כור היתוך MAST שהושק בבריטניה לאחר שחזור מקיף

לאחר שחזור עמוק, שנמשך שבע שנים ארוכות, השיקה בריטניה מחדש את הכור התרמו-גרעיני שלה, נקרא MAST (Mega Ampere Spherical Tokamak), שנמצא במרכז האנרגיה של Kalema Fusion, וכיום נקרא שדרוג MAST.

כור תרמו-גרעיני ובעיותיו העיקריות

מזה עשורים רבים מדענים ברחבי העולם חותרים להשיג כור היתוך מתפקד היטב. וכל העניין הוא שלסוג זה של אנרגיה יש שני יתרונות ברורים:

1. המימן המשמש כדלק בכורים כאלה זול מאוד וזמין.
2. במהלך התגובה של היתוך תרמו גרעיני, משתחררת כמות עצומה של אנרגיה.

אבל הבעיה העיקרית היא שזה די בעייתי ליצור תנאים למהלך יציב של היתוך תרמו-גרעיני. על מנת להתגבר על ההתנגדות החשמלית של חלקיקים טעונים כמוה ולהתנגש בהם (עבור השגת חלקיקים חדשים ושחרור כמות עצומה של אנרגיה), הפלזמה מחוממת לקיצוניות טמפרטורות.

אך הפלזמה נוטה להתרחב וכך להתקרר. אז מדענים למדו כיצד לשמור על פלזמה מחוממת-על במצב אחד בשל מגנטים חזקים במיוחד.

יתר על כן, הם (המגנטים) ממוקמים בצורה מיוחדת ליצירת שדה מגנטי מיוחד. כורים כאלה נקראים tokamak (תא טורואידלי עם סלילים מגנטיים).

כור תרמו-גרעיני בבריטניה ותכונותיו

בניית הכור MAST החלה בשנת 1997, ובדצמבר 1999 הוא הופעל באופן טקסי. במקרה זה, הכור MAST שנוצר מיושם בצורה של טוקמאק כדורית.

ההבדל מסוג זה מטוקמאקים קלאסיים הוא שהסלילים המגנטיים ממוקמים בצורה כזו שהם יוצרים ענן פלזמה קרוב מאוד לכדור.

כמו כן, משווים כור מסוג זה לתפוח שממנו מופקת הליבה.

לדברי יוצרי הכור הזה, עיצוב זה מאפשר לך ליצור הרבה יותר פלזמה יציבה ועדיין להפחית באופן משמעותי את ערך האינדוקציה הדרוש לבלימת פלזמה שדה מגנטי.

כך שב- MAST, כ- 8 מטרים של פלזמה מעוקבת מוחזקת על ידי שדה מגנטי של 0.55 טסלה בלבד.

לשם השוואה, בטוקמאק T-15 הרוסי של הצורה הטורואידית הקלאסית, לשדה המגנטי אינדוקציה של 3.6 טסלה. ובטוקמאק הכדורית גלובוס -15 (המכון הפיזיקלי-טכני על שם א. פ. יופה, סנט פטרסבורג) ערך האינדוקציה המגנטית הוא 0.4 טסלה.

מה המשימות של כור היתוך MAST

מדענים מבריטניה, שחיכו להשלמת הבנייה מחדש של הכור התרמו-גרעיני מאז 2013, מקווים לכך מאוד. אחרי הכל, MAST יכול להפוך למגרש בדיקה אולטרה-מודרני להתפתחויות חדשות בתחום היתוך תרמו-גרעיני.

אז הדבר הראשון ייבדק חלק ייחודי של הטוקמאק שנקרא Super-X Divertor. המשימה העיקרית של החלק החדש היא להסיר עודפי חום וזיהומים מיותרים מהפלזמה. גרסאות קודמות של מכשיר זה דרשו שיפוץ משמעותי לאחר שנתיים של פעולה.

הגרסה החדשה של המכשיר (במקרה של בדיקה מוצלחת) תארך את חיי השירות פי 10. כמו כן, אם הניסוי יושלם בהצלחה, המדענים יחזרו ליישום פרויקט ה- STEP השאפתני (Tokamak כדורי לייצור אנרגיה) על הקמת תחנת כוח מן המניין, שאמורה להיבנות על ידי 2040.