Fúziós plazmafizikai kutatások Magyarországon és az Európai Unióban

Átírás

1 Fúziós plazmafizikai kutatások Magyarországon és az Európai Unióban Kocsis Gábor Magyar EURATOM Fúziós Szövetség köszönettel a kollégáknak, akik az itt bemutatott eredményeket a rendelkezésemre bocsátották

2 Az európai fúziós program Hosszú távú célok: "A fúzió felhasználására irányuló kutatások hosszútávú célja olyan fúziós erőművek prototípusául szolgáló reaktor közös megalkotása, mely kielégíti a társadalom igényeit: biztonságosan üzemeltethető, megfelel a környezetvédelmi elvárásoknak és gazdaságosan megvalósítható." Program legfontosabb ismérvei: "- teljes európai integráltság, az EU bizottság általi átfogó koordináció, "- nagy közös projektek és közös kutatási stratégia, "- kiterjedt együttműködések és koherens programok.

3 Az EURATOM fúziós kutatás szerveződése EU BIZOTTSÁG EURATOM Associations Association HAS Association UKAEA Association IPP Nemzeti intézmények HAS UKAEA IPP-Garching EFDA European Fusion Development Agreement JET Fusion Technology 21 'Association'-ban kb kutató és mérnök, köztük 250 PhD hallgató.

4 Research centres of the Fusion Associations Euratom - Latvia (Riga) ITER / EFDA 4

5 Az európai fúziós program finanszírozása Az összesített éves költség kb. 400 M EU közösségi költségvetés: FP5 ( ): 788M FP6 ( ): 750M, amiből 200 M az ITER-re félretéve. zövetségek (Associations) finanszírozása: EURATOM Magyar Szövetség (Association HAS) 25% Mobility 100% 75% Magyar források (fizetés, adminisztráció, pályázatok,...) Mobility: 550 kutató-hónap/év

6 Fúziós berendezések és programok A közös európai tokamak (Joint European Torus, JET) és a specializálódott tokamakok Alternatív megoldások: Stellarátor:W7-AS,W7-X 12 m Tehetetlenségi (inerciális) fúzió

7 Az EURATOM folyamatosan bővíti a technológiai fejlesztések körét, melybe magyar csoportok bekapcsolódását is várják: " anyagok viselkedése sugárterhelés hatására, alacsony aktiválódású anyagok fejlesztése, " gyártási technológiák (hegesztés, tesztelés, speciális anyagok gyártástechnológiája), " divertor anyagok viselkedése (szén, szén kompozit anyagok, wolfram, berillium), " tricium breeder fejlesztése (két irány: PbLi folyékony ötvözet alapú, He hűtésű Be-Li golyós), " ECRH forrás fejlesztés (1 MW-os folytonos üzemű girotron), " nagy sugárállóságú és hőállóságú diagnosztikai ablakok és tükrök fejlesztése (pld. mesterséges gyémánt ECRH ablak), " negatív ion NBI forrás fejlesztés, " sugárvédelemi, baleseti hatások vizsgálata, " ITER mintadarabok gyártása és tesztelése: toroidális tekercs, központi szolenoid, divertor alkatrészek.

8 Fúziós plazmafizikai kutatások Magyarországon WENDELSTEIN7-AS MT-1M TEXTOR Pellet-plazma kölcsönhatás kísérleti és elméleti vizsgálata. 2. Atomnyaláb diagnosztika és plazma manipuláció. 3. Plazmaturbulencia mérés. 4. Tomográfiai vizsgálatok. ASDEX-UPGRADE TCV ITER JET

9 Micro-pelletek lézeres gyorsítása Ekvivalens micro-pellet sugarak két targeten: 6-28µm Target sematikus képe Micro-pellet sebessége a lézer energiasűrűsége függvényében. Rakéta modell

10

11 Numerikus modell: pellet-plazma kölcsönhatás leírása Modell: "1D hidrodinamikai modell, "Lagrange módszerrel megoldva A. Pellet abláció: fluxus mérleg, atomi felhő: szabad tágulás. B. Ionizált felhő: két hőmérséklet, egy sebesség, fluxus limitált Spitzer hődiffúzió, elektr. tér. C. Sugárzási modell: ráta-egyenletek stacionárius megoldásai.

12 Elektronsűrűség meghatározása 48keV energiájú litium nyalábbal

13 Plazma fluktuációk vizsgálata nyalábsugárzás segítségével Az elektron sűrűségfluktuáció korrelációs függvényének a meghatározása.

14 ITER: bolométer tomográfia ugárzási profil rekonstrukciójának a vizsgálata. etektor elrendezés optimalizálása. emleges részecskék hatásának a vizsgálata. Bázis függvények: átfedő hatszög alapú gúlák ugárzási profil eszt rekonstrukciója. Módszer: regularizáció