2007年10月15日
ASDEX升级在马克斯·普朗克(IPP)等离子体物理研究所最近来自德国成为世界上第一个也是唯一的设备允许的实验与墙完全复合金属,viz.钨。结果是高度承诺:钨作为墙材料也可以提供一个有吸引力的解决方案ITER国际融合实验。
IPP的目标是开发一个发电厂,像太阳,能源来自原子核的聚变。它的可行性,证明了ITER(拉丁语“方法”)国际实验反应堆的核聚变能量500兆瓦。建筑将在明年开始Cadarache在法国。这里的目的是限制氢气燃料——一个电离低密度,磁场中的“等离子体”——笼不让它碰墙,然后热点火温度超过1亿度。的一个主要挑战是实现可容忍的热等离子体与壁之间的相互作用的封闭容器。
问题这里的问题是,高能等离子体粒子可以将原子从墙上,然后穿透等离子体和污染它。欧洲杯猜球平台与光氢,重原子从墙上不完全电离,即使在高温熔化。越电子仍然绑定到原子核,他们从等离子体中汲取更多的能量,释放它然后紫外和x射线。以这种方式他们冷却等离子体和纯化,从而减少融合率。而轻杂质的浓度仍可容忍的,百分之几的极限等重杂质铁或铬要低得多。因此现在的设备都使用轻质材料的墙,如铍或碳。欧洲杯足球竞彩这两个也设想ITER试验反应堆的墙壁。
然而,ITER铍和碳不再是没有问题:溅射的轰炸时氢是相对较高的。高的氢通量大ITER等离子因此引起严重的物质侵蚀。此外,氢粒子容易积聚在碳,在ITER所以也它的欧洲杯猜球平台放射性版本中,氚,为了安全起见,这是非常不可取的。包墙完全与钨排除这些问题与光元素:钨提供有利的热性能,低溅射引起的氢,并没有长期积累的氚。这使得关键的问题有多少的钨颗粒可以穿透等离子体的核心。欧洲杯猜球平台最近的ITER估计表明,它可能不是一个多几百四舍五入。
钨在IPP先锋实验测试钨作为墙材料是来自ASDEX升级实验。尽管糟糕的经历在其他实验室,IPP始于1996年钨应用于特殊领域的墙上否则完全复合碳砖。ITER-like这依赖于所选择的不同,即冷等离子体边缘ASDEX升级。阳性结果促使进一步减少的碳。目的是检查如何影响等离子体及其与钨的交互组件。为了不危及其他研究目标、钨表面只有先后扩大。可靠地确定等离子体中特定的钨浓度积累不是一件简单的事,所以当越少排放损失不仅是由于单个杂质。一旦开发必要的测量方法,它被发现,然而,即使是一个广泛的钨表面不过分影响ASDEX升级的等离子体。
还有待证明,即使是完整的金属包层容器兼容有利的等离子体状态通缉ITER——比如high-confinement政权IPP开发。最后碳砖被取代后,所有表面仔细清洗,实验最近恢复与纯钨墙。确保清洁实验条件没有度假,否则标准预处理与硼的船。为了减少损失杂质辐射,这个过程用于墙表面涂一层薄薄的硼的硼氢气体辉光放电。然而,在ITER或随后的电厂这将不再是可能的。
ASDEX升级因此也开始不渗硼和成功:钨浓度低于临界阈值,可以实现所需的有利的等离子体状态的质量只有轻微的损失。进一步的调查将瞄准完全检查兼容性钨ITER-relevant等离子体状态。决定性的问题将是永久的“好”high-confinement是否可以实现等离子体渗硼。这项工作IPP大约有两年之前,决定ITER的内墙。