Pēc plašas rekonstrukcijas Lielbritānijā palaists kodolsintēzes reaktors MAST

Pēc dziļas rekonstrukcijas, kas ilga septiņus ilgus gadus, Lielbritānija ir atkārtoti palaidusi savu kodolreaktoru, sauc MAST (Mega Ampere Spherical Tokamak), kas atrodas Kalema kodolsintēzes enerģijas centrā, un tagad to sauc MAST jaunināšana.

Termo kodolreaktors un tā galvenās problēmas

Daudzus gadu desmitus zinātnieki visā pasaulē cenšas iegūt labi funkcionējošu kodolsintēzes reaktoru. Fakts ir tāds, ka šāda veida enerģijai ir divas skaidras priekšrocības:

1. Ūdeņradis, ko šādos reaktoros izmanto kā degvielu, ir ļoti lēts un viegli pieejams.
2. Termotu kodolsintēzes reakcijas laikā izdalās milzīgs enerģijas daudzums.

Bet galvenais aizķeršanās ir tas, ka ir diezgan problemātiski radīt apstākļus stabilai kodoltermiskās kodolsintēzes norisei. Lai pārvarētu līdzīgu lādētu daļiņu elektrisko pretestību un sadurtos ( iegūstot jaunas daļiņas un atbrīvojot milzīgu enerģijas daudzumu), plazma tiek uzkarsēta līdz galējai temperatūrai temperatūras.

Bet plazma mēdz paplašināties un tādējādi atdzist. Tātad zinātnieki ir iemācījušies turēt pārkarsētu plazmu vienā pozīcijā īpaši spēcīgu magnētu dēļ.

Turklāt tie (magnēti) tiek novietoti īpašā veidā, veidojot īpašu magnētisko lauku. Šādus reaktorus sauc par tokamak (toroidālā kamera ar magnētiskām spolēm).

Termo kodolreaktors Lielbritānijā un tā īpašības

MAST reaktora celtniecība sākās 1997. gadā, un līdz 1999. gada decembrim tas tika svinīgi nodots ekspluatācijā. Šajā gadījumā izveidotais MAST reaktors tiek realizēts sfēriska tokamaka formā.

Šāda veida atšķirība no klasiskajiem tokamakiem ir tā, ka magnētiskās spoles ir sakārtotas tā, ka tās veido plazmas mākoni ļoti tuvu bumbai.

Arī šāda veida reaktorus salīdzina ar ābolu, no kura tiek iegūta kodols.

Pēc šī reaktora radītāju domām, šis dizains ļauj jums izveidot daudz vairāk stabila plazma un joprojām ievērojami samazina indukcijas vērtību, kas nepieciešama plazmas ierobežošanai magnētiskais lauks.

Tātad MAST aptuveni 8 metrus kubiskās plazmas ierobežo tikai 0,55 Teslas magnētiskais lauks.

Salīdzinājumam - klasiskās toroidālās formas krievu tokamakā T-15 magnētiskā lauka indukcija ir 3,6 Tesla. Un sfēriskajā tokamakā Globus-15 (A fiziskā-tehniskais institūts). F. Ioffe, Sanktpēterburga) magnētiskās indukcijas vērtība ir 0,4 Tesla.

Kādi ir MAST kodolsintēzes reaktora uzdevumi

Zinātnieki no Lielbritānijas, kuri kopš 2013. gada gaida kodolreaktora rekonstrukcijas pabeigšanu, uz to liek lielas cerības. Galu galā MAST var kļūt par ultramodernu izmēģinājumu poligonu jauniem sasniegumiem kodoltermiskās kodolsintēzes jomā.

Tātad pirmā lieta tiks pārbaudīta unikāla tokamaka daļa ar nosaukumu Super-X Divertor. Jaunās daļas galvenais uzdevums ir noņemt lieko siltumu un nevajadzīgos piemaisījumus no plazmas. Iepriekšējām šīs ierīces versijām pēc pāris gadu darbības bija nepieciešams pamatīgs remonts.

Jaunā ierīces versija (veiksmīgas pārbaudes gadījumā) palielinās kalpošanas laiku 10 reizes. Tāpat, ja eksperiments tiks veiksmīgi pabeigts, zinātnieki atgriezīsies pie vērienīgā STEP projekta īstenošanas. (Spherical Tokamak for Energy Production) par pilnvērtīgas spēkstacijas būvniecību, kuru vajadzētu uzbūvēt 2040. gads.