Местонахождение УНУ:

• Федеральный округ: Сибирский
• Регион: Новосибирская область
• 630090, г. Новосибирск, проспект академика Лаврентьева, д. 11

Руководитель работ на УНУ:

• Иванов Александр Александрович
• +7 (383) 3294128
• a.a.ivanov@inp.nsk.su

Одним из возможных решений энергетической проблемы считается управляемый термоядерный синтез (УТС) – энергия, получаемая при слиянии легких ядер. Наибольшие успехи в этой области достигнуты в установках с магнитным удержанием горячей плазмы. На европейской установке JET и японской JT-60U еще в 1990-х гг. было достигнуто термоядерное энерговыделение, превышающее затраты на создание и нагрев плазмы. Промышленное овладение термоядерной энергетикой является масштабной и сложной научно-технической задачей, над решением которой работают многие лаборатории и венчурные компании во всем мире. Успех этой работы позволит создать новую отрасль крупномасштабной базовой генерации электроэнергии, что откроет новые возможности по развитию экономики и снижению негативных последствий для окружающей среды. Для демонстрации работы термоядерного реактора уже строится опытная установка ИТЭР во Франции. Когда она будет запущена, встанет вопрос – на основе какой системы с магнитным удержанием строить коммерческий термоядерный реактор. К основным известным на сегодня системам относятся токамаки, стеллараторы, линейные ловушки и конфигурация с обращенным полем. Наиболее развито направление токамаков, но и альтернативные системы обладают рядом достоинств. Возможно, в будущем токамак будет вытеснен или станет сосуществовать с другими типами реакторов, как сейчас уживаются бензиновый и дизельный двигатели. ИЯФ СО РАН занимается одним из альтернативных направлений – открытыми ловушками для удержания плазмы. Работа проводится на уникальной экспериментальной базе: «Комплекс ДОЛ» (Длинные Открытые Ловушки). УНУ «Комплекс ДОЛ» - инфраструктурный комплекс, в состав которого входят несколько специализированных электрофизических установок, предназначенных для создания физической базы знаний, необходимых для сооружения термоядерного реактора на основе открытой ловушки, и для развития сопутствующих перспективных плазменных технологий. Общая структура УНУ «Комплекс ДОЛ» позволяет гибко реагировать на возникающие потребности в развитии экспериментальной базы и расширению возможностей проведения экспериментов. Установки комплекса ДОЛ могут использоваться совместно или по самостоятельным программам исследований. Установки комплекса ДОЛ проходят регулярную модернизацию, целью которой является не только расширение возможностей ранее начатых научных программ, но и развитие вновь появившихся направлений исследований. В настоящее время в состав УНУ «Комплекс ДОЛ» входят следующие электрофизические установки: - установка ГДЛ (работает с 1986 г., существенно реконструирована в 2005 и 2015 годах), которая является первой и наиболее успешной газодинамической ловушкой; - установка ГОЛ-NB (первая плазма в стартовой конфигурации получена в 2018 г.), которая впервые объединяет центральную газодинамическую ловушку и секции с многопробочным магнитным полем, уменьшающие потери плазмы; - установка СМОЛА (работает с 2017 г.) – первая ловушка с геликоидальными пробками, в которой исследуется новая идея активного управления плазменным потоком; - установка КОТ (запуск в 2020 г.), на которой будет исследоваться физика формирования и удержания компактного тороида с предельно высоким относительным давлением плазмы; - установка ГОЛ-ПЭТ (работает с 2015 г.), в которой разрабатываются новые технологии генерации мощного электромагнитного излучения терагерцового диапазона в плазменной системе с сильноточным релятивистским электронным пучком; - установка ЭЛМИ (работает с 1998 г., реконструирована в 2012 г.), предназначенная для разработки технологий генерации электромагнитного излучения микроволнового и терагерцового диапазонов в вакуумной системе с сильноточным релятивистским электронным пучком; - конденсаторная батарея с энергозапасом до 25 МДж, предназначенная для импульсного питания магнитных систем установок комплекса; - стенды для отладки мощных инжекторов пучков ускоренных атомов водорода, использующихся для нагрева и диагностики плазмы. Этот комплекс пучково-плазменных установок является уникальным объектом научной инфраструктуры Российской Федерации. Установки комплекса не имеют аналогов в нашей стране.

