Nüvə birləşmə reaktorları iki yüngül atom nüvəsini birləşdirərək (yəni birləşdirərək) daha ağır nüvə yaratmaqla enerji yarada bilən yüksək güclü texnologiyalardır. Bu birləşmə reaksiyaları böyük miqdarda enerji buraxır, daha sonra istixana qazları buraxmadan elektrik enerjisinə çevrilə bilər.

Ən etibarlı və perspektivli birləşmə reaktor dizaynlarından biri tokamak adlanan reaktordur. Tokamaklar plazmanı (yəni, həddindən artıq isti, elektrik yüklü qazı) sintez reaksiyalarının baş verməsi üçün lazım olan müddət ərzində məhdudlaşdırmaq və qızdırmaq üçün pişişəkilli maqnit sahəsindən istifadə edən cihazlardır.

Böyük miqdarda təmiz enerji istehsal etmək potensialına baxmayaraq, gələcək reaktor tokamakları birləşmə reaksiyaları nəticəsində yaranan intensiv istiliyin idarə olunmasında böyük çətinliklərlə üzləşə bilər . Xüsusilə, qapalı plazmanın bəziləri reaktorların divarları ilə qarşılıqlı əlaqədə ola bilər, onlara zərər verə bilər və həm davamlılığına, həm də performansına mənfi təsir göstərə bilər.

École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) TCV tokamak təcrübəsinin tədqiqatçıları bu yaxınlarda tokamakların həddindən artıq istiləşməsinin qarşısını ala biləcək, onlara artıq istilik atmağa imkan verən və bununla da zamanla onların performansını potensial olaraq artıra bilən yeni plazma şüalanma formasını kəşf etdilər.

Təklif etdikləri və X-nöqtəli hədəf radiatoru (XPTR) adlandırdıqları yeni həll Physical Review Letters- də dərc olunan bir məqalədə təqdim edildi .

“Divertorun istilik yüklərinin azaldılması gələcək füzyon elektrik stansiyaları üçün əsas problemdir” deyə məqalənin ilk müəllifi Kenneth Lee Phys.org-a bildirib.

“Perspektivli yanaşmalardan biri, X nöqtəsi radiatoru plazma enerjisini X nöqtəsinə yaxın yerə yayır, lakin onun nüvəyə yaxınlığına görə miqyaslılıq qeyri-müəyyəndir. Biz əməliyyat diapazonunu genişləndirmək və əsas plazmanın məhdudlaşdırılmasını saxlamaq üçün divertor kanalı boyunca ikinci dərəcəli X nöqtəsinin əlavə edilməsinin təsirini eksperimental olaraq araşdırırıq – bu konsept X-nöqtəsi kimi tanınır.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1748862634&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-tokamaks-overheating.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSJdLFsiQ2hyb21pdW0iLCIxMzcuMC43MTUxLjU1Il0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1748862634693&bpp=1&bdt=272&idt=-M&shv=r20250528&mjsv=m202505270101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748862586%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748862586%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748862586%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6044883051792&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2079&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092200%2C42531706%2C95333409%2C95353386%2C95360390%2C95362441%2C42533293%2C95361624%2C95362171&oid=2&pvsid=5770466489030716&tmod=1648405896&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=85

Tokamaklarda X nöqtəsi maqnit sahəsi xətlərinin sırf toroidal şəkildə keçdiyi yerdir ki , bu da plazmanın formalaşmasında və istiliyi “divertor” kimi tanınan dar bir maqnit huni vasitəsilə nüvədən uzaqlaşdıran mərkəzidir. X nöqtəsi radiatorları plazma istiliyinin böyük bir hissəsini X nöqtəsinə yaxın yerdə vahid şüalanmaya çevirən plazma iş şəraitidir.

Li və onun həmkarları öz məqalələrində plazmanın məhdud olduğu zonadan kənarda yerləşən divertor boyunca başqa bir X nöqtəsinin tətbiqi üzrə təcrübələr aparırlar. Bu ikinci dərəcəli X nöqtəsinin əlavə edilməsi artıq istiliyin aradan qaldırılmasını daha da dəstəkləyə bilər, beləliklə, tokamakın zədələnməsinin qarşısını alır və davamlılığını artırır.

“Biz ikinci dərəcəli X nöqtəsini təqdim etmək üçün TCV tokamak-ın unikal maqnit formalaşdırma çevikliyindən istifadə edirik və biz plazma nüvəsindən uzaqda lokallaşdırılmış şüalanma (“XPTR”) aşkar etdik ki, bu da divertorun istilik yüklərini əhəmiyyətli dərəcədə azaltmaqla yanaşı, əsas məhsuldarlığı qoruyur”, – Li izah etdi.

“Biz tapdıq ki, X-nöqtəli hədəf radiatoru yüksək dərəcədə sabitdir və geniş əməliyyat şəraitində davamlıdır, potensial olaraq qaynaşma elektrik stansiyasında enerjinin işlənməsi üçün daha etibarlı üsul təklif edir.”

İlkin sınaqlarda, tədqiqatçılar tərəfindən təqdim edilən yanaşmanın maqnitlə məhdudlaşmış plazmadan artıq istiliyi ənənəvi quraşdırmalardan daha effektiv şəkildə çıxararaq, olduqca yaxşı performans göstərdiyi aşkar edilmişdir.

Bu yeni tədqiq edilmiş X nöqtəsi hədəf konfiqurasiyası Commonwealth Fusion Systems tərəfindən Massaçusets Texnologiya İnstitutu (MIT) ilə əməkdaşlıqda hazırlanan yeni nəsil tokamak cihazlarında tətbiq ediləcək.

“Biz indi X-nöqtəli hədəf radiatorunun parametr diapazonunu araşdırmaq üçün onun əsas fiziki mexanizmlərini daha yaxşı başa düşmək üçün ən müasir rəqəmsal simulyasiyalarla tamamlanan yeni yüksək güclü eksperimentlər həyata keçiririk” dedi Li.

“Növbəti nəsil tokamak , SPARC, tapıntılarımızı vaxtında və vacib hala gətirərək, X nöqtəsi hədəf yönləndiricisini əsas dizaynına daxil etməyi planlaşdırır.”

Daha çox məlumat: K. Lee et al, Tokamak Divertor Plasmas-da X-Point Target Radiator Rejime, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.185102 .

Jurnal məlumatı: Fiziki baxış məktubları 

© 2025 Science X Network