Лента новостей

10:03
Визитом в ДНР Савченко провоцирует свой арест на Украине
10:02
23 февраля—это праздник и точка
02:32
Активисты в США призвали посадить Обаму в тюрьму из-за событий на Украине
02:31
План Макгрегора: российский Крым и нейтральная Украина
02:30
Поставки на Донбасс: из России с любовью
01:38
В Австрии на месте бывшего концлагеря хотят наладить колбасное производство
01:36
Захарченко: «Вопрос о федерализации больше не рассматривается»
01:36
Протест Японии подтвердил верность решения о дивизии на Курилах
01:35
В США разработали план по отстранению Трампа от власти
01:34
«Пройдусь по Карателей, сверну на Нацистов»
01:33
На Украине ввели понятие «человек неопределённого пола»
01:29
Россия избавила Украину от крымских убытков
01:26
Трансляция церемонии открытия III зимних Всемирных военных игр в Сочи
01:24
Отличный старт России на Всемирных военных играх: девять медалей в копилке нашей сборной
01:20
США распродают узбекские МиГ-29, Су-25 и Су-27
01:18
«Утка» по-французски: как на самом деле будет выглядеть новый истребитель МиГа
00:00
Этот день в истории - 25 Февраля
19:09
«Пушечное мясо» или «краеугольный камень»?
19:05
«Ключи от мирового господства хранятся в Москве»
19:03
Каково быть русским студентом в Нью-Йорке
18:58
США готовят против России и Китая «Решительные действия»
15:03
Границы Норвегии могут оказаться в опасности
14:59
Украинская карта в тайных схватках Рокфеллеров с Ротшильдами
13:05
Трамп поговорит с Путиным о ядерных арсеналах
13:00
Третья сила для Севастополя
12:57
Кто и как готовил переворот в Крыму
12:53
В Токио испугались дивизии Шойгу
12:50
Остановить сближение Китая и России
09:50
Украина - точка сборки европейского террора
09:49
«Тигры» и ВКС РФ берут под огневой контроль оплот ИГИЛ в Алеппо, уничтожая и беря в плен боевиков
09:48
Украина оказалась очень плохим инструментом для США, но хорошо послужила России
09:35
Воспитание детей в России глазами американки
09:30
Необитаемый полуостров, Украина, заказывала?!
09:29
ЛУЧШИЕ защитники Отечества: незаменимым БЫТЬ!
09:27
Козьма Крючков
09:24
«Два в одном» по-русски
09:20
В чём «Stealth» уступает российским РЛС
09:19
Украинской армии пообещали за год передать 60 самолетов
09:18
Саакашвили обвинили в посягательстве на территориальную целостность Украины
09:10
Однолагерник Солженицына: «Зачем вы темнили в лагере, а потом на воле?»
09:00
Истребители F-22 и F-35 — «стратегическая ошибка» Пентагона
08:59
В России разрабатывается сверхдальняя ракета для модернизированного стратега Ту-160М2
00:00
Этот день в истории - 24 Февраля
20:36
Время побеждать! День защитника Отечества - стимул для атлетов
08:55
Вернулся от агрессора в европейскую реальность: в Ровно повесился гастарбайтер, депортированный из РФ
Все новости

Архив публикаций

«    Февраль 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728 
» » 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