Лента новостей

13:21
10 секретов нашей психики
13:19
Кулуары власти: 7 организаций, которые определяют мировую политику
13:18
Песков рассказал о хакерских атаках на сайт президента России с территории США
13:16
Калининград предложил Литве поставлять стройматериалы для стены на границе с Россией
13:15
В районе Бишкека разбился грузовой самолет
13:14
Трамп: «Снятие санкций с РФ возможно в обмен на соглашение по ядерному оружию»
12:02
В конфликте Туска и польских властей на кону стоит пост главы Евросовета
12:01
Демократия спешит в Багдад: Госдеп научит иракцев американским ценностям
12:00
Сербия пригрозила ввести войска в Косово
11:46
На Западной Украине новое обострение «янтарной войны» со стрельбой и захватом заложников
11:44
Байден прибыл в Киев с официальным визитом
11:43
Чубайс призвал ликвидировать неэффективные электростанции
11:42
Окружают демоны!
11:33
Исповедь офицера Морской пехоты США о русских
11:31
«Путин пришел к власти с помощью компромата»
11:29
Лукашенко построит секретные лагеря для беженцев из России
21:12
Александр Роджерс: F-35 и злая реальность для Пентагона
21:09
Благодетель
21:05
Ну, сколько же можно, Россия?!
21:04
Немец, не паникуй, русский уже уходит
21:03
Турция? Литва? Всем по стене – угощаю!
21:02
Куропаткин Алексей Николаевич
21:00
Трамп готовит атаку на Обаму? Демократов не пригласили на инаугурацию, а спецслужбы заставят объясниться за фейки
20:59
Нацбанк Украины положил себе в карман большую дырку – и радуется!
20:58
Перед переговорами в Астане непримиримые в Сирии поднимают ставки
20:56
Ядерная угроза по-украински: кто будет достраивать Хмельницкую АЭС вместо России
20:55
Путина просят разобраться с коррупцией в Мексике
20:54
Россия разрешила Украине провести инспекцию в Ростовской области
20:53
Захарченко отдал приказ глушить «Украинское радио» в ДНР
20:52
Госпитальное судно ТОФ «Иртыш» оснастили современными диагностическими комплексами
20:51
Есть такая профессия – Украину продавать
20:49
Украинская мечта о глобальной халяве
20:48
Что думают немцы об американских танках в Европе?
20:45
Российское посольство в Великобритании прокомментировало «утку» о Трампе
20:43
Глава концерна «Калашников» держит в секрете новые разработки
20:39
Маразм крепчал, или На Украине опять чудят
20:36
40 сфер лидерства России
20:32
Трамп готов снять санкции с России на своих условиях
20:31
Российские хоккеистки исполнили гимн страны в аэропорту Домодедово
20:29
Немецкое телевидение показало, как Польша встретила военных США
19:57
Хмеймим сохранит мощную систему обороны с моря и воздуха
19:55
Вести недели с Дмитрием Киселевым от 15.01.17
12:30
Почему американские войска идут на Россию, и зачем это нужно Польше?
10:36
Падение Гривны в бездонную яму
10:36
Проклятие Восточной Европы
Все новости

Архив публикаций

«    Январь 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


Loading...

Loading...

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