На британском термоядерном реакторе MAST Upgrade установили 12-тонный модуль, который удвоит мощность нагрева установки до 8,8 МВт и позволит разогревать плазму до 60 млн градусов Цельсия. Работы ведутся в научном центре Управления по атомной энергии Великобритании (UKAEA) в Калхэме, недалеко от Оксфорда.
Модуль представляет собой двухъярусную конструкцию (double beam box), в которой размещены два инжектора нейтральных частиц. Они дополнят два уже работающих инжектора. Удвоенная мощность нагрева даст учёным возможность исследовать физические процессы, необходимые для проектирования будущих термоядерных электростанций. В частности, они смогут испытывать стабильность плазмы при более высоком давлении и проверять, как система отвода тепла и частиц – дивертор – справляется с возросшими нагрузками.
Решение проблемы отвода тепла считается ключевой задачей для промышленной термоядерной энергетики. В будущих реакторах дивертор будет подвергаться колоссальным нагрузкам, что может приводить к быстрому износу и частой замене компонентов. Это сделает производство энергии экономически невыгодным. Цель исследований – разработать конструкцию дивертора, способную выдерживать нагрузки, сопоставимые с нагрузками в двигателе внутреннего сгорания.
Корпус нового модуля объёмом 20 кубометров изготовлен из нержавеющей стали марки 316L, совместимой с условиями сверхвысокого вакуума. Всё основное оборудование внутри него смонтируют к концу осени 2027 года, а научные эксперименты с его использованием запланированы на 2028 год.
Помимо этого, в текущем году на MAST Upgrade установят систему нагрева на основе электрон-бернштейновских волн мощностью 1,6 МВт, а также смонтируют оборудование с выведенного из эксплуатации европейского токамака JET. Модернизация MAST Upgrade – часть британской программы по разработке прототипа термоядерной электростанции STEP (Spherical Tokamak for Energy Production), которую планируют запустить к 2040 году в Уэст-Бертоне, графство Ноттингемшир.
