КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 21-12-00133
НазваниеИсследование физики стабилизации плазмы в осесимметричной открытой ловушке с длинными магнитными пробками
Руководитель Поступаев Владимир Валерьевич, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл
Конкурс №55 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-501 - Физика высокотемпературной плазмы и УТС
Ключевые слова плазма, магнитное удержание, открытая ловушка, многопробочная ловушка, ГОЛ-NB, устойчивость
Код ГРНТИ29.27.35
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Достижения последних лет в физике и технологии удержания высокотемпературной плазмы в осесимметричных открытых ловушках сделали задачу строительства термоядерного реактора на основе открытой ловушки вновь актуальной. Концептуальный проект ловушки следующего поколения с элементами сверхпроводимости ГДМЛ, на которой должны быть экспериментально верифицированы новые идеи и технологии, предполагает удержание водородной плазмы с субреакторными параметрами. Успешное выполнение исследований, предлагаемых в данном проекте, позволит снизить научные риски проекта ГДМЛ и, тем самым, снизить риски своевременного появления экономически эффективной термоядерной энергетики в целом. Решение задачи стабилизации плазмы в ловушке является обязательным для достижения данной цели.
В рамках данного проекта предлагается впервые провести исследование различных методов стабилизации плазмы в осесимметричной магнитной конфигурации, состоящей из центральной ловушки газодинамического типа и длинных (в сравнении с длиной свободного пробега ионов) секций сильного магнитного поля. Предполагается, что исследования будут проводиться в вариантах классических коротких магнитных пробок, длинных магнитных пробок и с многопробочной конфигурацией секции сильного поля. Единственной экспериментальной установкой, на которой возможно проведение исследований в двух последних вариантах, является многопробочная ловушка ГОЛ-NB, стартовая конфигурация которой начала работу в 2019 г.
Секции с многопробочным магнитным полем предназначены для многократного подавления продольных потерь частиц и энергии из центральной ловушки. Этот элемент является одним из ключевых в концепции осесимметричных открытых ловушек реакторного класса. Однако эти же секции многопробочного магнитного поля одновременно делают невозможным использование классического способа стабилизации плазмы «средним минимум B» из-за незначительного вклада стабилизирующих концевых элементов в общий интеграл устойчивости. Поэтому требуется изучение применимости других способов стабилизации плазмы в указанных условиях. Сегодняшнее понимание задачи предполагает применение различных техник стабилизации на разных фазах эксперимента, поскольку некоторые известные способы стабилизации одновременно приводят к увеличению продольных потерь энергии.
Поставленная научная задача по стабилизации плазмы в осесимметричной открытой ловушке с секциями многопробочного магнитного поля будет решена впервые, поскольку в настоящее время только авторский коллектив располагает адекватной экспериментальной базой. Прямые аналоги предлагаемой работы неизвестны.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Сидоров Е.Н., Баткин В.И., Бурдаков А.В., Иванов И.А., Куклин К.Н., Меклер К.И., Никишин А.В., Поступаев В.В., Ровенских А.Ф.
Four-electrode probe for plasma studies in the GOL-NB multiple-mirror trap
Journal of Instrumentation, Т. 16. – №. 11. – С. T11006 (год публикации - 2021)
10.1088/1748-0221/16/11/T11006
2. Поступаев В.В., Баткин В.И., Бурдаков А.В., Бурмасов В.С., Иванов И.А., Куклин К.Н., Мельников Н.А., Меклер К.И., Никишин А.В., Ровенских А.Ф., Сидоров Е.Н. Start of Plasma Operations in GOL-NB with Central Trap 47th EPS Conference on Plasma Physics, Europhysics Conference Abstracts, Vol. 45A, paper P1.1048 (год публикации - 2021)
Публикации
1.
Поступаев В.В., Баткин В.И., Бурдаков А.В., Бурмасов В.С., Иванов И.А., Куклин К.Н., Лыкова Ю.А., Мельников Н.А., Меклер К.И., Никишин А.В., Полосаткин С.В., Ровенских А.Ф., Сидоров Е.Н., Сковородин Д.И.
Start of experiments in the design configuration of the GOL-NB multiple-mirror trap
Nuclear Fusion, Vol. 62, No. 8, 086003 (год публикации - 2022)
10.1088/1741-4326/ac69fa
2.
Поступаев В. В., Баткин В. И., Бурдаков А.В., Бурмасов В. С., Иванов И.А., Куклин К. Н., Лыкова Ю. А., Меклер К. И., Мельников Н. А., Никишин А. В., Полосаткин С. В., Ровенских А. Ф., Сидоров Е.Н ., Сковородин Д. И.
Studies of Trapping and Accumulation of Fast Ions in Preliminary Experiments on Neutral Beam Injection at the GOL-NB Facility
Plasma Physics Reports, Vol. 48, No. 11, P. 1137-1141 (год публикации - 2022)
10.31857/S0367292122600340
Публикации
1.
Сковородин Д.И., Черноштанов И.С., Амиров В.Х., Астрелин В.Т., Багрянский П.А., Беклемишев А. Д., Бурдаков А. В., Горбовский А. И., Котельников И.А., Э.М. Магоммедов, Полосаткин С.В., Поступаев В.В., и др.
Gas-Dynamic Multiple-Mirror Trap GDMT
Plasma Physics Reports, Vol. 49, No. 9, pp. 1039–1086 (год публикации - 2023)
10.1134/S1063780X23600986
2. Поступаев В.В., Баткин В.И., Иванов И.А., Куклин К.Н., Мельников Н.А., Меклер К.И., Ровенских А.Ф., Сидоров Е.Н. Detached plasma studies in GOL-NB with extra gas injection Plasma Physics Reports (год публикации - 2024)
3.
Иванов И.А., Полозова П.А., Баткин В.И., Куклин К.Н., Куркучеков В.В., Мельников Н.А. , Полосаткин С.В. , Поступаев В.В., Ровенских А.Ф. , Сидоров Е.Н., Сковородин Д.И.
Control of Plasma Potential in GOL-NB Axisymmetric Multiple-Mirror Trap
Plasma Physics Reports, Vol. 49, No. 11, pp. 1251–1260 (год публикации - 2023)
10.1134/S1063780X23601591