Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Мишень лазера Шива , использовавшаяся в экспериментах по термоядерному синтезу с инерционным удержанием с 1978 года до вывода из эксплуатации в 1981 году.
Плазменная камера TFTR , используемая для экспериментов по термоядерному ядерному удержанию11 МВт термоядерной мощности в 1994 году.

Эксперименты, направленные на развитие термоядерной энергии , неизменно проводятся на специальных машинах, которые можно классифицировать в соответствии с принципами, которые они используют для удержания плазменного топлива и поддержания его в горячем состоянии.

Основное деление - магнитное удержание и инерционное удержание . При магнитном удержании тенденции горячей плазмы к расширению противодействует сила Лоренца между токами в плазме и магнитными полями, создаваемыми внешними катушками. Плотность частиц обычно находится в диапазоне10 18 в10 22  м −3 и линейные размеры в диапазонеОт 0,1 до 10 м . Время удержания частиц и энергии может варьироваться от менее миллисекунды до более секунды, но сама конфигурация часто сохраняется за счет ввода частиц, энергии и тока в течение времени, которое в сотни или тысячи раз больше. Некоторые концепции способны поддерживать плазму бесконечно долго.

Напротив, при инерционном удержании ничто не препятствует расширению плазмы. Время удержания - это просто время, за которое давление плазмы преодолевает инерцию частиц, отсюда и название. Плотность обычно находится в диапазоне10 31 к10 33  м -3 и радиус плазмы от 1 до 100 мкм. Эти условия достигаются путем облучения твердой таблетки миллиметрового размера наносекундным лазером или ионным импульсом. Внешний слой гранулы удаляется , создавая силу реакции, которая сжимает центральные 10% топлива с коэффициентом от 10 или 20 до 10 3 или10 4- кратная плотность твердого тела. Эти микроплазмы рассеиваются за время, измеряемое наносекундами. Для термоядерного энергетического реактора потребуется частота повторения нескольких импульсов в секунду.

Магнитное удержание [ править ]

В области экспериментов по удержанию магнитного поля существует основное разделение на тороидальную топологию и топологию открытого магнитного поля . Вообще говоря, легче удерживать плазму в направлении, перпендикулярном полю, чем параллельно ему. Параллельное ограничение может быть решено либо путем изгиба силовых линий обратно на самих себя в окружности или, чаще, тороидальных поверхностей, либо путем сужения пучка силовых линий на обоих концах, что приводит к отражению некоторых частиц за счет зеркального эффекта.. Тороидальные геометрии могут быть дополнительно подразделены в зависимости от того, имеет ли сама машина тороидальную геометрию, то есть твердый сердечник, проходящий через центр плазмы. Альтернативой является отказ от твердого сердечника и использование токов в плазме для создания тороидального поля.

Зеркальные машины имеют преимущества в более простой геометрии и лучшем потенциале для прямого преобразования энергии частиц в электричество. Как правило, для них требуются более сильные магнитные поля, чем для тороидальных машин, но самой большой проблемой оказалось ограничение. Для хорошего удержания должно быть больше частиц, движущихся перпендикулярно полю, чем частиц, движущихся параллельно полю. Однако такое немаксвелловское распределение скоростей очень сложно поддерживать и требует больших затрат энергии.

Преимущество зеркал в виде простой геометрии машины сохраняется в машинах, которые производят компактные тороиды , но есть потенциальные недостатки в отношении стабильности из-за отсутствия центрального проводника и, как правило, меньше возможностей контролировать (и тем самым оптимизировать) магнитную геометрию. Концепции компактного тороида, как правило, менее развиты, чем концепции тороидальных машин. Хотя это не обязательно означает, что они не могут работать лучше, чем основные концепции, их неопределенность намного больше.

В некотором роде особняком стоит Z-пинч с круговыми силовыми линиями. Это была одна из первых опробованных концепций, но она не увенчалась успехом. Более того, никогда не было убедительной концепции превращения импульсной машины, требующей электродов, в практический реактор.

Плотный плазменный фокус является спорным и «неосновным» устройством , которое опирается на токах в плазме с образованием тороида. Это импульсное устройство, которое зависит от плазмы, которая не находится в равновесии, и имеет потенциал для прямого преобразования энергии частиц в электричество. Продолжаются эксперименты по проверке относительно новых теорий, чтобы определить, есть ли у устройства будущее.

Тороидальная машина [ править ]

Тороидальные машины могут быть осесимметричными, как токамак и пинч с обращенным полем (RFP), или асимметричными, как стелларатор . Дополнительная степень свободы, полученная за счет отказа от тороидальной симметрии, в конечном итоге может быть использована для лучшего удержания, но цена заключается в сложности в разработке, теории и экспериментальной диагностике. Стеллараторы обычно имеют периодичность, например пятикратную вращательную симметрию. RFP, несмотря на некоторые теоретические преимущества, такие как низкое магнитное поле на катушках, оказался не очень успешным.

