Pátek, 4 prosince
Shadow

Mezitím ve světě stelarátorů

Většina fúzní komunity v současnosti žije stavbou reaktoru ITER, mnoho pracovišť se podílí na testování různých řešení, které na ITER najdou uplatnění, nebo zkoumá, jak se bude plazma chovat v konfiguracích magnetického pole podobných budovanému reaktoru. Přestože tokamaky jsou teď nejdůležitější větví výzkumu fúze s magnetickým udržením, i ve světě stelarátorů se dějí velké věci.

QUASAR
Počítačový model stelarátoru QUASAR.

Dokončení slibného experimentálního zařízení v Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), kterou provozuje americké ministerstvo energetiky, přinese další pokrok při vývoji fúze jako čistého a ekonomicky výhodného zdroje elektrické energie.

Zařízení, nazvané Quasi-Axisymetric Stellarator Research (QUASAR) je prvním z nové třídy fúzních reaktorů postavených na inovativní teorii neúplné rotační symetrie. Díky tomuto přístupu kombinuje výhody složitějších stelarátorů s rozšířenějšími tokamaky. Experimenty v QUASAR by měly tuto teorii ověřit. Stavba zařízení, dříve známého jako National Compact Stelarator Experiment, začala v roce 2004 a byla pozastavena v roce 2008, když celkové plánované náklady pokryly jen 80% projektu a navýšení rozpočtu se nezdařilo. V té době už ale byly vyrobeny všechny nejdůležitější komponenty.

„Tento typ zařízení musí mít své místo na naší cestě k fúzi,“ říká fyzik George „Hutch“ Neilson, hlava Oddělení pokročilých projektů PPPL.

Stelarátory i tokamaky využívají magnetické pole k udržení horkého, nabitého plynu (plazmatu). Rozdíl je ale v tom, že tokamaky transformují do plazmatu elektrický proud s cílem doplnit poloidální (ve směru menšího obvodu) složku magnetického pole, což je nutné pro udržení plazmatu v prstenci, zatímco stelarátory nepotřebují, aby plazmatem nějaký proud tekl. Stelarátory totiž používají zkroucená magnetická pole (cívky mají často skutečně roztodivný tvar), díky čemuž dokážou vytvořit stabilní magnetickou nádobu nezávislou na plazmatu uvnitř. Nové zařízení tohoto efektu dosáhne pomocí cívek, které nebudou příliš pokroucené, ale budou vytvářet různou intenzitu magnetického pole v různých místech po obvodu tokamaku. Toto řešení je možné jen díky pokroku matematického modelování a superpočítačů, který v poslední době nastal.

Stelarátory jsou díky tomu daleko méně náchylné k drisrupcím (u tokamaků se tímto pojmem obvykle rozumí právě přerušení proudového kanálu a následná ztráta udržení, ale má obecnější význam) a ochlazení plazmatu než tokamaky. Právě vývoj systémů pro potlačení disrupcí je jedním z nejtěžších úkolů týmu na každém tokamaku a ITER bude díky své velikosti čelit disrupcím, které pro něj mohou mít závažné důsledky.

Zdroj: ITER, PPPL

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..