Ядрен синтез с магнитно удържане

[Joro-01]

Тук ще става въпрос само за магнитното удържане. Всякакви други концепции базирани на ядрени микроексплозии инициирани от лазери или снопове ускорени частици ги оставяме за по-натам.

Накратко - името показва - магнитното поле служи да удържи високотемпературната плазма на разстояние от стените на реактора. Защо да се удържа плазмата? Едно често срешано обяснение гласи че няма материал, който да издържи на 50 000 000 °С. Така е. В действителност при контакт на плазмата със съда, плазмата ще се охлади и ще изчезнат необходимите условия за синтез.

Как се осъществява магнитното удържане? Електромагнити /по-точно само навивки/, често от свръхпроводник, вакуумната камера /реакторът всъщност е това/ върху която са навити обикновено е с тороидална форма. Геометричното тяло тор, /тороид, torus/ мисля не е нужно да се обяснява във форум по физика. Е ок, геврек. Тази форма е нй-подходяща, в случай, че искаме безконечно магнитно поле - тоест затвовени индукционни лини - с посока но без полюси. Заредените частици /от които се състои плазмата/ ще се завихрят около най-плътните индукционни линии. Тоест - в тороида ще имаме още един концентричен тороид от плазма, който е по-скоро плазмен шнур. Ясно е, че камера с цилиндрична форма е непригодна, защото плазмата ще е в контакт с основите на цилиндъра.

Съществуват две-три концепции датиращи от средата на миналия век - ТОКАМАК, СТЕЛАРАТОР /stella - лат. звезда/, и сфератор - доста нежизнеспособна и нерационална но ще и отделим ред-два.

Първата - Токамак е руска разработка - абревиатура от Тороидальная Камера Магнитньiми Катушками - Тороидолна комера с магнитни бобини. Тороидалната камера в случая е работи като свързана накъсо вторична намотка на трансформатор. Опасва матнитопровод. Други бобини /първичната намотка всъщност/ индуцират ток в плазмаения шнур. Това се прави по две причини:

- Кръговите токове загряват плазмата до необх. за реакцията температура;

- И създават свое /полоидално/ магнитно поле, което заедно с външнното удържа и уплътнява плазмата;

Чисто конструктивно този вид реактор може да се направи и без магнитопроводна сърцевина. Просто трябва да се разпалажат по подходящ начин свъхпроводящи навивики /магнити;

stellarator - Пак тороидална камера... Е, почти. Да си представим тороид с елиптично сечение. А сега да си представим, че го срязваме, усукваме и пак го съединяваме. Я по-добре да го нарисувам или да пейстна снимка...

Тази причудлива форма е продиктувана от обстоятелството, че тук плазмата се удържа само от външно магнитно поле. Спиралата всъщност следва дрейфа на частиците /спиралните им траектории около инд. линии/. По този начин става възможно удържането с по-слабо поле. Не е без значение при положение, че полетата неободими за тези съоръжения са на границата на технологичните възможности. От тук обаче следва и сложната форма на камерата и намотките.

Сфератор - както споменах, нерационална и неособено умна идея. Камерата на реактора има форма на слескан сфероид, вертикален проводник съединява полюсите му, около него левитира свръхпроводящ пръстен /в горещата плазма, трябва да има нещо охладено почти до абсолютната нула/, плазмата не е във форвата на шнур, а приблизително концентричен на пръстена тороид. Всъщност колкото и да е странно, тази недомислица е направена, (http://www.membrana.ru/particle/1983) само дето никъде не се вижда че се казва така.

Не съм проследявал защо. По-долното видео за който не му се чете "мембраната"

Подроббности за устройствата явно ще има в друга тема или коментарите, само да кажа че реакторът в ITER е тип ТОКАМАК. Картинките са само на стеларатори, понеже Токамаците са някак по-популярни.

Редактирано Април 6, 2012 от Joro-01

[Б.Богданов]

[Малоум 2]

Ето още информация:

УТС

[Joro-01]

Мерси за инфото, преглеждам го...