Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 259

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

Jak ze 400 000 voltů vyrobit tisíc voltů pro ITER?

Evropská agentura pro ITER - F4E a ITER International Organization oslavily historický okamžik, když se staveniště největšího fúzního zařízení na světě - tokamaku ITER - připojilo k francouzskému operátorovi elektrické sítě RTE (Réseau de transport d'électricité) vysokonapěťovým vedením 400 kV.

Stmívá se, rozsvítíme si

Na začátku zimy obvykle dáváme článek o úsporách topení, spotřeby teplé vody, izolacích apod. Pro letošek změníme téma a podumáme nad správným osvětlením. Průměrný člověk stráví v místnostech osvětlených umělým světlem asi 2 000 hodin ročně.

Místo endoskopu obyčejná analýza dechu

Crohnovu chorobu, ale i další onemocnění střev a trávicího ústrojí bude možné odhalit z pouhého dechu. Vědci z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR v Praze publikovali ve vědeckém časopise Journal of Breath Research nadějné výsledky výzkumu provedeného ...

Hromadná měření radiojódu ve štítné žláze

V případě průmyslové či energetické havárie s výskytem většího množství radiojódu (tj. izotopu jódu 131I ) v životním prostředí je nezbytné zabezpečit monitorování radioaktivního jodu ve štítné žláze u velkého počtu obyvatel.

Detektor radiace z kuchyňské soli

Radiace (ionizující záření) není vidět, není cítit ani slyšet. Proto vzbuzuje obavy. Poplašné zprávy o tom, že se nad Evropou vznáší radioaktivní mrak tu jódu, tu rubidia, klidu nepřidají, zvlášť když běžný laik neví "jak moc" a tudíž "je-li to nebezpečné, či ne".

Nejnovější video

Bomba na kuchyňském stole

Krátké video ke stejnojmennému článku - návodu na pokus. Sestavte si také takový propletený obrazec z jednoduchých pomůcek a překvapte své přátele nečekaným efektem.

close
detail