Т-15 (реактор)

Т-15
Токамак-15
	Токамак Т-15 на марке СССР 1987 года.
Тип устройства	Токамак
Расположение	Москва , Россия
Принадлежность	Курчатовский институт
Технические характеристики
Большой радиус	2,43 м (8 футов 0 дюймов)
Малый радиус	0,7 м (2 фута 4 дюйма)
Объем плазмы	50 м 3
Магнитное поле	3,6 Т (36 000 Гс)
Мощность нагрева	3 МВт
История
Год(ы) работы	1988–1995
Преемник	Т-15МД

Т -15 (или Токамак-15 ) — российский (ранее советский) исследовательский реактор ядерного синтеза , расположенный в Курчатовском институте , который основан на (изобретенной Советским Союзом) конструкции токамака . ^[2] Это был первый промышленный прототип термоядерного реактора, в котором использовались сверхпроводящие для управления плазмой магниты . ^[3] Эти огромные сверхпроводящие магниты удерживали плазму, производимую реактором, но не могли поддерживать ее более нескольких секунд. Несмотря на то, что это новое технологическое достижение не было применимо немедленно, оно доказало СССР, что они находятся на правильном пути. В исходной форме (круглого сечения с ограничителем ) тороидальной конструкции камера имела большой радиус 2,43 м и малый радиус 0,7 м . ^[4]

На Т-15 удалось создать свою первую термоядерную плазму в 1988 году, а реактор оставался в эксплуатации до 1995 года. Считалось, что созданная плазма решит ряд проблем, с которыми инженеры боролись в прошлом. ^{[ нужны разъяснения ]}^{[ нужна ссылка ]} Это в сочетании со стремлением СССР к более дешевой энергии обеспечило дальнейшее развитие Т-15 при Михаиле Горбачеве . Он был разработан, чтобы заменить использование в стране газа и угля в качестве основных источников энергии.

Он достиг 1 МА и 1,5 МВт за 1-секундный импульс. инжекции ^[5] До закрытия (в 1995 году) из-за нехватки средств было сделано около 100 выстрелов. ^[6]

обновление 1996 года

С 1996 по 1998 год на реакторе была проведена серия модернизаций с целью проведения предварительных исследований для проектных работ Международного термоядерного экспериментального реактора или ИТЭР. Одна из модернизаций превратила токамак в дивертор D-образной формы с большим радиусом плазмы 1,5 м . ИТЭР также будет использовать сверхпроводящие магниты. Предыдущие ядерные предшественники, такие как Т-10, были способны достигать температуры плазмы 16,7 МК . Эта повышенная температура позволила ввести электронный циклотронный резонанс (ЭЦР), ионный циклотронный резонанс (ИКР) и нейтральные атомы для поддержания реакций. ^{[ нужна ссылка ]}

Модернизация до Т-15МД

В 2010 году было принято решение о модернизации реактора. ^[7] Модернизированная машина получила название Т-15МД . На базе Т-15 будет создан гибридный ядерный реактор термоядерного синтеза-деления , предназначенный для использования нейтронов, генерируемых компонентом активной зоны термоядерного реактора, для инициирования деления неделящихся видов топлива, а также для изучения возможности создания такой системы для выработка электроэнергии. ^[8]^[9] Сборка магнитных катушек завершена в августе 2019 года. ^[10] По состоянию на начало 2020 года статус строительства оценивался как «переходящий в завершающую фазу». ^[11] В конце 2020 года завершилась подготовка к физическому пуску Т-15МД. ^[10] Физический запуск состоялся в мае 2021 года, а дальнейшие обновления оборудования запланированы до 2024 года. ^[12]

Т-15МД имеет большой радиус R = 1,48 м и малый радиус a = 0,67 м . Тороидальное магнитное поле напряженностью 2 Тл создается обычными проводящими катушками. Предполагаемый ток плазмы составляет 2 МА , который планируется поддерживать в течение 40 с с помощью инжекции нейтральных частиц и микроволн и без использования индуктивного управления током. ^[13]

Ссылки

^ «Вторая жизнь Токамака Т-15» . www.iter.org . 5 ноября 2010 г. Архивировано из оригинала 28 июня 2017 г.
^ «Российский научный центр «Курчатовский институт» » . 25 февраля 2005 г. Архивировано из оригинала 25 февраля 2005 г. Проверено 20 июня 2020 г.
^ Смирнов, ВП (2010). «Фонд токамака в СССР/России 1950–1990» (PDF) . Ядерный синтез . 50 (1): 014003. Бибкод : 2010NucFu..50a4003S . CiteSeerX 10.1.1.361.8023 . дои : 10.1088/0029-5515/50/1/014003 . ISSN 0029-5515 . S2CID 17487157 .
^ Belyakov, V. P.; Glukhikh, V. A.; Kavun, A. M.; Kadomtsev, B. B.; Kovalenko, V. D.; Kostenko, A. I.; Malyshev, I. F.; Monoszon, N. A.; Popkov, G. N.; Stavisskii, B. A.; Strelkov, V. S. (1982). "The T-15 tokamak. Basic characteristics and research program" . Soviet Atomic Energy . 52 (2): 103–111. doi : 10.1007/BF01138918 .
^ «Модернизация сверхпроводящего токамака Т-15. Кирнев и др.» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 11 августа 2014 г. Проверено 7 августа 2014 г.
^ [1] Вторая жизнь Токамака Т-15, Лента новостей «Итер», 5 ноября 2010 г.
^ ТОКАМАК Т-15МД: опыт реализации научно-технического проекта в РОССИИ (2017)
^ Запуск модернизированного российского токамака Т-15 в 2018 г.
^ Пуск модернизированной российской термоядерной установки ожидается в 2018 году
^ Jump up to: ^а ^б Петр Хвостенко. «Токамак Т-15МД – подготовка к физическому пуску» . 28-я конференция МАГАТЭ по термоядерной энергетике .
^ Хвостенко, ПП (2020). «Подготовка к физическому пуску токамака Т-15МД вышла на завершающую стадию» (PDF) .
^ «Россия запускает токамак Т-15МД в Курчатовском институте» . Международная организация ядерной инженерии . 20 мая 2021 г.
^ Литвак, АГ; Романников, Александр (2017). «Средний токамак Т-15МД как база экспериментальных термоядерных исследований в Российской Федерации» . Сеть конференций EPJ . 149 : 01007. Бибкод : 2017EPJWC.14901007R . doi : 10.1051/epjconf/201714901007 . ISSN 2100-014X .

Дальнейшее чтение

Джозефсон, PR (2000). Красный атом: российская ядерная энергетическая программа от Сталина до наших дней. Нью-Йорк: WH Freeman.
Влияние Чернобыльской ядерной аварии на цены акций коммунальных предприятий. Раджив Калра, Гленн В. Хендерсон-младший и Гэри А. Рейнс. Ежеквартальный журнал бизнеса и экономики, Vol. 32, № 2 (весна 1993 г.), стр. 52–77.