Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
DIII-D
Камера термоядерного синтеза TOCAMAC 2017 N0689.jpg
Рабочий внутри судна DIII-D
Тип устройстваТокамак
Место расположенияСан-Диего , Калифорния , США
ПринадлежностьGeneral Atomics
Технические характеристики
Большой радиус1,67 м (5 футов 6 дюймов)
Малый радиус0,67 м (2 фута 2 дюйма)
Магнитное поле2,2 Т (22000 G) (тороидальный)
Мощность нагрева23  МВт
Плазменный токвплоть до 2,0  мА
История
Год (ы) эксплуатации1986 – настоящее время
ПредшествуетДублет III

DIII-D - это токамак , эксплуатируемый с конца 1980-х годов компанией General Atomics (GA) в Сан-Диего , США, по заказу Министерства энергетики США. Национальный центр термоядерного синтеза DIII-D является частью продолжающихся усилий по достижению магнитно-замкнутого термоядерного синтеза . Миссия исследовательской программы DIII-D состоит в том, чтобы создать научную основу для оптимизации подхода токамаков к производству термоядерной энергии. [1]

DIII-D был построен на основе более раннего Doublet III, третьего в серии машин, построенных в GA для экспериментов с токамаками, имеющими некруглое поперечное сечение плазмы. Эта работа продемонстрировала, что определенные формы сильно подавляют различные нестабильности в плазме, что приводит к гораздо более высокому давлению плазмы и производительности. DIII-D назван так потому, что плазма имеет форму буквы D, форма, которая сейчас широко используется в современных конструкциях, и привела к классу машин, известных как «продвинутые токамаки». Усовершенствованные токамаки характеризуются работой при высоких плазменных β за счет сильного формирования плазмы., активный контроль различных нестабильностей плазмы и достижение установившихся профилей тока и давления, обеспечивающих удержание высокой энергии для высокого усиления термоядерного синтеза (отношение термоядерной мощности к тепловой мощности).

DIII-D - один из двух крупных экспериментов по магнитному синтезу в США (второй - NSTX-U в PPPL ), поддерживаемых Управлением науки Министерства энергетики США. Программа сосредоточена на НИОКР для обеспечения стабильной работы усовершенствованного токамака, а также на поддержке проектирования и эксплуатации эксперимента ИТЭР, который сейчас строится во Франции. ИТЭР разработан для демонстрации самоподдерживающейся горящей плазмы, которая будет производить в 10 раз больше энергии в результате реакций синтеза, чем требуется для нагрева.

Программа исследований DIII-D [ править ]

Программа исследований DIII-D - это крупное международное сотрудничество, в котором участвуют более 600 пользователей из более чем 100 учреждений. General Atomics управляет производством в Сан-Диего для Министерства энергетики США через Управление термоядерных энергетических наук. [2]

Исследования в DIII-D направлены на выяснение основных физических процессов, которые управляют поведением горячей замагниченной плазмы, и на создание научной основы для будущих устройств сжигания плазмы, таких как ИТЭР. В конечном итоге цель состоит в том, чтобы использовать это понимание для разработки экономически привлекательной термоядерной электростанции.

Токамак состоит из тороидальной вакуумной камеры, окруженной катушками магнитного поля, которые содержат и формируют плазму. Плазма создается за счет приложения напряжения, генерирующего в камере большой электрический ток (более одного миллиона ампер). Плазма нагревается до температур, в десять раз превышающих температуру Солнца, за счет комбинации мощных нейтральных лучей и микроволн. Состояние плазмы измеряется с помощью приборов, основанных на интенсивных лазерах, микроволнах и других точных средствах диагностики плазмы. [3]

Эксперименты исследуют такие темы, как удержание, переходные процессы, а также выброс энергии и частиц. DIII-D также используется в качестве испытательного стенда для исследования инновационных механизмов нагрева плазмы, заправки топливом и подачи тока.

История [ править ]

Схема Дублета II

В мае 1974 года AEC выбрала General Atomics для создания эксперимента по магнитному синтезу Doublet III на основе успеха более ранних экспериментов по магнитному удержанию Doublet I и II. В феврале 1978 года термоядерный эксперимент Doublet III осуществил свою первую операцию с плазмой в General Atomics. Позже машина была модернизирована и в 1986 году переименована в DIII-D [4].

Программа DIII-D достигла нескольких вех в развитии термоядерного синтеза, включая самый высокий плазменный β (отношение давления плазмы к магнитному давлению), когда-либо достигнутый в то время (начало 1980-х годов), и самый высокий поток нейтронов (скорость термоядерного синтеза), когда-либо достигнутый в то время ( начало 1990-х). Основные научные открытия включают подтверждение подавления турбулентности в потоке со сдвигом в 1990-х годах, а также активных и пассивных механизмов подавления локализованной моды в 2000-х годах.

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ DIII-D "DIII-D" . Проверено 17 февраля 2018 года .
  2. ^ General Atomics - Магнитная термоядерная энергия. "ga.com" . Проверено 17 февраля 2018 года .
  3. ^ https://www.youtube.com/watch?v=YF0t3j_2WSI
  4. ^ Общая история атомики. Май 1974 г. и февраль 1978 г. "ga.com" . Проверено 17 февраля 2018 года .url = http://www.ga.com/Websites/ga/images/about/history/1974-may.jpg , url = http://www.ga.com/Websites/ga/images/about/history/ 1978-февраль.jpg

Внешние ссылки [ править ]

  • https://fusion.gat.com/global/diii-d/home Главная страница General Atomics Fusion Energy и DIII-D
  • https://www.youtube.com/watch?v=tA7J2s23lB8 Видео о DIII-D, подготовленное Американским физическим обществом на YouTube

Координаты : 32 ° 53′36,46 ″ с.ш. 117 ° 14′4,40 ″ з.д. / 32,8934611 ° с.ш.117,2345556 ° з.д. / 32.8934611; -117.2345556