27 мая 2021

Управление по атомной энергии Великобритании добилось мирового прорыва десятикратно снизив нагрев материалов в токамаках

Atomic-Energy.ru
Британский экспериментальный сферический токамак MAST Upgrade

Ученые из Управления по атомной энергии Великобритании (UKAEA) «успешно протестировали первую в мире концепцию, которая может устранить одно из главных препятствий на пути развития термоядерной энергии», заявило UKAEA 26 мая. Первые результаты нового эксперимента UKAEA «MAST Upgrade» в Калхэме, недалеко от Оксфорда, продемонстрировали эффективность инновационной вытяжной системы, предназначенной для обеспечения реализации коммерческой жизнеспособности компактных термоядерных электростанций.

В термоядерной токамак-электростанции будут нагреваться газ или «плазма» путем синтеза атомов изотопов водорода, дейтерия и трития, для высвобождения тепловой энергии, которая далее будет генерировать электричество. 

«Ключевой проблемой при подключении токамаков к электросетям является удаление избыточного тепла, выделяемого во время термоядерных реакций», - отмечает UKAEA.

Без эффективной вытяжной системы, способной справиться с этим интенсивным избыточным теплом, материалы токамака необходимо будет регулярно заменять, что значительно сократит время работы всей термоядерной установки.

Новая система, названная «дивертором Super-X», позволит различным компонентам в будущих коммерческих токамаках прослужить намного дольше, значительно увеличивая эксплуатационную готовность электростанции, повышая ее экономическую жизнеспособность и снижая общую стоимость термоядерного электричества.

Испытания на токамаке MAST Upgrade, который начал работу в октябре 2020 года, показали как минимум десятикратное снижение нагрева материалов с помощью системы «дивертора Super-X». UKAEA заявляет, что это является кардинальным улучшением в процессах разработки современных термоядерных электростанций.

UKAEA планирует построить прототип термоядерной электростанции, известной сейчас как STEP, к началу 2040-х годов, используя концепцию компактного сферического токамака. Успех испытаний «дивертора Super-X» уже стал значительным стимулом для инженеров, разрабатывающих термоядерную электростанцию STEP, поскольку новая система особенно подходит как раз для сферического токамака.

Испытания на токамаке MAST Upgrade финансируется Министерством бизнеса, энергетики и промышленной стратегии правительства Великобритании, Советом по исследованиям в области инженерных и физических наук (EPSRC) и консорциумом EUROfusion.

«Это фантастические результаты! Это именно тот момент, ради которого наша команда в UKAEA работала почти десять лет. Мы создали проект MAST Upgrade ради того, чтобы решить проблему с выхлопом тепла для компактных термоядерных электростанций, и теперь у нас есть свидетельства того, что нам это удалось», - отметил ведущий научный сотрудник UKAEA в проекте MAST Upgrade д-р Эндрю Кирк, - «Это поворотный момент как для плана Великобритании по подключению к сети термоядерной электростанции к началу 2040-х годов, так и для обеспечения всего мира низкоуглеродной термоядерной энергией».

Министр науки Аманда Соллоуэй сказала, что новая система является невероятным прорывом в области термоядерной энергетики в Великобритании:

«Всего через семь месяцев после включения токамака MAST Upgrade он, возможно, уже нашел решение одной из величайших проблем термоядерного синтеза».

Исполнительный председатель EPSRC профессор Дейм Линн Гладден заявил, что первые результаты проекта MAST Upgrade демонстрируют, что термоядерный синтез как источник энергии может радикально изменить мировое энергоснабжение.

Внутри сферического токамака MAST Upgrade