Сибирские ученые создали инжектор нового поколения для термоядерной установки
Новосибирск. 3 октября. ИНТЕРФАКС - Специалисты Института ядерной физики СО РАН (ИЯФ СО РАН, Новосибирск) разработали новое поколение инжекторов атомарных пучков с обновленной ионно-оптической системой (ИОС), сообщает пресс-служба ИЯФ.
"Благодаря инновационным решениям, успешно реализованным в новой версии системы, инжекторы атомарных пучков ИЯФ СО РАН смогут работать в установках нового поколения - со стационарным удержанием плазмы. На новую ионно-оптическую систему был получен патент", - говорится в сообщении.
Для термоядерной реакции необходимо нагреть плазму до сотен миллионов градусов, для чего используется инжекция пучков быстрых атомов, которые получаются методом ускорения первичных ионных пучков водорода до высоких энергий с последующим преобразованием их в атомы посредством нейтрализации.
Ранее специалисты ИЯФ разработали ряд технологических решений и создали целую серию атомарных инжекторов, которые стали использоваться по всему миру, отмечается в сообщении.
ИОС инжектора вытягивает положительные ионы из плазмы, ускоряет их до нужной нам энергии и формирует пучок предельно малой расходимости. Чтобы удерживать плазму достаточно длительное время, в ИЯФ СО РАН предложили решение, повышающее ее надежность за счет уменьшения термодеформации электродов, возникающей из-за вторичных частиц, которые рождаются в процессе вытягивания, формирования и ускорения первичного ионного пучка.
"Во-первых, мы разбили эмиссионную площадь большого размера на сегменты, что само по себе дало снижение деформации. Во-вторых, каждый сегмент оснастили внутренними каналами охлаждения, в которых возможно поддержание необходимого уровня интенсивности теплообмена, и обеспечили подвод к ним требуемого расхода охлаждающей жидкости", - отмечает ведущий инженер-конструктор ИЯФ СО Владислав Амиров.
На данный момент заканчивается производство компонентов ионно-оптической системы в экспериментальном производстве ИЯФ СО РАН.
Потенциальные заказчики инжекторов ИЯФ СО РАН: АО "ГНЦ РФ ТРИНИТИ" - для проектируемого токамака с реакторными технологиями TРT, Физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе РАН - для проектируемого токамака "Глобус-3", НИЦ "Курчатовский институт" (токамак Т-15 МД).
Разработка велась в рамках прикладных государственных заданий Минобрнауки РФ, заказчикам которых является ГК "Росатом".
В настоящее время в мире реализуется несколько подходов к управляемому термоядерному синтезу - токамак, где плазма удерживается в камере в форме тора, более компактных стеллараторах, напоминающих по форме яблоко с вынутой сердцевиной, и открытые ловушки, разработкой которых занимается ИЯФ СО РАН. В настоящее время мировым рекордом по длительности удержания плазмы на данный момент является результат китайского токамака EAST, на котором ученым удалось удержать плазму, нагретую до температуры в 70 миллионов градусов, в течение 1 тыс. секунд.