AD
эффективная реакция термоядерного синтеза протекает между изотопами водорода — дейтерием (D) и тритием (T). Реакция дает самый большой выход энергии при относительно низких температурах. Сердцем токамака служит вакуумная камера в форме своеобразного «бублика» — тора. Внутри под действием высокой температуры газообразное водородное топливо становится плазмой — четвертым состоянием вещества. То есть ионизированным газом с одинаковой суммарной плотностью положительных ядер и отрицательных электронов. Частицы плазмы нагреваются, ускоряются — и сливаются.
Высокая температура нужна для того, чтобы преодолеть электростатическое отталкивание положительно заряженных ядер. В результате слияния ядер дейтерия и трития образуется одно ядро гелия, один нейтрон и большое количество энергии. Ядро гелия уносит электрический заряд, а значит, под действием магнитного поля остается в пределах плазмы и способствует ее непрерывному нагреву. Около 80% энергии уходит с нейтроном, который не имеет электрического заряда и потому не подвержен влиянию магнитных полей. Эти нейтроны поглощаются в стенках токамака, где их кинетическая энергия преобразуется в тепло.
Чтобы удерживать раскаленную реакционную смесь, в ITER применяют катушки — 18 тороидальных, шесть полоидальных, 18 корректирующих и один центральный соленоид. Катушки создают магнитные поля, которые и удерживают плазму.
Магнитное поле действует так, что вдоль него заряженные частицы могут путешествовать свободно, а поперек — отнюдь. В норме магнитное поле не позволяет плазме касаться стенок токамака. Однако если частицы плазмы все-таки получат доступ к стенке, то примутся выбивать из нее атомы. Это приведет к эрозии стенки и «загрязнению» плазмы примесями. «В отличие от изотопов водорода — дейтерия и трития — примеси, попадающие в плазму со стенок камеры, имеют зарядовое число больше единицы (зарядовое число Z — количество протонов в ядре. Оно равно порядковому номеру в таблице Менделеева — прим. Indicator.Ru). Чем выше Z, тем более высокой излучательной способностью обладают примеси и вызывают более интенсивное радиационное охлаждение плазмы, — продолжает ученый. — Поэтому важно изготовить стенку из легкого элемента с малым Z. Мы для этого используем бериллий».
Высокая температура нужна для того, чтобы преодолеть электростатическое отталкивание положительно заряженных ядер. В результате слияния ядер дейтерия и трития образуется одно ядро гелия, один нейтрон и большое количество энергии. Ядро гелия уносит электрический заряд, а значит, под действием магнитного поля остается в пределах плазмы и способствует ее непрерывному нагреву. Около 80% энергии уходит с нейтроном, который не имеет электрического заряда и потому не подвержен влиянию магнитных полей. Эти нейтроны поглощаются в стенках токамака, где их кинетическая энергия преобразуется в тепло.
Чтобы удерживать раскаленную реакционную смесь, в ITER применяют катушки — 18 тороидальных, шесть полоидальных, 18 корректирующих и один центральный соленоид. Катушки создают магнитные поля, которые и удерживают плазму.
Магнитное поле действует так, что вдоль него заряженные частицы могут путешествовать свободно, а поперек — отнюдь. В норме магнитное поле не позволяет плазме касаться стенок токамака. Однако если частицы плазмы все-таки получат доступ к стенке, то примутся выбивать из нее атомы. Это приведет к эрозии стенки и «загрязнению» плазмы примесями. «В отличие от изотопов водорода — дейтерия и трития — примеси, попадающие в плазму со стенок камеры, имеют зарядовое число больше единицы (зарядовое число Z — количество протонов в ядре. Оно равно порядковому номеру в таблице Менделеева — прим. Indicator.Ru). Чем выше Z, тем более высокой излучательной способностью обладают примеси и вызывают более интенсивное радиационное охлаждение плазмы, — продолжает ученый. — Поэтому важно изготовить стенку из легкого элемента с малым Z. Мы для этого используем бериллий».
