Физики JET готовы испытать топливо для токамака ИТЭР
Британский токамак Совместный Европейский Торус (JET) скоро начнут испытания топливной смеси, которая будет использоваться в будущем ИТЭР, крупнейший экспериментальный термоядерный реактор в мире. Ядерный синтез - это процесс, происходящий на солнце. Их освоение может предоставить человечеству практически неиссякаемый источник чистой энергии.
JET в 10 раз меньше, чем ИТЭР. В декабре был там с экспериментами тритий началось. В этом человечество впервые с 1997 года лидирует. Реакции синтеза со значительным количеством этого элемента насквозь.
В июне этого года начнутся испытания с равным количеством трития и дейтерий участвуют в реакции. Именно так будет работать ИТЭР, чтобы мы могли получить от термоядерного синтеза больше энергии, чем вкладываем в него. До сих пор человечество не могло получить никакой чистой энергии от синтеза.
Видео только в качестве примера.
Наконец, после многих лет подготовки, мы достигли точки, когда можем начать тестирование. «Мы готовы», - говорит Жоэль Майю, возглавляющий научную программу JET. Эксперименты в JET помогут ученым предсказать, как это сработает. плазма в ИТЭР и соответствующим образом скорректировать рабочие параметры большого токамака. «Это наиболее близкое моделирование условий ИТЭР, которое мы можем сделать на данный момент», - объясняет Тим Люс, главный научный сотрудник компании. ИТЭР эксперимент. Тесты, к которым готовится JET, являются кульминацией двух десятилетий исследований. Ожидается, что ИТЭР начнет работать в 2 году. В этот момент в нем будет низкая энергия. Reaktionen осуществляется водородом. Однако с 2035 года он будет использовать только тритий и дейтерий в соотношении 1: 1. И ITER, и JET используют очень сильное магнитное поле для удержания и сжатия плазмы. Температура в JET может достигать 100 миллионов градусов Цельсия. Это во много раз больше, чем в ядре Солнца.
Последние эксперименты, которые человечество проводило с синтезом трития, проводились только на JET. Цель заключалась в том, чтобы установить рекорд по соотношению полученной энергии к затраченной. JET установил рекорд Q = 0,67 который действует и сегодня. Цель эксперимента этого года - добиться аналогичного результата и сохранить реакцию не менее 5 секунд. Таким образом, ученые хотят получить данные о поведении плазмы за более длительный период времени.
Работаю с тритий ставит перед специалистами новые задачи. Специалисты JET последние 2 года потратили на настройку своего оборудования и подготовку его к работе с этим радиоактивным элементом. Тритий имеет очень короткий период полураспада, в природе встречается в следовых количествах и производится как промежуточный продукт на атомных электростанциях. Общее мировое производство трития составляет всего 20 килограммов.
Как только Тритиевые эксперименты внутренняя часть JET становится радиоактивной, и в нее нельзя входить в течение 18 месяцев. Нам пришлось изменить наши процедуры. Все должно работать с первого раза. «Мы не сможем там ничего подправить», - объясняет Ян Чепмен. Во время испытаний JET будет использовать менее 60 граммов трития, который перерабатывается. Топливо, содержащее долю грамма трития, добавляется от 3 до 14 раз в день. Токамак введен. Каждая из этих инъекций представляет собой отдельный эксперимент с немного разными параметрами, и каждая из них дает ученым от 3 до 10 секунд полезных данных. Таким образом, мы хотим проверить наши текущие знания и использовать их для дальнейшей работы, - говорит Майлу. В одних экспериментах используется только тритий, в других - тритий и дейтерий используется в равных пропорциях.
В обоих типах экспериментов исследователи хотят понять, как более высокая масса трития влияет на поведение Плазма влияет. У этого элемента в ядре два нейтрона, у дейтерия - один, а у водорода - нет. Это исследование поможет предсказать, что произойдет в ИТЭР в будущем. Это связано с тем, что масса изотопов влияет на магнитное поле или температуру плазмы. «Нам нужно исследовать, что там происходит и почему это происходит», - объясняет Анна Уайт, физик плазмы из Массачусетского технологического института.
Еще одно важное отличие от последних экспериментов с тритием в 1997 г. состоит в том, что внутренняя часть JET теперь облицована теми же защитными материалами, что и внутренняя часть ИТЭР. Поскольку эти материалы могут отдавать энергию плазме и охлаждать ее, понимание того, как они влияют на термоядерный синтез, имеет решающее значение. И не забывайте еще об одном очень важном факторе. Люди. Последние эксперименты с тритием проводились 24 года назад. Новое поколение физиков не имеет абсолютно никакого опыта работы с этим элементом. Теперь у них есть возможность учиться у более опытных коллег.