تم إطلاق مفاعل الاندماج MAST في بريطانيا العظمى بعد إعادة بناء واسعة النطاق

بعد إعادة بناء عميقة استمرت سبع سنوات طويلة ، أعادت المملكة المتحدة إطلاق مفاعلها النووي الحراري ، يسمى MAST (Mega Ampere Spherical Tokamak) ، والذي يقع في مركز Kalema Fusion Energy ، ويسمى الآن ترقية MAST.

المفاعل النووي الحراري ومشاكله الرئيسية

لعقود عديدة حتى الآن ، يسعى العلماء في جميع أنحاء العالم للحصول على مفاعل اندماجي يعمل بشكل جيد. والحقيقة أن هذا النوع من الطاقة له ميزتان واضحتان:

1. والهيدروجين المستخدم كوقود في هذه المفاعلات رخيص للغاية ومتاح بسهولة.
2. أثناء تفاعل الاندماج النووي الحراري ، يتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة.

لكن العقبة الرئيسية تكمن في حقيقة أنه من الصعب للغاية تهيئة الظروف لمسار مستقر من الاندماج النووي الحراري. من أجل التغلب على المقاومة الكهربائية للجسيمات المشحونة المتشابهة وتصطدم بها (ل الحصول على جزيئات جديدة وإطلاق كمية هائلة من الطاقة) ، يتم تسخين البلازما إلى أقصى حد درجات الحرارة.

لكن البلازما تميل إلى التوسع وبالتالي تهدأ. لذلك تعلم العلماء كيفية الاحتفاظ بالبلازما شديدة السخونة في موضع واحد بسبب المغناطيسات القوية بشكل خاص.

علاوة على ذلك ، يتم وضع (المغناطيسات) بطريقة خاصة من أجل تكوين مجال مغناطيسي خاص. تسمى هذه المفاعلات توكاماك (حجرة حلقية ذات ملفات مغناطيسية).

المفاعل النووي الحراري في المملكة المتحدة وخصائصه

بدأ بناء مفاعل MAST في عام 1997 ، وبحلول ديسمبر 1999 تم تشغيله بشكل رسمي. في هذه الحالة ، يتم تنفيذ مفاعل MAST الذي تم إنشاؤه في شكل توكاماك كروي.

الاختلاف في هذا النوع من التوكاماك الكلاسيكي هو أن الملفات المغناطيسية تقع بطريقة تجعلها تشكل سحابة بلازما قريبة جدًا من الكرة في الشكل.

أيضًا ، تتم مقارنة هذا النوع من المفاعلات بالتفاح الذي يُستخرج منه اللب.

وفقًا لمنشئي هذا المفاعل ، يتيح لك هذا التصميم إنشاء المزيد البلازما المستقرة ولا تزال تقلل بشكل كبير من قيمة الاستقراء اللازمة لحبس البلازما حقل مغناطيسي.

لذلك في MAST ، يتم الاحتفاظ بحوالي 8 أمتار من البلازما المكعبة بواسطة مجال مغناطيسي يبلغ 0.55 تسلا فقط.

للمقارنة ، في التوكاماك الروسي T-15 للشكل الحلقي الكلاسيكي ، يحتوي المجال المغناطيسي على استقراء 3.6 تسلا. وفي التوكاماك الكروي Globus-15 (المعهد الفيزيائي التقني الذي يحمل اسم A. F. Ioffe ، سانت بطرسبرغ) تبلغ قيمة الحث المغناطيسي 0.4 تسلا.

ما هي مهام مفاعل الاندماج MAST

العلماء من المملكة المتحدة ، الذين ينتظرون الانتهاء من إعادة بناء المفاعل النووي الحراري منذ عام 2013 ، لديهم آمال كبيرة في ذلك. بعد كل شيء ، يمكن أن تصبح MAST ساحة اختبار حديثة للغاية لاختبار التطورات الجديدة في مجال الاندماج النووي الحراري.

لذلك سيتم اختبار أول شيء على جزء فريد من التوكاماك يسمى Super-X Divertor. تتمثل المهمة الرئيسية للجزء الجديد في إزالة الحرارة الزائدة والشوائب غير الضرورية من البلازما. تتطلب الإصدارات السابقة من هذا الجهاز إصلاحًا شاملاً بعد عامين من التشغيل.

سيزيد الإصدار الجديد من الجهاز (في حالة نجاح الاختبار) من عمر الخدمة بمقدار 10 مرات. أيضًا ، إذا اكتملت التجربة بنجاح ، فسيعود العلماء إلى تنفيذ مشروع STEP الطموح. (Spherical Tokamak for Energy Production) على بناء محطة طاقة كاملة ، والتي ينبغي أن يبنيها 2040.