리튬토카막 실험
Lithium Tokamak Experiment| 리튬토카막 실험 | |
|---|---|
.jpg) LTX의 혈장 용기 | |
| 디바이스 타입 | 토카막 |
| 위치 | 프린스턴, 뉴저지, 미국 |
| 제휴 | 프린스턴 플라즈마 물리학 연구소 |
| 역사 | |
| 건설 연월일 | 2000 (CDX-U로서) |
| 운용년도 | 2008–현재 |
| 선행 | 현재 드라이브 실험 업그레이드(CDX-U) |
| 링크 | |
| 웹 사이트 | 리튬토카막실험(LTX) |
리튬 토카막 실험(LTX)과 그 전신인 Current Drive Experiment-Upgrade(CDX-U)는 Princeton Plasma Physical Laboratory에서 액체 리튬을 플라즈마 대면 구성 요소(PFC)로 연구하기 위한 전용 장치입니다.
PFC로서의 리튬의 이점
상업용 핵융합 발전 개발을 위한 진행 중인 연구 문제 중 하나는 첫 번째 벽으로도 알려진 원자로 용기의 플라즈마 방향 부분에 대한 재료의 선택이다.대부분의 원자로는 고진공으로 작동하기 때문에 빈 내부에 대한 자석의 내부 압력에 저항하기 위해 고강도 재료를 필요로 한다.전형적인 재료는 다양한 강철 합금과 같은 다른 화학 및 원자 공정에서 사용되는 재료입니다.
불행하게도, 이러한 동일한 물질은 핵융합 원자로에서 사용될 때 많은 단점을 가지고 있다.한 가지 주요 문제는 누출된 핵융합 연료가 물질에 닿으면 냉각되어 낮은 온도에서 연료량으로 돌아가 연료 전체를 냉각시킨다는 것입니다.이것은 "재활용"으로 알려져 있습니다.다른 하나는 이러한 반응들이 금속 원자를 분출할 수도 있고, 높은 원자 질량 또는 "높은 Z" 때문에, 그것들이 가열될 때, 그들은 또한 플라스마 연료를 냉각시키는 많은 양의 X선을 방출한다는 것입니다.
액체 리튬 PFC의 매력적인 특징 중 하나는 재활용을 사실상 없앤다는 것입니다.이것은 리튬이 원자 수소와 높은 화학 반응성을 가지고 있고, 수소는 PFC에 유지되기 때문입니다.게다가 리튬은 낮은 원자 번호 Z를 가지고 있다.Z가 증가함에 따라 방사선이 강하게 증가하기 때문에 플라즈마로 끝날 수 있는 PFC 물질로부터의 방사선에 의해 가능한 한 낮은 에너지 손실을 얻을 수 있습니다.마지막으로, 흐르는 액체 리튬은 원자로 벽에서 예상되는 고출력 밀도를 잠재적으로 처리할 수 있다.
토카막 공연
모든 주요 토카막은 낮은 재활용 조건에서 최고의 성능을 얻었습니다.완전히 재활용되지 않는 벽을 달성할 수 있다면, 자기 구속의 기본 [citation needed]성격이 바뀔 것이라고 이론이 예측하고 있다.온도 및 밀도 프로파일과 플라즈마 전류 분포는 잠재적으로 유해한 플라즈마 불안정성을 제거할 수 있습니다.또한 에너지와 입자의 손실을 일으키는 수송 메커니즘이 감소하여 에너지 구속이 높은 플라즈마가 발생할 [citation needed]수 있습니다.
CDX-U
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2000년부터 [1]2005년까지 PPPL로 운영.
광역 액체 리튬 PFC의 첫 번째 테스트로서 CDX-U는 리튬을 함유하는 트로이덜 트레이를 진공 챔버 바닥에 설치했습니다.이 부분 비재활 PFC에서도 플라즈마 성능이 크게 향상되었습니다.불순물이 감소하였고,[1] 2005년에는 에너지 제약이 극적으로 개선되었다(x6).
CDX-U에서 LTX로의 변환
보다 완전한 비재활용 PFC를 달성하기 위해 CDX-U 진공 용기를 분해하여 내부에 가열된 내부 쉘을 설치했습니다.이것은 CDX-U를 LTX로 변환하기 위한 중요한 단계였습니다.
LTX는 2008년에 첫 번째 플라즈마를 개발했으며 [1]2010년에 리튬 벽면 코팅으로 처음 가동했다.
건설
이 포탄은 3/8인치 동판으로 제작되었으며, 스테인리스 스틸 라이너가 폭발적으로 접합되어 있었습니다.내부 LTX 쉘의 스테인리스강 플라즈마 면은 전자 빔 증발기를 사용하여 샷 사이에 리튬으로 코팅됩니다.셸 온도를 리튬의 융점 이상으로 유지함으로써 LTX PFC 면적(약 5m2)의 90%가 재활용되지 않는 액체 리튬으로 구성됩니다.
LTX-β
2016년부터 2019년까지 LTX가 [2]LTX-β로 업그레이드되었습니다.업그레이드로 인해 자기장이 약 3분의 2 증가했고 중성 빔 인젝터 [2]가열이 500kW 증가했습니다.업그레이드된 시설의 첫 결과는 2020년 [3]8월에 보고되었다.
