Токамакът (тороидална камера с магнитни намотки), който може да се използва и за промишлено производство на енергия от контролиран термоядрен синтез е най-добрата тенология за тази цел, обявиха след анализ учени от Лабораторията по физика на плазмата в Принстън на сайта на университета.
Изследването е публикувано в списание Nuclear Fusion.
Да добиваме енергия от термоядрен синтез - процесът, който протича и в Слънцето - е възможно. Подобно на енергията на нашата звезда, тя ще бъде екологична, неизчерпаема и евтина.
Сред най-големите загадки в развитието на термоядрената енергия е най-добрата форма за магнитното съоръжение. Водещите кандидати са сферичните токамаци, компактни машини, които са с форма на ябълка, в сравнение с формата на обикновените токамаци, които са с форма на тороид или да речем, на геврек или пояс. Сферичната конструкция произвежда плазми с високо налягане - основният компонент за реакцията на синтез - с относително ниски и икономични магнитни полета.
И така, оптималната конструкция е сферичен токамак с много малка вътрешна кухина.
Тази конструкция позволява, според анализа, ефективно да се удържа и затопля плазмата. В нея е възможно достатъчното производство на тритий - рядък изотоп на водорода, необходим за термоядрената реакция, а стените на токамак с такава форма са по-малко податливи на повреди.
Двата най-напреднали проекта за сферични токамаци в света днес са наскоро завършеният американски сферичен токамак NSTX-U (National Spherical Torus Experiment Upgrade) от Департамента на Принстън в Лабораторията по физика на плазмата в Принстън (PPPL) и Mega Ampere Spherical Tokamak (MAST), който се сглобява в Центъра за термоядрена енергия Кулъм в Обединеното кралство.

Реакторът NSTX-U на Лабораторията по физика на плазмата в Принстън. Проектът струва 94 млн долара.
NSTX-U развива два пъти по-голяма мощност и пет пъти по-дълъг импулс от своя предшественик. Daily Mail го нарича "звезда в буркан".
Един от ключовите въпроси за тази конструкция е размерът на дупката в центъра на токамака, която оформя плазмата. В сферичните токамаци, тази дупка може да бъде половината от размера на дупката в обикновените токамаци. Тези разлики се отразяват във формата на магнитното поле, което ограничава свръхгорещата плазма и имат голям ефект върху това как се държи плазмата.
Предизвикателствата, пред които са поставени конструкторите и физиците.
За разлика от обикновените ядрени реактори, където се извършват реакции на разпад на тежки ядра в по-леки, в термоядрените реактори се извършват процеси на синтез (образуване) на тежки елементи от по-леки (например, хелий от изотопи на водород - деутерий и тритий). Това се постига чрез загряване на горивото до температури по-високи от 150 милиона ° C, образувайки гореща плазма.

В токамака плазмата се ограничава от силни магнитни полета далеч от стените, така че да не изстине и да не губи енергийния си потенциал. Магнитно поле е под формата на тороид, през който преминава електрически ток. Удържането на плазмата е благодарение на магнитното поле от електрическо вихрово поле, създавано от свръхпроводящи бобини около корпуса.
Токамакът може да работи единствено в импулсен режим, докато основният му конкурент - стелараторът- може да работи в непрекъснат стационарен режим.
Плазмата трябва да се удържи за достатъчно дълъг период, за да се случи синтез и да има производство на енергия.
Сферичната конструкция посочва пътя към евентуално следващо поколение на синтезни реактори, които ще доразвият ITER, международен проект за токамак на 35 държави, сред които РАЩ, Русия и Китай и който се изгражда сега във Франция, за да демонстрира приложимостта на енергия чрез термоядрен синтез.
ITER е с токамак с формата на тороид и ще бъде най-големият в света, когато приключи в рамките на следващото десетилетие.
Още по темата
Физика
Българка ръководи важна част от проекта на най-големия реактор за ядрен синтез
Физика
Ученици сглобяват собствен синтезен реактор и правят експерименти (видео)
Технологии
Възкръсна проектът за най-мощния реактор в света


















Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
3
31.08 2016 в 11:21
Наподобяването на Природата е почти винаги ефективно.
2
29.08 2016 в 22:57
1
29.08 2016 в 18:29
4тия ред отдолу нагоре
Последни коментари
Комита
1000-годишен амулет, открит в Русия, съчетава християнски светец с Горгона Медуза
Памет на водата или как ни промиват мозъка
Необикновена космическа експлозия, случваща се веднъж на хилядолетие
Памет на водата или как ни промиват мозъка
Произходът на мартеницата трябва да се търси далече - в Индия и Древна Гърция
Откъде идва "химията" на междуличностните връзки?
dolivo
Експериментален руски спътник се разпада в орбита и оставя следи от отломки