Лента новостей

11:13
Боятся всего и вся: страх и ужас в Америке
11:10
В ООН подтвердили пытки российских военнопленных на Украине
10:54
Штрафбаты Киеву не помогут
10:48
Запад втягивает себя в войну
10:41
МИД РФ готовит ответ Латвии на высылку российского дипломата
10:33
Шольц: спецслужбы ФРГ не знали о готовящемся теракте в «Крокусе»
10:31
МИД указал на подготовку НАТО в Восточной Европе к конфликту с Россией
10:05
Законные цели. Путин предостерег третьи страны от предоставления ВСУ аэродромов для F-16
09:56
В Кремле заявили об отсутствии планов по блокировке Telegram
09:46
Иностранным военным рассказали о предстоящем форуме Армия-2024
09:29
Харьковские власти заявили, что ВС РФ впервые нанесли по городу удар УМБП
09:28
Солист «Би-2» признался, что после отъезда из РФ коллектив прозябает в нищете
09:17
СВО. Донбасс. Оперативная лента за 28.03.2024
09:09
Крейсер Варяг и фрегат Маршал Шапошников дошли до Красного моря
04:29
На Париж! Сражения при Арси-сюр-Обе и Фер-Шампенуазе
04:21
Боеприпасы заканчиваются, но Украина надеется, что до такси дело все же не дойдет
01:02
Пушки вместо масла: Запад милитаризируется под русофобскую истерию
00:31
Украина будет французской или безлюдной
23:56
Реальность Мариуполя глазами японского репортера: причины, по которым оставшиеся граждане остались жить под властью России
22:26
FT: мир легко игнорирует массовые страдания в Африке, увлёкшись Украиной и Израилем
22:18
Die Welt призывает заморозить конфликт на Украине в этом году из-за опасения победы России
21:44
Стало известно, о какой угрозе для Сербии говорил Вучич
21:10
Моргенштерн отказался принять участие в СВО
21:09
«Мы должны заставить Америку снова молиться». Трамп начал продажи Библии под своим брендом
21:03
«Неуловимый» Макрон и раздувание террористической угрозы во Франции
20:34
Подростки-диверсанты и самарский камикадзе Жвакин: россияне продолжают «клевать» на СБУшную наживку
20:06
Золото Югославии трижды украдено Западом
19:51
Путин вышел из машины к людям в Торжке
19:32
FT: мир легко игнорирует массовые страдания в Африке, но не на Украине и в Газе
19:24
«Мы унизим администрацию «Черного дома». Ополчение Ирака пригрозило США разгромом, если они не выведут войска
19:23
ВСУ ведут огонь по ДНР, Белгородской, Курской и Херсонской области. Обзор ситуации в прифронтовых регионах России на вечер 27 марта
18:42
В Казахстане арестовали националиста Кузаирова за ругань в адрес Путина
18:08
Intel Drop: Зеленский вывез из Аргентины 300 кг кокаина
17:41
Спецдокладчик ООН заподозрила Израиль в геноциде жителей Палестины
17:33
Армения отказалась присоединиться к заявлению ОДКБ о теракте в «Крокусе»
17:32
«Недовольство в концлагере»: политолог Дудчак объяснил страхи украинцев насчет своего будущего
17:20
На Восточной верфи спустили на воду краболов Пума
17:10
Глава Сербии заявил о возникшей угрозе жизненно важным национальным интересам его страны
17:02
В Подмосковье на складе Wildberries задержали десятки мигрантов
17:00
На сколько хватит запасов британской армии при возможной войне с Россией
16:54
Российские планирующие бомбы — чудо-оружие. А дать сдачи с помощью F-16 Украина сможет лишь через несколько месяцев
16:24
Генпрокуратура начала процесс признания Пугачёвой иноагентом. Садальский призвал начать с депутатов, которые «обворовали страну»
16:23
В Кировоградской области здание ТЦК забросали коктейлями Молотова
16:22
Дюков: Школьникам Таджикистана за российские деньги рассказывают на уроках истории о российской оккупации
16:21
Минобороны Британии признало, что их военные не смогут противостоять ВС РФ
Все новости

Архив публикаций



Мировое обозрение»Технологии»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


В 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

Подпишись:





Напишите ваш комментарий к статье:

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

Новости партнеров

Наверх