Токамак – это экспериментальная установка для получения и исследования управляемого термоядерного синтеза, а также отработки узлов и технологий будущих термоядерных реакторов.

Проектирование

НИЦ «Курчатовский институт» совместно с ООО "НПО "ГКМП" в рамках федеральной целевой программы сооружает токамак Т-15МД (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕРМОЯДЕРНАЯ УСТАНОВКА) с одновременной модернизацией технологических систем. Магнитная система токамака Т-15МД должна обеспечить получение и удержание горячей плазмы в диверторной конфигурации. Параметры плазмы следующие: большой радиус -1,48 м, малый радиус - 0,67 м, вытянутость 1,7—1,9 и треугольность 0,3—0,4, ток плазмы - 2 МА, тороидальное магнитное поле на оси плазмы - 2 Тл. Установка будет оборудована системой дополнительного нагрева плазмы и поддержания тока (Pдоп = 15—20 MВт), которая позволит достигнуть высокой температуры (Ti ~ Te ~ 5—9 кэВ) и плотности плазмы (ne ~ 1020 м^–3) в разряде с длительностью импульса до 30 с.

Магнитная система включает тороидальную обмотку и полоидальную магнитную систему. Полоидальная магнитная система может создавать однонулевую или двухнулевую диверторную магнитную конфигурацию. Система питания обеспечивает необходимые сценарии токов в обмотках магнитной системы.

Токамак Т-15МД – это инновационная разработка, не имеющая аналогов в мире по параметрам: тороидальное поле 2 Тл при аспектном отношении 2,2. Программа исследований на токамаке Т-15МД будет нацелена на решение наиболее актуальных проблем ИТЭР, таких как механизм формирования и поддержания транспортных барьеров, стационарная генерация неиндукционного тока, нагрев и удержание горячей плазмы, управление процессами на первой стенке и в диверторе, подавление глобальных неустойчивостей и периодических выбросов энергии на стенку и др. Физическая программа исследований выполняется с акцентом на отличные от других токамаков параметры установки.

В качестве прототипа термоядерного источника нейтронов (ТИН-0) токамак Т-15МД будет использоваться как стенд, на котором будут отрабатываться такие подсистемы, как стационарные инжекторы быстрых атомов, и проводиться исследования по взаимодействию пучков быстрых атомов с основной плазмой, испытываться материалы и технологии, в частности, литиевые, первой стенки, дивертора и др.

В экспериментах с замкнутым контуром циркуляции лития и изотопов водорода в квазистационарном режиме работы длительностью 30 с ожидается достижение рекордной, превышающей в 3 раза известные на сегодня зарубежные аналоги энергонапряжённости первой стенки токамака-реактора на уровне 0,3 МВт/м², что позволит обеспечить технологический переход от экспериментальных установок токамак к промышленным термоядерным и гибридным реакторам УТС. В результате проведённых исследований будет получена физическая и технологическая база в обоснование создания стационарных термоядерных реакторов и перспективных гибридных систем на основе токамаков.

Установка будет оборудована системой дополнительного нагрева плазмы и поддержания тока при уровне вводимой в плазму мощности Pдоп ≈ 15—20 MВт, которая позволит достичь высокой температуры (Ti ~ Te ~ 5—9 кэВ) и плотности плазмы (ne ~ 1020 м–3) в разряде с длительностью импульса до 30 с. Эта система включает инжекцию нейтралов (ИН) (три инжектора по 2 MВт/75 кэВ, H0), электронноциклотронный нагрев (семь гиротронов по 1,0—1,5 MВт каждый, f = 110—120 ГГц с возможностью нагрева как на второй гармонике, так и в бернштейновской моде), ионно-циклотронный нагрев (три антенны по 2 MВт каждая, включая возможность поддержания тока геликонами), нижнегибридный нагрев и поддержание тока (грилл мощностью 4 МВт, f = 2,45 ГГц).

Составные части:

• внутренний размер камеры по вертикали 3,39 м;
• толщина стенок камеры 5-8 мм;
• объем камеры 47 м3;
• предельное фоновое давление 10-5 Па;
• материал облицовки стенок - графит FP479;
• материал вакуумной камеры - нержавеющая сталь AISI 321.

Магнитная система рассчитана на обеспечение и удержание горячей плазмы в диверторной конфигурации. Магнитные катушки выполнены из серебросодержащего медного прутка прямоугольного сечения со сквозным сверлением для подачи охлаждающей воды, все проводники обмотаны специальной спеченной в вакууме изоляцией и помещены в стальные прочные корпуса.

Кольцевые катушки управления имеют следующие размеры: 

• внутренний диаметр от 5050 мм до 6322 мм;
• наружный диаметр от 5170 мм до 6640 мм;
• высота от 210 мм до 277 мм;
• массы катушек от 4050 до 69

Наши специалисты будут рады ответить на Ваши вопросы. Заказать оборудование можно уже сегодня, связавшись с нами удобным вам способом.

Читать статью "ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕРМОЯДЕРНАЯ УСТАНОВКА ТОКАМАК Т-15МД"

Почему мы?

ООО «НПО «ГКМП» специализируется на индивидуальной разработке и производстве вакуумной техники. Работаем по согласованному техническому заданию, с использованием установленных норм и требований.

Сотрудничество с ООО «НПО «ГКМП», это:

• Единичное производство «под заказ». Разрабатываем и производим оборудование по техническому заданию заказчика и соответствующее техническим нормам и требованиям.
• Широкий ассортимент продукции. Благодаря многолетнему опыту и налаженному сотрудничеству с предприятиями, мы регулярно расширяем спектр решенных задач.
• Полный спектр услуг. Мы не только производим оборудование, но и предоставляем дополнительные услуги: от пуско-наладочных работ до последующего сервисного обслуживания.
• Высокое качество. Работаем только с качественным сырьем, соблюдаем установленные технологии.
• Квалифицированный персонал. Опытные специалисты выполнят заказ любой сложности.
• Доступный ценовой сегмент. Стоимость рассчитывается в зависимости от требований, указанных в техническом задании.

В ООО «НПО «ГКМП» можно купить вакуумное оборудование с нестандартными габаритами рабочей зоны, с учетом спецификации заказчика.