Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Culham Science Center )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Калемский центр термоядерной энергии
Culham-Science-Centre.jpg
Аэрофотоснимок Калэмского центра термоядерной энергии
Учредил1965 г. ( 1965 )
Тип лабораторииНациональная научно-исследовательская лаборатория
Область исследований
Персонал900
Место расположенияКалхэм , Оксфордшир, Англия,
51 ° 39′32 ″ с.ш., 1 ° 13′42 ″ з.д. / 51,65889 ° с.ш.1,22833 ° з. / 51.65889; -1.22833 Координаты : 51 ° 39′32 ″ с.ш., 1 ° 13′42 ″ з.д.  / 51.65889°N 1.22833°W / 51.65889; -1.22833
Операционное агентствоУправление по атомной энергии Соединенного Королевства
Веб-сайтwww .ccfe .ac .uk
карта

Culham Центр Fusion Energy ( CCFE ) является национальной лабораторией Великобритании для термоядерных исследований . Он расположен в научном центре Калхэма , недалеко от Калхэма , Оксфордшир, и является местом расположения Совместного европейского тора (JET), мегаамперного сферического токамака (MAST) и ныне закрытого токамака с малым плотным соотношением сторон (START).

Ранее известная как UKAEA Culham, лаборатория была переименована в октябре 2009 года в рамках организационных изменений в ее головном органе, Управлении по атомной энергии Соединенного Королевства (UKAEA). [1]

С 2016 года директором является профессор Ян Чапман , и центр занимается работой над окончательным детальным проектом ИТЭР, а также подготовительными работами в поддержку DEMO .

В 2014 году было объявлено, что в этом центре будут размещены новые RACE (удаленные приложения в сложных средах) .

Culham Science Center [ править ]

Центр занимает место бывшего аэродрома Королевского флота RNAS Culham (HMS Hornbill) , который был передан UKAEA в 1960 году. UKAEA продолжает эксплуатировать площадку и является основным арендатором.

Помимо CCFE, в центре находится штаб-квартира UKAEA, а также множество коммерческих и других организаций.

Он также является домом для футбольного клуба воскресной лиги Upper Thames Valley JET FC.

История [ править ]

UKAEA официально открыло лабораторию Калхэма в 1965 году, переместив свои исследовательские работы по термоядерному синтезу из соседнего исследовательского центра Харвелла . Калхэм также объединил деятельность по термоядерному синтезу в Олдермастоне и других местах в Великобритании, чтобы сформировать национальный центр исследований термоядерного синтеза. Джон Адамс , который впоследствии стал генеральным директором ЦЕРН , был назначен первым директором лаборатории.

Калхэм провел почти 30 различных экспериментов за первые два десятилетия своей деятельности, опробовав множество концепций термоядерного синтеза; среди них ударные волны, магнитные зеркала , стеллараторы и левитроны. В 1970-х годах исследования были сосредоточены на термоядерном синтезе с магнитным удержанием с использованием устройства токамак , который стал наиболее многообещающей конструкцией для будущего термоядерного реактора. В конце 1960-х ученые Калхэма уже помогли в разработке токамака, используя методы измерения лазерного рассеяния для проверки многообещающих результатов, достигнутых российским устройством Т3). [2] Это привело к принятию токамака большинством исследовательских институтов термоядерного синтеза по всему миру.

В 1977 году после длительных переговоров Калхэм был выбран в качестве площадки для токамака Joint European Torus (JET). [3] Строительство началось в 1978 году и было завершено вовремя и в рамках бюджета, первая плазменная установка была произведена в июне 1983 года. С тех пор установка продолжила выполнение ряда вех в области термоядерного синтеза, включая первую демонстрацию управляемой дейтерий-тритиевой термоядерной мощности ( 1991) и рекордная выходная мощность термоядерного синтеза 16 мегаватт (1997). [4] Первоначально объект JET находился в ведении многонациональной команды как отдельное предприятие на площадке Калхэм в соответствии с соглашением о совместном предприятии JET. Однако с 2000 года UKAEA отвечает за работу JET от имени своих европейских партнеров по исследованиям по контракту с Европейской комиссией .

В 1980-х годах лаборатория Калхэма сыграла важную роль в разработке концепции сферического токамака - более компактной версии токамака, в которой плазма удерживается в более сильном магнитном поле в форме «яблока с сердечником» вместо традиционной тороидальной конфигурации. Считается, что это дает потенциальные преимущества за счет создания более эффективных термоядерных устройств меньшего размера. Эксперимент START (токамак с малым плотным соотношением сторон) в Калхэме (1991–1998 гг.) Был первым полноразмерным сферическим токамаком. Его впечатляющие характеристики привели к созданию более крупного устройства MAST (Mega Amp Spherical Tokamak), которое работало с 2000 по 2013 год.

