Первый учебно-демонстрационный токамак «Мифист-0», созданный командой МИФИ, предназначен для исследований и подготовки специалистов в области термоядерного синтеза. Сейчас прибор активно используется в учебно-исследовательском процессе НИЯУ МИФИ.
О первых достижениях в работе рассказал руководитель проекта, старший научный сотрудник Института лазерных и плазменных технологий (ЛаПлаз) МИФИ Степан Крат:
«На текущий момент на токамаке «Мифист-0» получена СВЧ предплазма — это плазма, создаваемая сверхвысокочастотным излучением. Она необходима для облегчения дальнейшего пробоя и создания уже, собственно, плазменного шнура в токамаке. Получено тороидальное магнитное поле в 0,8 Тесла — это одна из основных характеристик токамака как электрофизической установки. Сейчас ведутся инженерные работы, в результате которых к концу сентября ожидаются первые результаты по получению плазменного шнура и созданию тока плазмы».
Полученная плазма приобретает форму тороидального шнура в условиях сильного магнитного поля. Чтобы плазма не «выхлестнулась», необходимо управлять положением шнура, который может быстро перемещаться. Его контролю посвящены многие эксперименты сотрудников, аспирантов и студентов Института ЛаПлаза НИЯУ МИФИ.
«В 2021 году три наших студента защитили свои дипломы, проводя научные исследования на установке токамак «МИФИСТ-0». Работа Егора Винницкого была связана с тороидальными катушками и оптимизацией их работы. Егору удалось с помощью математических расчетов смоделировать оптимальную геометрию катушек. Научная работа Станислава Ганина была посвящена оптимизации магнитного поля центрального индуктора и расчетам параметров питания тороидальной катушки. Было проведено более 200 экспериментов, чтобы определить нужное количество витков для получения оптимальной геометрии магнитного поля. Даниил Уласевич проводил исследования, направленные на оптимизацию магнитных полей в катушках полоидального магнитного поля. Хочу подчеркнуть важный момент — эти научные результаты уже реализованы на практике», - делится успехами своих студентов Степан Крат.
Ученый отмечает, что «Мифист-0» отличается от крупных токамак-реакторов, используемых при работе с тяжелыми изотопами. Степан Крат сделал акцент на том, что это учебная установка, имеющая ряд преимуществ:
«…Наша установка компактнее и проще в управлении. При этом она сохраняет большую часть исследовательского потенциала. Мы не пытаемся конкурировать с крупными установками, мы другая часть экосистемы. В Институте ЛаПлаз на токамаке мы предполагаем заниматься и обучением студентов: например, на «Мифист-0» будут проводиться лабораторные работы. А крупные токамаки не предназначены для образовательного процесса, тем более на младших курсах … Мы компактные, мы мобильные. Возможно даже заменить нашу камеру, просто с нуля сделать новую. Поэтому конкурентным преимуществом нашего токамака является его простота, сравнительно небольшие размеры и возможность привлечь студентов к творчеству в области термоядерных исследований. Это прежде всего учебная установка. Мы не работаем с тяжёлыми изотопами водорода. Мы изучаем физику плазмы, используя обычный водород».
«Термояд» в рамках учебного токамака — это изучение свойств горячей плазмы и её взаимодействия со стенкой. Так как энергетического выхода нет, риски, связанные с радиацией, отсутствуют и студенты могут безопасно ознакомиться с физикой горячей плазмы на практике.
Источник: МИФИ
