MAST sintezės reaktorius paleistas Didžiojoje Britanijoje po gilios rekonstrukcijos
Po septynerius ilgus metus trukusios gilios rekonstrukcijos JK vėl pradėjo savo termobranduolinį reaktorių, vadinamas MAST („Mega Ampere Spherical Tokamak“), kuris yra „Kalema“ sintezės energijos centre, ir dabar vadinamas MAST atnaujinti.
Termobranduolinis reaktorius ir jo pagrindinės problemos
Daugelį dešimtmečių mokslininkai visame pasaulyje stengėsi gauti gerai veikiantį sintezės reaktorių. Faktas yra tas, kad tokio tipo energija turi du aiškius pranašumus:
- Vandenilis, naudojamas kaip kuras tokiuose reaktoriuose, yra labai pigus ir lengvai prieinamas.
- Termobranduolinės sintezės reakcijos metu išsiskiria milžiniškas energijos kiekis.
Tačiau pagrindinis trūkumas slypi tame, kad yra gana problematiška sukurti sąlygas stabiliai termobranduolinės sintezės eigai. Norint įveikti panašių įelektrintų dalelių elektrinį pasipriešinimą ir jas susidurti ( gaunant naujas daleles ir išskiriant didžiulį energijos kiekį), plazma pašildoma iki galo temperatūros.
Bet plazma linkusi plėstis ir taip atvėsti. Taigi mokslininkai išmoko palaikyti perkaitintą plazmą vienoje padėtyje dėl ypač galingų magnetų.
Be to, jie (magnetai) yra išdėstyti specialiu būdu, kad susidarytų specialus magnetinis laukas. Tokie reaktoriai vadinami tokamakais (toroidinė kamera su magnetinėmis ritėmis).
Termobranduolinis reaktorius JK ir jo ypatybės
MAST reaktorius buvo pradėtas statyti 1997 m., O iki 1999 m. Gruodžio mėn. Jis buvo iškilmingai pradėtas eksploatuoti. Šiuo atveju sukurtas MAST reaktorius įgyvendinamas sferinio tokamako pavidalu.
Šio tipo skirtumas nuo klasikinių tokamakų yra tas, kad magnetinės ritės yra išdėstytos taip, kad formuoja plazmos debesį, kuris yra labai arti rutulio formos.
Taip pat šio tipo reaktoriai lyginami su obuoliu, iš kurio ištraukiama šerdis.
Pasak šio reaktoriaus kūrėjų, šis dizainas leidžia sukurti kur kas daugiau stabili plazma ir vis tiek žymiai sumažina indukcijos vertę, reikalingą plazmoje laikyti magnetinis laukas.
Taigi MAST maždaug 8 metrus kubinės plazmos laiko tik 0,55 Tesla magnetinis laukas.
Palyginimui, klasikinės toroidinės formos rusiškame tokamake T-15 magnetinio lauko indukcija yra 3,6 Tesla. Ir sferiniame tokamake „Globus-15“ (A fizikos-technikos institutas). F. Ioffe, Sankt Peterburgas) magnetinės indukcijos vertė yra 0,4 Tesla.
Kokios yra MAST sintezės reaktoriaus užduotys
Mokslininkai iš Didžiosios Britanijos, laukiančių, kol bus baigta rekonstruoti termobranduolinis reaktorius nuo 2013 m., Į tai labai tikisi. Galų gale, MAST gali tapti itin modernia bandymų vieta išbandyti naujus pokyčius termobranduolinės sintezės srityje.
Taigi pirmiausia bus išbandyta unikali tokamako dalis, vadinama „Super-X Divertor“. Pagrindinis naujos dalies uždavinys yra pašalinti šilumos perteklių ir nereikalingas priemaišas iš plazmos. Ankstesnėms šio įrenginio versijoms reikėjo kapitalinio remonto po poros metų veikimo.
Naujoji įrenginio versija (jei bandymas bus sėkmingas) padidins tarnavimo laiką 10 kartų. Be to, jei eksperimentas bus sėkmingai baigtas, mokslininkai grįš prie ambicingo STEP projekto įgyvendinimo. („Sferical Tokamak for Energy Production“) apie visavertės elektrinės statybą, kurią turėtų pastatyti 2040 m.