Токамак [ править ]

[1]

Имя устройстваПоложение делСтроительствоОперацияМесто расположенияОрганизацияБольшой / Малый радиусB-полеПлазменный токЦельИзображение
Т-1Неисправность?1957–1959 гг.Москва Курчатовский институт0,625 м / 0,13 м1 т0,04 МАПервый токамак
Т-3Неисправность?1962–?Москва Курчатовский институт1 м / 0,12 м2,5 т0,06 МА
ST (симметричный токамак)НеисправностьМодель C1970–1974Принстон Принстонская лаборатория физики плазмы1,09 м / 0,13 м5,0 т0,13 мАПервый американский токамак, переделанный из стелларатора Model C
ОРМАК (Дубовый хребет токМАК)Неисправность1971–1976Oak Ridge Национальная лаборатория Окриджа0,8 м / 0,23 м2,5 т0,34 мАПервым достигнуть 20 мк температуры плазмы
ATC (адиабатический тороидальный компрессор)Неисправность1971–1972 гг.1972–1976Принстон Принстонская лаборатория физики плазмы0,88 м / 0,11 м2 т0,05 МАПродемонстрируйте компрессионный нагрев плазмы.
СКР (Tokamak de Fontenay-aux-Roses)Неисправность1973–1984Fontenay-aux-Roses CEA1 м / 0,2 м6 т0,49
Т-10 (Токамак-10)Оперативный1975-Москва Курчатовский институт1,50 м / 0,37 м4 т0,8 мАСамый большой токамак своего времени
PLT (Большой принстонский тор)Неисправность1975–1986Принстон Принстонская лаборатория физики плазмы1,32 м / 0,4 м4 т0,7 MAПервым достигнуть Плазменный ток 1 МА
ISX-BНеисправность?1978–?Oak Ridge Национальная лаборатория Окриджа0,93 м / 0,27 м1,8 т0,2 мАСверхпроводящие катушки, попытка работы с высоким бета-коэффициентом
ASDEX (Эксперимент с аксиально-симметричным дивертором) [2]Вторичный → HL-2A1980–1990Гархинг Max-Planck-Institut für Plasmaphysik1,65 м / 0,4 м2,8 т0,5 мАОткрытие H-режима в 1982 году.
ТЕКСТОР ( Токамак, эксперимент для технологических исследований ) [3] [4]Неисправность1976–1980 гг.1981–2013 гг.Юлих Forschungszentrum Jülich1,75 м / 0,47 м2,8 т0,8 мАИзучение взаимодействия плазмы со стенкой
TFTR (Токамакский термоядерный испытательный реактор) [5]Неисправность1980–19821982–1997Принстон Принстонская лаборатория физики плазмы2,4 м / 0,8 м6 т3 MAПопытка безубыточности в науке, достижение рекордной термоядерной мощности 10,7 МВт и температура510 МК
JET (Joint European Torus) [6]Оперативный1978–1983 гг.1983-Culham Калемский центр термоядерной энергии2,96 м / 0,96 м4 т7 MAРекорд по выходной мощности плавления 16,1 МВт
Новильо [7] [8]НеисправностьНОВА-II1983–2004 гг.Мехико Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares0,23 м / 0,06 м1 т0,01 МАИзучение взаимодействия плазмы со стенкой
JT-60 (Япония Torus-60) [9]Вторичный → JT-60SA1985–2010 гг.Нака Японский научно-исследовательский институт атомной энергии3,4 м / 1,0 м4 т3 MAСтационарный режим с высоким бета-коэффициентом, тройной продукт наивысшего плавления
DIII-D [10]Оперативный1986 [11]1986-Сан Диего General Atomics1,67 м / 0,67 м2,2 т3 MAОптимизация токамаков
СТОР-М (Саскачеванский торс-модифицированный) [12]Оперативный1987-Саскатун Лаборатория физики плазмы (Саскачеван)0,46 м / 0,125 м1 т0,06 МАИзучение нагрева и аномального переноса плазмы.
Т-15Вторичный → Т-15МД1983–19881988–1995Москва Курчатовский институт2,43 м / 0,7 м3,6 т1 MAПервый сверхпроводящий токамак
Tore Supra [13]Вторичный → ЗАПАД1988–2011Cadarache Département de Recherches sur la Fusion Contrôlée2,25 м / 0,7 м4,5 т2 MAБольшой сверхпроводящий токамак с активным охлаждением
АДИТЯ (токамак)Оперативный1989-Гандинагар Институт плазменных исследований0,75 м / 0,25 м1,2 т0,25 мА
КОМПАС (КОМПАКТНАЯ СБОРКА) [14] [15]Оперативный1980-1989-Прага Институт физики плазмы АН ЧР0,56 м / 0,23 м2,1 т0,32 мА
FTU ( Обновление токамака Фраскати )Оперативный1990-Фраскати ВДНХ0,935 м / 0,35 м8 т1,6 мА
СТАРТ (Токамак с малым плотным соотношением сторон) [16]Неисправность1990–1998Culham Калемский центр термоядерной энергии0,3 м /?0,5 т0,31 МАПервый полноразмерный сферический токамак
Обновление ASDEX (эксперимент с аксиально-симметричным дивертором)Оперативный1991-Гархинг Max-Planck-Institut für Plasmaphysik1,65 м / 0,5 м2,6 т1,4 мА
Alcator C-Mod (Альто Кампо Торо) [17]Оперативный (финансируется Fusion Startups)1986-1991–2016 гг.Кембридж Массачусетский Институт Технологий0,68 м / 0,22 м8 т2 MAРекордное давление плазмы 2,05 бар
ISTTOK (Высший технический институт ТОКамак) [18]Оперативный1992-Лиссабон Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear0,46 м / 0,085 м2,8 т0,01 МА
TCV ( Токамак à Переменная конфигурации ) [19]Оперативный1992-Лозанна Федеральная политехническая школа Лозанны0,88 м / 0,25 м1,43 т1,2 мАИсследования в условиях лишения свободы
HBT-EP (High Beta Tokamak-Extended Pulse)Оперативный1993-Нью-Йорк Лаборатория физики плазмы Колумбийского университета0,92 м / 0,15 м0,35 т0,03 МАТокамак с высоким бета
HT-7 (Хэфэй Токамак-7)Неисправность1991–19941995–2013Хэфэй Институты физических наук Хэфэй1,22 м / 0,27 м2 т0,2 мАПервый в Китае сверхпроводящий токамак
Пегас Тороидальный эксперимент [20]Оперативный?1996-Мэдисон Университет Висконсина-Мэдисона0,45 м / 0,4 м0,18 т0,3 мАЧрезвычайно низкое соотношение сторон
NSTX (Национальный эксперимент со сферическим тором ) [21]Оперативный1999-Plainsboro Township Принстонская лаборатория физики плазмы0,85 м / 0,68 м0,3 т2 MAИзучите концепцию сферического токамака
