Fizicienii JET sunt gata să testeze combustibilul pentru tokamak ITER
Tokamakul britanic Torus european comun (AVION) va începe în curând să testeze un mix de combustibil care va fi folosit în viitor ITER, cel mai mare reactor experimental de fuziune din lume. Fuziunea nucleară este un proces care are loc la soare. Stăpânirea lor poate oferi omenirii o sursă aproape inepuizabilă de energie curată.
AVION este de 10 ori mai mic decât ITER. În decembrie a fost acolo cu experimente Tritium au inceput. Cu aceasta, omenirea conduce pentru prima dată din 1997 Reacții de fuziune cu cantități semnificative din acest element.
În luna iunie a acestui an, vor începe teste în care cantități egale de tritiu și deuteriu sunt implicați în reacție. Exact așa va funcționa ITER, astfel încât să putem obține mai multă energie din fuziune decât am pus-o în ea. Până acum, omenirea nu a reușit să genereze niciun câștig net de energie din fuziune.
Videoclipul doar ca exemplu.
În cele din urmă, după ani de pregătire, am ajuns la punctul în care putem începe testarea. Suntem gata, spune Joelle Mailloux, care conduce programul științific la JET. Experimentele de la JET îi vor ajuta pe oamenii de știință să prezică cum se va întâmpla acest lucru Plasma în ITER și ajustați parametrii de funcționare ai tokamak-ului mare în consecință. Aceasta este cea mai apropiată simulare a condițiilor ITER pe care le putem face în acest moment, explică Tim Luce, om de știință șef la Experimentul ITER. Testele pentru care se pregătește JET sunt punctul culminant al celor două decenii de cercetare. Se așteaptă ca ITER să fie operațional în 2. În acest moment vor exista energii scăzute în el Reacții efectuate cu hidrogen. Cu toate acestea, din 2035, va folosi tritiu și deuteriu doar într-un raport de 1: 1. Atât ITER cât și JET utilizează un câmp magnetic foarte puternic pentru a ține și comprima plasma. Temperaturile din JET pot ajunge la 100 de milioane de grade Celsius. Aceasta este de multe ori mai mare decât în miezul soarelui.
Ultimele experimente pe care omenirea le-a efectuat cu fuziunea tritiului au fost efectuate doar la JET. Scopul a fost de a stabili un record pentru raportul dintre energia câștigată și energia utilizată. JET a stabilit un record de Q = 0,67 care este valabil și astăzi. Scopul experimentului din acest an este de a obține un rezultat similar și de a menține reacția timp de cel puțin 5 secunde. În acest fel, oamenii de știință vor să obțină date despre comportamentul plasmei pentru o perioadă mai lungă de timp.
Lucrând cu Tritium prezintă specialiștilor noi provocări. Specialiștii de la AVION au petrecut ultimii 2 ani ajustându-și echipamentele și pregătindu-le să lucreze cu acest element radioactiv. Tritiul are un timp de înjumătățire foarte scurt, apare în mod natural în urme și este produs ca produs intermediar de către centralele nucleare. Producția totală mondială de tritiu este de doar 20 de kilograme.
Odată ce Experimente cu tritiu interiorul JET devine radioactiv și nu trebuie introdus timp de 18 luni. A trebuit să ne schimbăm procedurile. Totul trebuie să funcționeze prima dată. Nu vom putea intra acolo și să modificăm ceva, explică Ian Chapman. În timpul testelor, JET va folosi mai puțin de 60 de grame de tritiu, care este reciclat. Combustibilul care conține o fracțiune de gram de tritiu se adaugă de 3 până la 14 ori pe zi tokamak injectat. Fiecare dintre aceste injecții este un experiment separat cu parametri ușor diferiți și fiecare oferă oamenilor de știință 3-10 secunde de date utile. În acest fel, vrem să ne verificăm cunoștințele actuale și să le folosim pentru lucrări ulterioare, spune Mailloux. În unele experimente se folosește doar tritiu, în altele este utilizat Tritium și deuteriu folosit în proporții egale.
Cu ambele tipuri de experimente, cercetătorii doresc să înțeleagă modul în care o masă mai mare de tritiu afectează comportamentul Plasmele afectează. Acest element are doi neutroni în nucleul său, în timp ce deuteriul are unul, iar hidrogenul - niciunul. Această cercetare va ajuta la prezicerea a ceea ce se va întâmpla în ITER în viitor. Acest lucru se datorează faptului că masa izotopilor afectează câmpul magnetic sau temperatura plasmei. „Trebuie să investigăm ce se întâmplă acolo și de ce se întâmplă”, explică Anna White, fizician în plasmă la MIT.
O altă diferență importantă față de ultimele experimente de tritiu din 1997 este că interiorul AVION este acum căptușită cu aceleași materiale de protecție ca și interiorul ITER. Deoarece aceste materiale pot da energie plasmei și o pot răci, este esențial să înțelegem cum afectează fuziunea. Și nu uitați un alt factor foarte important. Oameni. Ultimele experimente cu tritiu au fost efectuate acum 24 de ani. Noua generație de fizicieni nu are absolut nicio experiență cu acest element. Acum au ocazia să învețe de la colegi mai experimentați.