Prvá plazma vypálená v najväčšom fúznom reaktore na svete

Prvá plazma vypálená v najväčšom fúznom reaktore na svete 
Elektrolab Autor  Elektrolab
  351 zobrazení
2
 0
Výroba ene...
 Fórum
   

Dlhá cesta k praktickej výrobe energie z jadrovej syntézy prešla minulý týždeň míľnikom, keď sa spustil najnovší a najväčší fúzny reaktor na svete. Japonský reaktor JT-60SA využíva magnetické polia zo supravodivých cievok na udržanie mimoriadne horúceho oblaku ionizovaného plynu alebo plazmy vo vákuovej nádobe v tvare šišky v nádeji, že sa podarí prinútiť jadrá vodíka k fúzii a uvoľneniu energie. Zariadenie vysoké štyri poschodia je navrhnuté tak, aby udržalo plazmu zahriatu na 200 miliónov stupňov Celzia približne 100 sekúnd, čo je oveľa dlhšie ako predchádzajúce veľké tokamaky.

Minulotýždňový úspech "dokazuje svetu, že stroj plní svoju základnú funkciu", hovorí Sam Davis, projektový manažér organizácie Fusion for Energy, ktorá spolupracuje s japonským Národným inštitútom pre kvantovú vedu a technológiu (QST) na JT-60SA a súvisiacich programoch. Bude trvať ešte dva roky, kým JT-60SA vytvorí dlhotrvajúcu plazmu potrebnú na zmysluplné fyzikálne experimenty, hovorí Hiroshi Shirai, vedúci projektu pre QST.  

JT-60SA pomôže aj projektu ITER, obrovskému medzinárodnému fúznemu reaktoru, ktorý sa stavia vo Francúzsku a ktorý má demonštrovať, ako môže fúzia vyprodukovať viac energie, ako sa jej vyrobí. ITER sa bude spoliehať na technológie a prevádzkové know-how, ktoré bude JT-60SA testovať.

Kým sa nezapne ITER, japonský fúzny reaktor JT-60SA bude najväčším na svete

Japonsko dostalo ako cenu útechy za to, že súhlasilo s tým, aby sa ITER presunul do Francúzska, hosťovanie JT-60SA a dvoch ďalších malých zariadení na výskum jadrovej syntézy. Dohoda, ktorá bola zakotvená v dohode medzi Japonskom a EÚ z roku 2007, sa týkala modernizácie japonského reaktora JT-60, ktorý je od polovice 80. rokov minulého storočia hlavným motorom výskumu. Budova JT-60 zostala zachovaná, zatiaľ čo reaktor bol za nezverejnené náklady prestavaný od základov.

JT-60SA (v preklade "superpokročilý") má výšku 15,5 metra, je približne o polovicu vyšší ako ITER a môže pojať 135 kubických metrov plazmy, čo je šestina objemu jeho európskeho príbuzného a približne toľko, ako má typická železničná cisterna. Jeho plazma sa bude veľmi podobať plazme plánovanej pre ITER a mala by umožniť fyzikom študovať stabilitu plazmy a jej vplyv na výkon jadrovej syntézy v dlhom časovom horizonte, čo poskytne poznatky, ktoré sa môžu uplatniť vo väčšom tokamaku, hovorí Alberto Loarte, vedúci vedeckého oddelenia ITER.

Podobne ako mnohé iné projekty jadrovej syntézy, aj projekt JT-60SA zaznamenal výrazné oneskorenia, ktoré sa natiahli na viac ako 15 rokov. Podľa pôvodného plánu mal byť reaktor uvedený do prevádzky v roku 2016. Prepracovanie projektu, problémy s obstarávaním a zemetrasenie v Tohoku v marci 2011 spôsobili oneskorenie. Potom počas testovania v marci 2021 došlo ku skratu na kábli, ktorý privádzal elektrinu do jednej zo supravodivých magnetických cievok. Tento skrat, ktorý bol spôsobený nedostatočnou izoláciou v kritickom spoji káblov, poškodil elektrické spojenia a spôsobil únik hélia, ktorý by degradoval chladiace systémy. K incidentu došlo pri minimálnom prúde v obvode. Ak by bol prúd vyšší, "poškodenie cievky by mohlo byť vážne," hovorí Shirai. "Mali sme šťastie." Pre istotu tím JT-60SA prepracoval izoláciu vo viac ako 100 elektrických spojoch, čo trvalo 2,5 roka. Táto nehoda viedla inžinierov v ITER k tomu, aby naplánovali dôkladnejšie testy svojich cievok, hovorí Shirai.

Jedným z obmedzení je, že JT-60SA bude pri svojich experimentoch používať len vodík a jeho izotop deutérium, nie trícium - tretiu formu vodíka, ktorá je drahá, vzácna a rádioaktívna. Trícium sa považuje za najefektívnejšiu možnosť výroby energie, preto ITER plánuje začať používať deutérium-tríciové palivo v roku 2035.

Japonsko tiež dúfa, že do roku 2050 postaví DEMO, navrhovanú demonštračnú elektráreň, ktorá by bola odrazovým mostíkom od výskumu JT-60SA a ITER ku komerčnej výrobe energie z jadrovej syntézy. Širai hovorí, že si je dobre vedomý konkurencie zo strany alternatívnych prístupov k energii z jadrovej syntézy, ktorú podporuje prílev súkromných peňazí do tejto oblasti. S konkurenciou však prichádzajú aj príležitosti na spoluprácu medzi tými, ktorí majú nové nápady. "To, že do tejto oblasti prichádza veľa ľudí, je veľmi dobré," hovorí Shirai.

Zdroj : Science.org

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu?

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu a chceli by ste sa o ňu podeliť s viac ako 360.000 čitateľmi? Tak neváhajte a dajte nám vedieť, radi ju uverejníme a to vrátane obrazových a video príloh. Rovnako uvítame aj autorov teoretických článkov, či autorov zaujímavých videí z oblasti elektroniky / elektrotechniky.

Kontaktujte nás!

ElektroLab potrebuje aj vašu pomoc / ElektroLab also needs your help
Podpor nás!   Support us!


Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

       

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentára je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vaša reklama na tomto mieste



Vyhľadajte niečo na našom blogu

Máte záujem o reklamu?

PCBWay Promo

Máte záujem o reklamu?

PCBWay Promo

Máte záujem o reklamu?

PCBWay Promo

🎨 Rezistor
Pásiky: 4
Výsledok: 0.00 Ω ±1%
🔗 Zdieľať widget

💡 Vedeli ste, že…


Webwiki Button