Директора [ править ]

  • 1960–1966: Джон Адамс
  • 1966–1981: Бас Пиз
  • 1981–1990: Мик Ломер
  • 1990–1996: Дон Свитман
  • 1996–2002: Дерек Робинсон
  • 2002–2003: Фрэнк Бриско (исполняющий обязанности директора)
  • 2003–2008: Кристофер Ллевеллин Смит
  • 2008–2016: Стивен Коули
  • 2016 – настоящее время: Ян Чепмен [5]

Текущая деятельность [ править ]

Программа синтеза Великобритании [ править ]

CCFE имеет обширную программу деятельности, охватывающую физику плазмы токамака, технологические разработки для прототипа термоядерной электростанции DEMO, разработку материалов, подходящих для термоядерной среды, инженерную деятельность, обучение студентов, выпускников и учеников, а также общественную и промышленную работу. виды деятельности.

Он также участвует в скоординированной европейской программе, которой управляет консорциум исследовательских институтов EUROfusion . Он направлен на реализацию европейской дорожной карты по термоядерному синтезу с целью достижения термоядерного электричества к 2050 году.

CCFE участвует в ряде других международных совместных проектов, в частности, в токамаке ИТЭР, строящемся в Кадараше во Франции. Помимо участия в научной подготовке к ИТЭР с помощью экспериментов по физике плазмы в Калхэме, CCFE разрабатывает технологии для проекта, такие как приложения для дистанционного управления, специальные системы нагрева и приборы для измерения плазмы («диагностика»).

MAST Upgrade [ править ]

В центре внимания британской программы термоядерного синтеза находится MAST Upgrade - более мощный и лучше оснащенный преемник Mega Ampere Spherical Tokamak . Строительство MAST Upgrade началось в 2013 году, а ввод в эксплуатацию начался в 2019 году.

Обновление MAST будет реализовано в три этапа. Финансирование было согласовано с Исследовательским советом по инженерным и физическим наукам для модернизации активной зоны (стадия 1а), которая начала плазменные операции в 2020 году. [6] Два дополнительных этапа (стадия 1b и стадия 2) будут осуществляться в последующие годы при условии финансирования.

MAST Upgrade состоит из трех основных миссий:

  1. Обязательно используйте установку для тестирования компонентов слияния (CTF). CTF будет тестировать реакторные системы на предмет DEMO , а сферический токамак рассматривается как идеальная конструкция для установки;
  2. Пополните базу знаний ИТЭР и помогите решить ключевые проблемы физики плазмы, чтобы обеспечить его успех;
  3. Испытательные реакторные системы. MAST Upgrade станет первым токамаком, на котором будет опробован инновационный дивертор Super-X - мощная выхлопная система, которая снижает энергетические нагрузки от частиц, покидающих плазму. В случае успеха Super-X можно будет использовать в ДЕМО и других будущих термоядерных устройствах.

Joint European Torus (JET) [ править ]

CCFE несет ответственность за эксплуатацию и безопасность объектов JET от имени EUROfusion. Его инженеры также обеспечивают техническое обслуживание и модернизацию устройства JET в соответствии с требованиями исследовательской программы. Обновления в основном выполняются с использованием сложной системы удаленного управления , которая устраняет необходимость ручного ввода. Например, в 2009–2011 годах инженеры удаленного управления разобрали внутреннюю часть JET, чтобы установить новую внутреннюю стену из 4500 плиток, чтобы исследователи могли тестировать материалы для будущего токамака ИТЭР.

Кроме того, CCFE участвует в научной программе JET вместе с другими 28 исследовательскими организациями EUROfusion по всей Европе.

Финансирование [ править ]

Финансирование отечественной программы термоядерного синтеза CCFE обеспечивается за счет гранта Исследовательского совета по инженерным и физическим наукам. Работа JET финансируется в соответствии с двусторонним контрактом между Управлением по атомной энергии Соединенного Королевства и Европейской комиссией.

Эффект Brexit [ править ]

Согласно новостному сообщению BBC от 29 ноября 2016 года: «После голосования за Брексит многие в центре стали« крайне нервничать »из-за неуверенности в отношении будущего финансирования и свободы передвижения. Пятеро исследователей уже вернулись в континентальную Европу, а другие заявили, что учитывать их позиции ». [7]

Однако некоторые из этих опасений были развеяны в 2019 году новостями о том, что JET продолжит финансирование после Brexit. [8]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Запуск Culham Center for Fusion Energy" , Culham Center for Fusion Energy, 31 октября 2009 г.
  2. ^ Форрест, Майкл (2011) Лазеры через вишневые сады , Tandem Press, ISBN  978-0-9568557-0-1
  3. ^ Клери, Daniel (2013) Кусок Солнца , Дакворт Оверлука, Лондон, pp.143-146, ISBN 978-0-7156-4525-3 
  4. ^ "Выстрелы DT слышны 'во всем мире" , Журнал ИТЭР, декабрь 2013 г.
  5. ^ http://www.ccfe.ac.uk/Key_staff.aspx
  6. ^ Ринкон, Пол (2020-10-29). «Британский термоядерный эксперимент используется в поисках чистой энергии» . BBC News Online . Проверено 30 октября 2020 .
  7. ^ Шукман, Дэвид. «Британской лаборатории ядерного синтеза грозит неопределенное будущее» . BBC News . BBC . Проверено 6 февраля 2018 . CS1 maint: discouraged parameter (link)
  8. ^ «Британские ученые-термоядерные ученые получают новое финансирование, несмотря на Брексит» . Мировые ядерные новости . Проверено 1 февраля 2021 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Веб-сайт Центра термоядерной энергии Калхэма