STRAHL, der Gemeinsame europäische Ring, ist ein magnetisches Beschränkungsplasmaphysik-Experiment, das in Oxfordshire, das Vereinigte Königreich gelegen ist. Es ist zurzeit die größte Möglichkeit seiner Art in der Operation. Sein Hauptzweck ist, den Weg zur zukünftigen Kernfusion experimentelle tokamak Reaktoren wie ITER zu öffnen, und.

Aufbau

Der Reaktor ist auf einem pensionierten Marineflugplatz in der Nähe von Culham, Oxfordshire - RNAS Culham (HMS Nashornvogel) im Vereinigten Königreich gelegen: Der Aufbau der Gebäude, die das Projekt aufnehmen, wurde durch den Makadam-Aufbau übernommen, 1978 mit dem Ring-Saal anfangend, der im Januar 1982 wird vollendet. Der Aufbau des Experimentes selbst hat sofort nach der Vollziehung des Ring-Saals mit den ersten Experimenten begonnen, die 1983 beginnen.

Die Bestandteile für das STRAHL-Experiment sind aus Herstellern überall in Europa mit diesen zur Seite transportierten Bestandteilen gekommen.

Wegen der äußerst hohen Macht-Voraussetzungen für den tokamak und der Tatsache, dass Macht vom Hauptbratrost zieht, wird beschränkt, zwei große Schwungrad-Generatoren wurden gebaut, um diese notwendige Macht zur Verfügung zu stellen. Jedes 775-Tonne-Schwungrad kann bis zu 225 rpm spinnen. Ein Generator stellt Macht für die 32 toroidal Feldrollen, anderen für innere poloidal Feldrollen zur Verfügung. Die Außenfeldrollen ziehen ihre Macht vom Bratrost.

Betriebsgeschichte

STRAHL wurde von der Euratom mit einem diskriminierenden Arbeitssystem ursprünglich aufgestellt, das nichtbritischem Personal erlaubt hat, an mehr angestellt zu werden, als zweimal die Gehälter ihrer britischen Entsprechungen. Der britische Personal hat schließlich diese Praxis für illegal erklären lassen, und wesentliche Schäden wurden am Ende 1999 zum UKAEA Personal, und später Auftragnehmern ersetzt. Das war der direkte Grund des Endes der Operation der Euratom der Möglichkeit.

Im Dezember 1999 hat der internationale Vertrag des STRAHLES geendet, und United Kingdom Atomic Energy Authority (UKAEA) hat dann das Handhaben der Sicherheit und Operation der STRAHL-Möglichkeiten im Auftrag seiner europäischen Partner übernommen. Von dieser Zeit (2000) wurde das experimentelle Programm des STRAHLES dann von European Fusion Development Agreement (EFDA) Nahe Unterstützungseinheit koordiniert.

STRAHL hat im Laufe 2003 mit dem Jahr funktioniert, in Experimenten mit kleinen Beträgen von Tritium kulminierend. Für den grössten Teil von 2004 wurde STRAHL für eine Reihe von Hauptsteigungen geschlossen, seine verfügbare Gesamtheizungsmacht zu mehr als 40 MW vergrößernd, weiteren für die Entwicklung von ITER wichtigen Studien ermöglichend, übernommen zu werden. Gegen Ende September 2006 wurde die C16 experimentelle Kampagne mit dem Ziel angefangen, ITER ähnliche Operationsdrehbücher zu studieren.

Im Oktober 2009 wurde eine 15-monatige Stilllegungsperiode angefangen, und Verbesserungen wurden zum tokamak, einschließlich des Ersetzens von Kohlenstoff-Bestandteilen im Vakuumbehälter mit dem Wolfram und den Beryllium gebildet, um die Bestandteile des STRAHLES mehr in Übereinstimmung mit denjenigen zu bringen, die für ITER geplant sind. Heizung der Macht wurde auch durch 50 % vergrößert, die neutrale Balken-Macht bringend, die für das Plasma bis zu 34MW verfügbar ist, und diagnostisch ist, und Kontrollfähigkeiten wurden verbessert. Insgesamt wurden mehr als 86,000 Bestandteile im Ring während der Stilllegung geändert.

Mitte Mai 2011 hat die Stilllegung sein Ende erreicht. Die erste experimentelle Kampagne nach der Installation der "ITER ähnlichen Wand" hat am 2. September angefangen.

Ausrüstungsfähigkeit

STRAHL wird mit entfernten behandelnden Möglichkeiten ausgestattet, mit der Radioaktivität fertig zu werden, die durch Tritium des schweren Wasserstoffs (D-T) Brennstoff erzeugt ist, der der für die erste Generation von Fusionskraftwerken vorgeschlagene Brennstoff ist. Während des Aufbaus von ITER bleibt STRAHL der einzige große Fusionsreaktor mit Möglichkeiten, die dem Berühren der von der D-T Fusion veröffentlichten Radioaktivität gewidmet sind. Die Energieerzeugung Rekordläufe vom STRAHL und TFTR hat 50-50 D-T Kraftstoffmischungen verwendet.