ET (Электрический токамак)Вторичный → ETPD1998 г.1999–2006Лос-Анджелес UCLA5 м / 1 м0,25 т0,045 мАСамый большой токамак своего времени
CDX-U (текущий экспериментальный привод - обновление)Вторичный → LTX2000–2005Принстон Принстонская лаборатория физики плазмы0,3 м /? м0,23 т0,03 МАИзучение лития в плазменных стенках
МАСТ (мегаамперный сферический токамак) [22]Вторичный → МАСТ-апгрейд1997–19992000–2013 гг.Culham Калемский центр термоядерной энергии0,85 м / 0,65 м0,55 т1,35 мАИсследовать сферический токамак на предмет слияния
HL-2A (Хуан-Люци-2А)Вторичный → HL-2M2000–2002 гг.2002–2018 гг.Чэнду Юго-Западный институт физики1,65 м / 0,4 м2,7 т0,43 мАФизика H-режима, устранение ELM[1]
SST-1 (стационарный сверхпроводящий токамак) [23]Оперативный2001-2005-Гандинагар Институт плазменных исследований1,1 м / 0,2 м3 т0,22 мАПроизвести Плазма удлиненного двойного нулевого дивертора 1000 с
EAST (экспериментальный усовершенствованный сверхпроводящий токамак) [24]Оперативный2000–20052006-Хэфэй Институты физических наук Хэфэй1,85 м / 0,43 м3,5 т0,5 мАПлазма H-Mode для более 100 с при50 мк
J-TEXT (Совместный ТЕКСТ)ОперативныйТЕКСТ (Техасский экспериментальный токамак)2007-Ухань Хуачжунский университет науки и технологий1,05 м / 0,26 м2,0 т0,2 мАРазработайте контроль плазмы[2]
KSTAR (Корейские передовые исследования сверхпроводящих токамаков) [25]Оперативный1998–20072008-Тэджон Национальный исследовательский институт термоядерного синтеза1,8 м / 0,5 м3,5 т2 MAТокамак с полностью сверхпроводящими магнитами, 20 с - длительная работа при100 мк [26]
LTX (эксперимент с литиевым токамаком)Оперативный2005–20082008-Принстон Принстонская лаборатория физики плазмы0,4 м /? м0,4 т0,4 мАИзучение лития в плазменных стенках
QUEST (Эксперимент Университета Q-shu со стационарным сферическим токамаком) [27]Оперативный2008-Касуга Университет Кюсю0,68 м / 0,4 м0,25 т0,02 МАИзучение устойчивой работы сферического токамака
Казахстанский токамак для испытаний материалов (КТМ)Оперативный2000–2010 гг.2010-Курчатов Национальный ядерный центр Республики Казахстан0,86 м / 0,43 м1 т0,75 MAИспытание стены и дивертора
ST25-HTS [28]Оперативный2012–2015 гг.2015-Culham Токамак Энерджи Лтд.0,25 м / 0,125 м0,1 т0,02 МАСтационарная плазма
WEST (вольфрамовая среда в стационарном токамаке)Оперативный2013–2016 гг.2016-Cadarache Département de Recherches sur la Fusion Contrôlée2,5 м / 0,5 м3,7 т1 MAСверхпроводящий токамак с активным охлаждением
ST40 [29]Оперативный2017–2018 гг.2018-Didcot Токамак Энерджи Лтд.0,4 м / 0,3 м3 т2 MAПервый сферический токамак высокого поля
МАСТ-У (модернизация мегаамперного сферического токамака) [30]Оперативный2013–2019 гг.2020-Culham Калемский центр термоядерной энергии0,85 м / 0,65 м0,92 т2 MAИспытайте новые концепции выхлопа сферического токамака
HL-2M (Хуан-Люци-2М) [31]Оперативный2018–20192020-Лешань Юго-Западный институт физики1,78 м / 0,65 м2,2 т1,2 мАУдлиненная плазма с 200 мк
JT-60SA (Japan Torus-60 super, усовершенствованный) [32]В разработке2013–2020 гг.2020?Нака Японский научно-исследовательский институт атомной энергии2,96 м / 1,18 м2,25 т5,5 мАОптимизация плазменных конфигураций для ИТЭР и ДЕМО с полностью неиндуктивным установившимся режимом работы
Т-15МДВ разработке2010–2020 гг.2021-Москва Курчатовский институт1,48 м / 0,67 м2 т2 MAГибридный реактор синтеза / деления
ИТЭР [33]В разработке2013–2025?2025?Cadarache Совет ИТЭР6,2 м / 2,0 м5,3 т15 МА?Продемонстрировать осуществимость термоядерного синтеза в масштабе электростанции с Термоядерная мощность 500 МВт
DTT (Испытательная установка «Дивертор Токамак») [34] [35]Планируется2022–2025?2025?Фраскати ВДНХ2,14 м / 0,70 м6 т?5,5 мА?Сверхпроводящий токамак для исследования силового выхлопа[3]
SPARC [36] [37]Планируется2021–?2025?Девенс Commonwealth Fusion Systems и Центр плазменных исследований и термоядерного синтеза Массачусетского технологического института1,85 м / 0,57 м12,2 т8,7 мАКомпактный высокопольный токамак с катушками ReBCO иПланируемая мощность термоядерного синтеза 100 МВт
ИГНИТОР [38]Запланировано [39]?> 2024 г.Троицк ВДНХ1,32 м / 0,47 м13 т11 МА?Компактный термоядерный реактор с автономной плазмой и Планируемая мощность термоядерного синтеза 100 МВт
CFETR (Китайский испытательный реактор термоядерного синтеза) [40]Планируется2020?2030?Институт физики плазмы Китайской академии наук5,7 м /1,6 м  ?5 т?10 MA?Устранение разрывов между ИТЭР и ДЕМО, планируемая мощность термоядерного синтеза 1000 МВт[4]
СТЭП ( сферический токамак для производства энергии )Планируется2032?2040?Culham Калемский центр термоядерной энергии3 м /2 м  ???Сферический токамак с проектной мощностью в сотни МВт
K-DEMO (Корейский демонстрационный термоядерный реактор-токамак) [41]Планируется2037?Национальный исследовательский институт термоядерного синтеза6,8 м /2,1 м7 т12 МА?Опытный образец для разработки коммерческих термоядерных реакторов с ок. 2200 МВт термоядерной мощности
ДЕМО (DEMOnstration Power Station)Планируется2031?2044??9 м /3 м  ?6 т?20 МА?Прототип промышленного термоядерного реактора

