В ИЯФ СО РАН состоялся пуск мощного высоковольтного инжектора для нагрева термоядерной плазмы

Опубликовано 2018-09-30

• 
• Инжектор, разработанный и изготовленный по заказу ТАЕ
•  © sbras.info

В Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН запустили мощный инжектор пучка атомов водорода с проектной энергией частиц до одного миллиона электрон-вольт.

В этом инжекторе пучок атомов образуется за счет нейтрализации ускоренного до нужной энергии пучка отрицательных ионов водорода. Эта экспериментальная установка была разработана и изготовлена по заказу американской компании TAE Technologies, которая занимается созданием безнейтронного термоядерного реактора. С помощью установки ученые планируют отработать технологию нагрева плазмы в реакторе ТАЕ Technologies и продемонстрировать надежность и высокую эффективность работы всех элементов инжектора.

©Видео с youtube.com/ https://www.youtube.com/embed/8C5XF2_NvgU

Для осуществления термоядерной реакции необходимо нагреть водородную плазму до температуры в сотни миллионов градусов. Наиболее эффективным методом нагрева является инжекция пучка быстрых атомов, который получают ускорением ионов водорода до высокой энергии и последующей нейтрализацией ускоренных ионов с их превращением в пучок быстрых атомов. В настоящее время подобная технология нагрева быстрыми пучками испытывается на нескольких крупных термоядерных установках в Европе и Японии, и является наиболее перспективной для применения в термоядерной энергетике будущего.

«На данный момент на относительно небольших токамаках типа JET (Англия) и ASDEX (Германия) используются инжекторы атомов с энергией частиц 60—90 тысяч электрон-вольт, которые получают за счет ускорения положительных ионов. Для нагрева плазмы в больших установках нового поколения типа JT-60SA, ИТЕР, ДЕМО или Norman (ТАЕ Technologies) необходимы инжекторы с энергией частиц в 500—1000 килоэлектронвольт (кэВ), разработка которых ведется в нескольких крупнейших лабораториях мира. В высоковольтном инжекторе необходимо получать и ускорять отрицательные ионы водорода, которые легко теряют лишний электрон и превращаются в быстрые атомы с приемлемой для термоядерного реактора эффективностью до 85—95%, — рассказывает главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН доктор физико-математических наук Юрий Бельченко — Ранее в нашем институте был разработан и испытан прототип подобного инжектора, который хорошо зарекомендовал себя на стендовых испытаниях. Был получен интенсивный пучок отрицательных ионов с энергией 117 кэВ. Также были проведены эксперименты по транспортировке пучка в реактор. Теперь начинается систематическая работа на инжекторе с существенно большей энергией частиц. На сегодняшний день в мире не существует инжекторов для нагрева плазмы с подобными характеристиками».

Источник https://sdelanounas.ru/blogs/112544/