Калемский центр термоядерной энергии - Culham Centre for Fusion Energy

Калемский центр термоядерной энергии
Culham-Science-Centre.jpg
Аэрофотоснимок Калэмского центра термоядерной энергии
Учредил1965 (1965)
Тип лаборатории
Национальная научно-исследовательская лаборатория
Поле исследований
Сотрудники900
Место расположенияCulham, Оксфордшир, Англия
51 ° 39′32 ″ с.ш. 1 ° 13′42 ″ з.д. / 51,65889 ° с.ш.1,22833 ° з. / 51.65889; -1.22833Координаты: 51 ° 39′32 ″ с.ш. 1 ° 13′42 ″ з.д. / 51,65889 ° с.ш.1,22833 ° з. / 51.65889; -1.22833
Операционное агентство
Управление по атомной энергии Соединенного Королевства
Интернет сайтwww.ccfe.ac.Великобритания
карта

В Калемский центр термоядерной энергии (CCFE) - национальная лаборатория Великобритании для термоядерные исследования. Он расположен в Culham Science Center, возле Culham, Оксфордшир, и является местом Совместный европейский тор (JET), Мегаамперный сферический токамак (МАСТ) и теперь закрытый Токамак с малым плотным соотношением сторон (НАЧНИТЕ).

Ранее известная как UKAEA Culham, лаборатория была переименована в октябре 2009 года в рамках организационных изменений в ее головном органе, Управление по атомной энергии Соединенного Королевства (UKAEA).[1]

С 2016 года директором является профессор. Иэн Чэпмен, и в центре ведется работа над окончательным детальным проектированием ИТЭР а также подготовительные работы в поддержку ДЕМО.

В 2014 году было объявлено, что в центре разместятся новые RACE (удаленные приложения в сложных средах).

Culham Science Center

Центр занимает место бывшего аэродрома Королевского флота. RNAS Culham (HMS Hornbill), который был передан UKAEA в 1960 году. UKAEA продолжает эксплуатировать участок и является основным арендатором.

Помимо CCFE, в центре находится штаб-квартира UKAEA, а также множество коммерческих и других организаций.

Он также является домом для футбольного клуба воскресной лиги Upper Thames Valley JET F.C.

История

UKAEA официально открыло лабораторию Калхэма в 1965 году, переместив свои исследовательские работы по термоядерному синтезу из соседнего Сайт исследований Харвелла. Калхэм также объединил деятельность по термоядерному синтезу в Олдермастоне и других местах в Великобритании, чтобы сформировать национальный центр исследований термоядерного синтеза. Джон Адамс, который впоследствии стал генеральным директором ЦЕРН, был назначен первым директором лаборатории.

Калхэм провел почти 30 различных экспериментов за первые два десятилетия своей работы, когда были опробованы различные концепции синтеза; среди них ударные волны, магнитные зеркальные машины, стеллараторы и левитроны. В 1970-х годах исследования были сосредоточены на термоядерный синтез с магнитным удержанием с использованием токамак устройство, которое стало наиболее перспективным проектом для будущего термоядерного реактора. В конце 1960-х ученые Калхэма уже помогли в разработке токамака, используя лазерное рассеяние методы измерения для проверки многообещающих результатов, достигнутых российским прибором Т3).[2] Это привело к принятию токамака большинством научно-исследовательских институтов термоядерного синтеза во всем мире.

В 1977 году после длительных переговоров Калхэм был выбран в качестве площадки для токамака Joint European Torus (JET).[3] Строительство началось в 1978 году и было завершено вовремя и в рамках бюджета, первая плазменная установка была произведена в июне 1983 года. С тех пор установка продолжила выполнение ряда вех в области термоядерного синтеза, включая первую демонстрацию управляемой дейтерий-тритиевой мощности термоядерного синтеза (1991) и рекордная выходная мощность термоядерного синтеза - 16 мегаватт (1997 г.).[4] Первоначально объект JET находился в ведении многонациональной команды как отдельное предприятие на площадке Culham в соответствии с соглашением о совместном предприятии JET. Однако с 2000 года UKAEA отвечает за работу JET от имени своих европейских партнеров по исследованиям в рамках контракта с Европейская комиссия.

В 1980-х годах лаборатория Калхэма сыграла важную роль в разработке сферический токамак концепция - более компактная версия токамака, в которой плазма удерживается в более плотном магнитном поле в форме «яблока с сердечником» вместо традиционной тороидальной конфигурации. Считается, что это дает потенциальные преимущества, позволяя создавать более эффективные термоядерные устройства меньшего размера. Эксперимент START (токамак с малым жестким соотношением сторон) в Калхэме (1991–1998 гг.) Был первым полноразмерным сферическим токамаком. Его впечатляющие характеристики привели к созданию более крупного устройства MAST (Mega Amp Spherical Tokamak), которое работало с 2000 по 2013 год.

