T-15 (reactor)

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T-15
Años de operación 1988 al presente
radio exterior 2,43 metros
Radio interno 0,75 metros
un campo magnetico 3,6 toneladas

El reactor T-15 es un reactor termonuclear de  investigación soviético y ruso , creado en el Instituto Kurchatov bajo el proyecto Tokamak .

Antecedentes

El reactor T-15 alcanzó su primer plasma en 1988. De 1996 a 1998, se realizaron una serie de mejoras. La investigación debería estar dirigida principalmente a respaldar el diseño del reactor ITER, que utiliza la misma tecnología: imanes superconductores .

Desde enero de 2005, por falta de fondos, los experimentos están suspendidos. Desde 2012, ha estado en proceso de modernización, cuya finalización está prevista para diciembre de 2020 [1] [2] .

En el proyecto ITER , cada país participante en el mismo debe tener su propio tokamak. En él se están trabajando algunos elementos del futuro gran reactor internacional. El T-15MD, que opera "en el modo ITER" [3] , actuó como este tokamak para Rusia .

Reactor T-15MD modernizado

Después de la modernización, el reactor T-15MD se puede utilizar como planta híbrida: el tokamak sirve como fuente de neutrones para iniciar una reacción nuclear en una capa de torio [4] .

Esta modernización incluye la creación desde cero de un nuevo sistema electromagnético y una cámara de vacío, así como un nuevo y potente sistema de alimentación. Esto, de hecho, es la creación de un tokamak casi completamente nuevo [3] .

Durante la modernización, el reactor T-15MD recibió varios sistemas nuevos, pero su arquitectura general y principios operativos no han sufrido cambios fundamentales. Como antes, el tokamak debe crear y mantener una columna de plasma con la ayuda de un campo magnético. El reactor forma un filamento con una relación de aspecto de 2,2 y una corriente de plasma de 2 MA en un campo magnético de 2 T.

La modernización en 2021-2024 se llevará a cabo en dos etapas.

La primera etapa de la modernización (2020 [5] [6] )

Como parte del primero, el T-15MD estará equipado con

Como resultado de la modernización, el reactor pasó a ser híbrido. En compartimentos especiales en los llamados. Se propone una manta para colocar combustible nuclear: se utiliza torio-232 como tal . Durante el funcionamiento del reactor, el combustible debe retrasar el flujo de neutrones de alta energía que emanan del cordón. En este caso, el torio-232 se transmuta en uranio-233 .

El isótopo resultante se puede utilizar como combustible para centrales nucleares. En esta función, no es inferior al uranio-235 tradicional , pero se compara favorablemente con la vida media más corta de los desechos. Las ventajas adicionales están asociadas con el hecho de que el torio es más común en la corteza terrestre y significativamente más barato que el uranio.

Se puede usar tokamak híbrido

La segunda etapa de la modernización (2024)

Para 2024 introducirá:

El reactor T-15MD modernizado se lanzó en diciembre de 2020 [5] [6] , la ceremonia de lanzamiento tuvo lugar el 18 de mayo de 2021 en el Instituto Kurchatov [7] . La modernización completa se completará en 2024 cuando se complete la reconstrucción de todos los sistemas.

Especificaciones

T-15 T-15MD ITER
un campo magnetico 3,6 toneladas 3,6 toneladas [8] 5,3 toneladas
Gran diámetro del toro 4,6 metros 4,9 metros 12,4 metros
Pequeño diámetro del toro 1,4 metros 1,4 metros 4 metros
Volumen de plasma, m³ cincuenta cincuenta 837
Corriente máxima en la columna de plasma, MA 1.8 2 quince
Duración del pulso, s quince treinta >400

La instalación utilizaba un imán toroidal superconductor de niobio-estaño, en el momento del lanzamiento del reactor era el más grande del mundo.

Literatura

Notas

  1. El reactor de fusión ruso se lanzará en 2020 . Ciencia al desnudo (1 de junio de 2019). Consultado el 20 de mayo de 2020. Archivado desde el original el 31 de octubre de 2020.
  2. Natalia Leskova. Tokamak revelará los secretos del plasma caliente // En el mundo de la ciencia . - 2019. - Nº 4 . - S. 46-51 .
  3. 1 2 La tercera vía de la energía nuclear: el tokamak T-15 . Mecánica Popular . Consultado el 20 de mayo de 2020. Archivado desde el original el 24 de octubre de 2020.
  4. Roman Fishman. La Tercera Vía de la Energía Nuclear // Mecánica Popular . - 2019. - Nº 9 . - S. 40-45 .
  5. ↑ 1 2 Khvostenko P.P., Anashkin I.O., Bondarchuk E.N., Inyutin N.V., Krylov V.A., Levin I.V., Mineev A.B., Sokolov M.M. Instalación termonuclear experimental tokamak T-15MD // Problemas de ciencia y tecnología atómica. Serie: Fusión Volumen: 42 Número: 1 Año: 2019 Páginas: 15-38
  6. ↑ 1 2 Yanina Huzhina Pequeño sol en la Tierra // En el mundo de la ciencia , 2021, No. 4, p. 34 - 41
  7. Mishustin participó en la ceremonia de lanzamiento del tokamak T-15MD en el Instituto Kurchatov . TASS . Consultado el 19 de mayo de 2021. Archivado desde el original el 18 de mayo de 2021.
  8. Generación rusa de TOKAMAKS . Consultado el 25 de enero de 2019. Archivado desde el original el 25 de julio de 2019.