Подписаться Вход Регистрация
STOP-NEWS.COM - Новости со всего мира | Новости за 24 часа
вторник, 25 апреля 02:49

США модернизируют систему термоядерного синтеза

Движущая сила процесса модернизации – сбои и отказы в установке NSTX-U (National Spherical Torus Experiment Upgrade). Токамак - тороидальная камера с магнитными катушками. Это - установка для магнитного удержания плазмы с целью достижения условий, необходимых для протекания управляемого термоядерного синтеза. Плазма в токамаке удерживается не стенками камеры, которые не способны выдержать необходимую для термоядерных реакций температуру, а специально создаваемым комбинированным магнитным полем — тороидальным внешним и полоидальным полем тока, протекающего по плазменному шнуру.

Это - управляемая термоядерная реакция синтеза (образования) тяжелых элементов из более легких (например, гелия из изотопов водорода дейтерия и трития).  

NSTX-U – крупнейший в мире сферический токамак, имеет самую большую мощность - магнитная индукция - 1 тесла, тепловая мощность - 10-12 мегаватт.

Однако проблемы в его работе, связанные с новыми теоретическими разработками в области ядерной физики, привели к отставке главы Принстонской лаборатории физики плазмы Стюарта Прагера.

Известный физик возглавлял лабораторию с 2008 года, а после отставки продолжит свою работу в ней в качестве исследователя. Его цель – создать универсальную систему, способную адаптироваться к новым условиям исследований.

Еще один американский токамак - Alcator C-Mod, расположенный в Массачусетском технологическом институте. Он характеризуется самым высоким магнитным полем и давлением плазмы в мире. Работает с 1993 года. Он также находится в состоянии модернизации.

В США в рабочем состоянии остается только одна мощная действующая установка по исследованию термоядерного синтеза - DIII-D. Это токамак, созданный и работающий в оборонной компании General Atomic в Сан-Диего.

Несколько слов об истории создания токамака.

Предложение об использовании управляемого термоядерного синтеза для промышленных целей и конкретная схема с использованием термоизоляции высокотемпературной плазмы электрическим полем были впервые сформулированы советским физиком О.А.Лаврентьевым в работе середины 1950 года. Эта работа послужила катализатором советских исследований по проблеме управляемого термоядерного синтеза. А.Д.Сахаров и И.Е.Тамм в 1951 году предложили теоретическую основу термоядерного реактора, где плазма имела бы форму тора и удерживалась магнитным полем. Одновременно эта же идея была предложена американскими учеными.

Термин «токамак» был придуман Головиным, учеником академика Курчатова. Первоначально он звучал как «токамаг» — сокращение от слов «тороидальная камера магнитная», но Н.А.Явлинский, автор первой тороидальной системы, предложил заменить «-маг» на «-мак» для благозвучия. Позже это название было заимствовано многими языками.

Однако сегодня, имея преимущества в технологических системах, лидерами стали США.