Стелларатор [ править ]

Имя устройстваПоложение делСтроительствоОперацияТипМесто расположенияОрганизацияБольшой / Малый радиусB-полеЦельИзображение
Модель АНеисправность1952–1953 гг.1953–?Рисунок-8Принстон Принстонская лаборатория физики плазмы0,3 м / 0,02 м0,1 тПервый стелларатор[5]
Модель BНеисправность1953–1954 гг.1954–1959 гг.Рисунок-8Принстон Принстонская лаборатория физики плазмы0,3 м / 0,02 м5 тРазвитие плазменной диагностики
Модель B-1Неисправность? -1959Рисунок-8Принстон Принстонская лаборатория физики плазмы0,25 м / 0,02 м5 тУступил 1 МК температуры плазмы
Модель B-2Неисправность1957 г.Рисунок-8Принстон Принстонская лаборатория физики плазмы0,3 м / 0,02 м5 тЭлектронные температуры до 10 мк[6]
Модель B-3Неисправность1957 г.1958-Рисунок-8Принстон Принстонская лаборатория физики плазмы0,4 м / 0,02 м4 тПоследнее устройство в виде восьмерки, исследования удержания плазмы с омическим нагревом.
Модель B-64Неисправность1955 г.1955 г.КвадратПринстон Принстонская лаборатория физики плазмы? м / 0,05 м1,8 т
Модель B-65Неисправность1957 г.1957 г.ИпподромПринстон Принстонская лаборатория физики плазмы[7]
Модель B-66Неисправность1958 г.1958–?ИпподромПринстон Принстонская лаборатория физики плазмы
Вендельштейн 1-АНеисправность1960 г.ИпподромГархинг Max-Planck-Institut für Plasmaphysik0,35 м / 0,02 м2 тℓ = 3
Вендельштейн 1-БНеисправность1960 г.ИпподромГархинг Max-Planck-Institut für Plasmaphysik0,35 м / 0,02 м2 тℓ = 2
Модель CВторичный → ST1957–19621962–1969ИпподромПринстон Принстонская лаборатория физики плазмы1,9 м / 0,07 м3,5 тОбнаружены большие потери плазмы из-за диффузии Бома.
L-1Неисправность1963 г.1963–1971Лебедев Физический институт им. П.Н. Лебедева0,6 м / 0,05 м1 т
СИРИУСНеисправность1964–?Харьков
ТОР-1Неисправность19671967–1973Лебедев Физический институт им. П.Н. Лебедева0,6 м / 0,05 м1 т
ТОР-2Неисправность?1967–1973Лебедев Физический институт им. П.Н. Лебедева0,63 м / 0,036 м2,5 т
Вендельштейн 2-АНеисправность1965–19681968–1974ГелиотронГархинг Max-Planck-Institut für Plasmaphysik0,5 м / 0,05 м0,6 тХорошее удержание плазмы «Мюнхенская тайна»
Вендельштейн 2-БНеисправность? -19701971–?ГелиотронГархинг Max-Planck-Institut für Plasmaphysik0,5 м / 0,055 м1,25 тПоказатели аналогичны токамакам.
L-2Неисправность?1975–?Лебедев Физический институт им. П.Н. Лебедева1 м / 0,11 м2,0 т
WEGAВторичный → HIDRA1972–19751975–2013Классический стеллараторГрайфсвальд Max-Planck-Institut für Plasmaphysik0,72 м / 0,15 м1,4 тТестирование нижнего гибридного обогрева
Вендельштайн 7-АНеисправность?1975–1985Классический стеллараторГархинг Max-Planck-Institut für Plasmaphysik2 м / 0,1 м3,5 тПервый «чистый» стелларатор без плазменного тока.
Гелиотрон-ЭНеисправность?1980–?Гелиотрон2,2 м / 0,2 м1.9 т
Гелиотрон-ДРНеисправность?1981–?Гелиотрон0,9 м / 0,07 м0,6 т
Ураган-3 ( M  [ uk ] ) [42]Оперативный?1982–? [43]ТорсатронХарьков Национальный научный центр Харьковского физико-технического института (ННЦ ХФТИ)1,0 м / 0,12 м1,3 т?
Оберн Торсатрон (Австрия)Неисправность?1984–1990ТорсатронКаштановый Обернский университет0,58 м / 0,14 м0,2 т
