Fúziós plazmafizika ma Magyarországon

Fúziós plazmafizika ma Magyarországon

Pokol Gergő BME NTI MAFIHE TDK és Szakdolgozat Hét 2015. november 9.

Pokol Gergő: Fúziós plazmafizika ma Magyarországon

Fúziós energiatermelés A csillagokban is fúziós reakciók zajlanak, azonban ezek túl kis energiasűrűséggel járnak. (p+p  D + e+ + ve nagyon lassú!) Földi körülmények között a DT reakció lenne a legkönnyebben megvalósítható: Már 100 millió K-en műlödik!

D + T  4He(3.5 MeV) + n(14MeV) 6Li

+ n  4He + T

A reakciótermék kizárólag hélium: • Nem radioaktív

A kiinduló anyagok:

• Kémiailag inert

• Deutérium (hidrogén 1/6000-ed része)

• Igen kis mennyiség termelődne

• Lítium (nagy mennyiségben bányásszák) 2

MAFIHE TDK és Szakdolgozat Hét, 2015. november 9.


Mágneses plazmaösszetartás 

100 millió K-en plazma halmazállapot



Töltött részecskék a mágneses erővonal mentén spirál pályán



Toroidális tér helikálisan megcsavarva

Tokamak

Sztellarátor

(1) vákuumkamra, (2) mágneses tekercsek, (3) plazma, (4) plazmaáram, (5) mágneses erővonal, (6) mágneses tengely, (7) radiális irány, (8) toroidális irány, (9) poloidális irány 3



Európai fúziós kutatások ITER tokamak

Fusion Roadmap

Cadarache, Franciaország Építi EU (F4E), USA, Oroszo., Kína, Dél-Korea, India, Japán Célja 10-szeres energiasokszorozás, reaktor technológiák tesztelése Nem termel villamos energiát

Európai (EURATOM) program Célja 2050 előtt hálózatra villamos energiát termelni DEMO reaktorral Célzott kutatási projektek

4



Atomnyaláb-emissziós spektroszkópia (BES)   

~10-100 keV-es atomnyalábot (D, Li) lövünk a plazmába Ütközések gerjesztik az atomokat Karakterisztikus sugárzást emittálnak

Nyaláb semlegesítő kamra

Megfigyelési pont

Eltérítő lemezek

Termikus ionforrás

Gyorsító szakasz

5



Atomnyaláb-emissziós spektroszkópia modellezés RENATE szimuláció: atomfizika, nyalábgeometria, megfigyelés geometriája Cél: rendszerek tervezése, adatok kiértékelése Fizika: sűrűségprofil, plazmahullámok, turbulens transzport

Megfigyelési pont 6



Plazma turbulencia

https://fusion.gat.com/theory/Gyro MAFIHE TDK és Szakdolgozat Hét, 2015. november 9.

7


Atomnyaláb-emissziós spektroszkópia mérések Magyar BES rendszerek: • • • • • • • • •

MAST 2D BES, UK (2011) KSTAR 2D BES, Korea (2011) COMPASS Li-BES, Prague (2012) KSTAR Li-BES, Korea (2013) EAST 2D BES, China (2014) JET Li-BES, UK (2014) ASDEX Upgrade Li –BES, Germany (2014) EAST Li-BES, China (2014) JT60-SA, Japan (2015-?)

8



Videodiagnosztikai rendszerek – Wendelstein 7-X  



Első moduláris szupravezető sztellarátor 19 év építés és 1,06 milliárd Euró befektetése után az első plazma 2015 novemberre várható! Magyar látható fény kamerarendszer – EDICAM kamerák

http://www.sciencemag.org/content/350/6259/369.full MAFIHE TDK és Szakdolgozat Hét, 2015. november 9.


Plazmatranziensek analízise 



Idő-frekvencia transzformáción alapuló speciális eljárások fejlesztése (NTI Wavelet Tools) és alkalmazása különböző plazmatranziensekre Együttműködés az ASDEX Upgrade tokamakkal Hullámok gyorsionszóró és más berendezésekkel képessége Pelletek vizsgálata

Plazmaközepi hullámok kölcsönhatása fűrészfog összeomlás előtt

10



Nyitott TDK témák Atomnyaláb-emissziós spektroszkópia 

Szimuláció, tervezés-tesztelés, mérések kiértékelése (ELM, L-H átmenet)

Plazma turbulencia 

Jelfeldolgozási módszerek fejlesztése, alkalmazása, diagnosztikák összehasonlító analízise

Videodiagnosztikai rendszerek 

Modellezés, programozás, tesztelés, mérések kiértékelése (pelletek)

  



Témakörön belül személyre szabott témát adunk. Minden téma továbbvihető diplomáig, publikálható. Nemzetközi együttműködések, utazások. Angolul tudó, elhivatott embereket keresünk. 11



Kontakt - információ

BME NTI Fúziós csoport: http://www.reak.bme.hu/kutatas/fuziokutatas.html Pokol Gergő ([email protected]), vagy a csoport más tagja: http://www.reak.bme.hu/kutatas/fuziokutatas/bme-nti-fuzios-csoport-tagok.html

MTA Wigner FK RMI PFO: BES: Dunai Dániel ([email protected]), turbulencia: Zoletnik Sándor ([email protected]), video: Kocsis Gábor ([email protected]), egyebek: Veres Gábor ([email protected])

Magyar EURATOM Fúziós Szövetség: www.magfuzio.hu Várunk minden, nemzetközi környezetben kutatni vágyó fizikus és mérnök hallgatót az ELTE-ről és a BME-ről! 12


Fúziós plazmafizika ma Magyarországon

Recommend Documents