EASTトカマクのプラズマコードは100秒以上持続しました

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EASTトカマクのプラズマコードは100秒以上持続しました
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Anonim
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EASTトカマクの外観

EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)トカマクに取り組んでいる中国の物理学者は、高温プラズマが磁場に保持されている時間(70秒)で世界記録を更新しました。 2017年7月3日の夜、彼らはプラズマコードを100秒以上安定した状態に保つことができました。これは中国科学院のウェブサイトで報告されました。

EASTでトリチウムとの本格的な熱核反応を点火することは計画されていません-設備のパラメータはこれを行うことを許可していません。ただし、高温プラズマの挙動の研究や、将来の熱核反応器ITERやDEMOなど、最適な閉じ込めモードの探索に関連するさまざまな研究を実行するために使用できます。これは、ニオブチタン超伝導体に基づく完全な超伝導磁気システムを備えた世界でも数少ない熱核施設の1つです。

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さまざまなプラズマ閉じ込め時間でのEASTトカマクの磁場のさまざまな構成(右)、および放電燃焼中の真空チャンバーの内部の図(左)。プラズマカラムの中央部分は光学範囲では見えません。グローは、不純物を含むより冷たいプラズマのある周辺領域から発生します。

さらに1か月続くEAST2017の作業キャンペーン中、4600万ケルビンの温度に加熱されたプラズマがHモードで101.2秒間保持されました。トカマクのこの動作モードは、熱核発電工学にとって非常に重要です。これにより、プラズマの熱損失が急激に減少し、追加の加熱電力の増加に伴ってプラズマカラムの中心の温度が上昇します。これにより、トカマクが可能になります。エネルギー放出を大幅に増やし、設置の収益性を高めます。国際実験炉ITERはまさにこのモードで運転することが計画されています。また、真空チャンバーの下部には、積極的に冷却されたITERのようなモノブロックタングステンダイバータ(ヘリウムなどの不純物を除去し、プラズマから熱エネルギーを除去する装置)を設置し、原子炉壁全体を作製しました。将来の熱核反応炉の条件との追加の類似性を与える金属の。

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カテゴリレコードホルダーの主なパラメーターは、101.2秒間保持されます。

物理学者はプラズマを長期間保持するだけでなく、LHCD、ICRF、ECRHなどの波動加熱法によってプラズマ電流を維持する完全に非誘導モードで動作したときに記録が達成されました。それらは、共鳴周波数と呼ばれる特定の周波数での電波エネルギーのプラズマ中の粒子による吸収の現象に基づいています。これは、工業用核融合炉の運転を成功させるための重要な要素です。この場合、パルス幅は原子炉側の制約の影響をあまり受けず、大幅に増やすことができます。物理学者によると、放電の点火後20秒で、プラズマのすべてのパラメータは、実験の終わりまで、かなり安定した状態になりました。

これらは非常に良い結果ですが、工業用熱核反応器の運転に必要なパラメータにはまだ達していません。将来、物理学者は、ITER原子炉の作業の枠組み内だけでなく、中国の実験用熱核炉CFETR(中国核融合工学試験炉)を作成するプログラムの下で、プラズマ温度と閉じ込め時間を増加させることを計画しています。 2030年に開始する予定の最初の実験。 EASTトカマクでの第2シリーズの実験はこの秋に始まります。

先ほど、民間企業が所有する新しい英国のトカマクST40の最初のプラズマについて、パルス熱核融合の液体燃料への移行と、新しいドイツの実験用熱核炉ウェンデルシュタイン7-Xの成功について話しました。

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