T-15 (reaktor)

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 1 juni 2021; kontroller kräver 8 redigeringar .
T-15
År av verksamhet 1988 till idag
yttre radie 2,43 m
Inre radie 0,75 m
Ett magnetfält 3,6 T

T-15- reaktorn  är en sovjetisk och rysk termonukleär forskningsreaktor , skapad vid Kurchatov-institutet under Tokamak- projektet .

Bakgrund

T-15-reaktorn nådde sin första plasma 1988. Från 1996 till 1998 gjordes ett antal förbättringar. Forskningen bör främst inriktas på att stödja designen av ITER-reaktorn, som använder samma teknik - supraledande magneter .

Sedan januari 2005, på grund av brist på medel, har experimenten avbrutits. Sedan 2012 har den genomgått en modernisering, som planeras vara klar i december 2020 [1] [2] .

I ITER-projektet måste varje land som deltar i det ha sin egen tokamak. Vissa delar av den framtida stora internationella reaktorn håller på att utarbetas på den. T-15MD, som fungerar "i ITER-läget" [3] , fungerade som denna tokamak för Ryssland .

Moderniserad T-15MD reaktor

Efter moderniseringen kan T-15MD-reaktorn användas som en hybridanläggning: tokamak fungerar som en neutronkälla för att starta en kärnreaktion i ett toriumskal [4] .

Denna modernisering inkluderar skapandet från grunden av ett nytt elektromagnetiskt system och en vakuumkammare, samt ett nytt kraftfullt strömförsörjningssystem. Detta är faktiskt skapandet av en nästan helt ny tokamak [3] .

Under moderniseringen fick T-15MD-reaktorn ett antal nya system, men dess allmänna arkitektur och driftsprinciper har inte genomgått grundläggande förändringar. Liksom tidigare måste tokamak skapa och underhålla en plasmakolonn med hjälp av ett magnetfält. Reaktorn bildar en glödtråd med ett bildförhållande på 2,2 och en plasmaström på 2 MA i ett magnetfält på 2 T.

Moderniseringen 2021-2024 kommer att ske i två etapper.

Det första steget av modernisering (2020 [5] [6] )

Som en del av det första kommer T-15MD att utrustas med

Som ett resultat av moderniseringen blev reaktorn en hybrid. I speciella fack i den sk. filt föreslås placera kärnbränsle - torium-232 används som det . Under drift av reaktorn måste bränslet fördröja flödet av högenergineutroner som kommer från linan. I detta fall omvandlas torium-232 till uran-233 .

Den resulterande isotopen kan användas som bränsle för kärnkraftverk. I denna roll är det inte sämre än traditionellt uran-235 , men jämförs positivt med avfallets kortare halveringstid. Ytterligare fördelar är förknippade med att torium är vanligare i jordskorpan och betydligt billigare än uran.

Hybrid tokamak kan användas

Den andra etappen av modernisering (2024)

Senast 2024 kommer att införa:

Den moderniserade T-15MD-reaktorn lanserades i december 2020 [5] [6] , uppskjutningsceremonin ägde rum den 18 maj 2021 på Kurchatov-institutet [7] . Den fullständiga moderniseringen kommer att vara klar 2024 när ombyggnaden av alla system är klar.

Specifikationer

T-15 T-15MD ITER
Ett magnetfält 3,6 T 3,6 T [8] 5,3 T
Stor torusdiameter 4,6 m 4,9 m 12,4 m
Liten torusdiameter 1,4 m 1,4 m 4 m
Plasmavolym, m³ femtio femtio 837
Maximal ström i plasmakolonnen, MA 1.8 2 femton
Pulslängd, s femton trettio >400

Installationen använde en supraledande niob-tenn toroidmagnet, vid tidpunkten för reaktorstarten var den den största i världen.

Litteratur

Anteckningar

  1. ↑ Rysk fusionsreaktor som ska lanseras 2020 . Naken Science (1 juni 2019). Hämtad 20 maj 2020. Arkiverad från originalet 31 oktober 2020.
  2. ↑ Natalia Leskova. Tokamak kommer att avslöja hemligheterna bakom het plasma // I vetenskapens värld . - 2019. - Nr 4 . - S. 46-51 .
  3. ↑ 1 2 Kärnenergins tredje sätt: T-15 tokamak . Populär mekanik . Hämtad 20 maj 2020. Arkiverad från originalet 24 oktober 2020.
  4. ↑ Roman Fishman. Kärnenergins tredje väg // Populär mekanik . - 2019. - Nr 9 . - 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., Sokolov M.M. Experimentell termonukleär installation tokamak T-15MD // Problem med atomvetenskap och teknik. Serie: Fusion Volym: 42 Antal: 1 År: 2019 Sidor: 15-38
  6. ↑ 1 2 Yanina Huzhina Little Sun on Earth // In the world of science , 2021, nr 4, sid. 34 - 41
  7. ↑ Mishustin deltog i lanseringsceremonin av T-15MD tokamak vid Kurchatov-institutet . TASS . Hämtad 19 maj 2021. Arkiverad från originalet 18 maj 2021.
  8. ↑ Rysk generation av TOKAMAKS . Hämtad 25 januari 2019. Arkiverad från originalet 25 juli 2019.