~9 мк/год (при толщине стенок охлаждающих труб ~1 мм). При изучении воспроизводящих тритий и нейтроны материалов приступили к испытаниям на совместимость сплава Be—Ti с воспроизводящим нейтроны материалом и сталью F82H. При разработке технологии регенерации трития благодаря пористой структуре электродов электрохимического водородного насоса достигли высокой скорости проникания водорода — в три—пять раз превышающей прежнюю. Тем самым реально обозначились перспективы достичь десятикратного увеличения скорости, то есть добиться цели разработки. При оценке ядерных характеристик зоны воспроизводства, используя источник термоядерных нейтронов, провели испытания многослойной пластинчатой системы, соответствующей проекту зоны с твердотельным воспроизводством и водяным охлаждением (water-cooling solid breeding). Анализ поведения нейтронов при коэффициенте воспроизводства трития в пределах 5% позволил сделать перспективные прогнозы. В рамках разработки конструкционных материалов для оценки вязкости при разрушении стали F82H и других особенностей ее поведения при облучении приступили к тяжелому облучению (heavy irradiation) — свыше 50 dpa. Эксперименты проводятся совместно с американскими коллегами на реакторе HFIR в Ок-Ридже. На Международной установке по облучению термоядерных материалов (International Fusionable Material Irradiation Facility — IFMIF) с целью перехода к технической верификации и техническому проектированию при международной поддержке провели предварительные расчеты ускорителя, литиевого контура и т.д.
На установке JT-60 провели НИОКР по изучению плазмы активной зоны для экономически перспективного реактора-прототипа.
JT-60 оказалась первой в мире установкой, на которой были проведены разработки с акцентом на высокую эффективность эксплуатации. Благодаря регулированию распределения давления плазмы устройством, направляющим пучок нейтральных частиц, большую часть плазмы (75%) удерживали током, который создает сама плазма (рис. 2). Тем самым появилась возможность высокоэффективной (энергосберегающей) эксплуатации с небольшим расходом электроэнергии, и открылась перспектива к снижению издержек производства электроэнергии.
Тороидальное магнитное поле для удержания плазмы токамака в установке JT-60 образуется 18-ю электромагнитными катушками. Напряженность магнитного поля непосредственно под катушками выше, чем между катушками. Эта неравномерность магнитного поля называется тороидальной пульсацией и способствует увеличению потери быстрых ионов, а также повышает тепловую нагрузку на антенну высокочастотного нагрева из-за потерянных ионов и снижения эффективности нагрева. Исходя из результатов экспериментов, проведенных на установке JET-2M (для разработки и испытаний токамака с высокими характеристиками), защитную керамическую плитку в вакуумном резервуаре прямо под катушками заменили на магнитный материал (ферритную сталь) и добились снижения пульсации. Предварительное компьютерное моделирование позволяет спрогнозировать примерно 30%-е увеличение мощности нагрева плазмы благодаря снижению потерь быстрых нейтронов и уменьшение тепловой нагрузки на высокочастотную антенну.
О JT-60 (прежняя) • JT-60 (нынешняя)
Другие токамаки: JET (Европейский Союз), DIII-D (США), ASDEX (ФРГ), Tope-Supra (Франция).
Примечание. Доля самопроизводимой электроэнергии, необходимой для непрерывной эксплуатации реактора ITER с коэффициентом размножения энергии, равным 5, превышает 50%, а доля самопроизводимой электроэнергии, необходимой для высокоэффективной эксплуатации термоядерного реактора и реактора ITER, составляет 75%. Максимальное значение времени удержания доли самопроизводимой электроэнергии, необходимой для высокоэффективной эксплуатации, полученное до сего времени в мире на токамаках, составляет 3 с. Согласно последним результатам время удержания улучшено в 2,5 раза и достигло 7,4 с (самый высокий показатель в мире). Кроме того, удалось добиться постоянного уровня распределения тока в плазме.
Рис. 2. Увеличение времени удержания высокого соотношения самопроизведенного тока
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.