Стеллараторы
Исследования по управляемому термоядерному синтезу начались, первоначально секретно, в СССР и США практически одновременно, в районе 1951 г. При этом СССР исследования изначально по большей части велись на установках типа "токамак", предложенных А.Д. Сахаровым и И.Е. Таммом, а в США - на системах стеллараторного типа, которые предложил астрофизик Лайман Спитцер.
Л. Спитцер
Название этих реакторов происходит от лат. stella - звезда, что должно указывать на схожесть процессов, происходящих в стеллараторе и внутри звёзд. Стеллараторы, как и токамаки, представляют собой магнитные ловушки тороидального типа. Однако если в токамаках необходимое для удержания плазмы в заданном объёме магнитное поле генерируется как внешними проводниками, так и протекающим по самой плазме током, то в стеллараторах поле полностью создаётся внешними катушками. Это, помимо прочего, должно позволять использовать стеллараторы в непрерывном режиме работы. В отличие от токамака стелларатор не имеет азимутальной симметрии и напоминает по форме "мятый бублик".
В настоящее время наиболее продвинутым в термоядерных исследованях является "токамачное" направление, и строящийся экспериментальный реактор ITER представляет собой именно токамак. Однако стеллараторы отстают не так уж сильно, и к какому направлению в итоге будут принадлежать первые коммерческие реакторы (если они будут), сказать пока трудно...
В статье в журнале "Успехи физических наук" сообщается, что на 2009 г. в мире имелось 9 работающих стеллараторов.
Large Helical Device (LHD)Япония, префектура Гифу, Токи, Национальный институт термоядерных исследований. Крупнейший стелларатор в мире
Heliotron JЯпония
TJII Flexible HeliacИспания
Helically Symmetric eXperiment (HSX)США
Ураган-3М (У-3М)Украина, Харьков, ННЦ ХФТИ
H-1Австралия
Ливень-2М (Л-2М)Россия, Москва, Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН
WEGAГермания, Институт физики Макса Планка
STHСША
Large Helical Device
Large Helical Device (рус. Большое спиральное устройство) - самый большой стелларатор в мире, сравним по размерам с крупнейшими токамаками. Запущен в 1998 г. Большой радиус плазмы - 3.6 м, малый - 0.6 м, индукция магнитного поля - 3 тесла, объём плазмы - около 30 кубометров, энергия магнитного поля - порядка одного гигаджоуля. На LHD достигнуты температуры, близкие к тем, что нужны для термоядерных реакций, однако плотность пока меньше необходимой.
Изнутри (кто-то сравнил его с произведениями Гигера)...
...И с плазмой.
А вот так он выглядит снаружи. Общий вид установки и вспомогательного оборудования.
Схема.
Heliotron J
Внешний вид...
...И схемка.
TJII
Схема. Синее - это магнитные катушки, полупрозрачно-фиолетовое - плазма.
Вид сверху.
HSX
Ураган-3М
Фотография 80-х годов ХХ века.
H-1
Аргоновая плазма в стеллараторе H-1.
Ливень-2М
Большой радиус плазмы - 1 м, малый - 11 см, индукция магнитного поля - 1.3 тесла.
Маловато про него в интернете. А ведь единственный отечественный стелларатор! Одно фото, которое удалось обнаружить: http://www.photospace.ru/gallery/photo.php?section=&part=gallery&album_ID=6&photo_ID=91.
WEGA
STH
Про этот стелларатор, увы, найти ничего не удалось.
__________
А вот наиболее значительный из строящихся стеллараторов - Wendelstein 7-X (рус. Вендельштейн 7-X). Собирают его в Германии, в Институте физики Макса Планка. Окончание строительства планируется в 2015 г., правда, оно уже затягивалось. Основные параметры: большой радиус плазмы - 5.5 м, малый - 0.5 м, индукция магнитного поля в центре плазмы - 3 тесла, энергия магнитного поля - 620 МДж.
