Лента новостей

13:28
Украине не до «Евровидения», но она найдет деньги
13:24
В ожидании крупной победы: в Узбекистане подводят итоги президентских выборов
13:22
Премьер Италии Маттео Ренци объявил о решении уйти в отставку
13:22
Война, начатая американским вторжением в Ирак, продолжается 13 лет
13:21
Первые саперы из РФ прибыли в Сирию
13:20
Украинские кинотеатры отказались брать в прокат фильм о бандеровцах
13:19
Атака «кружевными трусиками»
13:18
У Меркель готовят общественное мнение: выиграть выборы её партии помешают «русские хакеры»
13:18
Потомок эмигрантов из России победил на выборах в Австрии
13:17
Der Freitag: Русские и украинцы «спелись» против неонацистов и принудительной украинизации
13:15
В Алеппском котле начались бои между джихадистами на фоне успехов армейцев
13:14
Звонок турецкому султану
13:07
Непробиваемая оборона: В Сирии развернут дивизион С-300
13:02
National Interest: Странная задача для российского истребителя
13:00
Украина готовится к полной потере транзита российского газа
12:59
Новые русские войны: почему это нормально
12:56
Когда Европа прогибается перед Эрдоганом
12:44
Трамп просто актер?
12:42
Чего боится украинская власть?
12:37
Киев выключает свет
09:42
Почему мы теряем русский язык?
08:57
Какова главная цель Турции в Сирии?
08:52
Порошенко решили «не резать»
08:50
Антироссийские политики опаснее русских
08:39
Андрей Ваджра: Последние дни западного мироустройства
08:38
За веру, царя и Отечество!
08:36
Кризис российского космоса: ни одного пуска в интересах государства на протяжении полугода
08:35
Сила интернета. Целевая аудитория – вся Россия
08:33
«Один я Д’Артаньян»: Коломойский вывалил компромат на Порошенко, Тимошенко и Саакашвили
08:30
Документальный фильм: «Почему я бездомный?»
08:29
Богатый бог-правитель, или Мифология и древний смысл богатства и скупости
08:28
Эксперт: легализация бэби-боксов равносильна легализации наркоторговли
00:00
Этот день в истории - 5 Декабра
23:50
Океанский исполин: как «Адмирал Кузнецов» опередил свое время
23:26
Обама пробует устроить ловушки для Трампа
23:22
Италия – новый эпицентр политического и финансового землетрясения в ЕС
23:21
Эрдоган предложил Путину отказаться от долларов в сделках России и Турции
23:20
В Узбекистане выбирают нового президента
23:20
Украина не может обойтись без угля из Донбасса
23:12
ОБСЕ на Донбассе: О чём молчит Александр Хуг
23:11
После пинка под Одессой украинские укро-«херои» отыгрались на арабских моряках. Пора вводить ЧФ на Дунай?
23:10
Украина отказалась выплачивать компенсацию за разворот самолета «Белавиа»
23:06
Немецкие бизнесмены планируют производить в Крыму масло и шланги
23:05
Сирийский город Эт-Талль полностью перешёл под контроль правительства
22:57
Die Welt: По масштабу миграции в ЕС конкурировать с украинцами могут только арабы
Все новости

Архив публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031 
» » Машины-монстры: Wendelstein 7-x stellarator - реактор термоядерного синтеза с необычной конфигурацией магнитных полей

Машины-монстры: Wendelstein 7-x stellarator - реактор термоядерного синтеза с необычной конфигурацией магнитных полей

Машины-монстры: Wendelstein 7-x stellarator - реактор термоядерного синтеза с необычной конфигурацией магнитных полейВ недрах большого исследовательского комплекса, расположенного в Грифсвальде на северо-востоке Германии, находится новый реактор термоядерного синтеза, имеющий достаточно нетрадиционную и необычную конструкцию. Этот реактор, имеющий название Wendelstein 7-x fusion stellarator, проходит последние этапы испытаний, прежде чем на его магниты и другие компоненты будет подана полная мощность и будет проведена первая попытка его включения. Строительство этого реактора заняло порядка 15 лет, в течение которых ученым и инженерам удалось создать чрезвычайно эффективную магнитную систему, способную удерживать сверхвысокотемпературную плазму непрерывно в течение 30 минут. И в случае успешного запуска работы реактора он послужит испытательным стендом, позволяющим выяснить все тонкости и особенности поддержания реакции термоядерного синтеза в непрерывном цикле, что требуется для технологий производства электроэнергии.

