Sférický Tokamak s megaférem - Mega Ampere Spherical Tokamak - Wikipedia

Souřadnice: 51 ° 39'33 ″ severní šířky 1 ° 13'50 ″ Z / 51,65917 ° N 1,23056 ° W / 51.65917; -1.23056

STOŽÁR
Sférický Tokamak s megaférem
HLAVNÍ plazma image.jpg
Plazma v reaktoru MAST
Typ zařízeníSférický tokamak
UmístěníCulham, Oxfordshire, Spojené království
PřidruženíCulham Center for Fusion Energy
Technické specifikace
Major Radius~ 0,9 m (2 ft 11 v)
Menší poloměr~ 0,6 m (2 ft 0 v)
Objem plazmy8 m3
Magnetické pole0,55 T (5 500 G)
Topný výkon5 MW
Plazmový proud1.3 MA
Dějiny
Datum (data) stavby1997
Rok (y) provozu1999 – 2013
PředcházetTokamak s malým těsným poměrem stran (START)
UspělMAST-U

The Sférický Tokamak s megaférem (STOŽÁR) experiment byl a jaderná fůze experiment. Testovalo to a sférický tokamak reaktor pro jadernou fúzi. MAST byl uveden do provozu EURATOM /UKAEA. Experiment proběhl v Culham Center for Fusion Energy, Oxfordshire, Anglie. Experiment probíhal od prosince 1999 do září 2013. Nástupnické zařízení s názvem MAST Upgrade zahájilo provoz v roce 2020.[1]

Design

Sférický tokamak je tvarován spíše jako jádro jablka než konvenční ve tvaru koblihy toroidní design používaný experimenty jako ITER. Sférické tokamaky využívají magnetické pole účinněji.

MAST zahrnoval a vstřikovač neutrálního paprsku pro plazmové vytápění. Pro tvorbu plazmy místo konvenční přímé indukce používalo slučovací kompresní techniku. Sloučená komprese šetří centrální místo solenoid tok, který lze poté použít ke zvýšení plazmatického proudu a / nebo k udržení požadovaného plochého proudu.

Plazmatický objem MAST byl asi 8 m3. Omezila plazmu s hustotou řádově 1020/ m3.

Plazma MAST měla téměř kruhový vnější profil. Prodloužení nahoře a dole jsou plazma proudící k prstencovým přesměrovačům, což je klíčová vlastnost moderních designů tokamaku.

Experimenty

MAST potvrdil zvýšenou provozní efektivitu sférických tokamaků - což dokazuje vysokou úroveň beta (poměr plazmatického tlaku k tlaku z omezujícího magnetického pole). MAST provedl experimenty na řízení a zmírňování nestability na okraji plazmy - tzv Lokalizované režimy Edge nebo ELM.

Dějiny

The Tokamak s malým těsným poměrem stran Experiment (START) (1991-1998) byl dřívější sférický tokamak. START překonal nejoptimističtější předpovědi a MAST potvrdil svůj experiment na větším a účelnějším experimentu.

MAST design obsadil 1995-1997. Stavba spotřebovaná v letech 1997-1999. První plazma přišla v roce 1999.

Během své životnosti MAST vyprodukoval 30471 plazmat (v pulzech do 0,5 s). V říjnu 2013 byl reaktor odstaven kvůli modernizaci.[2]

HLAVNÍ upgrade

MAST Upgrade je nástupnický experiment také v Culhamově centru. Cena upgradu byla 45 milionů GBP. Začalo to v roce 2013 a očekávalo se, že významně překročí topný výkon MAST, plazmový proud, magnetické pole a délka pulzu.

MAST Upgrade zahájil provoz 29. října 2020.[3]

Jednou z nejvýznamnějších funkcí MAST Upgrade je divertor Super-X. The divertor odstraňuje přebytečné teplo a nečistoty z plazmy. Konvenční konstrukce divertorů v měřítku pohonné jednotky budou vystaveny vysokému tepelnému zatížení a bude nutné je pravidelně vyměňovat. Očekávalo se, že divertor Super-X bude produkovat tepelná zatížení, která jsou nižší zhruba o faktor 10.

Sférický tokamak pro výrobu energie

Design nové generace Sférický tokamak pro výrobu energie (STEP) začala v roce 2019 vládním financováním ve výši 220 milionů £. V plánu je zahájení provozu ve 40. letech 20. století.[4] Současný plán nezahrnuje zařízení na výrobu tritia.[5]

Viz také

Reference

  1. ^ „MAST Upgrade Research Plan, November 2019“ (PDF). Culham Center for Fusion Energy. Citováno 2020-10-26.
  2. ^ „Zprávy: Sbohem MAST - a ahoj MAST Upgrade“. Ccfe.ac.uk. Citováno 2015-12-11.
  3. ^ Rincon, Paul (2020-10-29). „Britský fúzní experiment používaný při hledání čisté energie“. BBC News Online. Citováno 2020-10-30.
  4. ^ "KROK". Culham Center for Fusion Energy. Citováno 2020-11-27.
  5. ^ Clery, Daniel (02.12.2020). „Velká Británie hledá místo pro první fúzní elektrárnu na světě“. Věda. doi:10.1126 / science.abf9768. ISSN  0036-8075.

externí odkazy