Вендельштейн 7-АСНеисправность1982–19881988–2002 гг.Модульный усовершенствованный стеллараторГархинг Max-Planck-Institut für Plasmaphysik2 м / 0,13 м2,6 тПервый H-режим в стеллараторе в 1992 г.
Продвинутое тороидальное устройство (ATF)Неисправность1984–1988 [44]1988–?ТорсатронOak Ridge Национальная лаборатория Окриджа2,1 м / 0,27 м2,0 тОперация с высокой бета-версией
Компактная спиральная система (CHS)Неисправность?1989–?ГелиотронToki Национальный институт термоядерной науки1 м / 0,2 м1,5 т
Компактный каштановый торсатрон (CAT)Неисправность? -19901990–2000ТорсатронКаштановый Обернский университет0,53 м / 0,11 м0,1 тИзучение поверхностей магнитного потока
H-1NF [45]Оперативный1992-ГелиакКанберра Исследовательская школа физических наук и инженерии , Австралийский национальный университет1,0 м / 0,19 м0,5 т
TJ-K [46]ОперативныйTJ-IU1994-ТорсатронКиль, Штутгарт Штутгартский университет0,60 м / 0,10 м0,5 тОбучение
TJ-II [47]Оперативный1991-1997-гибкий гелиакМадрид Национальная лаборатория термоядерного синтеза, Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas1,5 м / 0,28 м1,2 тИзучение плазмы в гибкой конфигурации
LHD (большое спиральное устройство) [48]Оперативный1990–19981998-ГелиотронToki Национальный институт термоядерной науки3,5 м / 0,6 м3 тОпределить осуществимость термоядерного реактора стелларатор.
HSX (спирально-симметричный эксперимент)Оперативный1999-Модульный, квазивирально-симметричныйМэдисон Университет Висконсина-Мэдисона1,2 м / 0,15 м1 тИсследовать перенос плазмы
Гелиотрон Дж (Heliotron J) [49]Оперативный2000-ГелиотронКиото Институт передовой энергетики1,2 м / 0,1 м1,5 тИзучение конфигурации гелиотрона со спиральной осью
Колумбийский Ненейтральный Тор (CNT)Оперативный?2004-Круглые катушки с блокировкойНью-Йорк Колумбийский университет0,3 м / 0,1 м0,2 тИсследование ненейтральной плазмы
Ураган-2 ( М ) [42]Оперативный1988–20062006- [50]Гелиотрон, ТорсатронХарьков Национальный научный центр Харьковского физико-технического института (ННЦ ХФТИ)1,7 м / 0,24 м2,4 т?
Квазиполоидальный стелларатор (QPS) [51] [52]Отменено2001–2007 гг.-МодульныйOak Ridge Национальная лаборатория Окриджа0,9 м / 0,33 м1.0 тСтеллараторные исследования
NCSX (Национальный компактный стеллараторный эксперимент)Отменено2004–2008-HeliasПринстон Принстонская лаборатория физики плазмы1,4 м / 0,32 м1,7 тВысокая β-стабильность
Компактный тороидальный гибрид (CTH)Оперативный?2007? -ТорсатронКаштановый Обернский университет0,75 м / 0,2 м0,7 тГибридный стелларатор / токамак
HIDRA (Гибридное устройство штата Иллинойс для исследований и приложений) [53]Оперативный2013–2014 (WEGA)2014-?Урбана , ИллинойсИллинойсский университет0,72 м / 0,19 м0,5 тСтелларатор и токамак в одном устройстве
UST_2 [54]Оперативный20132014-модульный трехпериодный квазиизодинамическийМадрид Мадридский университет Карла III0,29 м / 0,04 м0,089 тСтелларатор, напечатанный на 3D-принтере
Вендельштейн 7-X [55]Оперативный1996–2015 гг.2015-HeliasГрайфсвальд Max-Planck-Institut für Plasmaphysik5,5 м / 0,53 м3 тСтационарная плазма в полностью оптимизированном стеллараторе
SCR-1 (Стелларатор Коста-Рики)Оперативный2011–2015 гг.2016-МодульныйКартаго Технологический институт Коста-Рики0,14 м / 0,042 м0,044 т

