Википедия

Токамак: өлгөләр араһындағы айырма

Интерактивная навигация по истории
Киләһе үҙгәртеү →
Эстәлек юйылған Эстәлек өҫтәлгән
ВизуальВикитекст
"Токамак" битен тәржемә итеп төҙөлгән
 
Үҙгәртеү аңлатмаһы юҡ
1 юл:
{{Ук}}
[[Файл:Tokamak_fields_lg.png|справа|мини|366x366пкс|Токамактың магнит ҡыры һәм ағым.]]▼
'''Токамак''' (магнит кәтүктәре ҡуйылғанкәтүкле '''то'''роидаль '''ка'''мера) — идара ителеүсе термоядро синтезы өсөн кәрәкле шарттарҙы тыуҙырыу маҡсатында плазманы магнит менән тотҡарлау тороидаль ҡоролмаһы. Токамакта [[плазма]] камераның стеналары ярҙамында тотҡарлана алмай, сөнки был стеналар термоядро реакциялары өсөн кәрәкле температураға сыҙамай, уның урынына ҡатнаш [[магнит ҡыры]] — плазма шнур буйлап аҡҡан токтың тышҡы тороидаль һәм полоидаль ҡыры — ҡулланыла. Плазманы тотҡарлау өсөн магнит ҡырын ҡулланған башҡа ҡоролмаларҡоролмаларҙан менән сағыштырғанда,айырмалы [[Электрэлектр тогы|электр тогын]]н файҙаланыу токамактың төп үҙенсәлеге булып тора. Плазмалағы ток плазманың йылыныуын һәм вакуумлы камерала плазма шнурының тигеҙлеген тәьмин итә. Токамак, атап әйткәндә, тотҡарлау өсөн альтернатив схема булып торған стеллараторҙан[[стелларатор]]ҙан айырыла. ▼
 
Токамак-реактор әлеге ваҡытта ITER ([[Халыҡ-ара эксперименталь термоядро реакторы]]) халыҡ-ара фәнни проекты сиктәрендә эшләнә.▼
▲[[Файл:Tokamak_fields_lg.png|справа|мини|366x366пкс|Токамактың магнит ҡыры һәм ағым.]]
▲'''Токамак''' (магнит кәтүктәре ҡуйылған '''то'''роидаль '''ка'''мера) — идара ителеүсе термоядро синтезы өсөн кәрәкле шарттарҙы тыуҙырыу маҡсатында плазманы магнит менән тотҡарлау тороидаль ҡоролмаһы. Токамакта [[плазма]] камераның стеналары ярҙамында тотҡарлана алмай, сөнки был стеналар термоядро реакциялары өсөн кәрәкле температураға сыҙамай, уның урынына ҡатнаш [[магнит ҡыры]] — плазма шнур буйлап аҡҡан токтың тышҡы тороидаль һәм полоидаль ҡыры — ҡулланыла. Плазманы тотҡарлау өсөн магнит ҡырын ҡулланған башҡа ҡоролмалар менән сағыштырғанда, [[Электр тогы|электр тогын]] файҙаланыу токамактың төп үҙенсәлеге булып тора. Плазмалағы ток плазманың йылыныуын һәм вакуумлы камерала плазма шнурының тигеҙлеген тәьмин итә. Токамак, атап әйткәндә, тотҡарлау өсөн альтернатив схема булып торған стеллараторҙан айырыла.
 
▲Токамак-реактор әлеге ваҡытта ITER (Халыҡ-ара эксперименталь термоядро реакторы) халыҡ-ара фәнни проекты сиктәрендә эшләнә.
 
