В Новосибирске разработали устройство для разогрева плазмы в термоядерных реакторах

Москва. 29 декабря. INTERFAX.RU - Ученые Института ядерной физики имени Будкера (ИЯФ, Новосибирск) разработали прототип устройства для нагрева плазмы в установках термоядерного синтеза, сообщает пресс-служба ИЯФ.

Пресс-служба ИЯФ сообщает, что на стенде инжектора нейтралов (нейтральных атомов - ИФ) высокой энергии Института ядерной физики имени Будкера впервые получен пучок отрицательных ионов с энергией более 240 кэВ.

"В инжекторе пучок высокоэнергетичных атомов образуется за счет нейтрализации ускоренного пучка отрицательных ионов водорода. В институте построен и исследуется прототип инжектора, с помощью которого отрабатывается технология получения пучка атомов высокой энергии для нагрева плазмы в установках управляемого термоядерного синтеза", - говорится в сообщении.

Пучок отрицательных ионов создается в источнике отрицательных ионов оригинальной конструкции и ускоряется в его ионно-оптической системе до энергии 120 кэВ. После прохождения вакуумной линии транспортировки пучок поступает на вход высоковольтного ускорителя.

Между ионным источником и ускорительной трубкой расположена линия транспортировки пучка низкой энергии (LEBT), которая является отличительной чертой разработанного в ИЯФ устройства.

"Проходя через нее, пучок ионов из источника очищается от сопутствующих частиц и потока газа перед входом в ускорительную трубку. Это снижает нагрузку на высоковольтный выпрямитель, уменьшает тепловыделение и увеличивает надежность работы ускорительной трубки", - отмечает старший научный сотрудник ИЯФ Андрей Санин.

В этом году были успешно проведены эксперименты по транспортировке через LEBT пучка с током 0,65 ампер энергией 85 кэВ и его доускорению в ускорительной трубке до энергии 242 кэВ.

Санин. рассказал, что увеличение энергии ускоренного пучка проходит по мере ввода в эксплуатацию секций высоковольтного выпрямителя, питающего ускорительную трубку. "В этом году мы включили первую секцию выпрямителя с выходным напряжением до 180 кВ. При этом типичная длительность пучка в первых тестовых экспериментах составляла 2,5 секунд. В следующем году мы планируем увеличить энергию ускоренного пучка до 330 кэВ, повысить длительность импульса и ток ускоренных отрицательных ионов", - сказал ученый.

ИЯФ является мировым лидером по разработке и изготовлению инжекторов атомарных пучков для термоядерных исследований. Институт поставляет их в ведущие исследовательские центры России, Германии, Швейцарии, США и в другие страны. Такие пучки используются в большинстве проектов термоядерных установок будущего.

Также ИЯФ работает над созданием прототипа термоядерного реактора собственной конструкции, в котором для удержания плазмы используется открытая, то есть незамкнутая магнитная ловушка. Этот подход для управляемой термоядерной реакции предложил еще в 1950-е гг. основатель ИЯФ Герш Будкер. Устройство получило название "пробкотрон Будкера", оно является альтернативой "токамаку", в котором плазма удерживается электрическим полем в камере, имеющей форму тора.