Директора

Текущая деятельность

Британская программа фьюжн

CCFE имеет обширную программу деятельности, включающую физику плазмы токамаков, технологические разработки для прототипа термоядерной электростанции DEMO, разработку материалов, подходящих для термоядерной среды, инженерные работы, обучение студентов, выпускников и учеников, а также общественную и промышленную работу. виды деятельности.

Он также участвует в скоординированной европейской программе, которой руководит EUROfusion консорциум научно-исследовательских институтов. Он направлен на выполнение европейской дорожной карты по термоядерному синтезу с целью достижения термоядерного электричества к 2050 году.

CCFE участвует в ряде других международных совместных проектов, в частности, в токамаке ИТЭР, строящемся в Кадараше во Франции. Помимо участия в научной подготовке к ИТЭР с помощью экспериментов по физике плазмы в Калхэме, CCFE разрабатывает технологии для проекта, такие как приложения для дистанционного управления, специальные системы нагрева и приборы для измерения плазмы («диагностика»).

MAST Обновление

В центре внимания британской программы внутреннего термоядерного синтеза - MAST Upgrade - более мощный и лучше оснащенный преемник Мегаамперный сферический токамак. В настоящее время строительство MAST Upgrade начнется в 2019 году.

Обновление MAST будет реализовано в три этапа. Финансирование согласовано с Совет по инженерным и физическим наукам для модернизации активной зоны (стадия 1а), которая будет готова к плазменным операциям в 2019 году. Два дополнительных этапа (стадия 1b и стадия 2) последуют в последующие годы при условии финансирования.

MAST Upgrade состоит из трех основных задач:

  1. Сделайте довод в пользу слияния Оборудование для тестирования компонентов (CTF). CTF будет проверять реакторные системы на ДЕМО, а сферический токамак рассматривается как идеальный вариант для сооружения;
  2. Добавить в базу знаний по ИТЭР и помочь решить ключевые проблемы физики плазмы для обеспечения успеха;
  3. Системы испытательных реакторов. MAST Upgrade станет первым токамаком, который опробует инновационный Super-X дивертор - мощная выхлопная система, снижающая энергетические нагрузки от частиц, покидающих плазму. В случае успеха Super-X можно будет использовать в ДЕМО и других будущих термоядерных устройствах.

Объединенный европейский тор (JET)

CCFE несет ответственность за работу и безопасность JET объектов от имени EUROfusion. Его инженеры также обеспечивают техническое обслуживание и модернизацию устройства JET в соответствии с требованиями исследовательской программы. Обновления в основном выполняются с использованием сложных удаленное управление система, которая исключает необходимость ручного ввода. Например, в 2009-2011 годах инженеры удаленного управления разобрали внутреннюю часть JET, чтобы установить новую внутреннюю стену из 4500 плиток, чтобы исследователи могли тестировать материалы для будущего токамака ИТЭР.

Кроме того, CCFE участвует в научной программе JET вместе с другими 28 исследовательскими организациями EUROfusion по всей Европе.

Финансирование

Финансирование отечественной программы термоядерного синтеза CCFE обеспечивается за счет гранта Исследовательского совета по инженерным и физическим наукам. Работа JET финансируется в рамках двустороннего контракта между Управлением по атомной энергии Соединенного Королевства и Европейской комиссией, который действует до конца 2018 года.

Эффект Brexit

Согласно новостному сообщению BBC от 29 ноября 2016 г .: «Поскольку голосование за Brexit многие в центре стали «крайне нервничать» из-за неуверенности в отношении будущего финансирования и свободы передвижения. Пятеро исследователей уже вернулись в континентальную Европу, а другие, как сообщается, рассматривают свои позиции ".[6]

Рекомендации

  1. ^ «Открытие Culham Center for Fusion Energy», Калемский центр термоядерной энергии, 31 октября 2009 г.
  2. ^ Форрест, Майкл (2011) Лазеры в вишневых садах, Тандемный пресс, ISBN  978-0-9568557-0-1
  3. ^ Клери, Дэниел (2013) Кусочек Солнца, Duckworth Overlook, Лондон, стр. 143-146, ISBN  978-0-7156-4525-3
  4. ^ «Выстрелы DT слышны во всем мире», Журнал ИТЭР, декабрь 2013 г.
  5. ^ http://www.ccfe.ac.uk/Key_staff.aspx
  6. ^ Шукман, Давид. "У британской лаборатории ядерного синтеза неопределенное будущее". Новости BBC. BBC. Получено 6 февраля 2018.

внешняя ссылка