Британская термоядерная установка завершила ключевой подъём 12-тонной двухпучковой камеры

Недавно сферический токамак MAST Upgrade в Великобритании завершил ключевую инженерную операцию: установлена на место двухпучковая камера массой 12 тонн, что создаёт условия для монтажа нового оборудования нейтрального пучкового нагрева. Установка расположена на площадке Калхэм и эксплуатируется Управлением по атомной энергии Великобритании (UKAEA); модернизация системы нагрева расширяет её экспериментальные возможности и обеспечивает поддержку физических и инженерных исследований, необходимых для будущих термоядерных электростанций.

Двухпучковая камера имеет двухъярусную компоновку и предназначена для размещения двух новых инжекторов нейтральных пучков. Оборудование передаёт энергию путём инжекции высокоэнергетичных нейтральных атомов в плазму; после завершения модернизации мощность нейтрального пучкового нагрева установки, как ожидается, возрастёт с 4,4 МВт до 8,8 МВт, а целевая температура плазмы — с примерно 30 млн °C до примерно 60 млн °C. Более высокая мощность нагрева предоставит исследователям возможность изучать экспериментальные условия, приближенные к потребностям будущих термоядерных электростанций.

Повышение мощности нагрева также будет способствовать исследованиям отвода тепла. MAST Upgrade оснащён дивертором Super-X, который снижает тепловую нагрузку на обращённые к плазме компоненты за счёт оптимизации путей отвода частиц и тепла. Предыдущие эксперименты уже продемонстрировали преимущества этой конфигурации в отводе тепла; последующие эксперименты при более высоких уровнях мощности продолжат проверку характеристик соответствующих технологий, накапливая опыт для проектирования британской прототипной термоядерной электростанции STEP и других термоядерных установок.

Параллельно ведутся сопутствующие инженерные работы вокруг двухпучковой камеры, включая изготовление и монтаж модулей пучковых линий, сборку крионасосов, установку инжектора положительных ионов, а также перенос и повторное использование силового оборудования и создание системы нагрева на электронно-бернштейновских волнах. Общая масса камеры с крышкой в полностью собранном виде составляет около 15 тонн, объём — около 20 кубических метров; камера изготовлена из нержавеющей стали 316L. После завершения монтажа основного оборудования команда проведёт наладку вакуумной системы и связанного оборудования, а затем перейдёт к последующему этапу научных экспериментов.