Термоядерный синтез с магнитным удержанием в Курчатовском институте
Токамак – это "тороидальная камера с магнитными катушками".
Магнитные катушки нужны для формирования магнитного поля, которое будет удерживать плазму внутри токамака.
Физический принцип приблизительно следующий:
Заряженные частицы, помещенные в сильное магнитное поле, двигаются вдоль этого поля. Поскольку плазма — это смесь заряженных частиц, то плазма движется только вдоль магнитного поля. Основная проблема токамаков в том, что плазма объект неустойчивый и пока рекорды удержания плазмы – всего несколько секунд.
Теоретическая схема токамака была предложена в 1951 советскими физиками Андреем Сахаровым и Игорем Таммом, и в 1954 году в СССР была построена первая установка.
В период 1955—1965 гг. в этом Курчатовском институте было построено восемь токамаков (Т-1, Т-2, Т-3, Т-3А, Т-5, ТМ-1, ТМ-2, ТМ-3), на которых проводились обширные исследования.
В частности, на установке Т-3 под руководством Арцимовича Л.А. была достигнута температура в 5 миллионов градусов.
В результате было достигнуто понимание поведения плазмы в магнитных полях, понимание способов повысить температуру плазмы и время ее удержания.
Начиная с 50-х годов в мире было построено и испытано еще около 200 токамаков. Токамаки строились, кроме СССР, в США, Европе, Японии, Китае. Сейчас в мире действуют около 40 токамаков.
Сегодня самый большой и мощный действующий токамак — JET (Joint European Torus), он находится в Великобритании, недалеко от Оксфорда. Он был построен в качестве «тренировочного» для понимания проблем ИТЭРа. Ему принадлежит мировой рекорд мощности управляемого термоядерного синтеза — 16 МВт (1997 год).
В 2021 году в Курчатовском институте официально запущена установка Т-15МД.
Предшественником Т-15МД был реактор Т-15. Плазма на нем первый раз была получена в 1988 году. Поле того, как Т-15 вошел в проект ИТЭР в качестве составной части его стали подстраивать под этот проект. В первую очередь – это были сверхпроводящие магниты.
Так родилась установка Т-15МД. Это гибридная установка, которая будет использовать как термоядерный синтез, так и ядерное деление.
В жидкосолевом гибридном реакторе Т-15МД жидкая соль при температуре 500—600°С, содержащая растворенное ядерное топливо – торий-232, постоянно прокачивается через активную зону, одновременно выполняя функцию теплоносителя. Благодаря непрерывной циркуляции растворенного топлива и продуктов деления возможны постоянная коррекция состава топлива и его очистка от радиоактивных веществ. Токамак подкритичен. Это означает, что реактор не может разогнаться сам по себе и, таким образом, повторение Чернобыльской катастрофы исключается.
Т-15МД может работать в нескольких режимах: для получения энергии и для наработки топлива уран-плутоний.
Кроме того, гибридная технология Курчатовского института позволяет сжигать долгоживущие ядерные отходы АЭС, в т.ч. минорные актиноиды.
По условиям проекта ИТЭР, все участники проекта должны иметь свои термоядерные установки для решения исследовательских задач проекта.
Т-15МД - это одна из таких установок
Если вам понравился материал, то оцените его и не забудьте подписаться на канал. Спасибо за внимание!
https://zen.yandex.ru/id/5ffb100597f80a7d5066acc9?lang=ru&clid=300