Реактор Wendelstein 7-x stellarator был построен специалистами Института физики плазмы Макса Планка (Max Planck Institute for Plasma Physics, IPP), а все его основные и критичные узлы и компоненты были рассчитаны при помощи суперкомпьютера. Wendelstein 7-x stellarator является первым полномасштабным оптимизированным стелларатор-реактором, который создает в своей камере неоднородное магнитное поле, имеющее области с завихрениями и напоминающее перекрученную несколько раз ленту Мебиуса. Такое магнитное поле создает среду, плазма в которой, согласно расчетам, будет обладать большей стабильностью, а реакция станет более управляемой за этот счет.

Изначально конструкция стелларатор-реактора была разработана в 1951 году Лайманом Спитцером (Lyman Spitzer), ученым из Принстонского университета. Однако, в то время создание реактора такого типа было невозможным из-за ограниченного количества доступных людям материалов. Поэтому реакторы типа токамак, имеющие более простую и более технологичную конструкцию, были выбраны и использованы в качестве стендов для исследований в области ядерного синтеза.

Магнитное поле реактора


Тем не менее, попытки создания стелларатор-реакторов, таких как Wendelstein 7-AS (Advanced Stellarator), были проведены учеными и инженерами различных стран. И лишь в последнее время, благодаря появлению суперкомпьютеров, обладающих мощностью, достаточной для проведения сложнейших расчетов, стала возможна разработка технологий, позволяющих удерживать и контролировать сверхвысокотемпературную плазму в магнитном поле сложной конфигурации.

Конструкция стелларатор-реактора создает среду, в которой плазма обладает высокой стабильностью. Ключом к этому является технология, которая позволяет избежать возникновения токов внутри плазменного шнура, потоков свободных электроном и ионов, которые создают свои собственные магнитные поля, что часто приводит разрушению магнитного поля и потере плазмой температуры в токамак-реакторах. В стелларатор-реакторе используется ряд электромагнитных катушек, которые создают закрученное магнитное поле, удерживающее плазму в центре камеры реактора. За счет некоторых физических эффектов, возникающих при взаимодействии плазмы и такого магнитного поля, плазменный шнур постоянно отталкивается в сторону центра камеры, а основным эффектором этого являются магнитные поля, изменяющие свою полярность на противоположную несколько раз по всей длине плазменного шнура.

Преимущества стелларатор-реакторов по отношению к токамакам выливаются в высокую стоимость строительства таких реакторов. Кроме этого, завихрения магнитных полей, возникающих в местах "перекручивания" основного магнитного поля, являются потенциальными местами утечки, через которые множество частиц топлива могут покинуть пределы плазменного шнура и утеряны. Поэтому в конструкции реактора используется множество дополнительных катушек, поле которых "затыкает эти дыры", работа которых должна быть синхронизирована с работой катушек основных электромагнитов и которые охлаждаются жидким гелием до уровня возникновения сверхпроводимости.

В случае реактора Wendelstein 7-x stellarator используются 50 3.5-метровых секций сверхпроводящих электромагнитов, суммарный вес которых составляет 425 тонн. Это делает процесс монтажа и наладки реактора чрезвычайно сложным и кропотливым занятием. А перекачка большого количества жидкого гелия в количествах, необходимых для поддержания температуры обмоток близкой к абсолютному нулю, является "самым большим кошмаром для любого водопроводчика". Необходимость наличия портов для ввода топлива, вывода отработанного материала и массы точек для ввода в камеру всевозможных датчиков и контролирующих устройств, является причиной еще большего усложнения конструкции и стоимости реактора.

Внутри реактора


Несмотря на все вышесказанное, специалистам удалось рассчитать и создать конструкцию стелларатор-реактора Wendelstein 7-x. Проведенные тесты уже показали правильность некоторых использованных технологий, которые будут поддерживать положение плазменного шнура с субмиллиметровой точностью. В этих тестах вместо плазмы в камеру реактора был введен луч электронов, который, удерживаемый магнитным полем, двигался вдоль осевой линии камеры реактора, а столкновения электронов этого луча со свободными электронами остаточного газа в камере создавали свечение, по которому можно было видеть все происходящее.

В настоящее время руководство института IPP ожидает получения разрешения на включение реактора от соответствующих германских контролирующих и регулирующих организаций, которое будет получено к концу этого месяца. А уже в ноябре этого года будет произведена попытка первого включения реактора Wendelstein 7-x stellarator. И в заключении следует отметить, что на строительство нового стелларатор-реактора было потрачено чуть больше миллиарда евро, а количество трудовых затрат превысило 1 миллион человеко-часов.

Машины-монстры - все об самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх