Nova sistemo regeneras la protektan tavolon de la tokamak-interno sen malŝalti ĝin

Esploristoj ĉe la Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) montris ke sistemo ili evoluigis por liveri boro pulvoro al fuzia reaktoro reaktoraj muroj kontinue protekti kaj malhelpi plasmo-degeneron. Ĝia laŭgrada poluado per volframo estas malutila al la ĝenerala reago kaj prezentas malhelpon al la konstruado de praktika. fuzia reaktoro kuraĝa.

morti nuklea fuzio estas maniero generi malmultekostan, puran kaj sekuran energion. Tamen, pro multnombraj teknikaj malfacilaĵoj, la homaro ankoraŭ ne sukcesis konstrui fuzian reaktoron kiu produktas pli da energio ol estas enigita en ĝi kaj subteni la reakcian procezon dum longa tempo.

En fuziaj reaktoroj - la plej ofta tipo estas la tokamak — pliiĝas volframo uzata. Ĉi tio estas ĉar ĉi tiu elemento estas tre imuna al altaj temperaturoj. Tio Plasmo tamen, povas difekti la volframmurojn de la reaktoro, rezultigante volframon enirantan kaj poluante la plasmon. Boro protektas la volframon de negativaj efikoj kaj malhelpas ĝin eniri la plasmon. Krome, ĝi sorbas nedeziratajn elementojn kiel ekzemple oksigeno, kiu povas eniri la plasmon de aliaj fontoj. Ĉi tiuj elementoj povas malvarmigi la Plasmoj kaj konduki al ĉesigo de la reago.

Bildofonto: Vikipedio ; fonto

Ni bezonis manieron uzi la reaktoron Bor mantelo sen tio magneta kampo de la tokamak La eksperimentoj estis faritaj ĉe la W-Medio en Steady-State Tokamak (Okcidento) operaciita de la Franca Komisiono pri Alternativaj Energioj kaj Atoma Energio (CEA) Okcidento - kies unua litero de la nomo de la kemia simbolo por volframo estas derivita - estas unu el la malmultaj tokamaks, kies muroj estas faritaj tute el volframo. Ankaŭ, ĉi tiu aparato estas karakterizita de rekord-rompado longa respondaj tempoj eksteren. Ĝi ankaŭ estis elektita kiel testejo ĉar ĝiaj superkonduktaj magnetoj estas faritaj el materialo kiu estos uzita por konstrui magnetojn por estontaj fuziaj reaktoroj.

Nuklea fuzio (fuzia reago) estas procezo, kiu eksvalidiĝas sur la suno. Ĝi implikas la kunfandiĝon de pli malpezaj elementoj kun pli pezaj, uzante grandajn kvantojn de energio esti generita. Tre altaj temperaturoj estas postulataj por plenumi la fandadon. Kaj ĝuste tiuj altaj temperaturoj prezentas gravan problemon.Ili atingas milionojn da gradoj kaj prezentas danĝeron al la materialoj de la reaktoro.Pro tio, la obstina volframo estas kovrita per boro por protekto. Tamen, la kondiĉoj ene de la reaktoro estas ekstremaj kaj la protekta tavolo eluziĝas. Ĝi devas esti reaplikita. Tial, metodo devis esti evoluigita por reestigi la tegaĵon sen devi malŝalti la reaktoron ofte. boro en unu laboranta tokamak kontribui estas kiel purigi vian loĝejon sen interrompi vian ĉiutagan rutinon. Ĉi tio estas tre helpema ĉar ĝi signifas, ke vi ne devas elspezi kroman tempon por purigado, vigle klarigas Alberto Gallo de CEA.

La aparato evoluigita de la usonanoj estas muntita supre de la tokamak. Ĝi uzas precizecaj aktuariojmovi pulvoron el la salteloj en la vakuoĉambron de la tokamak. La uzata mekanismo ebligas precize ĝustigi la kvanton kaj rapidecon de pulvora aplikado. La aparato estas multflanka kaj povas funkcii ne nur kun boro, sed ankaŭ kun aliaj materialoj. Ĝi do ankaŭ estos utila en fuziaj reaktoroj de aliaj dezajnoj. Tio povus esti tre utila estonte, diras Bodner.

La rezultoj de la eksperimentoj surprizis la programistojn de la aparato mem. Montriĝis, ke la injektita boro ne nur protektis la volframon. Ni trovis, ke ĵeti la pulvoron tiel ke ĝi estu al pli alta temperaturo pliigis enfermaĵon de la plasmo, kio favoris la reagon, aldonas Bodner. Ĉi tiu fenomeno estis aparte helpema ĉar ĝi okazis sen la okazo de malfavora H-reĝimo okazis. Ĉi tio estas kondiĉo kie plasmofermiĝo signife pliiĝas, kaŭzante randan plasmomalstabilecon (ELMoj - Edge Lokigitaj Reĝimoj) minacas. ELMoj, siavice, kondukas al varmodissipado ekster la plasmo, kiu reduktas la efikecon de la totala reago kaj riskas difekti reaktorkomponentojn. "Estas bonega novaĵo, ke ni kapablas atingi plasmon enfermaĵon same bone kiel H-reĝimo, sed sen iri en H-reĝimon kaj riski krei ELMojn," entuziasmigas Bodner.

Por la proksima estonteco, la sciencistoj planas eksperimentojn en kiuj ili volas testi kiom da la aldonita boro efektive kaŭzas protekta tavolo formiĝas sur la reaktormuroj. Ĉi tiu scio ebligos ilin kompreni kiel la sistemo de livero de pulvoro optimumigi.