Лента новостей

10:51
Не следует ли России вслед за США выйти из Парижского соглашения по климату?
10:50
Вашингтон отрабатывает эвакуацию своих граждан в Южной Корее
10:49
Лица советской эпохи
10:48
Ключ от Балтики: как Моонзундское сражение повлияло на ход российской истории
10:47
Почему Украина никому не нужна
10:46
Отчего вдруг заговорил атаман окопного захолустья Ярош?
10:39
Русский воин Николай Грибанов: погиб при освобождении от фашистов Прибалтики
10:39
Весёлые картинки
10:33
«Сухой» передал ВКС России партию фронтовых бомбардировщиков Су-34
10:22
Израиль встретил Сергея Шойгу ударом по Сирии: Минобороны в ярости
09:14
Интриги Кремля: Отставки губернаторов поднимут настроение россиянам
09:11
Daily Sabah: Сложное положение Анкары между Киевом и Москвой
09:08
Каталония не захочет повторить опыт Донбасса
09:05
El Espectador: Россия — страна будущего?
08:55
Запад спасает Украину от распада, пока ему это выгодно
08:47
La Croix: Коррупция продолжает разрушать армию Украины
08:37
Этот день в истории - 17 Октября
00:12
Трамп выбирает войну
21:06
Вождь бандерлогов
21:02
Ответная SMS-ка
20:29
Блокировкой более 70 сайтов, Роскомнадзор предотвратил возможную кибератаку на рунет
18:24
Анатолий Шарий и его трагедия
18:16
Разжигание кровопролития на Украине
18:15
Главная заповедь толерантности
18:14
10 вещей, которые удивили американцев в России
18:08
Русские роботы. Бойтесь систем РЭБ, а не терминаторов
18:05
Грузин и VONA: премьера сезона
18:02
Что происходит в Киркуке
18:01
Иосиф Сталин. Письмо учителю сына
17:57
Павленский поджег здание Банка Франции в Париже
17:54
Американская многоходовочка
14:09
Борис Григорьев. Мы наш, мы новый мир построим: царизм в России и фашизм на Украине!
14:05
Советский союз при Сталине
14:01
Истребители «бармалеев»: ВКС РФ перебросили «Аллигаторы» Ка-52 на авиабазу Дейр эз-Зор
14:00
Уникальные российские торпеды-перехватчики пойдут на экспорт
13:58
Тайная сторона войны в Сирии: перспективы вопреки обстоятельствам
13:57
На Украине самоликвидировался убийца участников Русской весны
13:41
Верните российские миллиарды из американской экономики
13:40
Заказчиком убийства Вороненкова оказалось ЦРУ
13:35
Один опрос - 2 результата
13:33
Не поплыл по течению и спас Россию
13:29
Калининградец снял на видео армию США у границ РФ: Напоминает 41-ый год
13:28
Америка всегда будет проигрывать в шпионских играх России
13:26
Разжигание кровопролития на Украине
13:23
Восточный базар: НАТО завалило Сирию нелегальным оружием
Все новости

Архив публикаций

«    Октябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 


» » 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

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