MAST-Fusionsreaktor in Großbritannien nach tiefgreifendem Wiederaufbau in Betrieb genommen

Nach einem tiefgreifenden Umbau, der sieben lange Jahre dauerte, hat Großbritannien seinen Kernreaktor wieder in Betrieb genommen. genannt MAST (Mega Ampere Spherical Tokamak), das sich im Kalema Fusion Energy Center befindet und jetzt heißt MAST Upgrade.

Thermonuklearreaktor und seine Hauptprobleme

Wissenschaftler auf der ganzen Welt bemühen sich seit vielen Jahrzehnten um einen gut funktionierenden Fusionsreaktor. Und die Sache ist, dass diese Art von Energie zwei klare Vorteile hat:

1. Der in solchen Reaktoren als Brennstoff verwendete Wasserstoff ist sehr billig und leicht verfügbar.
2. Bei der Reaktion der Kernfusion wird eine enorme Energiemenge freigesetzt.

Das Hauptproblem ist jedoch, dass es ziemlich problematisch ist, Bedingungen für einen stabilen Verlauf der Kernfusion zu schaffen. Um den elektrischen Widerstand gleich geladener Teilchen zu überwinden und sie zu kollidieren (z Durch die Gewinnung neuer Partikel und die Freisetzung einer großen Energiemenge wird das Plasma extrem erhitzt Temperaturen.

Das Plasma neigt jedoch dazu, sich auszudehnen und somit abzukühlen. So haben Wissenschaftler gelernt, wie man überhitztes Plasma durch besonders starke Magnete in einer Position hält.

Darüber hinaus sind sie (die Magnete) auf besondere Weise positioniert, um ein spezielles Magnetfeld zu bilden. Solche Reaktoren werden Tokamak (Toroidkammer mit Magnetspulen) genannt.

Thermonuklearreaktor in Großbritannien und seine Eigenschaften

Der Bau des MAST-Reaktors begann 1997 und wurde im Dezember 1999 feierlich in Betrieb genommen. In diesem Fall wird der erzeugte MAST-Reaktor in Form eines kugelförmigen Tokamaks implementiert.

Der Unterschied dieses Typs zu klassischen Tokamaks besteht darin, dass die Magnetspulen so angeordnet sind, dass sie eine Plasmawolke bilden, deren Form einer Kugel sehr nahe kommt.

Dieser Reaktortyp wird auch mit einem Apfel verglichen, aus dem der Kern extrahiert wird.

Laut den Entwicklern dieses Reaktors können Sie mit diesem Design viel mehr erstellen stabiles Plasma und reduzieren den für den Plasmaeinschluss notwendigen Induktionswert immer noch signifikant Magnetfeld.

In MAST werden also etwa 8 Meter kubisches Plasma von einem Magnetfeld von nur 0,55 Tesla gehalten.

Zum Vergleich: Im russischen Tokamak T-15 der klassischen Toroidform hat das Magnetfeld eine Induktion von 3,6 Tesla. Und im sphärischen Tokamak Globus-15 (Physico-Technical Institute benannt nach A. F. F. Ioffe, St. Petersburg) beträgt der Wert der magnetischen Induktion 0,4 Tesla.

Was sind die Aufgaben des MAST-Fusionsreaktors?

Wissenschaftler aus Großbritannien, die seit 2013 auf den Abschluss des Wiederaufbaus des thermonuklearen Reaktors warten, setzen große Hoffnungen darauf. Schließlich kann MAST zu einem hochmodernen Testgelände für neue Entwicklungen auf dem Gebiet der thermonuklearen Fusion werden.

Als erstes wird ein einzigartiger Teil des Tokamaks getestet, der als Super-X-Divertor bezeichnet wird. Die Hauptaufgabe des neuen Teils besteht darin, überschüssige Wärme und unnötige Verunreinigungen aus dem Plasma zu entfernen. Frühere Versionen dieses Geräts mussten nach einigen Betriebsjahren grundlegend überarbeitet werden.

Die neue Version des Geräts (im Falle eines erfolgreichen Tests) erhöht die Lebensdauer um das Zehnfache. Wenn das Experiment erfolgreich abgeschlossen wurde, kehren die Wissenschaftler zur Umsetzung des ehrgeizigen STEP-Projekts zurück. (Sphärisches Tokamak für die Energieerzeugung) über den Bau eines vollwertigen Kraftwerks, das von gebaut werden soll 2040.