На термоядерной установке DIII-D в Калифорнии проверят новую систему отвода тепла для плазмы необычной формы
iXBT.com ·
Национальная термоядерная установка DIII-D в Калифорнии совместно с японской компанией Kyoto Fusioneering разработает и испытает систему отвода тепла для экспериментального реактора. Проект посвящён одной из сложнейших инженерных задач термоядерной энергетики: как отводить тепловые потоки и не допускать повреждения внутренних стенок реактора. Испытания проведут на токамаке DIII-D — установке с магнитным удержанием плазмы, финансируемой Министерством энергетики США.
В обычном токамаке плазма нагревается до температур свыше 100 млн °C. Магнитное поле удерживает её внутри камеры, не позволяя раскалённому веществу непосредственно соприкасаться со стенками. Однако на границе плазмы возникают интенсивные потоки тепла, а резкие выбросы энергии могут постепенно разрушать внутренние поверхности. Один из подходов к снижению этих нагрузок — конфигурация с отрицательной треугольностью, при которой плазма приобретает форму, напоминающую перевёрнутую букву D. Такая геометрия может подавлять резкие выбросы тепла, но её работу с промышленно ориентированной системой отвода тепла ещё предстоит проверить.
Kyoto Fusioneering изготовит жаростойкие плитки для специального дивертора — компонента токамака, который отводит тепло и частицы из плазмы. После установки оборудования специалисты DIII-D, Kyoto Fusioneering и Колумбийского университета проведут серию испытаний. Они оценят поведение плазмы при продолжительной работе, измерят тепловые нагрузки и механические напряжения во внутренних компонентах установки.
Полученные данные планируют использовать для проверки компьютерных моделей термоядерных электростанций, изучения устойчивости плазмы и выбора материалов для будущих экспериментальных энергетических установок. Результаты будут доступны международному сообществу пользователей DIII-D и войдут в исследовательские планы Министерства энергетики США.