Токамак Т-15

Материал из Электронная энциклопедия ТПУ
Перейти к: навигация, поиск
Img6302.jpg

Токамак Т – 15 - тороидальная установка для магнитного удержания плазмы с целью достижения условий, необходимых для протекания управляемого термоядерного синтеза. Была разработана крупным ученым, специалистом в области термоядерной энергетики В.А. Глухих (ныне – академик РАН), выпускником Томского политехнического института 1952 г.

Токамак

Токамак - (сокр. от «тороидальная камера с магнитными катушками») - замкнутая магнитная ловушка, имеющая форму тора и предназначенная для создания и удержания высокотемпературной плазмы. Т. предложен в связи с проблемой управляемого термоядерного синтеза (УТС). Плазма в токамаке удерживается не стенками камеры, которые не способны выдержать необходимую для термоядерных реакций температуру, а специально создаваемым комбинированным магнитным полем — тороидальным внешним и полоидальным полем тока, протекающего по плазменному шнуру. По сравнению с другими установками, использующими магнитное поле для удержания плазмы, использование электрического тока является главной особенностью токамака. Ток в плазме обеспечивает разогрев плазмы и удержание равновесия плазменного шнура в вакуумной камере. Этим токамак, в частности, отличается от стелларатора, являющегося одной из альтернативных схем удержания, в котором и тороидальное, и полоидальное поля создаются с помощью внешних магнитных катушек.

Разработка Т-15

В 1974 г. В.А. Глухих назначается директором НИИЭФА имени Д.В. Ефремова. Создаваемые здесь уникальные электрофизические установки к тому времени уже стали олицетворением института и получили достойное признание у мирового научного сообщества. В этот период начал разрабатываться проект гигантского ускорительно-накопительного комплекса для Института физики высоких энергий на энергию 2 ТэВ. Активно развивалась техника мощных лазеров специального назначения, ускорители и лазеры для промышленности и медицины. Задачи и объем работ для их реализации были настолько велики, что потребовалось бурное развитие экспериментальной и производственной баз. Начался новый этап строительства института. За короткий срок площади удвоились. Развернулось строительство филиала НИИЭФА в городе Сосновый Бор.

В 1979 г. начались первые расчетно-конструкторские работы по созданию установки Т-15, каждая из систем которой уникальна. В проекте участвовали десятки коллективов. В мировой практике отсутствовал опыт создания таких установок, что потребовало выполнения значительного объема научно-исследовательских работ. Институт выполнял роль главного конструктора. Особого внимания заслуживала электромагнитная система (ЭМС) со сверхпроводимой обмоткой тороидального поля. Такая система разрабатывалась впервые в мире.

Одновременно с началом проектирования установки Т-15 начались работы по созданию установки ТСП – токамака нового типа. При постановке задачи учитывались неопределенность знаний о свойствах плазмы с реакторными параметрами и необходимость проведения сравнительно недорогого демонстрационного эксперимента в токамаке с термоядерной температурой плазмы. Первые же проработки показали, что физические и технические параметры ряда систем новой установки беспрецедентны для современной техники и приближаются к предельно допустимым. Обе эти установки (Т-15, ТСП) были созданы, но в дальнейшем из-за резкого сокращения финансирования на научные исследования потенциал установок Т-15 и ТСП оказался недостаточно реализованным.

Экспериментальная термоядерная установка Токамак Т-15 является одной из крупнейших в мире экспериментальных термоядерных установок.

Уникальность установке придает наличие крупнейшего в мире сверхпроводникового ниобий-оловянного тороидального магнита.

Эксперименты на токамаке Т-15 внесли значительный вклад в развитие технологий использования сверхпроводящих токонесущих конструкций, развитие диагностических методов и мощного комплекса дополнительного нагрева, включая СВЧ нагрев и нагрев пучками нейтральных атомов.

Ссылки

http://ru.wikipedia.org/wiki/%C3%EB%F3%F5%E8%F5,_%C2%E0%F1%E8%EB%E8%E9_%C0%ED%E4%F0%E5%E5%E2%E8%F7

http://www.nrcki.ru/pages/main/6015/8698/7145/index.shtml

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D2%EE%EA%E0%EC%E0%EA

http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/2611/%D0%A2%D0%9E%D0%9A%D0%90%D0%9C%D0%90%D0%9A

http://www.biograph.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=342:glukhikh&catid=1:science&Itemid=29

http://www.biografija.ru/biography/glukhikh-vasilij-andreevich.htm

Литература

Журнал «Томский политехник». Издание Ассоциации выпускников ТПУ. № 10, 2004 – 199стр.