Yeni sistem tokamak interyerinin qoruyucu təbəqəsini söndürmədən bərpa edir

Princeton Plazma Fizika Laboratoriyasının (PPPL) tədqiqatçıları, çatdırmaq üçün inkişaf etdirdikləri bir sistemin olduğunu göstərdilər bor tozu birləşmə reaktoruna reaktor divarları davamlı olaraq plazma deqradasiyasını qoruyur və qarşısını alır. Onun volframla tədricən çirklənməsi ümumi reaksiyaya zərər verir və praktiki olanın qurulmasına maneə yaradır. füzyon reaktoru təqdim etmək.

Bu nüvə sintezi ucuz, təmiz və təhlükəsiz enerji istehsal etmək üsuludur. Lakin çoxsaylı texniki çətinliklər üzündən bəşəriyyət hələ də ona veriləndən daha çox enerji istehsal edən və uzun müddət reaksiya prosesini davam etdirən termofusion reaktor qura bilməyib.

Fusion reaktorlarda - ən çox yayılmış növü tokamak - artır Volfram istifadə olunur. Bunun səbəbi bu elementin yüksək temperaturlara çox davamlı olmasıdır. Bu Plazma lakin, reaktorun volfram divarlarını zədələyə bilər, nəticədə volfram plazmaya daxil olur və onu çirkləndirir. Bor volframı mənfi təsirlərdən qoruyur və onun plazmaya daxil olmasının qarşısını alır. Bundan əlavə, kimi arzuolunmaz elementləri udur oksigen, digər mənbələrdən plazmaya daxil ola bilər. Bu elementlər soyuda bilər Plazmalar və reaksiyanın dayandırılmasına səbəb olur.

Şəkil mənbəyi: Wikipedia ; O

Bizə reaktordan istifadə etmək üçün bir yol lazım idi Bor onsuz örtmək tokamakın maqnit sahəsi Təcrübələr Fransa Alternativ Enerji və Atom Enerjisi Komissiyası (CEA) tərəfindən idarə olunan Sabit Vəziyyətli Tokamakda (QƏRB) W Mühitində aparılıb.WEST - adının ilk hərfi kimyəvi simvoldan olan Volfram əldə edilir - bir neçə nəfərdən biridir tokamaklar, divarları tamamilə volframdan hazırlanmışdır. Həmçinin, bu cihaz rekord uzunluqda olması ilə xarakterizə olunur cavab vaxtları həyata. O, həm də sınaq meydançası kimi seçildi, çünki onun superkeçirici maqnitləri gələcək füzyon reaktorları üçün maqnit yaratmaq üçün istifadə olunacaq materialdan hazırlanır.

Nüvə birləşməsi (füzyon reaksiyası) bir prosesdir, günəşdə müddəti bitən. Böyük miqdarda istifadə edərək, daha yüngül elementlərin daha ağır elementlərlə birləşməsini nəzərdə tutur Enerji yaradılsın. Birləşməni həyata keçirmək üçün çox yüksək temperatur tələb olunur. Və məhz bu yüksək temperaturlar böyük problem yaradır.Onlar milyonlarla dərəcəyə çatır və reaktorun materialları üçün təhlükə yaradır.Bu səbəbdən odadavamlı volfram qorunmaq üçün borla örtülür. Bununla belə, reaktorun daxilindəki şərait həddindən artıqdır və qoruyucu təbəqə köhnəlir. Yenidən tətbiq etmək lazımdır. Buna görə də reaktoru tez-tez bağlamadan örtüyü bərpa etmək üçün bir üsul hazırlanmalı idi. birində bor işləyən tokamak töhfə vermək, gündəlik işinizi pozmadan mənzilinizi təmizləmək kimidir. Bu çox faydalıdır, çünki təmizliyə əlavə vaxt sərf etmək lazım deyil, CEA-dan Alberto Gallo aydın şəkildə izah edir.

Amerikalıların hazırladığı cihaz tokamakın üstünə quraşdırılıb. İstifadə edir dəqiq ötürücülərtozu bunkerlərdən tokamakın vakuum kamerasına köçürmək. İstifadə olunan mexanizm tozun tətbiqinin miqdarını və sürətini dəqiq tənzimləməyə imkan verir. Cihaz çox yönlüdür və yalnız borla deyil, digər materiallarla da işləyə bilər. Buna görə də digər konstruksiyaların füzyon reaktorlarında faydalı olacaqdır. Bu, gələcəkdə çox faydalı ola bilər, Bodner deyir.

Təcrübələrin nəticələri cihazı hazırlayanların özlərini təəccübləndirib. Məlum oldu ki, vurulan bor təkcə volframı qorumayıb. Bodner əlavə edir ki, tozun daha yüksək temperaturda atılması plazmanın məhdudlaşdırılmasını artırdığını, reaksiyaya üstünlük verdiyini gördük. Bu fenomen xüsusilə faydalı oldu, çünki əlverişsiz bir hadisə baş vermədən baş verdi H rejimi baş verdi. Bu, plazmanın məhdudlaşdırılmasının əhəmiyyətli dərəcədə artdığı və kənar plazma qeyri-sabitliyinə səbəb olduğu bir vəziyyətdir (ELMs - Edge Lokallaşdırılmış Rejimlər) hədələyir. ELM-lər, öz növbəsində, plazmadan kənarda istiliyin yayılmasına gətirib çıxarır ki, bu da ümumi reaksiyanın səmərəliliyini azaldır və reaktor komponentlərinə zərər vurma riski yaradır. "H-rejimi qədər yaxşı, lakin H rejiminə keçmədən və ELM-lər yaratmaq riskinə düşmədən plazma qapanmasına nail olmağımız gözəl xəbərdir" dedi Bodner.

Yaxın gələcəkdə elm adamları əlavə edilmiş borun nə qədərinin faktiki olaraq sızanaqlara səbəb olduğunu yoxlamaq istədikləri təcrübələr planlaşdırırlar. qoruyucu təbəqə reaktorun divarlarında əmələ gəlir. Bu bilik onlara necə başa düşməyə imkan verəcəkdir toz ötürmə sistemi optimallaşdırmaq.