Главная  /  Статьи  /  Главный экспонат

Главный экспонат

Екатерина Гуляева
975
Главный экспонат скачать фото
Стендовая материаловедческая установка «Токамак» курчатовских ученых станет одним из главных экспонатов казахстанского павильона на «ЭКСПО-2017»

На сегодняшний день строительно-монтажные работы выполнены практически на 90%. Пуск установки намечен на лето 2017 года, когда в столице Казахстана стартует сама выставка. Об этом сообщил генеральный директор Национального ядерного центра Эрлан Батырбеков.

 

– Сегодня ученые всего мира работают над созданием новых источников энергии, поскольку запасы углеводородного топлива и урана на земле ограничены. В настоящее время мы приходим к мнению, что самым перспективным станет термоядерный синтез – это практически бесконечный источник энергии. Можно сказать, это искусственное солнце на земле, – отметил Эрлан Батырбеков.

 

Именно поэтому одним из приоритетных проектов Национального ядерного центра РК является «Создание стендового комплекса казахстанского термоядерного материаловедческого (КТМ) токамака». Это первая специализированная установка для проведения научных исследований и испытаний материалов конструкций будущих термоядерных реакторов и технологий, разработанная и построенная совместными усилиями российских и казахстанских ученых.

 

Долгих 14 лет, с 2003 года, длилась работа над строительством токамака КТМ. Специалисты НЯЦ РК реализуют программу «Научно-техническая поддержка создания и эксплуатации Казахстанского термоядерного материаловедческого реактора токамак», целью которой является методическое обеспечение запуска и контроля физических параметров работы токамака КТМ, исследование эффектов воздействия плазмы и заряженных частиц на структуру и свойства конструкционных реакторных материалов.

 

Отметим, что еще 5 сентября 2010 года был осуществлен пробный запуск токамака КТМ, на котором в течение 40 мс была получена «первая плазма» – плазменный шнур с максимальным током 25 кА.

 

Комиссией ATOM-СНГ в мае 2012 года было одобрено предложение о разработке и совместной реализации программы материаловедческих исследований с целью создания материалов вакуумной камеры и внутрикамерных компонентов будущих термоядерных реакторов с использованием возможности экспериментальной базы комплекса КТМ.

По словам Эрлана Батырбекова, интерес международного термоядерного сообщества к казахстанскому токамаку КТМ очень большой, о чем свидетельствуют меморандумы, подписанные с ведущими научными центрами мира: НИЦ «Курчатовский институт» (Россия), INEA (Италия), СIЕМАТ (Испания), JAEA (Япония). Также планируется создание Международной коалиции пользователей токамака КТМ.

 

– В 2016 году мы значительно продвинулись в реализации проекта строительства токамака КТМ, чему способствовало бюджетное финансирование. Полученные средства полностью покрывали необходимые объемы работ для успешного завершения проекта. Но из-за изменения казахстанского законодательства Национальный ядерный центр РК не смог выступить в этих работах в качестве генерального подрядчика, тем не менее мы строго контролируем качество и сроки выполняемых работ, а также участвуем в решении большинства технических вопросов, которые возникают во время строительно-монтажных работ. Параллельно мы уже запланировали целый ряд экспериментов и работ, которые будут проведены на комплексе КТМ сразу же после его торжественного запуска, – обрисовал текущую ситуацию Эрлан Батырбеков.

 

Физический пуск установки «токамак КТМ» планируется осуществить в мае-июне 2017 года, в преддверии Международной выставки «ЭКСПО-2017». И, учитывая тематическую направленность выставки «ЭКСПО-2017» «Энергия будущего», уже сегодня принято решение, что «токамак КТМ» будет одним из главных экспонатов казахстанского павильона выставки ЭКСПО-2017.

 

– Казахстанский токамак станет установкой, которая даст человечеству новые уникальные исследования в области термоядерного синтеза, – подытожил Эрлан Батырбеков.

 

Основные параметры токамака КТМ:

  • Большой радиус плазмы – 0,9 м
  • Малый радиус плазмы – 0,45 м
  • Аспектное отношение А – 2
  • Удлинение плазмы К95 – 1,7
  • Тороидальное магнитное
  • поле на оси Вто – 1
  • Ток плазмы – 750 кА
  • Длительность тока – 4–5 с
  • Мощность ВЧ–нагрева – 5–7 МВт
  • Мощность тепловой нагрузки на приемные диверторные пластины – 2–20 МВт/м²

 

Конструктивные особенности КТМ:

  • Мегаамперная установка с аспектным отношением А=2 для испытания материалов и технологий в штатных и аварийных (режим срыва плазмы) условиях работы.
  • Организация стационарного режима горения плазменного шнура с температурой >10 млн К с помощью дополнительного ВЧ–нагрева мощностью до 8 МВт.
  • Организация стационарных потоков пристеночной плазмы в диверторную область с мощностями до 20 МВт/м2, близкими или превышающими мощности потоков в дивертор и на стенку камеры ИТЭР.
  • Создание устройств, позволяющих оперативно менять материалы диверторных пластин, условия приема и величины потоков плазмы, быструю откачку и других.
  • Регулируемая мощность потоков плазмы с помощью:
    • расстояния от х–точки сепаратрисы до диверторных пластин;
    • изменения угла наклона диверторных пластин к оси токамака;
    • cвипирования х–точки сепаратрисы при помощи дополнительной полоидальной обмотки.

 


 

Справка

Токамак КТМ будет служить центром уникальной стендовой базы, на которой создаются условия для проведения комплексных системных исследований материалов защиты первой стенки и приемных пластин дивертора в процессе работы токамака и эффектов воздействия потоков энергии от 0,1 до 20 МВт/м² в широком диапазоне экспозиций (флюенсов). При этом предусматривается возможность оперативного доступа в вакуумную камеру и замены диверторных пластин без нарушения высокого вакуума. В результате токамак КТМ приобретает статус первого в мире технологического токамака для реакторного материаловедения.

 


 

Екатерина ГУЛЯЕВА,

фото предоставлено пресс-службой НЯЦ РК,

Семей

 

Смотрите также: