Лента новостей

23:54
FT: США так и не смогли изолировать Россию
23:52
“Kto posledniy?” или Самая странная русская привычка
23:48
"Сторожевой пес" для Порошенко. Как Запад использует Саакашвили на Украине
23:47
Украина входит в зону турбулентности: Порошенко придется серьезно попотеть
23:45
Прогноз роста российских пенсий до 2020 года обескуражил
23:44
Запад: Путин сделал Россию сверхдержавой, ее не сломать
23:42
Financial Times: Владимир Путин восстановил статус мировой державы
23:41
Оптимисты, однако: МВФ готов еще 15 лет кредитовать Незалежную
23:39
Космос для молодых!
23:39
Еще один «свидомый» вернул Крым в Украину. Правда, задним числом…
23:38
ВКС РФ и САА слаженно выбили «Ан-Нусру» из поселения Хамы
23:36
Камо грядеши, Европа?
23:34
Три сценария: как пройдет война на Донбассе в 2018 году
23:33
«Их расстрелять, мертвых?»
23:28
В Сирии восстанавливают работу Твенанского газового завода: опубликовано видео
23:27
«Ждем новых митингов»: эксперт оценил отказ Саакашвили давать показания в Генпрокуратуре
23:25
Зарубежные инвесторы не скрывают, что вкладываются в Керченский мост
23:24
Нетаньяху осуждает Европу
23:22
Скандал с танками “Булат”
23:16
Президент Молдавии отклонит законопроект с ограничениями для российских телеканалов
23:16
Майдан – «революция достоинства», которая привела к рабству
23:14
Украина против диалога ПМР и Молдовы
23:12
Далеко не идеальный человек…
23:10
10 научных открытий 2017 года, которые звучат как фантастика
23:09
«Стратегически важно для России»: эксперт оценил создание новых войск на Камчатке
23:09
Новости ЕС: в Польше заговорили о Polexit
23:07
Украина покидает СЦКК
23:07
«Совершенно по барабану»: в Крыму отмахнулись от нелепых угроз Киева
23:05
Западные СМИ: Владимир Путин взял под контроль Ближний Восток
23:04
В Совбезе ООН высмеяли украинские легенды о России
23:02
Почему россияне утратили интерес к Трампу?
23:02
О пресс-конференции Путина
23:01
Одно мгновение из жизни настоящего человека
22:59
Западные СМИ: Россия зря начинает серийное производство Су-57
22:56
Россия преодолела «шпротовую зависимость» от Прибалтики
22:53
Ноябрьские выкатки: Ту-160М2 и Ил-78М-90А
22:51
США опять попробуют указать место России
22:50
Охота на «Огайо». Как морская авиация России выслеживает подлодки США
22:47
В Варшаве считают «Северный поток — 2» смертельным для Украины
22:46
Американские СМИ оценили благодарность Путина за помощь ЦРУ
22:46
Россия разрешила поставку латвийских и эстонских шпрот
22:44
ВКС РФ уничтожили одного из последних чеченских главарей в Сирии
22:44
"Перережем, если будет нужно!": почему страх НАТО оправдан
22:44
"Комариная песня": как США "перехватывают" победу в Сирии
22:44
Неожиданно: министр финансов США призывает закрыть «российское дело»
Все новости

Архив публикаций

«    Декабрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031


» » 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 для статьи "Машины-монстры: Wendelstein 7-x stellarator - реактор термоядерного синтеза с необычной конфигурацией магнитных полей"


Напишите ваш комментарий к статье "Машины-монстры: Wendelstein 7-x stellarator - реактор термоядерного синтеза с необычной конфигурацией магнитных полей"

Новости партнеров

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