Магнитное зеркало [ править ]

  • Tabletop / Toytop, Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса , Ливермор, Калифорния.
  • DCX / DCX-2, Национальная лаборатория Окриджа
  • ОРГА, Академгородок, Россия.
  • Бейсбол I / Бейсбол II Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса , Ливермор, Калифорния.
  • 2X / 2XIII / 2XIII-B, Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса , Ливермор, Калифорния.
  • TMX, TMX-U Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса , Ливермор, Калифорния.
  • MFTF Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса , Ливермор, Калифорния.
  • Газодинамическая ловушка в Институте ядерной физики им. Будкера , Академгородок, Россия.

Тороидальный Z-пинч [ править ]

  • Возможноатрон (1953, США)
  • ZETA (Термоядерная сборка с нулевой энергией) (1957, Великобритания)

Перевернутое поле ущемления (RFP) [ править ]

  • ETA-BETA II в Падуе, Италия (1979–1989)
  • RFX ( эксперимент с обратным полем), Consorzio RFX, Падуя, Италия [56]
  • MST (Мэдисонский симметричный тор), Университет Висконсин – Мэдисон , США [57]
  • T2R, Королевский технологический институт , Стокгольм, Швеция
  • TPE-RX, AIST , Цукуба, Япония
  • KTX (эксперимент Keda Torus) в Китае (с 2015 г.) [58]

Сферомак [ править ]

  • Продолжительный физический эксперимент на сферомаке

Конфигурация с обратным полем (FRC) [ править ]

  • C-2 Tri Alpha Energy
  • C-2U Tri Alpha Energy
  • C-2W TAE Technologies
  • LSX Вашингтонский университет
  • Вашингтонский университет IPA
  • HF Университет Вашингтона
  • IPA- HF Вашингтонский университет

Открытые линии поля [ править ]

Плазменный зажим [ править ]

  • Trisops - 2 пистолета для тета-пинча

Левитирующий диполь [ править ]

  • Эксперимент с левитирующим диполем (LDX), Массачусетский технологический институт / Колумбийский университет , США [59]

Инерционное удержание [ править ]

Основная статья: Термоядерный синтез с инерционным удержанием

Лазерный [ править ]

Текущие или строящиеся экспериментальные объекты [ править ]

Твердотельные лазеры [ править ]
  • National Ignition Facility ( NIF ) в LLNL в Калифорнии, США [60]
  • Laser Mégajoule of the Commissariat à l'Energie Atomique в Бордо, Франция (в стадии разработки) [61]
  • OMEGA EL Laser в Лаборатории лазерной энергетики , Рочестер, США
  • Гекко XII в Институте лазерной техники в Осаке, Япония
  • Лазеры ИСКРА-4 и ИСКРА-5 в Российском федеральном ядерном центре ВНИИЭФ [62]
  • Лазер Pharos , 2 луча 1 кДж / импульс (ИК) Лазер на неодимовом стекле в Военно-морских исследовательских лабораториях
  • Лазер Vulcan в центральной лазерной лаборатории в лаборатории Резерфорда Эпплтона , 2,6 кДж / импульс (ИК), лазер на неодимовом стекле
  • Лазер Trident , в LANL ; Всего 3 балки; 2 пучка по 400 Дж, 100 пс - 1 мкс; 1 луч ~ 100 Дж, 600 фс - 2 нс.
Газовые лазеры [ править ]
  • Лазер NIKE в Военно-морских исследовательских лабораториях , газовый лазер на фтористом криптоне
  • PALS , ранее «Астерикс IV», в Академии наук Чешской Республики, [63] 1 кДж макс. выходной йодный лазер на основной длине волны 1,315 мкм

Демонтированные экспериментальные установки [ править ]

Твердотельные лазеры [ править ]
  • Лазер на 4 пи, созданный в середине 1960-х в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса.
  • Лазер с длинным лучом, построенный в ЛЛНЛ в 1972 году.
  • Два луча Janus лазер построен на ЛЛНЛ в 1975 году
  • Два луча Циклоп лазер построен на ЛЛНЛ в 1975 году
  • Два луча Argus лазер построен на ЛЛНЛ в 1976 году
  • 20-лучевой лазер Shiva, созданный в LLNL в 1977 году.
  • 24-лучевой лазер OMEGA завершен в 1980 году в лаборатории лазерной энергетики Университета Рочестера.
  • 10-лучевой лазер Nova ( демонтированный ) в LLNL . (Первый снимок сделан в декабре 1984 года - последний снимок сделан и демонтирован в 1999 году)
Газовые лазеры [ править ]
  • «Однолучевая система» или просто «67» после номера здания, в котором он был размещен, лазер на диоксиде углерода мощностью 1 кДж в Национальной лаборатории Лос-Аламоса.
  • Лазер Gemini , 2 луча, углекислый лазер 2,5 кДж в LANL
  • Лазер Helios , 8-лучевой, лазер на диоксиде углерода ~ 10 кДж в LANL - СМИ в Wikimedia Commons
  • Лазер Antares в LANL . (СО 2 -лазер 40 кДж , крупнейший из когда-либо созданных, образование горячих электронов в целевой плазме из-за большой длины волны лазера приводило к плохой связи между лазером и плазмой по энергии)
  • Aurora laser 96 лучей лазер на общем фториде криптона (KrF) 1,3 кДж в LANL
  • Спрайтовый лазер несколько джоулей / импульсный лазер в Центральной лазерной лаборатории, Лаборатория Резерфорда Эпплтона

