Совместный европейский тор

Экспериментальный зал JET в 1991 году. Тороидальный плазменный сосуд, окруженный оранжевыми катушками магнитного поля, окружен измерительными приборами и системами нагрева. Два человека в центре внизу дают представление о масштабах эксперимента.

Joint European Torus ( JET ) - это общеевропейский совместно эксплуатируемый испытательный центр в Калхэме ( Великобритания ) для разработки термоядерных реакторов типа токамак . JET в настоящее время является крупнейшим в мире экспериментом, основанным на принципе магнитного удержания и почти достигшим состояния воспламенения . Последующий проект ITER основан на методах нагрева, диагностики и моделирования плазмы , разработанных с помощью JET .

история

В 1973 году члены Европейского сообщества по атомной энергии приняли решение о совместном проекте по осуществлению ядерного синтеза. Калхэм в Англии был выбран в качестве площадки в 1977 году, и началось строительство. Операционная компания JET Joint Undertaking была основана в 1978 году. 25 июня 1983 года компания JET приступила к экспериментальной эксплуатации. Королева Елизавета II официально открыла объект 9 апреля 1984 года. Первым режиссером был Ханс-Отто Вюстер (до 1985 года), за ним последовали Поль-Анри Ребю (1985–1992), Мартин Кейлхакер ( 1992–1999 ), Жан Жакино (1999), Жером Памела (2000–2006) и Франческо Романелли ( 2006–2014 гг.).

Исследования в JET конкурировали с американским проектом TFTR в Принстонском университете . 9 ноября 1991 г. были зарегистрированы первые заметные успехи в производстве энергии с помощью ядерного синтеза . За две секунды удалось создать энергоснабжающую плазму - первый в истории управляемый ядерный синтез. Это привело к выходу 1,8 МВт с дейтерием - тритий соотношением смеси 86:14 . После модернизации дивертора, разработанного в соответствии с последними исследованиями, в 1993 году , в 1997 году можно было достичь мощности термоядерного синтеза 16 мегаватт при соотношении компонентов смеси D: T 50:50, как это предусмотрено для будущих реакторов, примерно на 2/3 соединенных друг с другом. мощность нагрева. В конце девяностых, с развитием дистанционно управляемых операционных систем [англ. Remote Handling], технологии, которая будет незаменима для будущих термоядерных реакторов.

Между 2000 и 2014 годами научная программа JET координировалась в соответствии с Европейским соглашением о развитии термоядерного синтеза , которое было объединено с EUROfusion в рамках реорганизации европейской термоядерной программы . С вступлением в силу восьмой рамочной программы исследований Horizon 2020 научная ориентация JET теперь координируется EUROfusion, а двусторонний контракт между EURATOM и центром Fusion Energy (CCFE), принимающим JET, регулирует операционный бизнес.

JET финансируется в рамках Horizon 2020 на период с 2014 по 2018 [устарело] на 283 миллиона евро. Выход из Европейского сообщества по атомной энергии EURATOM, объявленный британским правительством в начале 2017 года, встревожил исследователей. Есть надежда на дальнейшее участие в EURATOM в качестве третьей страны, такой как США, или в качестве ассоциированного члена, например, в Швейцарии, а также продление контракта между EURATOM и Culham Center for Fusion Energy (CCFE) после 2018 года.

Спецификации

Чертеж JET в разрезе
Плазменная камера JET с плазмой (справа)

Токамак имеет диаметр около 15 м и высоту 12 м. Кольцевая вакуумная камера имеет D-образное поперечное сечение высотой 4,2 м и шириной 2,5 м, внешний диаметр 8,4 м и объем 200 м 3 . В нем магнитно удерживаемая плазма имеет большой радиус (см. Тор m), равный 2,96, м - средний малый радиус 1,5, объем от 80 до 100 м 3 и массу менее одной десятой грамма. Железный сердечник для связи тока в центральной катушке с током в плазме, до 5 мегаампер , весит 2800 тонн и состоит из восьми прямоугольных рамок с общей центральной ножкой. 32 D-образные катушки генерируют сильное тороидальное магнитное поле до 4 Тесла для удержания и требуют 250 мегаватт электроэнергии во время фазы горения плазменного импульса, еще 250 МВт используются различными устройствами для генерации тока и температуры плазмы, при этом ток в основном используется для стабилизации плазмы, но также способствует нагреву в несколько мегаватт. Самым большим источником нагрева является система инжекции нейтрального пучка (система инжекции нейтрального луча) (суммарная мощность до 34 мегаватт), за которой следует ионно- циклотронный резонансный нагрев (ионно-циклотронный резонансный нагрев, 10 МВт) и привод с пониженным гибридным током (до 7 МВт) приводов ток через бегущие волны. При слияниях потребляемая мощность значительно выше, особенно для системы полоидального поля , которая, таким образом, питается от двух маховиковых аккумуляторов емкостью 775 тонн. Длительность импульса ограничена быстрым нагревом медных катушек и составляет от 20 до 60 секунд, в зависимости от желаемой напряженности поля. Перерывы длятся 15 минут, в течение которых тепло передается в градирни по контурам охлаждения (4 × 35 МВт) и заряжаются маховиковые накопители (2 × 8 МВт). Циркуляционные насосы потребляют больше энергии, чем выделяется при ядерном синтезе. Коэффициент усиления мощности Q равен 0,65.

веб ссылки

Commons : Joint European Torus  - коллекция изображений, видео и аудио файлов.
  • Домашняя страница EUROfusion: JET

Индивидуальные доказательства

  1. ↑ О стартапе JET . (euro-fusion.org)
  2. ↑ http://www.efda.org/jet/history-anniversaries/ ( памятная записка от 4 октября 2014 г. в Интернет-архиве )
  3. ^ Поль-Анри Ребю: первая плазма JET . (euro-fusion.org)
  4. ^ Директора JET . (euro-fusion.org)
  5. ↑ Элизабет Гибни: Исследователи шокированы планом Великобритании выйти из ядерного агентства ЕС . Новости природы, 27 января 2017 г., DOI: 10.1038 / nature.2017.21388 .
  6. ↑ Заявление EUROfusion о Brexatom . (euro-fusion.org)
  7. ↑ Официальный сайт, основные характеристики
  8. ↑ В центре внимания JET (PDF)
  9. ↑ https://www.euro-fusion.org/2014/01/comparison-of-jet-and-iter/

Координаты: 51 ° 39 ′ 33 "  северной широты , 1 ° 13 ′ 35"  западной долготы.