Экспериментальный усовершенствованный сверхпроводящий токамак
| Экспериментальный усовершенствованный сверхпроводящий токамак | |
|---|---|
 Вакуумный сосуд EAST | |
| Тип устройства | Токамак |
| Расположение | Хэфэй , Китай |
| Принадлежность | Хэфэйский институт физических наук , Китайская академия наук |
| Технические характеристики | |
| Большой радиус | 1,85 м (6 футов 1 дюйм) |
| Малый радиус | 0,45 м (1 фут 6 дюймов) |
| Магнитное поле | 3,5 Т (35 000 G) |
| Мощность нагрева | 7,5 МВт |
| Продолжительность разряда | 102 с |
| плазменный ток | 1,0 МА |
| Температура плазмы | 100 × 10 6 К |
| История | |
| Год(ы) эксплуатации | 2006–настоящее время |
| Предшествовал | ХТ-6М |
| Экспериментальный усовершенствованный сверхпроводящий токамак | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| китайский | 先进超导托卡马克实验装置 | ||||||
| Ханью пиньинь | Сяньцзинь чаодуо туоккемке шиянь чжуанчжи | ||||||
| Буквальное значение | Усовершенствованное сверхпроводящее экспериментальное устройство токамак | ||||||
| |||||||
Experimental Advanced Superconducting Tokamak ( EAST ), внутреннее обозначение HT-7U (Hefei Tokamak 7 Upgrade), является экспериментальным сверхпроводящим токамаком магнитного термоядерного реактора в Хэфэе , Китай. Хэфэйский институт физических наук проводит эксперимент для Китайской академии наук . Он работает с 2006 года.
Это первый токамак, использующий сверхпроводящие тороидальные и полоидальные магниты. Он нацелен на плазменные импульсы длительностью до 1000 секунд.
Поскольку Китай является участником международного проекта ИТЭР , есть надежда, что EAST придаст новый импульс его дальнейшему развитию.
История
EAST последовал за первым в Китае сверхпроводящим токамаком, получившим название HT-7 , созданным Институтом физики плазмы в партнерстве с Россией в начале 1990-х годов. [ необходима цитата ]
Проект был предложен в 1996 году и одобрен в 1998 году. Согласно графику 2003 года, [1] здания и сооружения площадки должны были быть построены к 2003 году. Сборка токамака должна была проходить с 2003 по 2005 год.
Строительство было завершено в марте 2006 года, а 28 сентября 2006 года была получена «первая плазма». [2]
Согласно официальным данным, бюджет проекта составляет 300 миллионов китайских юаней (примерно 37 миллионов долларов США), что составляет около 1/15–1/20 стоимости сопоставимого реактора, построенного в других странах. [3]
Фаза 1
28 сентября 2006 года была получена первая плазма — первый тест длился почти три секунды и генерировал электрический ток силой 200 килоампер. [2]
К январю 2007 года «реактор создал плазму, которая существовала почти пять секунд и генерировала электрический ток силой 500 килоампер». [4]
7 ноября 2010 года EAST впервые получил плазму в режиме H с помощью LHW. [ необходима цитата ]
В мае 2011 года EAST стал первым токамаком, успешно поддерживавшим плазму в водородном режиме в течение более 30 секунд при температуре около 50 миллионов Кельвинов.
Фаза 2
29 ноября 2011 года состоялась церемония перерезания ленточки проекта вспомогательной системы отопления EAST, ознаменовавшая вступление EAST во «вторую фазу».
19 мая 2014 года, после почти 20-месячного перерыва в модернизации с сентября 2012 года, EAST был готов к первому раунду экспериментов в 2014 году.
К маю 2015 года EAST сообщал о токах силой 1 МА и режиме H в течение 6,4 секунд. [5]
В феврале 2016 года плазменный импульс поддерживался в течение рекордных 102 секунд при температуре ~50 миллионов °C. [6] Плазменный ток 400 кА и плотность около 2,4 x 10 19 /м 3 с медленно растущей температурой. [6]
2 ноября 2016 года EAST стал первым токамаком, успешно поддерживавшим плазму H-режима более минуты при температуре ~50 миллионов °C. [7]
3 июля 2017 года EAST стал первым токамаком, успешно поддерживавшим плазму H-режима в течение более 100 секунд при температуре ~50 миллионов °C. [8]
12 ноября 2018 года EAST достиг рубежа в 100 миллионов °C электронной температуры. [9]
В мае 2021 года EAST достиг рубежа в 120 миллионов °C электронной температуры в течение 101 секунды. [10]
30 декабря 2021 года была реализована работа длинноимпульсной высокопараметрической плазмы длительностью 1056 секунд, что в очередной раз создало новый мировой рекорд работы экспериментальной установки Токамак. [11] [12]
12 апреля 2023 года EAST впервые в мире получил 403-секундную стационарную плазму H-режима . [13]
Цели по физике
Китай является членом консорциума ITER , а EAST является испытательным полигоном для технологий ITER. [14]
EAST был разработан для проверки:
- Сверхпроводящие ниобий-титановые полоидальные магниты , что делает его первым токамаком со сверхпроводящими тороидальными и полоидальными магнитами.
