SST-1 (tokamak) - SST-1 (tokamak)

SST-1
Steady State Superconducting Tokamak
Enhetstype Tokamak
plassering Gandhinagar , India
Tilhørighet Institutt for atomenergi
Tekniske spesifikasjoner
Major Radius 1,1 m (3 fot 7 tommer)
Mindre radius 0,2 m (7,9 tommer)
Magnetfelt 3 T (30.000 G)
Historie
Driftsår 2005 - nåtid
Lenker
Nettsted www .dae .gov .in / node / 255

SST-1 (eller Steady State Superconducting Tokamak ) er en eksperimentell enhet for plasmainneslutning i Institute for Plasma Research (IPR), et autonomt forskningsinstitutt under Department of Atomic Energy , India . Den tilhører en ny generasjon tokamaks med hovedformålet å være steady state drift av en avansert konfigurasjon ('D' formet) plasma. Den er designet som en mellomstor tokamak med superledende magneter.

SST-1-prosjektet hjalp India til å bli i stand til å konseptualisere og lage en fullt funksjonell fusjonsbasert reaktorenhet . SST-1-systemet ligger i Institute for Plasma Research, Gandhinagar . SST-1-oppdraget har blitt ledet av indiske plasmafysikere professor YC Saxena, Dr. Chenna Reddy, og ledes av Dr. Subrata Pradhan.

Neste trinn i SST-1-oppdraget, SST-2, kalt 'DEMO', er allerede startet.

Historie

De første samtalene om SST Mission startet i 1994. De tekniske detaljene og de mekaniske tegningene av systemet ble avsluttet i 2001. Maskinen ble fabrikert i 2005. Godrej -Boyce Pvt. Ltd. spilte en avgjørende rolle i fabrikasjonen av SST-1-spolene. Forsamlingen av SST-1 overbeviste den øverste messingen av indisk byråkrati om å gi et grønt flagg til kravet fra indiske fysikere om å bli med i ITER- programmet [Se infoboks]. 17. august 2005 informerte statsminister Sayeed, den gang Indias maktminister, Rajya Sabha om Indias påstand om å bli med i ITER. Et team fra ITER, Frankrike besøkte SST-1-oppdragskontrollen som var plassert i Institute for Plasma Research for å se fremskrittene indiske forskere hadde gjort. Endelig 6. desember 2005 ble India offisielt akseptert som en fullstendig partner i ITER-prosjektet. For å forbedre og modifisere noen av komponentene ble SST-1-maskinen deretter demontert. Den forbedrede versjonen av maskinen var ferdig montert i januar 2012.

Den ble ferdigstilt i 2013. Og innen 2015 produserer repeterbare plasmautslipp opp til ~ 500 ms med plasmastrømmer over 75000 A ved et sentralt felt på 1,5 T. "SST-1 er også den eneste tokamak i verden med superledende toroidale feltmagneter som opererer i tofaset helium i stedet for superkritisk helium på en kryostabil måte, og viser dermed redusert kaldt heliumforbruk. "

Per desember 2015 har den oppgraderinger inkludert til plasmavendte komponenter for å tillate lengre pulser.

Mål

Tradisjonelt har tokamakene operert med en "transformator" -handling - med plasma som fungerer som sekundær, og har dermed det vitale "selvgenererte" magnetfeltet på toppen av de "eksternt genererte" (toroidale og likevektige) feltene. Dette er et ganske bra opplegg der opprettelse, strømdrift og oppvarming er pent integrert og forble et valg av fusjonssamfunnet i mange år til scenen kom til å varme plasma til multi-keV temperaturer. Oppvarming ble deretter utført separat ved radiofrekvens (RF) bølger og / eller energisk nøytral stråleinjeksjon (NBI).

Deretter ble utmerket kontroll etablert på tokamak plasmaytelse ved å kontrollere plasma-vegg-interaksjonsprosessene ved plasmagrensen, slik at plasmavarigheten primært ble begrenset av 'transformatorpulslengden'. For relevans for fremtidige kraftreaktorer er det imidlertid viktig å bruke disse enhetene i steady state-modus. Selve ideen om steady state-drift presenterer en rekke fysiske og teknologiske utfordringer. For eksempel var den utmerkede plasmaytelsen som ble oppnådd tidligere, med den omkringliggende materialveggen som fungerte som en god 'pumpe' av partikler, et faktum som kanskje ikke stemmer i jevn tilstand.

Så man må prøve å oppnå en like god ytelse i nærvær av en muligens `` mettet '' vegg. For det andre dukker det opp en rekke tekniske og tekniske betraktninger. Magnetene må være av superledende type, ellers kan kraftavledningen i konvensjonelle (resistive) typer nå uøkonomiske nivåer. De må være spesielt designet for å forbli superledende til tross for sin nærhet til de andre 'varme' gjenstandene (som vakuumkar etc.). Varme- og partikkeleksos må håndteres i jevn tilstand med spesialiserte fliser og aktiv kjøling. Den avanserte, såkalte dobbel null- plasmakonfigurasjonen for avledere må opprettholdes gjennom effektiv tilbakemeldingskontroll, og unngår plasmaforstyrrelser over lange utladningsvarigheter.

Tokamak-parametere

Toroidalt felt, B θ 3 T
Plasmastrøm, I P 0,22 MA
Stor radius, R 0 1,1 m
Mindre radius, a 0,2 m
Bildeforhold, R / a 5.5
Forlengelse, κ <= 1.9
Trekantet, δ <= 0,8  
Ion cyklotron resonans oppvarming (ICRH) 1 MW
Nedre hybridstrømstasjon (LHCD) 1 MW
Nøytral stråleinjeksjon (NBI) 1 MW
Varighet for utslipp 1000 s
Konfigurasjon Dobbel null avledning

Plasmadiagnostikk på SST-1

SST-1 vil inneholde mange nye plasmadiagnostiske enheter, hvorav mange brukes for første gang i fusjonsforskning i India. Noen av de nye plasmadiagnostiske enhetene som er innlemmet i SST-1 er:

Nesten alle de diagnostiske enhetene som er installert på SST-1, er urfolk og er designet og utviklet av Diagnostics Group of Institute for Plasma Research. Denne gruppen er den eneste gruppen som arbeider med plasmadiagnostikk og relaterte teknologier i det indiske subkontinentet.

SST-2

Den neste fasen av SST-oppdraget, SST-2-fusjonsreaktoren, kalt 'DEMO' blant indiske vitenskapelige miljøer, er allerede blitt oppfattet. En gruppe fremtredende forskere fra Institute for Plasma Research jobber mot å lage en fullverdig fusjonsreaktor som kan produsere elektrisitet. Mange nye funksjoner som DT plasma, Test Blanket Module, biologisk skjerming og en forbedret avledning vil bli innlemmet i SST-2. SST-2 skal også bygges i den indiske delstaten Gujarat . Tomt erverv og andre grunnleggende formaliteter er fullført for det samme.

Andre fusjonsreaktorer

Andre design av fusjonsreaktor er DEMO , Wendelstein 7-X , NIF , HiPER , JET (forløper til ITER) og MAST .

Se også

Referanser