Уникальный комплекс открытых магнитных ловушек для исследования физики удержания и нагрева термоядерной плазмы «ДОЛ» (Длинные Открытые Ловушки) расположен в Институте ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН (г. Новосибирск) и представляет собой комплекс связанных электрофизических установок, которые могут работать совместно или по индивидуальным программам исследований. Эти пучково-плазменные установки являются уникальными объектами научной инфраструктуры Российской Федерации и не имеют аналогов в нашей стране

• физика плазмы и управляемого термоядерного синтеза;
• термоядерная энергетика и гибридная ядерная энергетика;
• новые перспективные материалы, взаимодействие плазмы с поверхностью материалов;
• физика и техника мегаваттных атомарных, ионных и гигаваттных электронных пучков;
• генерация мощного миллиметрового и субмиллиметрового излучения при пучково-плазменном взаимодействии и в пространственно-распределенных электродинамических системах с релятивистскими электронными пучками.

Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика

экологически чистая и ресурсосберегающая энергетика, глубокая переработка углеводородного сырья, новые источники энергии

Диагностический комплекс установки ГДЛ
Фирма-изготовитель:  ИЯФ СО РАН
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  Россия
Год выпуска:  2015
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Включает в себя широкий набор диагностик, в том числе уникальных, предназначенных для измерения параметров горячей дейтериевой плазмы в ловушке ГДЛ

Система атомарной инжекции установки ГДЛ
Фирма-изготовитель:  ИЯФ СО РАН
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  Россия
Год выпуска:  2015
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Система атомарной инжекции включает в себя 8 инжекторных модулей с суммарной мощностью нейтральных пучков атмов водорода 5 МВт

Система нагрева плазмы установки ГОЛ-NB
Фирма-изготовитель:  ИЯФ СО РАН
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  Россия
Год выпуска:  2015
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: В состав входят два инжектора нейтральных атомов водорода, две частично интегрированные системы питания и полностью интегрированная система управления. Источник импульсного ускоряющего напряжения каждого инжектора имеет следующие параметры: 25 кВ при токе 50 А и длительности импульса 5 мс;

Ситема ЭЦР нагрева на установке ГДЛ
Фирма-изготовитель:  ИПФ РАН; ИЯФ СО РАН; ЗАО «Гиком» (г. Н.Новгород)
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  Россия
Год выпуска:  2015
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: В состав системы электронно-циклотронного нагрева входят два гиротронных модуля (f = 54,5 ГГц, P = 450 кВт); тракты транспортировки пучков СВЧ излучения от гиротронных модулей до установки ГДЛ; источник высоковольтного питания (модулятор) гиротрона с напряжением 70 кВ, током до 25A, стабильностью напряжения – не хуже 1.5%; система управления и контроля параметров гиротронных комплексов, включая электронику и соответствующее программное обеспечение.

Установка "СМОЛА"
Фирма-изготовитель:  Институт ядерной физики им. Будкера СО РАН
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  Россия
Год выпуска:  2019
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Первая в мире ловушка с геликоидальными магнитными пробками, в которой исследуется новая идея активного управления плазменным потоком.

Установка ГОЛ-3Т для генерации мощных электронных пучков и их инжекции в соленоид с плазмой.
Фирма-изготовитель:  ИЯФ СО РАН
Страна происхождения фирмы-изготовителя:  Россия
Год выпуска:  2015
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Состоит из двух основных частей: плазменной части и ускорителя У-2. Первая включает в себя вакуумную камеру с системой откачки до уровня 10-3 Па, многопробочный соленоид с  пробочным отношением Bmax/Bmin = 4.8/3.2 Tл. Ускоритель У-2 содержит емкостной накопитель энергии 0.5 МДж, вакуумный объем с магнитно-изолированным ленточным диодом и магнитную систему для транспортировки и преобразования ленточного пучка в пучок круглого сечения. Установка снабжена системами измерения параметров пучка и плазмы, управления и сбора данных.