- Неиндуктивный токовый привод
- Импульсы длительностью до 102 секунд с током плазмы 0,5 МА
- Схемы контроля нестабильности плазмы с помощью диагностики в реальном времени
- Материалы для диверторов и компонентов, обращенных к плазме
- Работа при β N = 2 и коэффициенте ограничения H 89 > 2
Параметры токамака
| Тороидальное поле , B t | 3,5 т |
| Ток плазмы, I P | 1,0 МА |
| Большой радиус, R 0 | 1,85 м |
| Малый радиус, а | 0,45 м |
| Соотношение сторон, R / a | 4.11 |
| Удлинение , κ | 1,6–2 |
| Треугольность , δ | 0,6–0,8 |
| Ионно-циклотронный резонансный нагрев (ИЦРН) | 3 МВт |
| Низковольтный гибридный привод (LHCD) | 4 МВт |
| Электронный циклотронный резонансный нагрев (ЭЦРН) | В настоящее время нет (планируется 0,5 МВт) |
| Инжекция нейтрального пучка (NBI) | В настоящее время нет (планируется) |
| Длина импульса | 1–1000 с |
| Конфигурация | Двойной нулевой дивертор Ограничитель насоса Одинарный нулевой дивертор |
Смотрите также
- Обновление ASDEX
- Китайский испытательный реактор термоядерной инженерии (CFETR)
- ХЛ-2М
- Список экспериментов по термоядерному синтезу
- ИТЭР
- Объединенный европейский торус
- JT-60
- КСТАР
Ссылки
- ^ Project/6.doc [ мертвая ссылка ]
- ^ ab "Испытание нового термоядерного реактора Китая прошло успешно". China.org.net . 29 сентября 2006 г.
- ^ "Китай построит первое в мире экспериментальное устройство "искусственного солнца"". People's Daily Online. 21.01.2006.
- ↑ Статья в агентстве «Синьхуа» от 15 января 2007 г. Китайские ученые проводят новые испытания термоядерного реактора. 2007-15 января
- ^ ВОСТОК в IPP-CAS
- ^ ab «Это мило, Германия — Китай показывает миру, как делается термоядерный синтез». The Register. 6 февраля 2016 г.больше данных на снимке экрана
- ^ "EAST достиг самых длительных операций в устойчивом режиме H". Команда EAST. 15 ноября 2016 г.
- ^ «Китайское «искусственное солнце» устанавливает мировой рекорд с 100-секундной устойчивой высокопроизводительной плазмой». Китайская академия наук. 5 июля 2017 г.
- ^ "Китайский термоядерный инструмент преодолевает 100 миллионов градусов". Phys.org. 15 ноября 2018 г. Получено 10 августа 2020 г.
- ^ GLOBALink | «Китайское искусственное солнце» устанавливает новый мировой рекорд, 28 мая 2021 г. , получено 29 мая 2021 г.
- ^ ГЛОБАЛинк | 中国"人造太阳"实现千秒级等离子体运行, получено 31 декабря 2021 г.
- ^ "1056 секунд, еще один мировой рекорд для EAST". 31 декабря 2021 г.
- ^ «Надежные стационарные плазменные установки H-режима длительностью 403 секунды продемонстрированы на EAST». 17 апреля 2023 г.
- ^ Ding, BJ; et al. (2015). "Исследование низкогибридного тока привода в сторону работы с длинными импульсами с высокой производительностью в EAST". Радиочастотная мощность в плазме . Труды конференции AIP. 1689 (1). EURATOM: 080002. Bibcode : 2015AIPC.1689h0002D. doi : 10.1063/1.4936525 .
- ^ "EAST (сверхпроводящий токамак HT-7U)----Хэфэйский институт физических наук, Китайская академия наук".
Внешние ссылки
- Официальный сайт - Официальный сайт EAST Fusion Facility - Китайская академия наук
- Статья в People's Daily
- Статья агентства «Синьхуа» от 1 марта 2006 г. — Обратите внимание, что EAST не является «первым в мире экспериментальным устройством ядерного синтеза».
- Статья Синьхуа от 24 марта 2006 г. Завершено испытание ядерного термоядерного реактора
31°54′42″с.ш. 117°08′49″в.д. / 31.91174°с.ш. 117.14682°в.д. / 31.91174; 117.14682