Часть плазменной камеры. Двадцать таких фрагментов будут объединены вместе, с тем, чтобы образовать камеру нужной формы.
Сектора.
Собирают.
Л. Спитцер
Название этих реакторов происходит от лат. stella - звезда, что должно указывать на схожесть процессов, происходящих в стеллараторе и внутри звёзд. Стеллараторы, как и токамаки, представляют собой магнитные ловушки тороидального типа. Однако если в токамаках необходимое для удержания плазмы в заданном объёме магнитное поле генерируется как внешними проводниками, так и протекающим по самой плазме током, то в стеллараторах поле полностью создаётся внешними катушками. Это, помимо прочего, должно позволять использовать стеллараторы в непрерывном режиме работы. В отличие от токамака стелларатор не имеет азимутальной симметрии и напоминает по форме "мятый бублик".
В настоящее время наиболее продвинутым в термоядерных исследованях является "токамачное" направление, и строящийся экспериментальный реактор ITER представляет собой именно токамак. Однако стеллараторы отстают не так уж сильно, и к какому направлению в итоге будут принадлежать первые коммерческие реакторы (если они будут), сказать пока трудно...
В статье в журнале "Успехи физических наук" сообщается, что на 2009 г. в мире имелось 9 работающих стеллараторов.
Large Helical Device (LHD)Япония, префектура Гифу, Токи, Национальный институт термоядерных исследований. Крупнейший стелларатор в мире
Heliotron JЯпония
TJII Flexible HeliacИспания
Helically Symmetric eXperiment (HSX)США
Ураган-3М (У-3М)Украина, Харьков, ННЦ ХФТИ
H-1Австралия
Ливень-2М (Л-2М)Россия, Москва, Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН
WEGAГермания, Институт физики Макса Планка
STHСША
Large Helical Device
Large Helical Device (рус. Большое спиральное устройство) - самый большой стелларатор в мире, сравним по размерам с крупнейшими токамаками. Запущен в 1998 г. Большой радиус плазмы - 3.6 м, малый - 0.6 м, индукция магнитного поля - 3 тесла, объём плазмы - около 30 кубометров, энергия магнитного поля - порядка одного гигаджоуля. На LHD достигнуты температуры, близкие к тем, что нужны для термоядерных реакций, однако плотность пока меньше необходимой.
Изнутри (кто-то сравнил его с произведениями Гигера)...
...И с плазмой.
А вот так он выглядит снаружи. Общий вид установки и вспомогательного оборудования.
Схема.
Heliotron J
Внешний вид...
...И схемка.
TJII
Схема. Синее - это магнитные катушки, полупрозрачно-фиолетовое - плазма.
Вид сверху.
HSX
Ураган-3М
Фотография 80-х годов ХХ века.
H-1
Аргоновая плазма в стеллараторе H-1.
Ливень-2М
Большой радиус плазмы - 1 м, малый - 11 см, индукция магнитного поля - 1.3 тесла.
Маловато про него в интернете. А ведь единственный отечественный стелларатор! Одно фото, которое удалось обнаружить: http://www.photospace.ru/gallery/photo.php?section=&part=gallery&album_ID=6&photo_ID=91.
WEGA
STH
Про этот стелларатор, увы, найти ничего не удалось.
__________
А вот наиболее значительный из строящихся стеллараторов - Wendelstein 7-X (рус. Вендельштейн 7-X). Собирают его в Германии, в Институте физики Макса Планка. Окончание строительства планируется в 2015 г., правда, оно уже затягивалось. Основные параметры: большой радиус плазмы - 5.5 м, малый - 0.5 м, индукция магнитного поля в центре плазмы - 3 тесла, энергия магнитного поля - 620 МДж.
Часть плазменной камеры. Двадцать таких фрагментов будут объединены вместе, с тем, чтобы образовать камеру нужной формы.
Сектора.
Собирают.