1 августа 2021, воскресенье, 07:17
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

В Великобритании запущен реактор термоядерного синтеза

UKAEA

После занявшей семь лет реконструкции в Великобритании снова начал действовать реактор термоядерного синтеза MAST (Mega Ampere Spherical Tokamak), расположенный в Центре термоядерной энергии в Калеме (Culham Centre for Fusion Energy). Теперь он носит название MAST Upgrade.

Десятилетия попыток использовать энергию, которая выделяется при слиянии ядер легких элементов, объясняются двумя преимуществами этого источника: легкодоступным и дешевым топливом — водородом — и значительным выходом энергии. Но создать необходимые для начала синтеза условия очень трудно. Чтобы два атомных ядра слились в одно более тяжелое, они должны сблизиться на достаточное расстояние. Этому препятствует электрическое отталкивание, ведь ядра имеют одинаковый (положительный) электрический заряд. В результате синтез наступает в очень сильно разогретом веществе, где тепловая энергия частиц достаточно велика, чтобы преодолеть это отталкивание. Поэтому специалистам по термоядерному синтезу приходится иметь дело с разогретой плазмой, которая постоянно стремится расшириться и остыть. Облако плазмы удерживают мощными магнитами. Название самого известного типа термоядерных реакторов «токамак» означает «ТОроидальная КАмера с МАгнитными Катушками».

Строительство реактора MAST в Калеме началось в 1997 году, в декабре 1999 года реактор заработал. MAST представляет собой сферический токамак. В отличие от обычных токамаков, где удерживаемая магнитными катушками плазма имеет форму тора, и стеллараторов, где этот тор выглядит смятым, в сферических токамаках внутренний радиус тора значительно уменьшен, поэтому облако плазмы в нем по форме близко к шару. Его обычно сравнивают с яблоком, из которого вырезана сердцевина. По замыслу конструкторов, это делает плазму стабильнее и позволяет снизить необходимую для удержания плазмы величину индукции магнитного поля. В MAST восемь кубических метров плазмы удерживались магнитным полем в 0,55 тесла. Хотя это очень сильное поле, оно слабее, чем у обычных токамаков. Например, российский токамак Т-15 в Курчатовском институте использует магнитное поле индукцией 3,6 тесла. В России имеется и свой сферический токамак — Глобус-15 в Физико-техническом институте имени А. Ф. Иоффе в Санкт-Петербурге (0,4 тесла).

Британские физики рассчитывают, что реконструкция MAST, начавшаяся в сентябре 2013 года и стоившая 55 миллионов фунтов, сделает его самым современным испытательным стендом технологий, критически важных для создания будущих термоядерных реакторов, вырабатывающих энергию.

Одна из самых заметных особенностей MAST Upgrade — дивертор Super-X. Дивертор — это часть токамака, которая предназначена для отвода избыточного тепла и примесей из плазмы. Когда существующие конструкции диверторов масштабируют на будущие электростанции, получается, что эти устройства будут испытывать очень высокие тепловые нагрузки и их необходимо будет заменять каждые несколько лет. Дивертор Super-X должен снизить тепловые нагрузки примерно в десять раз, что поможет решить одну из основных проблем коммерчески рентабельной термоядерной энергии.

Исследователи из Великобритании надеются, что MAST Upgrade продемонстрирует достаточное улучшение производительности, чтобы они могли продолжить реализацию плана по строительству демонстрационной электростанции на основе сферического токамака. Они начали работу над проектом STEP (Spherical Tokamak for Energy Production — сферический токамак для производства энергии) в прошлом году, получив государственное финансирование в размере 220 миллионов фунтов стерлингов. Ожидается, что полноценная электростанция будет построена к 2040 году.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астронавты астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги виноделие вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос кошки культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы малярия мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники средневековье старение старообрядцы стартапы статистика табак такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция темная материя физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2021.