Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 269

Vyhlazení nepravidelností magnetického pole tokamaku v reálném čase

Malé nepravidelnosti neboli „chybná pole“ v magnetickém poli tokamaků mohou být příčinou nestability plazmatu. V tokamacích, jako bude ITER, se tyto nepravidelnosti „vyhlazují“ pomocí speciálních řiditelných cívek. Návrh ITER zahrnuje 18 supravodivých korekčních cívek umístěných mezi cívky toroidálního a poloidálního pole, které budou kompenzovat chyby v polích způsobené geometrickými odchylkami danými tolerancemi při výrobě a montáži. V každém případě jsou účinné metody zjištění chybných polí a nastavení optimálních proudů v korekčních cívkách velkou výzvou i pro současná fúzní zařízení.

Fotogalerie (2)
Jak funguje divertor (zdroj ITER Org.)

Vědci na tokamaku DIII-D National Fusion Facility, největším magnetickém fúzním zařízení ve Spojených státech, vyvinuli novou metodu pro minimalizaci asymetrie magnetických polí v tokamaku. Metoda spočívá ve zvýšení rotace udržovaného plazmatu během jediného výstřelu (zažehnutí výboje v plazmatu) a byla úspěšně otestována v přípravných pokusech na tokmaku DIII-D.

On-line korekce

Nová metoda nastavuje proudy v korekčních cívkách spojitě v reálném čase (on line), což je pochopitelně výhodnější než přibližné, předem spočítané korekce. Jeden z účinků chybného pole je totiž brzdící síla, která zpomaluje otáčení plazmatu.Řídicí systém na základě měření rychlosti otáčení plazmatu v reálném čase spojitě mění magnetické pole korekčních cívek. Použitím moderních metod tento proces rychle určí optimální korekční pole minimalizující brzdění rotace.

Maximalizace rotace plazmatu v reálném čase má několik výhod: snižuje nebezpečí nechtěné destabilizace plazmatu; spojitě zjišťuje změny zdrojů chybných polí pro nastavení nejlepších podmínek plazmatu během výboje, což umožňuje účinnou optimalizaci korekčního pole během jediného výstřelu (simulace naznačují, že optimalizační proces v tokamaku ITER může být dosažen v několika málo sekundách).Tyto výhody činí novou metodu slibnou volbou pro lepší fungování tokamaku ITER díky minimalizaci nežádoucích účinků chybných polí.

Poznámka k obrázku

Všimněte si „X-bodu“ v horní části plazmatu průřezu písmene D na plakátu v obrázku. DIII-D je jeden z mála tokamaků, které mohou fungovat jak s horním, tak dolním, nebo oběma „X body“ současně.X bod je okamžik na separatrixe (poslední, resp. hraniční uzavřené silokřivce), kdy se chod uzavřených silokřivek (magnetických povrchů) ve vakuové komoře tokamaku mění v otevřený a tyto silokřivky dopadají na terče, resp. oblouk divertoru. Uzavřené silokřivky/povrchy se nedotýkají žádné části vakuové komory. Plazma je takto pomocí magnetického pole od vnitřní stěny vakuové komory izolované. Plazma putující vně bodu X po otevřených siločárách/površích po dopadu na divertor deionizuje a coby neutrální plyn se odčerpá mimo vakuovou komoru. Protože na okraji plazmatu tokamaku se nacházejí nečistoty včetně popela = helia, divertor ve spolupráci otevřenými magnetickými povrchy čistí plazma. JET má jeden bod X, ITER bude mít také jeden bod X, ale experimentuje se se dvěma body X - to je příklad tokamaku DIII-D. Na dalším obrázku je znázorněn průřez divertorem s bodem X. Bod X se v praxi vyrobí tak, že se pod cívky toroidálního pole vloží poloidální cívka.

 

 

Zdroj: General Atomics

Milan Řípa
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Vánoční triumf nových alpských lanovek

Milovníci vysokých hor, sportovci, turisté a fotografové dostali v prosinci předvánoční dárek v podobě dvou úžasných moderních lanovek. Kromě toho, že nabízejí komfort a úchvatné pohledy na Alpy v Německu, Rakousku a Švýcarsku, pyšní se několika světovými "nej".

Finále soutěže FyzShow s energií

Už potřetí jsme se sešli v Domě dětí a mládeže v Ostravě-Porubě na finále soutěže fyzikálních pokusů FyzShow. Tématem letošní soutěže byla energie a její přeměny. Účastníci nás svými pokusy nenechali na pochybách, že tématu rozumí, a hbitě měnili energii ...

Uzavřený jaderný palivový cyklus

Návrh nového jaderného palivového cyklu, který přijatelně a spolehlivě řeší, co s použitým palivem, představila na symposiu Světové jaderné asociace v Londýně Ludmila Zalimskaja, generální ředitelka ruské firmy JSC Tenex.

Stabilizace plazmatu v tokamaku - dříve kožich, dnes elektronika

Při uvolňování energie jadernou fúzí je důležitým parametrem pro zachování ustáleného stavu, aby bylo termojaderné plazma izolováno od stěn nádoby pomocí magnetického pole supravodivých cívek.

Odstávka na výměnu jaderného paliva

Právě teď probíhá v Temelíně důležitá odstávka jaderného reaktoru, během níž se nejen vyměňuje použité palivo za čerstvé, ale probíhají i nejrůznější kontroly, zkoušky a revize. Z reaktoru prvního bloku se vyvezlo během čtyř dní všech 163 palivových souborů.

Nejnovější video

Zrození nového ostrova

Po 53 letech se roku 2015 objevil na Zemi v souostroví Tonga nový ostrov. Turistům se podařilo jeho zrození z hlubin moře natočit. Vulkanická exploze vyvrhla prach do výšky 9 kilometrů. Vědce nyní nesmírně zajímá - představuje totiž krajinu podobnou té na Marsu. Eroze nových hornin může simulovat poměry, jaké byly na Marsu, když ještě na něm byla voda. (Zdroj NASA)

close
detail