토카막 내부의 보호층을 끄지 않고 재생하는 새로운 시스템

Princeton Plasma Physics Laboratory(PPPL)의 연구원들은 전달하기 위해 개발한 시스템이 붕소 분말 핵융합로에 원자로 벽 플라즈마 분해를 지속적으로 보호하고 방지합니다. 텅스텐에 의한 점진적인 오염은 전반적인 반응에 해롭고 실용적인 구성에 장애물이됩니다. 핵융합로 나타냅니다.

Mourir 핵융합 저렴하고 깨끗하며 안전한 에너지를 생산하는 방법입니다. 그러나 많은 기술적 어려움으로 인해 인류는 아직 공급되는 것보다 더 많은 에너지를 생산하고 반응 과정을 장기간 지속하는 핵융합로를 건설하는 데 성공하지 못했습니다.

핵융합로에서 - 가장 일반적인 유형은 토카막 - 증가하고있다 볼프람 사용된. 이것은 이 요소가 고온에 매우 강하기 때문입니다. 저것 혈장 그러나 원자로의 텅스텐 벽을 손상시켜 텅스텐이 플라즈마에 들어가고 오염시킬 수 있습니다. 붕소는 부정적인 영향으로부터 텅스텐을 보호하고 플라즈마에 들어가는 것을 방지합니다. 또한, 다음과 같은 원치 않는 요소를 흡수합니다. 산소, 다른 소스에서 플라즈마에 들어갈 수 있습니다. 이러한 요소는 플라스마 및 반응의 종료로 이어집니다.

이미지 출처: 위키피디아 ; 근원

우리는 원자로를 사용할 방법이 필요했습니다 보르 그것 없이 코팅 토카막의 자기장 실험은 프랑스 CEA(Alternative Energy and Atomic Energy Commission)에서 운영하는 WEST(Steady-State Tokamak)의 W 환경에서 수행되었습니다. 볼프람 파생됨 - 몇 안되는 것 중 하나 토카막, 그의 벽은 완전히 텅스텐으로 만들어졌습니다. 또한 이 장치는 기록적인 긴 수명이 특징입니다. 응답 시간 밖으로. 또한 초전도 자석이 미래 핵융합로용 자석을 만드는 데 사용될 재료로 만들어졌기 때문에 테스트 장소로 선택되었습니다.

핵융합(융합반응)은 과정이다, 태양에 만료됩니다. 많은 양의 물질을 사용하여 더 가벼운 요소와 더 무거운 요소를 병합하는 작업 에너지 생성됩니다. 융합을 수행하려면 매우 높은 온도가 필요합니다. 그리고 바로 이러한 고온이 주요 문제를 제기하며, 수백만 도에 도달하고 원자로 재료에 위험을 초래하기 때문에 내화 텅스텐은 보호를 위해 붕소로 코팅됩니다. 그러나 원자로 내부의 조건은 극도로 열악하고 보호층이 마모되고 있습니다. 다시 적용해야 합니다. 따라서 반응기를 자주 정지하지 않고도 코팅을 복원할 수 있는 방법을 개발해야 했습니다. 하나의 붕소 작업 토카막 기여하는 것은 일상을 방해하지 않고 아파트를 청소하는 것과 같습니다. 이것은 청소에 추가 시간을 할애할 필요가 없다는 것을 의미하기 때문에 매우 유용하다고 CEA의 Alberto Gallo는 생생하게 설명합니다.

미국인이 개발한 장치는 토카막 위에 장착됩니다. 그것은 사용 정밀 액추에이터호퍼에서 토카막의 진공 챔버로 분말을 이동합니다. 사용된 메커니즘을 통해 분말 도포량과 속도를 정밀하게 조정할 수 있습니다. 이 장치는 다목적이며 붕소뿐만 아니라 다른 재료에도 사용할 수 있습니다. 따라서 다른 디자인의 핵융합로에도 유용할 것입니다. 이는 미래에 매우 유용할 수 있다고 Bodner는 말합니다.

실험 결과는 장치 개발자 자신을 놀라게 했습니다. 주입된 붕소가 텅스텐만 보호하는 것은 아니라는 것이 밝혀졌습니다. 우리는 더 높은 온도에 있도록 분말을 던지면 반응에 유리한 플라즈마의 제한이 증가한다는 것을 발견했습니다. Bodner는 덧붙였습니다. 이 현상은 불리한 상황이 발생하지 않고 발생했기 때문에 특히 도움이 되었습니다. H 모드 발생했습니다. 이것은 플라즈마 가둠이 크게 증가하여 에지 플라즈마 불안정성을 유발하는 상태입니다(ELM - 에지 현지화 모드) 위협한다. ELM은 차례로 플라즈마 외부로 열을 분산시켜 전체 반응의 효율성을 감소시키고 반응기 구성 요소를 손상시킬 위험이 있습니다. Bodner는 "우리가 H 모드만큼 우수한 플라즈마 가둠을 달성할 수 있지만 H 모드로 전환하지 않고 ELM을 생성할 위험이 없다는 것은 좋은 소식입니다."라고 열광했습니다.

가까운 장래에 과학자들은 첨가된 붕소가 실제로 얼마나 많은 보호층 원자로 벽에 형성됩니다. 이 지식은 그들이 어떻게 분말 전달 시스템 최적화합니다.