В Курчатовском институте проведен запуск модифицированного термоядерного реактора — Т-15МД. Он не имеет аналогов в мире и является крупнейшей в Российской Федерации установкой управляемого термоядерного синтеза. Благодаря работе токамака стало возможным ученым проводить более углубленно проводить исследования и приблизить науку к получению источника безопасной энергии.
Необходимость разработки новых реакторов
Возможность получения чистой электрической энергии является необходимым условием для дальнейшего развития человечества. Наиболее перспективным способом получения энергии является термоядерная реакция. Использование энергии, полученной при соединении дейтерия и трития, позволит создать практически бесконечный надежный и безопасный источник энергии.
Само слово «токамак» является сокращением от «тороидальная камера с магнитными катушками» и описывает устройство реактора. Внутри тороидальной камеры реактора образуется плазма, которая нагревается до высокой температуры при помощи мощных микроволновых излучателей. Для того чтобы плазма не соприкасалась со стенками реактора, ее удерживают при помощи мощного магнитного поля.
Токамак разработали в 50-х годах в СССР академики Сахаров и Тамм. Запущенный 18 мая 2021 года реактор является усовершенствованной версией реактора Т-15. Данный реактор также был установлен в Курчатовском институте в конце 80-х годов.
Новый модифицированный реактор Т-15 МД также входит в международный проект ITER. Он будет использоваться для проведения исследований для разработки как термоядерных, так и гибридных реакторов. Также с его помощью будет проводиться подготовка новых научных и инженерных кадров.
Особенностью нового токамака является то, что появляющиеся в результате реакции нейтроны, будут перенаправляться на специальную оболочку реактора, которая окружает плазму — бланкет. Там, теплоносителю будет передаваться энергия нейтронов или будет происходить получение трития из лития. Также, реактор может быть использован как гибридный для выработки новых порций топлива, если в бланкет будут помещены некоторые элементы из отработанного ядерного топлива.
Особенности конструкции реактора Т-15 МД
При проектировании нового реактора его создатели не стали применять сверхпроводники, а заменили их магнитами, в которых используется содержащий серебро медный проводник с жидкостным водяным охлаждением.
Реактор работает в импульсном режиме и способен в течение 10 секунд удерживать плазму, при максимальной силе тока, составляющей 2 МА. При этом сила магнитного поля будет составлять 2 Тл.
Дальнейшие исследования при работе с термоядерным реактором будут идти по пути увеличения тока разряда и повышения температуры плазмы. В конце 2021 или в начале 2022 года планируется начать работу с высокотемпературной плазмой. Полученные в результате работы с реактором технологии планируется использовать при разработке токамака с реакторными технологиями.
Заключение
Важность события, которое трудно переоценить, подтвердилось тем, что на запуске реактора присутствовал премьер-министр Российской Федерации Мишустин. Также премьера сопровождали глава Минобрнауки Фальков, вице-премьер Чернышенко и руководитель Курчатовского института Ковальчук.
Запуск такой установки позволит получать при компактных размерах, плазму с высокими показателями. На сегодня реактор Т-15МД является крупнейшей установкой управляемого термоядерного синтеза в России.