Digital Tlami Tank (TDT)

JET-fizikistoj pretas testi la brulaĵon por la ITER-tokamak

La brita tokamak Komuna Eŭropa Toro (JET) baldaŭ komencos testi brulaĵon, kiu estos uzata en la estonteco ITER, la plej granda eksperimenta fuzia reaktoro en la mondo. Nuklea fandado estas procezo okazanta en la suno. Regi ilin povas provizi al la homaro preskaŭ neelĉerpeblan fonton de pura energio.

JET estas 10 fojojn pli malgranda ol ITER. En decembro estis tie kun eksperimentoj Tritio komencis. Per tio la homaro gvidas por la unua fojo ekde 1997 Fuziaj reagoj kun signifaj kvantoj de ĉi tiu elemento.

En junio de ĉi tiu jaro provoj komenciĝos kun egalaj kvantoj de tricio kaj Deuterio partoprenas la reagon. Ĝuste tiel ITER funkcios por ke ni povu akiri pli da energio el la fandado ol ni enmetas ĝin. Ĝis nun la homaro ne povis generi ian netan energian gajnon de la fandado.

Vidbendo nur kiel ekzemplo.  

Fine, post jaroj da preparado, ni atingis la punkton, kie ni povas komenci testadon. Ni pretas, diras Joelle Mailloux, kiu estras la sciencan programon ĉe JET. La eksperimentoj ĉe JET helpos sciencistojn antaŭdiri kiel tio funkcios Plasmo en ITER kaj ĝustigu la funkciajn parametrojn de la granda tokamak laŭe. Ĉi tio estas la plej proksima simulado de la ITER-kondiĉoj, kiujn ni povas fari nuntempe, klarigas Tim Luce, ĉefsciencisto ĉe ITER-eksperimento. La provoj, kiujn JET preparas, estas la kulmino de 2 jardekoj da esplorado. ITER atendas funkcii en 2025. Je ĉi tiu punkto estos malaltaj energioj en li Reagoj efektivigita kun hidrogeno. De 2035 tamen ĝi uzos nur tricion kaj deŭterion en proporcio de 1: 1. Kaj ITER kaj JET uzas tre fortan magnetan kampon por teni kaj kunpremi la plasmon. La temperaturoj en la JET povas atingi 100 milionojn da celsiaj gradoj. Ĉi tio estas multoble pli alta ol en la kerno de la suno.


La lastaj eksperimentoj, kiujn la homaro faris kun tritio-fandado, estis faritaj nur ĉe JET. La celo estis krei rekordon por la proporcio de energio gajnita al energio uzata. JET registris rekordon de Q = 0,67 kiu validas ankoraŭ hodiaŭ. La celo de la ĉi-jara eksperimento estas atingi similan rezulton kaj konservi la reagon dum almenaŭ 5 sekundoj. Tiel la sciencistoj volas akiri datumojn pri la konduto de la plasmo dum pli longa tempo.

Laborante kun Tritio prezentas al la specialistoj novajn defiojn. La specialistoj ĉe JET pasigis la pasintajn 2 jarojn aranĝante sian ekipaĵon kaj preparante ilin por labori kun ĉi tiu radioaktiva elemento. Tritio havas tre mallongan duoniĝotempon, aperas nature en spuroj kaj estas produktata kiel meza produkto de nukleaj centraloj. La totala monda produktado de tricio estas nur 20 kilogramoj.

Tuj kiam la Tritiaj eksperimentoj la interno de JET fariĝas radioaktiva kaj ne rajtas eniri dum 18 monatoj. Ni devis ŝanĝi niajn procedojn. Ĉio devas funkcii la unuan fojon. Ni ne povos eniri tien kaj tajli ion ajn, klarigas Ian Chapman. Dum la testoj, JET uzos malpli ol 60 gramojn da tricio, kiu estas reciklita. Brulaĵo, kiu enhavas frakcion de gramo da tricio, aldoniĝas 3 ĝis 14 fojojn tage tokamak injektita. Ĉiu el ĉi tiuj injektoj estas aparta eksperimento kun iomete malsamaj parametroj, kaj ĉiu donas al la sciencistoj 3 ĝis 10 sekundojn da utilaj datumoj. Tiel ni volas kontroli niajn nunajn sciojn kaj uzi ilin por plua laboro, diras Mailloux. En iuj eksperimentoj oni uzas nur tricion, en aliaj ĝi uzas Tritio kaj Deuterio uzata en egalaj proporcioj.

Kun ambaŭ specoj de eksperimentoj, la esploristoj volas kompreni kiel pli alta maso de tricio influas la konduton de la Plasmoj afekcioj. Ĉi tiu elemento havas du neŭtronojn en sia kerno, dum deŭterio havas unu, kaj hidrogeno - neniu. Ĉi tiu esplorado helpos antaŭdiri, kio okazos en la ITER estontece. Ĉi tio estas ĉar la maso de la izotopoj influas la magnetan kampon aŭ la temperaturon de la plasmo. "Ni devas esplori, kio okazas tie kaj kial ĝi okazas," klarigas Anna White, plasma fizikisto ĉe MIT.

Alia grava diferenco al la lastaj tritiaj eksperimentoj en 1997 estas tio, ke la interno de JET nun estas tegita per la samaj ŝirmaj materialoj kiel la interno de ITER. Ĉar ĉi tiuj materialoj povas doni energion al la plasmo kaj malvarmigi ĝin, estas grave kompreni kiel ili efikas sur fandado. Kaj ne forgesu alian tre gravan faktoron. Homoj. La lastaj eksperimentoj kun tricio okazis antaŭ 24 jaroj. La nova generacio de fizikistoj tute ne spertas pri ĉi tiu elemento. Nun ili havas la okazon lerni de pli spertaj kolegoj.