टोकामक जेट ने नया ड्यूटेरियम ट्रिटियम अभियान शुरू किया

18 महीने की तैयारी और मरम्मत के बाद, दुनिया का सबसे बड़ा जेईटी टोकामाक टॉयलेट अगले साल ड्यूटेरियम-ट्रिटियम प्लाज्मा के साथ लॉन्च करने के लक्ष्य के साथ काम करता है, अर्थात। असली थर्मोन्यूक्लियर लॉन्च। 90 के दशक के मध्य के बाद से टोकामक पर इस तरह के प्रयोग नहीं किए गए हैं, और संचित नए विचारों का प्रयोगात्मक रूप से परीक्षण करने का समय है।


प्रयोगों के दौरान एक जेईटी टोकामक वैक्यूम चेंबर (व्यास में लगभग 8 मीटर) और प्लाज्मा की समग्र छवि।

यह 1997 में जेईटी में था, कि चुंबकीय जाल के लिए थर्मोन्यूक्लियर रिएक्शन पावर के लिए एक रिकॉर्ड स्थापित किया गया था - लगभग 100 मिलीसेकंड के लिए 16 मेगावाट। हालांकि, अवधि , तटस्थ इंजेक्शन प्रणाली के संचालन की अवधि तक सीमित थी, जो प्लाज्मा के बाहरी हीटिंग के लिए जिम्मेदार है। आज, ये प्रतिबंध ज्यादा दुधारू हैं, इसलिए ~ 5 सेकंड के लिए 16-मेगावाट जलने की योजना है। फिर, अब नहीं, क्योंकि थर्मोन्यूक्लियर न्यूट्रॉन द्वारा निर्वात कक्ष के डिजाइन के कुल विकिरण की एक निश्चित सीमा होती है।



फ्यूजन प्रयोगों की रिकॉर्ड-ब्रेकिंग पावर और नियोजित भविष्य की रूपरेखा

1997 की तुलना में एक महत्वपूर्ण परिवर्तन रिएक्टर को एक ऑल-मेटल क्लैडिंग में स्थानांतरित करना था - कार्बन-फाइबर और ग्रेफाइट तत्व गायब हो गए। बाद के समय में उच्च परमाणु संख्या वाली सामग्रियों के साथ प्लाज्मा प्रदूषण को कम करने में मदद मिली और थर्मोन्यूक्लियर तापमान के रास्ते पर तथाकथित "विकिरण बाधा" को पार किया। हालांकि, समय के साथ यह स्पष्ट हो गया कि ऑपरेशन के दृष्टिकोण से धातु की दीवार अभी भी बेहतर है - ट्रिटियम की संरचना में कम धूल, कम "अटक"। यह डायवर्टर के लिए विशेष रूप से सच है - एक तत्व जो थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के क्षेत्र से गर्मी और प्रदूषण को दूर करने के लिए प्लाज्मा को "नाली" करने के लिए उपयोग किया जाता है।


यूरोप द्वारा हाल ही में निर्मित ITER डायवर्टर एक टंगस्टन ब्लॉक क्लैडिंग और सक्रिय शीतलन है। 5-10 मेगावॉट / मी ^ 2 की शक्ति के साथ (एक तीव्र कोण पर) प्लाज्मा प्रवाह का सीधा हिस्सा होता है

एक होनहार (सभी-नियोजित और ITER) पूर्ण-धातु की दीवार के साथ ट्रिटियम की बातचीत के अलावा, डीटी मिश्रण से जमे हुए छर्रों का उपयोग करके विशेष बंदूक का उपयोग करने के लिए ईएलएम अस्थिरताओं को दबाने के लिए समाधान, साथ ही प्लाज्मा व्यवहार पर टोकामैचिक के बहुत सारे विचारों का भी परीक्षण किया जाएगा।

"प्रायोगिक डीटी अभियान # 2 - DTE-2" के दौरान भी, इतिहास में पहली बार, शुद्ध ट्रिटियम पर प्लाज्मा प्रयोगों की योजना है। चूँकि ट्रिटियम का द्रव्यमान / आवेश अनुपात ड्यूटेरियम की तुलना में डेढ़ गुना अधिक होता है, इसलिए इस अनुपात के प्रति संवेदनशील घटना के सेट पर अनुकरण और प्रयोग की तुलना करना संभव होगा।

