Лента новостей

09:16
Евровидение MH17
09:15
Киев и Варшава: заклятые друзья
09:14
ДМИТРИЙ МОЛЧАНОВ: "Семь блокад" - следующей целью блокад Киева станут регионы самой Украины
09:13
Ляшко должен стать президентом. Василий Волга
09:12
Германия – Израиль: встают тени прошлого
09:01
Как делают оптические прицелы
08:46
Первомай под оккупацией. В Николаеве ввели военное положение
08:44
Скачущая верность. Киев «лёг» под Израиль и предал США
08:43
Операция «Висла». Дебандеризация по-польски
08:41
Порошенко просят обязать Россию компенсировать Украине ущерб от Чернобыльской аварии
08:40
Украинство ненавидит, и до одури боится
08:40
Свидетельство очевидца: Яценюк действительно был на войне в Чечне
08:38
Страшная месть Украины. К инцидентам с Веллером, поляком и Навальным
08:30
СПЧ ООН признало адаптацию России к санкциям
08:29
Маленькие победы Ле Пен нервируют Макрона
08:28
Белый дом пообещал Южной Корее бесплатную установку систем ПРО
08:28
Трамп обвинил клан Клинтон в связях с Москвой
08:27
Уроки дипломатии от КНДР
08:24
Крым не для цивилизации свинопасов
08:21
Поздравляем всех с 1 Мая!
08:19
Дамба стала очередным символом разошедшихся путей Крыма и Украины
19:31
Александр Роджерс: Как нам построить государство без «лишних» людей
19:30
У «богатых» свои причуды: стало известно, сколько Украина потратила на суды с РФ
19:30
Оливер Стоун: «Соединенные Штаты объявили Путина врагом»
19:29
Успеть запрыгнуть в последний вагон: в США ищут каналы финансирования Украины
19:28
ФПИ о боевых роботах России: восстание машин откладывается
19:27
На вооружение ЗВО поступило 140 новейших БТР-82А
19:26
Полный шлях или как Литва белорусскую оппозицию приручила
19:25
Нафтогаз против Газпрома: «час икс» приближается
19:19
Украина возвела дамбу для блокирования подачи воды в Крым
19:17
Путин поздравил российских пожарных с профессиональным праздником
19:17
Аваков готовит своих псов к противостоянию с россиянами на «Евровидении»
19:16
В Белоруссии нашли месторождение нефти
19:14
La Stampa: раскрыта контрабанда тысяч боевиков ИГ в Италию
19:13
Юг Украины просыпается
19:12
Шоколадный диктатор? Порошенко нашёл способ сохранить власть навсегда
19:05
О том, как США оставят Украину за бортом
19:05
Почему Freedom House загнал Россию в «молчаливый подвал»
18:35
Президенты США, которые все никак не могут повзрослеть
13:19
Тёмная триада. Александр Роджерс
13:18
На Евровидение продали около двух тысяч билетов на непригодные места
13:15
DM: британский самолёт-шпион у границ России «попался» на мобильное приложение
13:13
Меркель спустя два года вновь посетит Россию для переговоров с Путиным
13:12
В Херсоне к 9 мая будут чествовать гитлеровских нацистов
12:52
Тернистый путь к СУ-122
Все новости

Архив публикаций

«    Май 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031 
» » 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...

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