T-15 (reaktor)

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. június 1-jén felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 8 szerkesztést igényelnek .
T-15
Éves működés 1988-tól napjainkig
külső sugár 2,43 m
Belső sugár 0,75 m
Mágneses mező 3,6 T

A T-15 reaktor  egy szovjet és orosz kutatási termonukleáris reaktor , amelyet a Kurcsatov Intézetben hoztak létre a Tokamak projekt keretében .

Háttér

A T-15 reaktor 1988-ban érte el első plazmáját. 1996 és 1998 között számos fejlesztés történt. A kutatásnak elsősorban az azonos technológiát – szupravezető mágneseket – alkalmazó ITER reaktor tervezésének támogatására kell irányulnia .

2005 januárja óta forráshiány miatt a kísérleteket felfüggesztették. 2012 óta korszerűsítés alatt áll, ami a tervek szerint 2020 decemberében fejeződik be [1] [2] .

Az ITER projektben minden abban részt vevő országnak saját tokamakkal kell rendelkeznie. A jövőbeni nagy nemzetközi reaktor egyes elemeit dolgozzák ki rajta. A T-15MD, amely "ITER üzemmódban" [3] működik, Oroszország e tokamakjaként működött .

Modernizált T-15MD reaktor

A modernizálás után a T-15MD reaktor hibrid üzemként használható: a tokamak neutronforrásként szolgál magreakció beindításához tóriumhéjban [4] .

Ez a korszerűsítés magában foglalja egy új elektromágneses rendszer és egy vákuumkamra létrehozását, valamint egy új, nagy teljesítményű áramellátó rendszert. Ez valójában egy szinte teljesen új tokamak létrehozása [3] .

A modernizáció során a T-15MD reaktor számos új rendszert kapott, de általános felépítése és működési elvei alapvetően nem változtak. Mint korábban, a tokamaknak mágneses tér segítségével plazmaoszlopot kell létrehoznia és fenntartania. A reaktor 2,2 oldalarányú izzószálat és 2 MA plazmaáramot alkot 2 T mágneses térben.

A 2021-2024-es korszerűsítés két szakaszban valósul meg.

A modernizáció első szakasza (2020 [5] [6] )

Az első részeként a T-15MD-t felszerelik

A modernizáció eredményeként a reaktor hibrid lett. Speciális rekeszekben az ún. nukleáris fűtőanyag elhelyezésére javasolt takarót - tórium-232- t használnak . A reaktor működése során a tüzelőanyagnak késleltetnie kell a zsinórból kiáramló nagyenergiájú neutronok áramlását. Ebben az esetben a tórium-232 átalakul urán-233-má .

A keletkező izotóp atomerőművek üzemanyagaként használható fel. Ebben a szerepben nem rosszabb, mint a hagyományos urán-235 , de kedvezően viszonyul a hulladék rövidebb felezési idejéhez. További előnyökkel jár, hogy a tórium gyakoribb a földkéregben, és lényegesen olcsóbb, mint az urán.

Hibrid tokamak használható

A modernizáció második szakasza (2024)

2024-re bevezetik:

A modernizált T-15MD reaktort 2020 decemberében indították [5] [6] , az indító ünnepségre 2021. május 18-án került sor a Kurchatov Intézetben [7] . A teljes korszerűsítés 2024-ben fejeződik be, amikor az összes rendszer rekonstrukciója befejeződik.

Specifikációk

T-15 T-15MD ITER
Mágneses mező 3,6 T 3,6 T [8] 5,3 T
Nagy tórusz átmérő 4,6 m 4,9 m 12,4 m
Kis tórusz átmérő 1,4 m 1,4 m 4 m
Plazma térfogata, m³ ötven ötven 837
Maximális áram a plazmaoszlopban, MA 1.8 2 tizenöt
Impulzus időtartama, s tizenöt harminc >400

A telepítésnél szupravezető nióbium-ón toroid mágnest használtak, a reaktor indításakor ez volt a legnagyobb a világon.

Irodalom

Jegyzetek

  1. ↑ Az orosz fúziós reaktor 2020-ban indul . Meztelen tudomány (2019. június 1.). Letöltve: 2020. május 20. Az eredetiből archiválva : 2020. október 31.
  2. ↑ Natalia Leskova. Tokamak felfedi a forró plazma titkait // A tudomány világában . - 2019. - 4. sz . - S. 46-51 .
  3. ↑ 1 2 Az atomenergia harmadik útja: a T-15 tokamak . Népszerű mechanika . Letöltve: 2020. május 20. Az eredetiből archiválva : 2020. október 24.
  4. ↑ Római halász. Az atomenergia harmadik útja // Népszerű mechanika . - 2019. - 9. sz . - S. 40-45 .
  5. ↑ 1 2 Khvostenko P.P., Anashkin I.O., Bondarchuk E.N., Inyutin N.V., Krylov V.A., Levin I.V., Mineev A.B., Szokolov M.M. Kísérleti termonukleáris telepítés tokamak T-15MD // Az atomtudomány és -technológia problémái. Sorozat: Fusion Kötet: 42 Szám: 1 Év: 2019 Oldalak: 15-38
  6. ↑ 1 2 Yanina Huzhina Kis Nap a Földön // A tudomány világában , 2021, 4. szám, p. 34-41
  7. ↑ Mishustin részt vett a T-15MD tokamak kilövési ceremóniáján a Kurcsatov Intézetben . TASS . Letöltve: 2021. május 19. Az eredetiből archiválva : 2021. május 18.
  8. ↑ A TOKAMAKS orosz generációja . Letöltve: 2019. január 25. Az eredetiből archiválva : 2019. július 25.