Während einer vollen D-T experimentellen Kampagne 1997 hat STRAHL eine Weltrekordmaximalfusionsmacht von 16 MW erreicht, die zu einem gemessenen Gewinn Q, von etwa 0.7 entspricht. Q ist das Verhältnis der Fusionsmacht, die erzeugt ist, um Heizungsmacht einzugeben. Um Einträglichkeit zu erreichen, ist ein Q-Wert, der größer ist als 1, erforderlich. Ein Selbstunterstützen brennendes Plasma verlangt mindestens Q=5 (da die Alphateilchen einen fünften die Fusionsenergie tragen) und ein Kraftwerk verlangt mindestens Q=10. Bezüglich 1998 wird ein höherer Q 1.25 für den JT-60 tokamak gefordert; jedoch wurde das unter echten D-T Bedingungen nicht erreicht, aber von Experimenten extrapoliert, die mit einem reinen schweren Wasserstoff (D-D) Plasma durchgeführt sind. Ähnliche Extrapolationen sind für das STRAHL nicht gemacht worden, aber es ist wahrscheinlich, dass Zunahmen in Q über die 1997-Maße jetzt erreicht werden konnten, wenn Erlaubnis, eine andere volle D-T Kampagne zu führen, gewährt wurde. Arbeit hat jetzt auf ITER begonnen, weiter Fusionsmacht zu entwickeln.

Maschineninformation

• Gewicht des Vakuumbehälters: 100 Tonnen
• Gewicht der toroidal Feldrollen: 384 Tonnen
• Gewicht des Eisenkerns: 2800 Tonnen
• Wandmaterial: Völlig spart Beryllium Wolfram 'Auslassventil'
• Plasmahauptradius: 2.96 M
• Geringer Plasmaradius: 2.10 M (vertikaler), 1.25 M (horizontaler)
• Flache Spitzenpulslänge: 20-60 s
• Toroidal magnetisches Feld (auf der Plasmaachse): 3.45 T
• Plasmastrom: 3.2 Magister artium (kreisförmiges Plasma), 4.8 Magister artium (D-Gestalt-Plasma)
• Lebenszeit des Plasmas: 20-60 s
• Hilfsheizung:
• Neutrale Balken-Einspritzung, die 23 MW heizt
• Radiofrequenz, die 15 MW heizt
• Hauptdiagnostik:
• Sichtbare/infrarote Videokameras
• Zahlreiche magnetische Rollen - stellen magnetisches Feld, Strom und Energiemaße zur Verfügung
• Thomson, der Spektroskopie streut - stellt Elektron-Temperatur- und Elektrondichte-Profile des Plasmas zur Verfügung
• Anklage-Austauschspektroskopie - stellt Unreinheitsion-Temperatur, Dichte und Folge-Profile zur Verfügung
• Interferometers - Maß-Linie hat Plasmadichte integriert
• Elektronzyklotron-Emissionsantennen - schnell, hohes Entschlossenheitselektron Temperaturprofile
• Visible/UV/X-ray Spektrometer - Temperaturen und Dichten
• Neutrondiagnostik:
• Das Neutronzählen: Die Zahl von Neutronen, das Plasma verlassend, bezieht sich direkt auf die Fusionsmacht.
• Neutronspektroskopie - Neutronenergie bezieht sich auf den Ion-Geschwindigkeitsvertrieb und folglich die Kraftstoffreaktionsfähigkeit.
• Bolometers - Energieverlust vom Plasma
• Verschiedene materielle Untersuchungen - eingefügt ins Plasma, um direkte Maße von Durchflüssen und Temperaturen zu nehmen
• Weiche Röntgenstrahl-Kameras, um MHD Eigenschaften von plasmas zu untersuchen
• Zeit hat aufgelöst, dass Neutronertrag kontrolliert
• Harter Röntgenstrahl kontrolliert
• Elektronzyklotron-Emission Raumscanner

Links

• STRAHL-Seiten auf der EFDA Website
• Culham Zentrum für die Fusionsenergie
• Die Atomenergie-Autorität des Vereinigten Königreichs
• Die Information der IAEO über das STRAHL
• Fotos vom STRAHL-Ring-Saal

Quellen

• Fusionsreaktoren, die von HowStuffWorks erklärt sind

• T. Fujita, u. a., "Hohe Leistungsexperimente in umgekehrtem JT-60U scheren Entladungen", Kernfusion, Vol 39, Seite 1627 (1999)