Работы автора

ПРОГРАММА ФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ТОКАМАКЕ Т-15МД (2024)

18 мая 2021 г. в Национальном исследовательском центре «Курчатовский институт» состоялся физический пуск токамака Т-15МД, в котором по приглашению президента Центра принял участие председатель правительства Рос-сийской Федерации М. В. Мишустин. В марте 2023 г. состоялся энергетический пуск токамака. В настоящее время установка выходит на проектные параметры, идёт развитие диагностического комплекса и систем дополнительного нагрева. Целью работ на установке токамак Т-15МД является создание экспериментальной базы гибридного реак-тора и работы в поддержку Международного экспериментального термоядерного реактора ИТЭР. В этом выпуске журнала представлена программа физических исследований на установке Т-15МД, направленных на достижение цели. Токамак Т-15МД — инновационная установка, не имеющая аналогов в мире по параметрам: тороидальное поле на оси плазмы 2 Тл при аспектном отношении 2,2. Установка будет оборудована системой дополнительного нагрева плазмы и неиндукционного поддержания тока суммарной мощностью 24 MВт (к 2030 г.), которая позволит достичь высокой температуры плазмы (Ti ~ Te ~ 5—9 кэВ) и плотности плазмы (ne ~ 1020 м–3) в разрядах с длитель-ностью импульса до 30 с. Для нагрева плазмы и генерации тока будут использованы ВЧ- и СВЧ- методы (ионно-циклотронный, нижнегибридный и электронно-циклотронный), а также инжекция быстрых атомов. Поддержание квазистационарного устойчивого режима улучшенного удержания в плазме с длительностью разряда от нескольких до сотен секунд с помощью систем дополнительного нагрева плазмы является основным направлением работы уста-новки на весь период её работы. Диагностический комплекс токамака Т-15МД позволит провести исследования, необходимые для подготовки базовых режимов установок следующего поколения, а также позволит осуществлять безопасное функционирование установки. Токамак Т-15МД с мощной системой дополнительного нагрева плазмы, позволяющей достигать термоядерных параметров плазмы, с диагностическим комплексом, не уступающим лучшим мировым аналогам, станет новым инструментом для научных исследований, с помощью которого будут возможны решение широкого спектра физических проблем и дальнейшее развитие технологий, необходимых для надёжного обоснования параметров энергетического термоядерного реактора и гибридного реактора типа синтез—деление.

Издание: ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. СЕРИЯ: ТЕРМОЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ
Выпуск: № S4, Том 47 (2024)
Автор(ы): Велихов Е. П., Ковальчук Мария Вячеславовна, Анашкин И. О., Асадулин Г. М., БАРКАЛОВ ЕВГЕНИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ, Баркалов К. Е., БЕЛОВ А. М., Борщеговский Александр Алексеевич, Будаев В.П., Вершков В.А., Горбунов А.В., Готт Ю.В., Грашин С.А., Губин А.М., Гусаков Е. З., Длугач Е. Д., Драбинский М.А., Дьяченко В. В., Ирзак М.А., КАРПОВ А.В., Качкин А.Г., Кирнева Н. А., Кислов Д.А., КОНОВАЛОВ СЕРГЕЙ ВИКТОРОВИЧ, Крупин В. А., Кузнецова Л. К., Кутеев Б. В., Лукаш В. Э., Лутченко А.В., Маренков Е.Д., Мельников Антон Владимирович, Минеев А.Б., Мустафин Н.А., Немец А. Р., Неудачин Сергей Владимирович, Ноткин Г. Е., Нургалиев М. Р., Образцов И.С., Панасенков А.А., Пименов Игорь Сергеевич, Пшенов А.А., Рой Игорь Николаевич, Рыжаков Д.В., Саврухин П.В., Сарычев Д.В., Сергеев Д. С., Соловьев Н. А., Сушков А.В., Толпегина Ю.И., Трошин Г.А., Хайрутдинов Р.Р., Хайрутдинов Эдуард Наилевич, Хвостенко А.П., Хвостенко П.П., Хрипунов В.И., Черненко А.С., Шелухин Д.А., Шестаков Е.А.
Сохранить в закладках
Система ввода СВЧ-излучения гиротронного комплекса токамака Т-15МД на первой стадии работ (2022)

В настоящее время в Национальном исследовательском центре «Курчатовский институт» идёт подготовительная стадия работ для первых экспериментов на токамаке Т-15МД. Одним из этапов подготовки является сооружение гиротронного комплекса и конструирование системы ввода СВЧ-мощности для электронно-циклотронного резонансного (ЭЦР) нагрева плазмы. Во время наладочных работ, в связи с пониженным энергопитанием, Т-15МД будет работать с относительно низкими магнитными полями (тороидальное магнитное поле в центре плазмы Btor(r/a = 0)  1,5 Тл). Поэтому частота гиротрона выбрана равной 82,6 ГГц при длительности импульса до 30 секунд с выходной мощностью около 1 МВт. Эксперименты предполагается проводить на второй гармонике необыкновенной волны при вводе СВЧ-излучения с внешней стороны вакуумной камеры (резонанс при Btor  1,5 Тл). СВЧ-излучение гиротрона поступает к фланцу камеры установки по вакуумному гофрированному волноводу, длинной около 35 м, с внутренним диаметром 63,5 мм. Главной задачей гиротронного комплекса Т-15МД на первой стадии работ является предыонизация рабочего газа. Система ввода позволяет фокусировать волновой пучок, и в области фокусировки плотность мощности в поперечном сечении достигает значений  0,200,25 МВт/см2, что аналогично успешным экспериментам по пробою на токамаке Т-10. Последнее зеркало системы ввода способно отклонять пучок в тороидальном и полоидальном направлениях в пределах (25о) и (–5о)(+35о) соответственно. Это придаёт гибкость экспериментам, как по пробою, так и другим задачам по ЭЦР-нагреву и поддержанию безындукционного тока электронно-циклотронными волнами на квазистационарной стадии разряда. В условиях пробоя на стороне сильного магнитного поля (Btor(r/a = 0)  1,3 Тл), электротехническая система Т-15МД позволяет быстро поднять поле в процессе разряда, переместив нагрев в центр.

Издание: Прикладная физика
Выпуск: № 1 (2022)
Автор(ы): Пименов Игорь Сергеевич, Борщеговский Александр Алексеевич, Неудачин Сергей Владимирович, Рой Игорь Николаевич, Белоусов Владимир Иванович, Жарков Михаил Юрьевич, Хайрутдинов Эдуард Наилевич, Попов Леонид Георгиевич, Агапова Марина Владимировна, Бельнова Людмила Михайловна
Сохранить в закладках