Реклама


Wendelstein 7-X

Въезд в исследовательский комплекс 7-X в Грайфсвальде. Слева виден экспериментальный зал.
Сверхпроводящие кабели питания прикрепляются к одной из 20 сверхпроводящих планарных обмоток.
Термоядерная реакция слияния ядер дейтерия и трития.

Wendelstein 7-X (W7-X) — экспериментальная установка для исследования высокотемпературной плазмы, расположенная в городе Грайфсвальде в Германии. Её строительство осуществлялось Институтом физики плазмы[de] Общества Макса Планка с 2005 по 2014 годы. Целью установки является проверка промышленной пригодности термоядерного реактора типа стелларатор, а также исследование и совершенствование технических компонентов и технологий в области управляемого термоядерного синтеза.

10 декабря 2015 года получена пробная плазма[1].

Содержание

Принцип действия и предыстория[ | код]

Предшественником Wendelstein 7-X была эксплуатируемая с 1988 по 2002 год установка Wendelstein 7-AS.

Целью исследования является выработка энергии слияния атомных ядер, подобная реакции, происходящей в Солнце. Чтобы произошла реакция, плазма из смеси изотопов водорода дейтерия и трития должна быть разогрета до температур свыше 100 млн °C. Необходимая для этого изоляция плазмы достигается заключением плазмы в магнитное поле, для чего используется сила Лоренца.

Начиная с 1950-х годов эксперименты по магнитному удержанию плазмы проводились по принципу токамака тороидальной формы. В отличие от токамака стелларатор не имеет азимутальной симметрии.

Целью Wendelstein 7-X является исследование возможностей этого типа реакторов. С помощью 30-минутных запусков будут исследоваться существенные свойства и проверяться способность к длительной работе.

Название «Wendelstein» — это «намек» на более ранние эксперименты: поскольку первые реакторы типа стелларатор были построены Принстонским университетом под именем горы Маттерхорн, то немецкие создатели реактора выбрали для названия также гору Вендельштейн в Баварских Альпах.

Устройство[ | код]

Главной деталью Wendelstein 7-X является большой тороид наружного диаметра 11 м. В нём вращающаяся плазма заключена в магнитном поле таким образом, чтобы не касаться стенок. Магнитная система состоит из 20 плоских сверхпроводящих магнитных катушек и 50 неплоских тёплых катушек 3,5 м в высоту. Эти 50 искривлённых катушек используются для формирования профиля магнитного поля.

Жидкий гелий, охлаждённый до температуры близкой к абсолютному нулю, охлаждает магнитные катушки.

Другие детали — криостат, камера для плазмы и дивертор. Криостат - изолирующее от тепла устройство, необходимое для поддержания температуры сверхпроводимости магнитных катушек, имеет диаметр 16 м.

Технические данные[ | код]

Большой радиус плазмы 5,5 м
Малый радиус плазмы 0,53 м
Магнитная индукция 3—6 тесла
Длительность запусков До 30 мин. постоянной работы
Мощность нагрева плазмы 14—20 Мегаватт
Объём плазмы 30 м³
Количество плазмы 5—30 миллиграмм
Температура плазмы 60—130 млн K

Руководитель проекта — проф. Томас Клингер.

Финансирование[ | код]

Необходимый размер инвестиций возрос по отношению к запланированному на 56 %. Финансирование Wendelstein 7-X производится на 33 % Европейским союзом, Германией — на 60 % и землёй Мекленбург-Передняя Померания — на 7 %, общий бюджет составляет около 423 млн евро.

В июле 2011 года стало известно, что по сведениям института Макса Планка к проекту подключились США с долей в 7,5 миллионов долларов в рамках программы «Innovative Approaches to Fusion».

Функционирование[ | код]

Партнёры[ | код]

См. также[ | код]

Примечания[ | код]

Ссылки[ | код]


Реклама