Z-Pinch [ править ]

Основная статья: Z-Pinch
  • Z Pulse Power Facility
  • Устройство ZEBRA на заводе Terawatt в Неваде в Университете Невады [64]
  • Ускоритель Сатурна в Сандийской национальной лаборатории [65]
  • MAGPIE в Имперском колледже Лондона
  • COBRA в Корнельском университете
  • ПУЛЬСОТРОН [66]

Инерционное электростатическое удержание [ править ]

Основная статья: инерционное электростатическое удержание
  • Фузор
  • Polywell

Слияние намагниченной цели [ править ]

Основная статья: Слияние намагниченной цели
  • FRX-L
  • FRCHX
  • General Fusion - в разработке
  • Проект LINUS

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Международное исследование токамака" . ИТЭР .
  2. ^ "АСДЕКС" . www.ipp.mpg.de .
  3. ^ "Forschungszentrum Jülich - Plasmaphysik (IEK-4)" . fz-juelich.de (на немецком языке).
  4. ^ Прогресс в исследованиях термоядерного синтеза - 30 лет TEXTOR
  5. ^ "Токамакский термоядерный испытательный реактор" . 2011-04-26. Архивировано из оригинала 2011-04-26.
  6. ^ "EFDA-JET, крупнейший в мире эксперимент по исследованию ядерного синтеза" . 2006-04-30. Архивировано из оригинала на 2006-04-30.
  7. ^ ":::. Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares | Fusión ядерного" . 2009-11-25. Архивировано из оригинала на 2009-11-25.
  8. ^ "Все-миры-токамаки" . tokamak.info .
  9. Перейти ↑ Yoshikawa, M. (02.10.2006). "Проект JT-60" . Технология Fusion 1978 . 2 : 1079. Bibcode : 1979fute.conf.1079Y . Архивировано из оригинала на 2006-10-02.
  10. ^ "diii-d: home [MFE: DIII-D и теория]" . fusion.gat.com . Проверено 4 сентября 2018 .
  11. ^ "DIII-D Национальный центр термоядерного синтеза (DIII-D) | Управление науки Министерства энергетики США (SC)" . science.energy.gov . Проверено 4 сентября 2018 .
  12. ^ "У S" . 2011-07-06. Архивировано из оригинала на 2011-07-06.
  13. ^ "Торе Супра" . www-fusion-magnetique.cea.fr . Проверено 4 сентября 2018 .
  14. ^ . 2014-05-12 https://web.archive.org/web/20140512214251/http://www.ipp.cas.cz/Tokamak/index?m=comp . Архивировано из оригинала на 2014-05-12. Отсутствует или пусто |title=( справка )
  15. ^ «КОМПАС - Общая информация» . 2013-10-25. Архивировано из оригинала на 2013-10-25.
  16. ^ . 24 апреля 2006 г. https://web.archive.org/web/20060424061102/http://www.fusion.org.uk/culham/start.htm . Архивировано из оригинала на 2006-04-24. Отсутствует или пусто |title=( справка )
  17. ^ "MIT Plasma Science & Fusion Center: research> alcator>" . 2015-07-09. Архивировано из оригинала на 2015-07-09.
  18. ^ "Ядерный центр Фузао" . cfn.ist.utl.pt . Архивировано из оригинала на 2010-03-07 . Проверено 13 февраля 2012 .
  19. ^ "EPFL" . crppwww.epfl.ch .
  20. ^ "Пегас Тороидальный эксперимент" . pegasus.ep.wisc.edu .
  21. ^ "NSTX-U" . nstx-u.pppl.gov . Проверено 4 сентября 2018 .
  22. ^ "МАСТ - сферический токамак в UKAEA Culham" . 2006-04-21. Архивировано из оригинала на 2006-04-21.
  23. ^ "Страница токамака SST-1" . 2014-06-20. Архивировано из оригинала на 2014-06-20.
  24. ^ "ВОСТОК (HT-7U сверхпроводящий токамак) ---- Институты физических наук Хэфэй, Китайская академия наук" . english.hf.cas.cn .
  25. ^ . 30 мая 2008 г. https://web.archive.org/web/20080530221257/http://www.nfri.re.kr/ . Архивировано из оригинала на 2008-05-30. Отсутствует или пусто |title=( справка )
  26. ^ «Корейское искусственное солнце устанавливает новый мировой рекорд по работе в течение 20 секунд при температуре 100 миллионов градусов» . Phys.org . Проверено 26 декабря 2020 .
  27. ^ . 2013-11-10 https://web.archive.org/web/20131110043518/http://www.triam.kyushu-u.ac.jp/QUEST_HP/quest_e.html . Архивировано из оригинала на 2013-11-10. Отсутствует или пусто |title=( справка )
