170 likes | 343 Views
Maa kiirgusvööndid. 65 m T. 2 5 m T. S. N. Plasma magnetväljas. Kaarlahendus : n + /( n + + n ) =0,1. B = 0. B = 0,4 T. Low pressure. High pressure. Pintšefekt. i. 15 cm. 3 mm. B. s. Ar : p = 30 Pa. I max = 30 kA. 10 6 K. Ar 8+. l = 46,9 nm. MHD generaator.
E N D
Maa kiirgusvööndid 65 mT 25 mT S N
Plasma magnetväljas Kaarlahendus: n+/(n++n) =0,1 B = 0 B = 0,4 T Lowpressure Highpressure
Pintšefekt i 15 cm 3 mm B s Ar: p = 30 Pa Imax = 30kA 106 K Ar8+ l = 46,9 nm
MHD generaator Soojusmasina kasutegur i Faraday generaator Põlemiskamber u B Halli efekt
Tuumade liitumisel baseeruv energeetika (fusion) >104 eV 10-15 m Selleks, et ületada elektrilisest tõukejõust tingitud potentsiaalbarjäär, peab mv2/2 > ef ehk T 108 K Siit nimetus – termotuumareaktsioon. Võrdluseks: Päikese pind – 6000 K, Päikese tuum – 107 K
Termotuumareaktsiooni füüsikaline tagapõhi D + T s(e) Deuteeriumit on rohkem kui piisavalt, triitiumit tuleb toota Isotermiline plasma,Maxwelli jaotus
Süttimine (ignition) ITER: International Thermonuclear Experimental Reactor: 500 MW, 500 s Energia: 16 MW, 1 s 4He: Ech = 3,5 MeV Teke: Teke kadu T 10 keV JT 60: 1.53e21
Magnetiline sulustamine - toroid Bq ioon grad B: E elektron Erimärgilised triivivad eri suundades
Bf Eisõltulaengukandjamärgist Bq E i Bf Bq e
Tokamak (тороидальнаякамера с магнитнымикатушками) Bf Bq I Ip(t)
Tokamak JET (Culham) StellaraatorWendelstein 7 X (Greifswald)
Ei ole kahtlust, et nii Lawsoni kriteerium kui ka väljundvõimsuse suhe sisendvõimsusse Q > 1 saavutatakse. Probleemid on mujal, üks nendest: ei ole võimalik täielikult välistada plasma kokkupuudet reaktori seintega Plasma jahutatakse maha, seinte vastupidavus väheneb jne
Be CFC W 4 6 74 atomic number Z max. allowable concentration ~3 % ~2 % ~20 ppm thermal conductivity [W/mK] 190 200 ... 500 140 melting point [°C] 1285 >2200 (subl.)(subl.thr.) 3410 thermal expansion [10-6 K-1]* 11.5 ~ 0 ** 4.5 n-irradiation behaviour swelling decrease in activation Reaktori esiseina materjalid: Neutronitega kiiritamine Dpa – displacementperatom
Praegu: “post mortem” analüüs W, 0,5-1,5 mm SIMS analyse Otsene meetod: LIBS L A S E R On vaja “in situ” analüüsi
t = 2-4 s (ne ~ 1020 m-3) Lawsoni kriteerium: R i Tmax = 3-4 keV Plasma kuumutamine 1. Oomiline 2. a-osakesed 3,5 MeV 3. Kõrgsagedus
Plasma kuumutamine (H, D, T) 4. Neutraalsed osakesed > 50 keV
Lawsoni kriteerium: 1 mm Newtoni III seadus! Laserkiirgus E Inertsiaalne sulustamine 1012 atm 10-8 s Vajalik energia: 1014 J