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库尔恰托夫研究所T-15MD托卡马克实现等离子体电流新突破

2025-03-19 08:46     来源:中国核技术网     库尔恰托夫研究所 托卡马克 等离子体电流 俄罗斯

3月18日,塔斯社报道,库尔恰托夫研究所研究中心的专家在T-15MD托卡马克装置中成功获得了等离子体电流为500kA的等离子体放电,这一数字自2023年12月以来几乎翻了一番。此消息由库尔恰托夫热核能与等离子体技术综合体托卡马克实验物理部主任娜塔莉亚·基尔内娃在国际兹维尼戈罗德等离子体物理和受控热核聚变会议上报告。

据回顾,2023年12月,T-15MD托卡马克已实现了等离子体电流260kA、持续时间超过2秒的等离子体放电,这一成果创造了俄罗斯托卡马克装置的新记录。

娜塔莉亚·基尔内娃在3月17日至21日举行的会议上表示:“我们成功地达到了质量上全新的模式,进入了超过500kA的等离子体电流领域。与此同时,磁场的工作范围也发生了变化,我们现在开始在1.5特斯拉的环形磁场下进行常规工作。2023年,磁场的工作范围仅为1.1-1.2特斯拉。”

托卡马克(Tokamak)意为“带有磁线圈的环形腔”,这一缩写已逐渐成为国际术语。T-15MD托卡马克是T-15综合装置的改进版,自20世纪80年代末以来一直在库尔恰托夫研究所运行。从技术参数上看,该托卡马克装置在世界上尚无类似装置,其独特之处在于高功率与紧凑尺寸的结合。

T-15MD托卡马克于2021年5月进行实体发射,以验证其所有系统的可操作性。2023年3月,该装置进行了电力启动,并获得了第一批温度约为100万度、脉冲持续时间为100毫秒的高温等离子体。此时,该工厂的耗电量达到约30兆瓦。在接下来的阶段,托卡马克预计将达到其设计参数。

关于扩大等离子体电流范围的前景,库尔恰托夫研究所国家研究中心新闻处报道称,2024年的成果之一包括生产出截面伸长率超过1.5倍的细长等离子体,并成功维持了近1秒。这一成果未来有望使等离子电流的操作范围扩大2至3倍。

此外,为了实现具有热核参数的等离子体,必须创建一种特殊的磁场配置,以减少从室壁流入等离子体放电的杂质,同时减少能量和粒子流到真空室壁上。这种配置通常称为偏滤器配置。据该研究所新闻处援引基尔内娃在该科学中心网站上发表的消息称,在过去的活动中,研究人员已经成功获得了形成偏滤器配置的第一个模式。



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