  28. ^ «ST25» Токамак Энергия » .
  29. ^ «ST40» Токамак Энергия » .
  30. ^ «Статус и планы на MAST-U» . 2016-12-13.
  31. ^ "Китай завершает строительство нового токамака" .
  32. ^ "Проект JT-60SA" . www.jt60sa.org .
  33. ^ «ИТЭР - путь к новой энергии» . ИТЭР .
  34. ^ "Проект DTT" .
  35. ^ "Новый испытательный центр" Дивертор Токамак " (PDF) .
  36. ^ "SPARC в MIT Plasma Science and Fusion Center" .
  37. ^ Крили, AJ; Гринвальд, MJ; Баллинджер, SB; Brunner, D .; Canik, J .; Дуди, Дж .; Fülöp, T .; Гарнье, ДТ; Granetz, R .; Серый, ТЗ; Холланд, К. (2020). «Обзор токамака SPARC» . Журнал физики плазмы . 86 (5). Bibcode : 2020JPlPh..86e8602C . DOI : 10.1017 / S0022377820001257 . ISSN 0022-3778 . 
  38. ^ «Горящая плазма в токамаках - проект IGNITOR» . frascati.enea.it . Архивировано из оригинала на 2020-04-19.
  39. ^ "CREMLIN WP2 Неформальная встреча по обмену: российско-итальянский проект токамака IGNITOR: дизайн и статус реализации" . DESY-Konferenzverwaltung (Indico) .
  40. ^ Гао, X. (2013-12-17). «Обновленная информация о концептуальном дизайне CFETR» (PDF) . www-naweb.iaea.org .
  41. ^ Ким, K .; Im, K .; Ким, ХК; Ой, S .; Park, JS; Kwon, S .; Ли, Ю.С.; Йом, JH; Ли, К. (2015). «Дизайн-концепция K-DEMO на ближайшее время» . Ядерный синтез . 55 (5): 053027. Bibcode : 2015NucFu..55e3027K . DOI : 10.1088 / 0029-5515 / 55/5/053027 . ISSN 0029-5515 . 
  42. ^ а б "История | ННЦ ХФТИ" . kipt.kharkov.ua .
  43. ^ "Ураган-3М | ИПП ННЦ ХФТИ" . ipp.kipt.kharkov.ua .
  44. ^ "Обзор ORNL v17n3 1984.pdf | ORNL" . www.ornl.gov .
  45. ^ Отдел, Заведующий; [email protected]. «Лаборатория плазменных исследований - ПРЛ - АНУ» . prl.anu.edu.au .
  46. ^ "TJ-K - FusionWiki" . fusionwiki.ciemat.es .
  47. ^ CIEMAT. "Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas" . ciemat.es (на испанском языке).
  48. ^ "Большой проект спирального устройства" . lhd.nifs.ac.jp . Архивировано из оригинала на 2010-04-12 . Проверено 20 апреля 2006 .
  49. ^ "Heliotron J Project" . iae.kyoto-u.ac.jp/en/joint/heliotron-j.html .
  50. ^ "Ураган-2М | ИПП ННЦ ХФТИ" . ipp.kipt.kharkov.ua .
  51. ^ "Домашняя страница QPS" .
  52. ^ http://qps.fed.ornl.gov/pvr/pdf/qpsentire.pdf
  53. ^ «HIDRA - Гибридное устройство штата Иллинойс для исследований и приложений | CPMI - Иллинойс» . cpmi.illinois.edu .
  54. ^ "Соперничающая энергия синтеза - В. Керал" . www.fusionvic.org .
  55. ^ "Wendelstein 7-X" . ipp.mpg.de/w7x .
  56. ^ "CONSORZIO RFX - Ricerca Formazione Innovazione" . igi.cnr.it . Архивировано из оригинала на 2009-09-01 . Проверено 16 апреля 2018 .
  57. ^ Хартог, Питер Ден. "MST - UW Plasma Physics" . Plasma.physics.wisc.edu .
  58. ^ Лю, Ваньдун; и другие. (2017). «Обзор первых результатов эксперимента Keda Torus eXperiment». Ядерный синтез . 57 (11): 116038. Bibcode : 2017NucFu..57k6038L . DOI : 10.1088 / 1741-4326 / aa7f21 . ISSN 0029-5515 . 
  59. ^ "Эксперимент с левитирующим диполем" . 2004-08-23. Архивировано из оригинала на 2004-08-23.
  60. ^ «Лазеры, фотоника и термоядерный синтез: наука и техника в миссии» . llnl.gov .
  61. ^ "CEA - Laser Mégajoule" . www-lmj.cea.fr .
  62. ^ «РФЯЦ-ВНИИЭФ - Наука - Лазерная физика» . 2005-04-06. Архивировано из оригинала на 2005-04-06.
  63. ^ "ПРИЯТЕЛЬ, Лазер" . archive.is . 27 июня 2001 г. Архивировано из оригинала на 2001-06-27.
  64. ^ "Университет Невады, Рино. Невада Terawatt Facility" . archive.is . 2000-09-19. Архивировано из оригинала на 2000-09-19.
  65. ^ «Сандианские национальные лаборатории: программы национальной безопасности» . sandia.gov .
  66. ^ "ПУЛЬСОТРОН" . pulsotron.org . Архивировано из оригинала на 2019-04-01 . Проверено 9 марта 2020 .