== Тарихы ==
[[Файл:1987_CPA_5891.jpg|справа|мини|255x255пкс|[[Совет Социалистик Республикалар Союзы|СССР]]-ҙың почта маркаһы, [[1987 йыл]].]]
Сәнәғәт маҡсаттарында идара ителеүсе термоядро синтезын ҡулланыу тәҡдиме һәм юғары температуралы плазманы электр ҡыры менән термоизолятлау һыҙмаһы тәү башлап совет физигы О.&amp;nbsp; А.&amp;nbsp; Лаврентьев тарафынан 1950-се йылдар уртаһында тәҡдим ителә. Уның был хеҙмәте совет тикшеренеүселәренең идара ителеүсе термоядро синтезы менән ныҡлап шөғөлләнеүенә этәргес бирә.<ref>Бондаренко Б. Д. [http://ufn.ru/ru/articles/2001/8/q/ Роль О. А. Лаврентьева в постановке вопроса и инициировании исследований по управляемому термоядерному синтезу в СССР] // УФН ''171'', 886 (2001).</ref> А.&amp;nbsp; Д.&amp;nbsp; Сахаров һәм И.&amp;nbsp; Е.&amp;nbsp; Тамм 1951 йылда плазманы магнит ҡыры менән тотҡарланған торға әйләндереү аша термоядро реакторының теоретик нигеҙен үҙгәртергә тәҡдим итә. Шул уҡ ваҡытта был идея Америка ғалимдары тарафынан да әйтелә, әммә 1970-се йылдарға тиклем «онотола»<ref>[http://www.foia.cia.gov/docs/DOC_0000498695/DOC_0000498695.pdf The Soviet Magnetic Confinement Fusion Program.]</ref>.
«Токамак» термины һуңыраҡ академик [[Курчатов Игорь Васильевич|Курчатовтың]] уҡыусыһы Игорь Николаевич Головин тарафынан тәҡдим ителә. Тәүҙә ул «токамаг» — «''то''роидальная ''ка''мера ''маг''нитная» һүҙҙәренең ҡыҫҡартмаһы — рәүешендә яңғырай. Беренсе тороидаль системаның авторы Н.&amp;nbsp; А.&amp;nbsp; Явлинский күркәмерәк яңғыраһын өсөн «-маг»ты «-мак»ҡа алмаштырырға тәҡдим итә.<sup{{Нет class="noprint" style="white-space: nowrap">&#x5B;''<nowiki><span style="" title="не указан источник на утверждение (АИ|29 сентября |09|2017)">источник не указан 596 дней</span></nowiki>''&#x5D;</sup>}}. Аҙаҡ был атама күп телдәргә инеп китә. ▼
 
▲«Токамак» термины һуңыраҡ академик [[Курчатов Игорь Васильевич|Курчатовтың]] уҡыусыһы Игорь Николаевич Головин тарафынан тәҡдим ителә. Тәүҙә ул «токамаг» — «''то''роидальная ''ка''мера ''маг''нитная» һүҙҙәренең ҡыҫҡартмаһы — рәүешендә яңғырай. Беренсе тороидаль системаның авторы Н.&amp;nbsp;А.&amp;nbsp;Явлинский күркәмерәк яңғыраһын өсөн «-маг»ты «-мак»ҡа алмаштырырға тәҡдим итә.<sup class="noprint" style="white-space: nowrap">&#x5B;''<nowiki><span style="" title="не указан источник на утверждение (29 сентября 2017)">источник не указан 596 дней</span></nowiki>''&#x5D;</sup> Аҙаҡ был атама күп телдәргә инеп китә.
 
