Материал портала ядерных знаний BelNET
статья/документ по запросу ресурса "1303"
2021-02-17 На сайте Phys.org опубликована статья "Scientists propose lithium to cope with high-risk condition in future fusion facilities" - "Ученые предлагают использовать литий в условиях повышенного риска в будущих термоядерных установках".
Возможно, самая большая технологическая проблема для производства на Земле термоядерной энергии, которая питает Солнце и звезды, в будущих термоядерных реакторах токамаков будет заключаться в контроле экстремального тепла, которое может поразить выхлопную систему внутри устройств. Такой тепловой поток или поток может серьезно повредить стенки дивертора в центре выхлопной системы и остановить термоядерные реакции в сооружениях в форме пончика. В реакциях синтеза легкие элементы объединяются в виде плазмы - горячего, заряженного состояния вещества, состоящего из свободных электронов и атомных ядер, составляющих 99 процентов видимой Вселенной - для генерации огромного количества энергии. Физики всего мира стремятся воспроизвести и контролировать такие реакции, чтобы создать безопасный, чистый и практически неисчерпаемый источник энергии для выработки электричества. Исследователи из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики США (DOE) разработали план с использованием жидкого лития, чтобы не дать полной силе экстремального тепла поразить дивертор и позволить токамакам продолжать работать. Проблема возникает из-за того, что ожидается, что энергия, которая будет питать будущие токамаки, будет в 1000 раз больше, чем на объектах, используемых сегодня. Если всего 1% накопленной энергии выйдет из активной зоны будущего реактора и достигнет дивертора, ущерб может быть значительным. Такое событие может быть вызвано вспышками, такими как режимы с локализацией на краю (edge-localized modes - ELM), при которых интенсивные тепловые всплески могут врезаться в обращенные к плазме стенки токамака. Предлагаемое решение предусматривает введение гранул лития, легкого серебристого металла, в дивертор в центре выхлопной зоны. Здесь литий будет разжижаться и сильно излучать. Излучение будет распространять большую часть чрезмерного генерируемого тепла и минимизировать его количество, попадающее на стенку дивертора. Идея состоит в том, чтобы ввести легкие примеси, такие как литий, бор или бериллий в область дивертора, чтобы отвести большую часть энергии. Уловка заключается в том, чтобы достаточно быстро защитить дивертор с очень небольшим излучением, воздействующим на плазменное ядро. Не нужно вводить слишком много примесного материала - ровно столько, чтобы выполнить поставленную задачу. Полностью материал можно прочитать здесь. Загрузить:
|
Вход, регистрация
