Fuzijski reaktor MAST se je po obsežni rekonstrukciji začel v Veliki Britaniji

Po globoki rekonstrukciji, ki je trajala dolgih sedem let, je Združeno kraljestvo ponovno sprožilo svoj fuzijski reaktor, imenovan MAST (Mega Ampere Spherical Tokamak), ki se nahaja v centru fuzijske energije Kalema in se zdaj imenuje MAST Nadgradnja.

Termonuklearni reaktor in njegove glavne težave

Znanstveniki po vsem svetu si že vrsto desetletij prizadevajo za dobro delujoč fuzijski reaktor. Bistvo je v tem, da ima ta vrsta energije dve jasni prednosti:

1. Vodik, ki se v takih reaktorjih uporablja kot gorivo, je zelo poceni in lahko dostopen.
2. Med reakcijo termonuklearne fuzije se sprosti ogromno energije.

Toda glavna težava je, da je ustvarjanje pogojev za stabilen potek termonuklearne fuzije precej problematično. Da bi premagali električni upor podobnih nabitih delcev in jih trčili (za pridobivanje novih delcev in sproščanje ogromne količine energije), se plazma segreje do skrajnosti temperature.

Toda plazma se nagiba k širjenju in s tem ohlajanju. Tako so se znanstveniki naučili, kako zaradi posebno močnih magnetov zadržati pregreto plazmo v enem položaju.

Poleg tega so ti (magneti) nameščeni na poseben način, da tvorijo posebno magnetno polje. Takšni reaktorji se imenujejo tokamak (toroidna komora z magnetnimi tuljavami).

Termonuklearni reaktor v Veliki Britaniji in njegove značilnosti

Gradnja reaktorja MAST se je začela leta 1997, do decembra 1999 pa je bila slovesno dana v obratovanje. V tem primeru je ustvarjeni reaktor MAST izveden v obliki sferičnega tokamaka.

Razlika te vrste od klasičnih tokamakov je v tem, da so magnetne tuljave nameščene tako, da tvorijo plazemski oblak, zelo podoben obliki krogle.

Prav tako se ta vrsta reaktorja primerja z jabolkom, iz katerega je izvlečeno jedro.

Po besedah ​​ustvarjalcev tega reaktorja ta zasnova omogoča ustvarjanje veliko več stabilno plazmo in še vedno znatno zmanjša indukcijsko vrednost, potrebno za zadrževanje plazme magnetno polje.

Torej v MAST-u približno 8 metrov kubične plazme zadržuje magnetno polje le 0,55 Tesla.

Za primerjavo, v ruskem tokamaku T-15 klasične toroidne oblike ima magnetno polje indukcijo 3,6 Tesla. In v sferičnem tokamaku Globus-15 (Fiziko-tehnični inštitut po imenu A. F. Ioffe, Sankt Peterburg) vrednost magnetne indukcije je 0,4 Tesla.

Kakšne so naloge fuzijskega reaktorja MAST

Znanstveniki iz Velike Britanije, ki na dokončanje rekonstrukcije termonuklearnega reaktorja čakajo že od leta 2013, nanjo veliko upajo. Navsezadnje lahko MAST postane izjemno sodobno poligon za novosti na področju termonuklearne fuzije.

Tako bomo najprej preizkusili edinstveni del tokamaka, imenovan Super-X Divertor. Glavna naloga novega dela je odstraniti odvečno toploto in nepotrebne nečistoče iz plazme. Prejšnje različice te naprave so po nekaj letih delovanja zahtevale temeljito prenovo.

Nova različica naprave (v primeru uspešnega preizkusa) bo življenjsko dobo podaljšala za 10-krat. Če bo poskus uspešno zaključen, se bodo znanstveniki vrnili k izvajanju ambicioznega projekta STEP. (Sferični Tokamak za proizvodnjo energije) o gradnji polnopravne elektrarne, ki bi jo morali zgraditi do 2040 leto.