Беренсе токамак [[1954 йыл|1954 йылда]]да төҙөлә]]<ref>''Владимир Решетов'' [http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/429/ Океан энергии] // [[Вокруг света]]</ref>, оҙаҡ ваҡыттар буйы токамактар СССР-ҙа ғына була. Тик [[1968 йыл|1968 йылдан]]дан һуң ғына, [[Курчатов институты|И. В. Курчатов исемендәге Атом энергияһы институтында]] төҙөлгән Т-3 токамагында академик Л.&amp;nbsp; А.&amp;nbsp; Арцимович етәкселеге аҫтында плазманың 10 миллион кельвинлы температураһына өлгәшкәс һәм быға тиклем ышанмаған инглиз ғалимдары үҙҙәренең аппаратураһы менән был фактты раҫлағас,<sup{{Нет class="noprint" style="white-space: nowrap">&#x5B;''<nowiki><span style="" title="не указан источник на утверждение (АИ|29 сентября |09|2017)">источник не указан 596 дней</span></nowiki>''&#x5D;</sup>}}, донъяныдонъяла токамактар төҙөү йәйелеп китә. [[1973 йыл|1973 йылдан]]дан токамактарҙа плазма физикаһын тикшереү программаһына Борис Борисович Кадомцев етәкселек итә.
 
Әлеге ваҡытта токамак идара ителеүсе термоядро синтезы өсөн иң ҡулай ҡоролма һанала <ref>{{Китапкнига|автор=Jeffrey P. Freidberg.|заглавие=Plasma Physics and Fusion Energy|издательство=Cambridge University Press|год=2007|страницы=116-117|isbn=978-0-521-85107-7}}</ref>.
 
== Ҡоролма ==
Токамак тороидаль [[Магнитмагнит ҡыры|магнит ҡырын]]н булдырыу өсөн кәтүктәр уратылған вакуумлы тороидаль камеранан ғибәрәт. Вакуумлы камеранан тәүҙә һауаны һурҙырып алалар, шунан уға дейтерий менән тритияйтритий ҡатнашмаһын тултыралар. Артабан ''индуктор'' ярҙамында камерала өйөрмәле электр ҡыры хасил итәләр. Индуктор беренсел ҙур [[трансформатор]] урамаһын хасил итәяһай, уның эсендәге токамак камераһы икенсел урама булып тора. Электр ҡыры токтың ағыуына һәм камерала [[Плазма|плазманыңплазма]]ның яныуына килтерә.
 
Плазма аша үткән ток ике бурысты үтәй:
Юл 25 ⟶ 24:
Магнит ҡыры плазма аша үткән токты ҡыҫа. Һөҙөмтәлә винтлы магнит көс һыҙыҡтары плазма шнурын уратып ала. Шуның менән бергә тороидаль йүнәлештә әйләнгәндәге аҙым полоидаль йүнәлештәге аҙымға тап килмәй. Магнит һыҙыҡтары йомолмаған булып сыға һәм улар тор тирәләй ҡат-ҡат әйләнә лә әйләнә һәм тороидаль формалағы «магнит өҫлөктәр» хасил итә.
 
Полоидаль ҡыр был системала плазманың тотороҡлолоғон тәьмин итә. Ул индукторҙа токты арттырыу иҫәбенә хасил ителгәнлектән, ә былһәм сикһеҙ була алмағанға күрәалмағанлыҡтан, классик токамакта ул ҡыр ҙа сикһеҙ булмай һәм секундтар менән үлсәнә. Был сикләүҙән ҡотолоу маҡсатында токты арттырыуҙың өҫтәмә ысулдары табылғантабыла. Әйтәйек, плазмаға тиҙләнешле дейтерийҙың йә тритийҙың нейтраль атомдарын инжекциялау йәки микротулҡынсымикротулҡынлы нурланыш ҡулланыла.
 
Плазма шнурына идара итеү өсөн, тороидаль кәтүктәрҙән башҡа, өҫтәмә ''полоидаль ҡыр кәтүктәре'' кәрәк. Улар токамак камераһының вертикаль күсәре тирәләй әйләнгән ҡулсаларҙан ғибәрәт.
 
Плазманы термоядро реакцияһына кәрәк булған температураға тиклем йылытыу өсөн ток ағымының йылытыуы ғына етмәй. Өҫтәмә йылылыҡ алыу өсөн резонанслы йышлыҡтарҙа микротулҡынлы йылытыу (мәҫәлән, [[электрон]]<nowiki/>дарҙың йә иондарҙың циклотронлы йышлығына тап килгән) йәйәки етеҙ нейтраль атомдарҙың инжекцияһы зарур.
 
