TFTR токамағы (1982-1997): қызметі, DT сынақтары, рекордтық температуралар және шығынсыздыққа жетпеудің себептері

“TFTR” термоядролық реакторы

Орындаған: Саналбай Ж. Қ.

Тобы: ТФ - 619

Токамак TFTR - АҚШ-тағы ең үлкен токамак (Принстон Университеті) қосымша қызу жылдам бейтарап бөлшектер. Лоусон өлшемі тұтану шегінен 5, 5 есе төмен.

Токамак сынақ термоядролық реакторы (TFTR) 1980 жылға жуық Принстон плазма физикасы зертханасында (PPL) салынған және 1982 жылы қарулануға түскен эксперименталдық ТОКАМАК болды. TFTR ғылыми шығынсыздыққа қол жеткізу мақсатында әзірленген, плазмадағы бірігу реакцияларынан бөлінетін жылу плазмаға оны қыздыру үшін сыртқы құрылғылармен берілетін қызуға қарағанда, тең немесе одан көп.

Тип

Токамак

Операции кезеңі

1982 - 1997

Негізгі радиусы

2, 52м

Кіші радиус

0, 87м

Магниттік поле

6, 0 Т (торидальды)

Жылыту

51 МВт

Плазмалық тоқ

3, 0 МА

Орналасқан жері

Принстон, Нью - Джерси, США

Құрылыс 1980 жылы басталды және tftr 1982 жылы бастапқы операцияларды бастады. Содан кейін бұзудың және тестілеудің ұзақ кезеңі өтті. 1980-ші жылдардың ортасында оның тиімділігін түсіну үшін дейтерия сынақтары басталды. 1986 жылы ол термоядролық нейтрондарды көп шығарған алғашқы "супер атып" шығарды. Олар жүйенің 1976 жылдың бастапқы жобасының мақсаттарына қол жеткізетінін көрсетті; дейтерияда жұмыс істеу кезіндегі өнімділік тритий енгізу кезінде 3, 5 МВт термоядролық энергия өндіру күтілгенін көрсетті. Жылу жүйелеріндегі энергияны есепке ала отырып, бұл шамамен 0, 2, немесе шығынсыздық қажеттілігінің 20% - ы.

Алайда одан әрі тестілеу айтарлықтай проблемаларды анықтады. Шығынсыздыққа жету үшін жүйе бір уақытта бірнеше мақсаттарды, температураның, қысымның және импульс ұзындығының үйлесімін қанағаттандыруы тиіс. Айтарлықтай күш-жігерге қарамастан, жүйе қазіргі уақытта осы мақсаттардың біреуін ғана көрсете алады.

Шығынсыздықты қамтамасыз ету үшін қажетті жағдайлар жасау бойынша үлкен күш-жігер жалғасты. Дональд Гроув, TFTR жобасының жетекшісі, олар 1987 жылы осы мақсатқа жетуді күтті. Осыдан кейін 1989 жылдан бастап шығынсыздыққа әкелетін DT сынақтары өтеді. Өкінішке орай, жүйе осы мақсаттарға қол жеткізе алмады. Бұл проблемалардың себептері келесі жылдар бойы қарқынды зерттелді, бұл шағын машиналарда байқалмаған тиімділігі жоғары плазманың тұрақсыздығын жаңа түсінуге әкелді. TFTR проблемаларының басты нәтижесі өте біртекті емес плазмалық қималардың, әсіресе D-тәрізді плазмалардың дамуы болды.

TFTR шығынсыздыққа қол жеткізбегені анық болса да, тритийді пайдалана отырып эксперимент 1993 жылдың желтоқсанында басталды, бірінші осындай құрылғы бірінші кезекте осы отынға көшкенде. 1995 жылы TFTR күннің ортасына қарағанда 510 миллион °C температураның әлемдік рекордына жетті-25 есе көп.

TFTR өзінің жұмыс істеуін 1997 жылы тоқтатты.