Page 24 - Оқу құралы ТЕРМОЯДРОЛЫҚ ЭНЕРГЕТИКА. ТОКАМАК

және бұл процесті бақылау мүмкін емес, бұл тритий радиоактивті болғандықтан
қиындықтар туғызады. Сондықтан ITER графитті қолданудан бас тартып,
бериллийге көшті. Ол тритийді аз сіңіреді және оның заряд саны төртке тең — бұл
графиттен де жақсы. Бірақ соңғысынан айырмашылығы, ол жылу ағындарына аз
ыстыққа төзімді. Бүгінгі таңда сарапшылар ITER-де плазманың жану режимдерін
(тығыздығы ~1020 см-3, температурасы ~150 миллион градус) жұмыс істеуге
болатындығын есептеді, бірақ теориялық есептеулерді эксперимент арқылы
тексеруге тура келеді.[11]
Сұйық металл литий қабырғасы балама бола алады. Бұл жағдайда оның
компоненттері плазмаға қарайтын арнайы құрылымдардан жасалады, олардың
элементтері сұйық литиймен сіңдірілген. Бериллийден айырмашылығы, оның үшке
тең z зарядтау саны бар. Сонымен қатар, сұйық металдың бір даусыз артықшылығы
бар: ол радиацияның әсерінен деградацияға ұшырамайды. Кез келген бірінші
қабырға нейтрондар мен гамма-кванттар ағынының ұшуына байланысты
кристалдық құрылымдағы ақауларды біртіндеп жинайды. Ол ақыр соңында
сынғыш болады және оны ауыстыру керек. Экономикалық тұрғыдан бұл өте
тиімсіз, өйткені біріншіден, бұл өте қымбат объект, екіншіден, мұндай жұмысты
тек роботқа тапсыруға болады, өйткені камера ішіндегі кеңістік радиоактивті.
Сұйық металл қабырғалары-бұл мақтамен салыстыруға болатын кеуекті материал,
тек ол мақтадан емес, вольфрамнан жасалған. Литий осындай "мақта" арқылы
үнемі таралып, бетіне шығады. Егер сұйық литийде қандай да бір ақау пайда болса,
онда ол дереу жаңадан келген литиймен емделеді. Нәтижесінде өзін-өзі емдейтін
алғашқы қабырға пайда болады, өйткені сұйықтықта кристалды құрылым жоқ.
Алайда, бүгінгі күні ITER-де мұндай шешім сұйық металдың бірінші
қабырғасының барлық технологиялық мәселелері шешілмегендіктен жүзеге
асырылмайды.[12]
Тағы бір үлкен мәселе — ұйым ұзақ жану плазма. Бүгінгі таңда Англиядағы
JET сияқты ең үлкен токамактар плазманы он секундқа ғана ұстай алады. ITER -
де мыңдаған секундқа жету жоспарлануда. Дегенмен, физиктер плазманы
секундтар мен минуттардан гөрі бірнеше сағат бойы күйдіруге тырысады және
бұл үшін екі кедергіні жеңу керек. Біріншісі-электр тогын ұзақ уақыт бойы ағызу.
Токамак-бұл ток түбегейлі импульстік түрде пайда болатын трансформатор.
Импульстік емес ток генерациясын құру үшін қазір тек даму сатысында тұрған
әдістер қажет. Екінші кедергі — қоспалар. Плазма жанған сайын олардың саны
артады және белгілі бір уақытта оның әлсіреуіне әкелетін маңызды мәнге жетеді.

Бұл өте қиын, өйткені бүгінде ғалымдар плазманы қажетсіз қоспалардан
тазартуды білмейді. Термоядролық реактордың плазмалық технологияларын
эксперименттік әзірлеу үшін болашақ коммерциялық термоядролық реакторды
қолданар алдында тиісті технологиялар пысықталатын реакторлық
технологиялары бар тағы бір қондырғы — ТОКАМАК салу ұсынылады [12].

Бөлім бойынша сұрақтар

1) Магнит өрісін жасау үшін катушкалар қайда оралған?
2) Токамактағы басқарлатын синтезді 1с уақыт ішінде қанша см бөлшектің плазыма
тығыздығын алуға болады?