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2021年5月,俄罗斯联邦政府宣布向库尔恰托夫研究所(National Research Center Kurchatov Institute,NRCKI)拨款49亿卢布(约合6,660万美元),用于T-15MD托卡马克热核装置的技术改造。按照计划,改造工作将在2024年完成。
一、装置概览
T-15MD(Tokamak-15 Modified Divertor),即T-15托卡马克装置的升级版。T-15托卡马克是全球首座使用超导磁体来控制等离子体的原型聚变堆。T-15MD对原装置的所有主要部件都进行了现代化改造,从辅助等离子体加热和电流驱动系统到新的非超导银铜磁体系统。T-15MD计划实验ITER和未来聚变反应堆的最佳的运行参数,并探索混合聚变/裂变模型的可行性,同时还可以进一步开发和研究新型聚变等离子体技术,如液态锂第一壁和偏滤器组件以及无感电流驱动等等。
T-15MD主体部分由电磁系统、真空室和工程系统三个部分组成。其中:电磁系统包括由16个D形线圈组成的具有拱形结构的环形绕组、极向磁体系统和支撑装置。真空室呈椭球形,内部设有16个诊断端口和136个用于不同研究目的的端口。工程系统包括真空泵系统、水冷系统、能量供应系统、信息与控制系统,为电磁系统和真空室供应电能、提供冷却。
库尔恰托夫研究所最早于1943年3月在莫斯科成立,前身是专业从事核武器开发的苏联科学院第2研究院,现隶属于俄罗斯联邦政府,是俄罗斯在高能物理和核物理领域最重要、最久负盛名的研发机构。除了热核聚变领域的研究,库尔恰托夫研究所在国防安全、科研等多个领域也成就斐然,开发了苏联第一个回旋加速器、第一颗原子弹、欧洲第一座核反应堆、世界第一颗热核炸弹、第一座商业核电站、第一艘核潜艇和核动力破冰船等等。1960年,苏联“原子弹之父”库尔恰托夫(曾担任实验室第一任主任)逝世,“苏联科学院第2研究院”正式更名为“库尔恰科夫研究所”。
二、预期目标
三、突出特点
-紧凑的高功率设计:高功率和紧凑尺寸的结合,使得能够在较小的体积内实现高参数的等离子体实验,有助于提高实验的效率和经济性。
-强大的辅助加热和电流驱动系统:配备中性束注入(NBI)、电子回旋共振加热(ECRH)、低混合波加热(LHCD)和离子回旋共振加热(ICRH),总输入功率达到15-20MW。
-先进的控制系统:使用集成化信息管理系统操作,帮助实现从实验准备到执行全阶段的自动化控制。
-全面的诊断设备:配置了用于测量离子温度的电荷交换复合光谱学(CXRS)和用于测量电子温度的汤姆森散射方法。
四、核心参数
五、发展历程
六、部分供应商
参考资料:
https://zh-cn.topwar.ru/183141-tokamak-t-15md-novye-vozmozhnosti-dlja-rossijskoj-i-mirovoj-nauki.html
https://www.iter.org/newsline/-/3622
https://www.iter.org/newsline/152/477
http://nrcki.ru/
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