3月18日,塔斯社報(bào)道,庫(kù)爾恰托夫研究所研究中心的專(zhuān)家在T-15MD托卡馬克裝置中成功獲得了等離子體電流為500kA的等離子體放電,這一數(shù)字自2023年12月以來(lái)幾乎翻了一番。此消息由庫(kù)爾恰托夫熱核能與等離子體技術(shù)綜合體托卡馬克實(shí)驗(yàn)物理部主任娜塔莉亞·基爾內(nèi)娃在國(guó)際茲維尼戈羅德等離子體物理和受控?zé)岷司圩儠?huì)議上報(bào)告。
據(jù)回顧,2023年12月,T-15MD托卡馬克已實(shí)現(xiàn)了等離子體電流260kA、持續(xù)時(shí)間超過(guò)2秒的等離子體放電,這一成果創(chuàng)造了俄羅斯托卡馬克裝置的新記錄。
娜塔莉亞·基爾內(nèi)娃在3月17日至21日舉行的會(huì)議上表示:“我們成功地達(dá)到了質(zhì)量上全新的模式,進(jìn)入了超過(guò)500kA的等離子體電流領(lǐng)域。與此同時(shí),磁場(chǎng)的工作范圍也發(fā)生了變化,我們現(xiàn)在開(kāi)始在1.5特斯拉的環(huán)形磁場(chǎng)下進(jìn)行常規(guī)工作。2023年,磁場(chǎng)的工作范圍僅為1.1-1.2特斯拉。”
托卡馬克(Tokamak)意為“帶有磁線圈的環(huán)形腔”,這一縮寫(xiě)已逐漸成為國(guó)際術(shù)語(yǔ)。T-15MD托卡馬克是T-15綜合裝置的改進(jìn)版,自20世紀(jì)80年代末以來(lái)一直在庫(kù)爾恰托夫研究所運(yùn)行。從技術(shù)參數(shù)上看,該托卡馬克裝置在世界上尚無(wú)類(lèi)似裝置,其獨(dú)特之處在于高功率與緊湊尺寸的結(jié)合。
T-15MD托卡馬克于2021年5月進(jìn)行實(shí)體發(fā)射,以驗(yàn)證其所有系統(tǒng)的可操作性。2023年3月,該裝置進(jìn)行了電力啟動(dòng),并獲得了第一批溫度約為100萬(wàn)度、脈沖持續(xù)時(shí)間為100毫秒的高溫等離子體。此時(shí),該工廠的耗電量達(dá)到約30兆瓦。在接下來(lái)的階段,托卡馬克預(yù)計(jì)將達(dá)到其設(shè)計(jì)參數(shù)。
關(guān)于擴(kuò)大等離子體電流范圍的前景,庫(kù)爾恰托夫研究所國(guó)家研究中心新聞處報(bào)道稱(chēng),2024年的成果之一包括生產(chǎn)出截面伸長(zhǎng)率超過(guò)1.5倍的細(xì)長(zhǎng)等離子體,并成功維持了近1秒。這一成果未來(lái)有望使等離子電流的操作范圍擴(kuò)大2至3倍。
此外,為了實(shí)現(xiàn)具有熱核參數(shù)的等離子體,必須創(chuàng)建一種特殊的磁場(chǎng)配置,以減少?gòu)氖冶诹魅氲入x子體放電的雜質(zhì),同時(shí)減少能量和粒子流到真空室壁上。這種配置通常稱(chēng)為偏濾器配置。據(jù)該研究所新聞處援引基爾內(nèi)娃在該科學(xué)中心網(wǎng)站上發(fā)表的消息稱(chēng),在過(guò)去的活動(dòng)中,研究人員已經(jīng)成功獲得了形成偏濾器配置的第一個(gè)模式。