Испытания новой системы отвода тепла на DIII-D
На национальной термоядерной установке DIII-D в Калифорнии запускается проект по разработке и испытаниям компонента системы отвода тепла для экспериментального реактора. Работу ведут специалисты DIII-D совместно с японской компанией Kyoto Fusioneering; установка финансируется Министерством энергетики США и использует магнитное удержание плазмы в токамаке.
Проблема тепловых нагрузок и нестандартная форма плазмы
В типичном токамаке плазма разогревается до температур свыше 100 миллионов градусов Цельсия, и магнитное поле препятствует её прямому контакту со стенками камеры. Тем не менее на границе плазмы формируются сильные тепловые потоки, а внезапные выбросы энергии со временем разрушают внутренние поверхности. Одно из предлагаемых решений — конфигурация с отрицательной треугольностью, когда сечение плазмы напоминает перевёрнутую букву D. Такая геометрия потенциально снижает интенсивность пиковых тепловых выбросов, однако её поведение в сочетании с промышленной системой отвода тепла требует экспериментальной проверки.
Роль Kyoto Fusioneering и задачи испытаний
Kyoto Fusioneering изготовит жаропрочные плитки для специально спроектированного дивертора — ключевого элемента, отвечающего за отвод тепла и частиц из плазмы. После установки нового оборудования сотрудники DIII-D, Kyoto Fusioneering и учёные из Колумбийского университета проведут серию экспериментов. В ходе них будут исследовать поведение плазмы при длительной эксплуатации и измерять тепловые нагрузки и механические напряжения в внутренних компонентах установки.
Применение результатов
Собранные данные планируется использовать для верификации компьютерных моделей термоядерных электростанций, оценки устойчивости плазмы в альтернативной конфигурации и подбора материалов для будущих экспериментальных энергетических установок. Результаты исследований будут доступны международному сообществу пользователей DIII-D и учтены в исследовательских планах Министерства энергетики США.
20 октября 2026, 16:06
Автор: Darth Sahara
Метки: Плазма, Термоядерный синтез, Токамак
Источники: interestingengineering
Источник (ixbt.com)
