Vellykket anden runde af eksperimenter med Wendelstein 7-X

I løbet af den trinvise opgradering af Wendelstein 7-X, plasmakarret blev udstyret med indvendig beklædning, der begyndte i september sidste år. Grafitfliser beskytter nu karvæggene. Ud over, afledningen bruges til at regulere renheden og densiteten af ​​plasmaet. I ti brede strimler på væggen af ​​plasmakarret, afledningsfliserne følger konturen af ​​plasmakanten. Specifikt, de dækker de vægområder, hvor partiklerne fra kanten af ​​plasmaet afledes på en målrettet måde. Efter tre måneders eksperimenter med det nye udstyr, den næste opgraderingsrunde begyndte i slutningen af ​​2017; blandt andet, nye måleudstyr og varmesystemer blev installeret. Forsøgene blev genoptaget fra juli 2018 og fremefter.

Mens aflederen allerede havde demonstreret sin gode effekt tidligere, plasmaværdierne ved hjælp af den forlængede plasmaopvarmning i kombination med rensede karvægge kunne nu øges betydeligt. Den nyinstallerede neutrale partikelopvarmning injicerer hurtige hydrogenatomer i plasmaet, som overfører deres energi til plasmapartiklerne via kollisioner. Resultatet var høje plasmatætheder på op til 2 x 10 ²⁰ partikler pr. kubikmeter - værdier, der er tilstrækkelige til et fremtidigt kraftværk. På samme tid, ionerne og elektronerne i brintplasmaet nåede en imponerende temperatur på 20 millioner grader Celsius.

Rekordstellaratorværdier opnået Wendelstein 7-X for energien lagret i plasmaet. Ved stærk mikrobølgeopvarmning, energiindholdet i plasmaet oversteg en megajoule for første gang, uden at karvæggen bliver for varm. Med gode plasmaværdier, Der er opnået langvarige plasmaer over en varighed på 100 sekunder - også en af ​​de bedste stellaratorværdier til dato.

Disse yderst tilfredsstillende resultater vakte stor opmærksomhed ved årets internationale konferencer. Forbundsforskningsminister Anja Karliczek kommenterede også resultaterne:"Tillykke til Wendelstein 7-X-holdet med den nye verdensrekord. Fremgangsmåden er den rigtige-på denne måde, vigtige nye fund er blevet gjort for den fremtidige brug af fusionskraftværker. Udover vedvarende energikilder, fusionsenergi kan være fremtidens energikilde. Forskerne i Greifswald har taget et vigtigt skridt i denne retning med deres arbejde. Jeg ønsker teamet al mulig succes med deres fremtidige arbejde. "

De sidste forsøg blev udført i midten af ​​oktober; i mellemtiden, den næste opgraderingsrunde på Wendelstein 7-X er begyndt. For yderligere at kunne øge varmeenergien uden at overbelaste karvæggen, afledningens nuværende grafitfliser vil i løbet af de næste to år blive erstattet af vandkølede elementer fremstillet af kulfiberforstærket kulstof. Med dette udstyr, arbejdet vil blive udført trin for trin med det formål at opnå plasmaer, der varer i 30 minutter. Derefter, det skal stadig ses, om Wendelstein 7-X også kan opfylde sine optimeringsmål under kontinuerlig drift-den væsentlige fordel ved stjernerne.

Baggrund

Fusionsforskningens mål er at udvikle et klima- og miljøvenligt kraftværk. Ligesom solen, det er at hente energi fra sammensmeltning af atomkerner. Da fusionsbranden kun antænder ved temperaturer på over 100 millioner grader, brændstoffet-et lavdensitetsbrintplasma-må ikke komme i kontakt med kolde karvægge. Afholdt af magnetfelter, den flyder på en næsten kontaktfri måde i det indre af et vakuumkammer.

Det magnetiske bur i Wendelstein 7-X genereres af en ring med 50 superledende magnetiske spoler, der er omkring 3,5 meter høje. Deres specifikke former er resultatet af detaljerede optimeringsberegninger. Selvom Wendelstein 7-X ikke er designet til at generere energi, enheden er beregnet til at bevise, at stjernerne er egnede til brug i kraftværker. Med Wendelstein 7-X er hensigten at opnå for første gang i en stellarator kvaliteten af ​​indespærring, som konkurrerende enheder af tokamak-typen giver.