अगले कुछ महीनों की योजनाओं के अनुसार, मशीन का कमीशन होगा, और फिर 5 महीने के डीटेरियम पर भौतिक प्रयोगों की श्रृंखला होगी। ट्रिटियम के साथ काम करने के लिए सभी प्रणालियों की तत्परता के यूके परमाणु पर्यवेक्षण द्वारा लगभग 1 महीने के सत्यापन के बाद, 3 महीने का शारीरिक टीटी कार्यक्रम शुरू होगा। इसके बाद अतिरिक्त सुरक्षा प्रशिक्षण, एक और चाल, और अंत में, चार महीने का DTE-2 ही होगा।


हाइड्रोजन प्लाज्मा में विराम के बाद जेट का पहला प्रक्षेपण। 40 बार नीचे गिरा।

प्रयोगों के इस कार्यक्रम में एक लंबी और कठिन प्रविष्टि एक थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप दोनों ही ट्रिटियम के उपद्रव और प्रेरित रेडियोधर्मिता के साथ जुड़ी हुई है।

ट्रिटियम किसी भी हाइड्रोजन, ज्वलनशील और अत्यंत रेडियोधर्मी गैस की तरह एक अस्थिर है। इसके साथ काम करने के लिए, आपको सभी उपकरणों को एयरटाइट दस्ताने बक्से में स्थापित करना होगा, भली भांति बंद दूसरे गोले के साथ पाइपलाइनों को घेरना होगा, भवन को दबाव में कमी प्रणाली (बाहर रिसाव की संभावना कम करने के लिए) और ऑक्सीजन की कमी (आग से बचाव के लिए, जो ट्रिटियम के मामले में एक बुरा सपना होगा) से लैस करें। कुल में, कोई भी 20 ग्राम से अधिक ट्रिटियम, यूरेनियम के हाइड्राइड (ट्रेयटाइड?) के रूप में संग्रहित किया जाता है, और हीटिंग सिस्टम को वितरित किया जा सकता है। लेकिन सभी प्रयोगों में जलाया केवल 1 मिलीग्राम के बारे में होगा। "गोदाम" और जरूरतों के बीच इतना बड़ा अंतर इस तथ्य से समझाया गया है कि जब प्लाज्मा से गुजरता है तो ट्रिटियम का बहुत कम अंश जलता है, और बाकी, दुर्भाग्य से, ड्यूटेरियम और प्रोटियम से दूषित होता है, जिसके बाद मिश्रण को आइसोटोप जुदाई के लिए भेजा जाना चाहिए - लेकिन यह प्रणाली जेट साइट पर नहीं है।


थर्मोन्यूक्लियर सक्रियण के परिणामस्वरूप जेईटी वैक्यूम चैम्बर के अंदर गणना की गई खुराक दर (रेडियोधर्मिता) मान। हालांकि, इस तरह की सक्रियता बहुत जल्दी परिमाण के 2-3 आदेशों से गिरती है।

यहां दूसरा सबसे महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग कार्य (और भविष्य में - ITER पर) एक सक्रिय डिजाइन के साथ काम करना होगा। DTE-2 के अंत में, निर्वात कक्ष के केंद्र में विकिरण की पृष्ठभूमि 80 mSv / h (प्रति घंटे 8 x-rays) तक पहुंच जाएगी, इसलिए अंदर काम करने के लिए telecontrolled रोबोटिक्स का उपयोग किया जाएगा। तैयारी के दौरान, वे पहले से ही टाइलों को बदलने, नए स्थापित करने, विभिन्न सेंसर स्थापित करने आदि में प्रशिक्षित थे।


जेईटी के अंदर रिमोट-नियंत्रित रोबोट। DTE-1 के बाद सक्रिय तत्वों के निराकरण के दौरान इसका उपयोग किया गया था।

अंत में, एक और "फैशनेबल" विचार का उल्लेख किया जाना चाहिए - तरल-लिथियम दीवारें, जो न्यूट्रॉन और प्लाज्मा के हानिकारक प्रभावों के लिए कैमरा अस्तर के प्रतिरोध के बारे में कई इंजीनियरिंग समस्याओं को हल करती हैं: ऐसी दीवार और ड्यूटेरियम-ट्रिटियम प्लाज्मा की बातचीत को पहली बार जेईटी पर परीक्षण किया जाएगा।

मेरी राय में, इस तरह के कार्यक्रम ITER में पूर्ण विकसित ड्यूटेरियम-ट्रिटियम अभियान के शुभारंभ की तैयारी के लिए एक ओर महत्वपूर्ण हैं, और दूसरी ओर वे डीटी प्रतिक्रिया के साथ काम करने में अविश्वसनीय कठिनाइयों पर जोर देते हैं। ऐसी स्थिति में जब सभ्यता के लिए थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा "बचत पुआल" नहीं है, डीटी रिएक्टरों पर दरों की उम्मीद करना मुश्किल है।