== Токамактар һәм уларҙың тасуирламалары ==
Юл 46 ⟶ 45:
=== Ҡаҙағстан ===
 
* Ҡаҙағстан материалдраҙыматериалдарҙы өйрәнеү Токамагытокамагы  — [[ITER]]-ҙағыға һәм киләсәк термоядро реакторҙарындағыға яҡын энергетик йөкләнештәр режимында материалдарҙы тикшереү һәм һынау өсөн эксперименталь термоядро ҡоролмаһы. Курчатов ҡалаһында урынлашҡан.
 
=== Ҡытай ===
Юл 54 ⟶ 53:
=== Европа ===
 
* TM1-MH (1977 йылдан — Castor, 2007 йылдан — Golem). 1960-сы йылдар башынан 1976 йылға тиклем [[Курчатов институты|Курчатов институтында]]нда эшләй, артабан Чехословакия Фәндәр академияһы плазма физикаһы институтына тапшырыла.
* JET (Joint European Torus) — Евратом ойоошмаһыойошмаһы тарафынан [[Бөйөк Британия|Бөйөк Британияла]]ла төҙөлгән. Унда ҡатнаш йылытыу ҡулланылған: 20 МВт — нейтраль инжекция, 32 МВт — ионлы циклотронлы резонанс. Лоусон критерийы тоҡандырыу кимәленән 4—5 тапҡырға түбән.
* Tore Supra — кәтүктәре үтә юғары үткәреүсәнле булған токамак. Кадараш ([[Франция]]) тикшеренеү үҙәгендә тора.
* FTU (Frascati Tokamak Upgrade) — уртаса ҙурлыҡтағы, көслө магнит ҡырлы металл токамак. Италияла Фрасскати тикшеренеү үҙәгендә урынлашҡан. Европа Ядро Энергетикаһы Агентлығыныҡы (ENEA). Ҡоролманың параметрҙары: BT<8T, R = 0,935 м, a = 0,3 м, Ip < 1,5 MA.
Юл 61 ⟶ 60:
=== АҠШ ===
 
* '''TFTR''' (Test Fusion Tokamak Reactor) — [[Америка Ҡушма Штаттары|АҠШ-та]] (Принстон университеты) иң ҙур токамак, етеҙ нейтраль киҫәксәләр менән өҫтәмә йылытыу ҡулланыла. Лоусон критерийы тоҡандырыу нөктәһенән 5,5 тапҡрығатапҡырға кәм. 1997 йылда ябыла.
* '''NSTX''' (National Spherical Torus Experiment) — '''сферомак''' ('''сфер'''ик тока'''мак'''), әле Принстон университетында эшләтелә. Реакторҙағы беренсе плазма 1999 йылда алына.<br />'''NSTX-U''' NSTX нигеҙендә төҙөлә, модернизацияһы 94 млн долларға төшә. Әлеге ваҡытта иң ҡеүәтле сферик токамак, магнит индукцияһы — 1 тесла, йылылыҡ ҡеүәте — 10-12 мегаватт.<ref>[https://lenta.ru/news/2016/10/03/pppl/ Поломки в установке NSTX-U] // 3.10.2016</ref>.
* '''Alcator C-Mod''' — донъяла иң юғары магнит ҡыры һәм плазма баҫымы хас. 1993 йылдан бирле эшләй.
* '''DIII-D''' — Сан-Диегола General Atomic компанияһында төҙөлгән һәм эшләтелә.
Юл 73 ⟶ 72:
 
* [[Халыҡ-ара эксперименталь термоядро реакторы]] ( [[:ru:Международный_экспериментальный_термоядерный_реактор|ITER]])
* [[Стелларатор]]
 
== Иҫкәрмәләр ==
«https://ba.wikipedia.org/wiki/Токамак» битенән алынған