Yuqori tezlikli kamera Tokamak Energy kompaniyasining ST40 tokamakida soniyada 16 ming kadr tezlikda ishlayotgan holda plazma holatini rangda qayd etdi. Ushbu tasvirlar litiy zarrachalari plazmaning tashqi hududidan qanday oʻtishini koʻrsatib, tadqiqotchilarga sintez jarayoni tomonidan hosil boʻladigan katta miqdordagi issiqlikni nazorat qilish usullarini oʻrganishga yordam beradi.
Tajriba kelajak reaktorlarining asosiy muammolaridan birini hal qilishga qaratilgan: issiqlikni qabul qiluvchi komponentlarning uzoq vaqt davomida ekstremal yuklamalarni bardosh berish qobiliyatini taʼminlash. Bundan tashqari, olingan suratlar avvalgi yozuvlardan yuqori tezlikda litiyning harakatini kuzatish imkonini beradi.
Sintezni amalga oshirish uchun ST40 plazmani — juda qizgʻin gazni magnit maydonlar yordamida ushlab turishi kerak. Harorati millionlab darajalargacha yetadi va baʼzi energiya tarqaladi. Bu yuk maxsus elementlar boʻlgan divertorlarga yoʻnaltiriladi — ular boshqa uskuna qismlariga yetib borishidan oldin issiqlikni qabul qilish uchun oʻrnatilgan.
ST40 da oʻtkazilgan sinovlar davomida tadqiqotchilar kvadrat metrga 150 megavatgacha oqimlarni oʻlchab koʻrishgan. Kelajak elektr stansiyasini koʻrib chiqilganda murakkablik ortadi, chunki bu komponentlar shu kabi sharoitlarga ancha uzoq muddat davomida chidashi kerak.
Aynan shu yerda rangli tasvirlar yordam beradi. Pushti tus deyarodiyadan kelib chiqadi, bu plazmada ishlatiladigan vodorodning bir turi. Mayda granulalar shaklida kiritilgan litiy turli hududlardan oʻtishi bilan rangi oʻzgaradi.
Kameraning tezligi bunday kuzatuvlar uchun juda muhimdir. T-11M tokamakida rangli kamera soniyada 1000 kadr tezlikda ishlagan. Tadqiqotchilar litiy filamentlarining evolyutsiyasini kuzatish uchun soniyada 10 mingdan yuqori tezliklar talab qilinishini taʼkidladilar.
Tajriba shuningdek divertorlarga tushadigan energiya hajmini kamaytirish konsepsiyasini tekshiradi. Barcha issiqlik bu detallarga yoʻnaltirilishiga ruxsat berish oʻrniga, olimlar uning bir qismini plazmaning tashqi hududiga chiqarishga harakat qilishadi. Bu strategiya X-nuqtasi radiatori (XPR) deb ataladi. Aslida, mutaxassislar ushbu sovutishni divertorlarga yaqin joylashgan magnit maydon hududi boʻlgan X nuqtasiga konsentratsiya qilishni maqsad qilishadi. Shu bilan birga, sintez uchun shart-sharoitlar saqlanishi kerak boʻlgan plazma yadrosi qizgʻin holatda qoladi.
ST40 da oʻtkazilgan dastlabki sinovlar X nuqtasi atrofida energiya chiqaradigan hududni yaratish imkoniyatini koʻrsatdi, bu plazma periferiyasidagi haroratning pasayishiga olib keldi. Oʻlchovlar shuningdek divertorlarga yetib borayotgan issiqlik miqdorining kamayishini qayd etdi.
Biroq, savol ochiq qolmoqda. Tadqiqotchilar fikricha, bu sinovlar davomida chiqarilgan energiyaning sezilarli qismi maqsadli ravishda kiritilgan litiydan emas, balki tokamak devorlaridan ajralib chiqqan uglerod tufayli sodir boʻlgan boʻlishi mumkin. Hozirda issiqlik yukini yanada kamaytirish uchun litiy va neon bilan tajribalar oʻtkazilmoqda.
Qoʻshimcha maʼlumot
Tokamak Energy ST40 ni modernizatsiya qilishni rejalashtirmoqda. Kompaniya uglerod qoplamasini molibdenga almashtirishni, plazmaga qaragan yuzalarga litiyni qoʻllash tizimlarini oʻrnatishni va ushbu zonani yaxshiroq kuzatish uchun yangi asboblar qoʻshishni nazarda tutmoqda.
Shunday tezkor tasvirlar va plazmadagi elementlar tomonidan chiqariladigan yorugʻlikning batafsil tahlili orqali tadqiqotchilar issiqlik aynan qayerda chiqarilayotganini kuzatish usulini topadilar. Maqsad sintez jarayonining kechishi uchun zarur boʻlgan sharoitlarni buzmasdan bu jarayonni qanday nazorat qilishni aniqlashdir.
