Лента новостей

12:30
The Wall Street Journal: Только Трамп может урегулировать украинский кризис
12:16
Вояж эстонских депутатов в Москву не вернет российский транзит
12:15
«Газпром» подталкивают к замене «Турецкого потока» на «Южный»
12:15
Киевсовет захотел уйти от долгов и призвал к санкциям против компании из России
12:14
Лукавый конь Порошенко
12:13
Одумались: Нацбанк Украины призвал защитить российские банки
12:13
Кто взорвал Балаклею, или Почему партизанам не было бы сложно
12:11
Хороших новостей столько, что нужно съесть лимон
12:10
«Никто не хотел воевать». Климкин признал, что «союзники» не хотят сражаться за Украину
12:10
Марин Ле Пен прибыла в Госдуму
12:09
Шесть бойцов Росгвардии погибли при нападении боевиков в Чечне
11:54
Рабочие Донбасса не сдаются
11:50
Наш ответ за Юлию: вышлем заробитчан на хутора
10:41
Так говорить нельзя
10:37
На Черноморском флоте проходит учение противолодочных сил
10:34
«Путин хочет остановить киевское метро»: Кличко анонсировал транспортный коллапс европейской столицы
10:33
Кто стоит за взрывами в Балаклее?
09:43
Детонация Точек-У на складе в Балаклее
09:37
Подлый удар в спину
09:23
Россия и Турция на грани «томатно-зерновой» войны
09:21
Slate: Как Западу защититься от путинской России
09:17
Янки из Швеции. История человека и корабля
09:10
«Бог войны» разлюбил Украину
09:07
Американцы создают «небесные авианосцы»
09:05
Halo noviny: Заявления о российской военной угрозе иррациональны
09:00
В ВВО проведено летно-тактическое учение с использованием истребителей-бомбардировщиков Су-34
08:59
Да кому ты сдалась, Украина?!
08:59
Проект «Латвия» – всё
08:56
Medya Gunlugu: Анкара и Москва: брак поневоле
08:56
Бывший сотрудник спецслужб: Долг Вороненкова будем требовать с Максаковой
08:53
Вороватым чиновникам присвоят номера
08:52
Военные и местные жители: горящая Балаклея поражена радиацией
08:51
Кремль не пойдет на сделку с США
08:44
Помощь пришла — «Тигры» и ВКС РФ отбрасывают наступающие орды «Аль-Каиды» в Хаме
08:43
The National Interest: Как США уничтожили бы русские танки в случае войны
08:43
Предательство, как национальная идея «свидомых»
08:42
Как распознать идиота во время дискуссии
08:40
Порошенко и Лукашенко обсудили урегулирование ситуации на Донбассе
08:40
Уничтожение бизонов в США
08:32
Крейсер, не поддавшийся атомной бомбе
00:00
Этот день в истории - 24 Марта
23:24
Aftenposten: Cбежал от Путина
23:17
Двойной Теракт Путина в Украине
23:16
Мы бессильны против беспилотников, уничтожающих наши склады с боеприпасами
23:16
Концы в воду: в реанимации умер задержанный убийца Вороненкова
Все новости

Архив публикаций

«    Март 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031 
» » 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