Как ведет себя плазма на стенках атомного реактора, расскажет спецдатчик
Новый инструмент, созданный ядерщиками из Университета Пердью, будет установлен в экспериментальном термоядерном реакторе в Принстонском университете. Особый компактный датчик разрешит совершенно верно выяснить, что происходит, в то время, когда тёплая плазма соприкасается с внутренней поверхностью реактора.
Новый опыт направлен на изучение сотрудничества плазмы с жёсткими поверхностями, что окажет помощь в разработке материалов и покрытий, талантливых выдерживать экстремальные условия в термоядерных реакторов, известных как токамаки.
Токамак основан на удержании в магнитном поле плазменного кольца, приобретаемого из дейтерия (изотоп водорода).
Токамак есть перспективным термоядерным источником энергии, что разрешит приобретать неограниченное количество энергии, пользуясь теми же силами природы, что разогревают звезды.
Термоядерный реактор сможет создавать в 10 раза больше энергии, чем простой ядерный реактор, а за счет того, что дейтерий возможно добывать из морской воды, запасы горючего для токамака фактически неисчерпаемы.
Рис. 1. Умелый термоядерный реактор в Принстоне.
Одной из самых громадных неприятностей термоядерного синтеза есть действие раскаленной плазмы на внутреннюю стенку реактора.
До сих пор оно было мало изучено, потому, что весьма сложно замечать соприкосновение плазмы со стенками. Чтобы заполнить эти неприятности в знаниях, в токамака будет установлен миниатюрный зонд MAPP, что разрешит в реальном времени отслеживать поведение плазмы при сотрудничестве с поверхностью реактора.
Поиск подходящего материала для покрытия стенок реактора есть непростой проблемой, которая связана с большой температурой плазмы, достигающей миллионов градусов. Постоянное действие раскаленной плазмы и замечательных магнитных полей изменяют структуру материала реактора и значительно снижают его долговечность. До сих пор для работы с умелыми токамаками ученые применяют сверхмощные совокупности охлаждения стенок либо обновляемые узкие пленки.
Новый датчик даст подробную данные о том, как изменяется покрытие реактора под действием плазмы и проследит сообщение эффективности удержания конструкции «реактора» и плазменного бублика.
На данный момент нет материалов, нужных для поддержания долгосрочной устойчивой работы токамака – на некоторых режимах стены и вовсе плавятся и скоро разрушаются. Наряду с этим, ученые смогут изучить материалы реактора лишь спустя год его работы – при демонтаже «сердца» токамака. Новый датчик разрешит приобретать результаты реактора взаимодействия и анализа плазмы уже спустя 60 секунд по окончании проведения измерений.
Управление датчиком производится дистанционно и не требует остановки термоядерной реакции.