MAST-fuusioreaktori käynnistettiin Isossa-Britanniassa laajamittaisen jälleenrakennuksen jälkeen

Seitsemän pitkää vuotta kestäneen syvällisen jälleenrakennuksen jälkeen Yhdistynyt kuningaskunta on käynnistänyt lämpöydinreaktorinsa uudelleen, nimeltään MAST (Mega Ampere Spherical Tokamak), joka sijaitsee Kaleman fuusioenergiakeskuksessa ja jota nyt kutsutaan MAST-päivitys.

Lämpöydinreaktori ja sen pääongelmat

Monien vuosikymmenien ajan tutkijat ympäri maailmaa ovat pyrkineet hankkimaan hyvin toimivan fuusioreaktorin. Ja koko asia on, että tämän tyyppisellä energialla on kaksi selkeää etua:

1. Tällaisissa reaktoreissa polttoaineena käytetty vety on erittäin halpaa ja helposti saatavilla.
2. Lämpöydinfuusion reaktion aikana vapautuu valtava määrä energiaa.

Mutta tärkein takertelu on, että olosuhteiden luominen vakaa lämpöydinfuusion kulku on melko ongelmallista. Voidakseen voittaa samankaltaisten varautuneiden hiukkasten sähkövastuksen ja törmätä ne (for uusien hiukkasten saamiseksi ja valtavan määrän energian vapauttamiseksi) plasma kuumenee äärimmäiseen lämpötiloissa.

Plasma pyrkii kuitenkin laajenemaan ja jäähtymään. Joten tutkijat ovat oppineet pitämään ylikuumentunutta plasmaa yhdessä asennossa erityisen voimakkaiden magneettien ansiosta.

Lisäksi ne (magneetit) on sijoitettu erityisellä tavalla muodostamaan erityinen magneettikenttä. Tällaisia ​​reaktoreita kutsutaan tokamakiksi (magneettikeloilla varustettu toroidikammio).

Lämpöydinreaktori Isossa-Britanniassa ja sen ominaisuudet

MAST-reaktorin rakentaminen aloitettiin vuonna 1997, ja joulukuussa 1999 se otettiin käyttöön juhlallisesti. Tässä tapauksessa luotu MAST-reaktori toteutetaan pallomaisen tokamakin muodossa.

Tämän tyyppinen ero klassisista tokamakkeista on, että magneettikäämit on järjestetty siten, että ne muodostavat plasmapilven, joka on muodoltaan hyvin lähellä palloa.

Tämän tyyppistä reaktoria verrataan myös omenaan, josta ydin uutetaan.

Tämän reaktorin luojien mukaan tämän rakenteen avulla voit luoda paljon enemmän stabiili plasma ja silti vähentää merkittävästi plasman sulkemiseen tarvittavaa induktioarvoa magneettikenttä.

Joten MASTissa noin 8 metriä kuutiometriä plasmaa rajoittaa vain 0,55 Teslan magneettikenttä.

Vertailun vuoksi, venäläisessä tokamakissa T-15, joka on klassinen toroidimainen muoto, magneettikentän induktio on 3,6 Tesla. Ja pallomaisessa tokamakissa Globus-15 (A-niminen fyysinen-tekninen instituutti) F. Ioffe, Pietari) magneettisen induktion arvo on 0,4 Tesla.

Mitkä ovat MAST-fuusioreaktorin tehtävät

Ison-Britannian tutkijat, jotka ovat odottaneet lämpöydinreaktorin jälleenrakennuksen loppuunsaattamista vuodesta 2013, odottavat sitä suuresti. Loppujen lopuksi MASTista voi tulla ultramoderni testauspaikka uusille kehityksille lämpöydinfuusion alalla.

Joten ensimmäinen asia testataan tokamakin ainutlaatuinen osa nimeltä Super-X Divertor. Uuden osan päätehtävänä on poistaa ylimääräinen lämpö ja tarpeettomat epäpuhtaudet plasmasta. Tämän laitteen aiemmat versiot vaativat perusteellisen kunnostuksen muutaman vuoden käytön jälkeen.

Laitteen uusi versio (jos testi onnistuu) pidentää käyttöikää 10 kertaa. Lisäksi, jos koe onnistuu, tutkijat palaavat kunnianhimoisen STEP-projektin toteuttamiseen. (Spherical Tokamak for Energy Production) täysimittaisen voimalaitoksen rakentamisesta, jonka pitäisi 2040 vuosi.