Home
» ويكي
»
صورة مقربة لملف مغناطيسي عملاق يمكنه رفع حاملة طائرات من الماء
صورة مقربة لملف مغناطيسي عملاق يمكنه رفع حاملة طائرات من الماء
يحتوي الملف اللولبي المركزي لمفاعل الاندماج النووي ايتر على مجال مغناطيسي قوي بما يكفي لرفع حاملة طائرات من الماء، وقد أطلق عليه اسم "أقوى مغناطيس في العالم".
يتكون الملف اللولبي المركزي (CS) من ست وحدات ويعتبر قلب مفاعل الاندماج ITER. يتكون CS من حلقات سلكية موصلة ملفوفة على شكل أسطواني، والتي ستولد تيارات كهربائية قوية للغاية من البلازما.
ملف الملف اللولبي في وسط مفاعل ايتر (أصفر). الصورة: Sci Tech Daily.
يبلغ ارتفاع الملف اللولبي المركزي لمفاعل ايتر حوالي 13 - 18 متراً، ويبلغ قطر القاعدة 4.3 متراً ويصل وزنها إلى 1000 طن. ستعمل حزم الأسلاك الموجودة بالداخل بشكل مستقل لإنتاج قوى كهرومغناطيسية ضخمة في اتجاهات مختلفة. لإطلاق مكوك الفضاء، يج�� على المعزز أن يتحمل قوة أكبر بمرتين من قوة الدفع.
يتم بناء مفاعل الاندماج النووي ايتر في جنوب فرنسا. سيتم تسليم أول وحدة CS هنا في خريف عام 2020. تم بناء ملف المغناطيس الأقوى في العالم هذا بواسطة شركة الدفاع والطاقة الأمريكية General Atomics وتم الانتهاء منه في عام 2021.
يرجى مشاهدة الفيديو الذي يوضح عملية بناء المهندسين لمفاعل ايتر والذي قدمته Sci Tech Daily.
يلعب CS دورًا مهمًا للغاية في نظام المغناطيس في مفاعل ITER. يقوم مفاعل الاندماج النووي ايتر بتوليد الطاقة عن طريق الجمع بين نواتين خفيفتين من الهيدروجين، الديوتيريوم والتريتيوم، لتشكيل نواة هيليوم أثقل. سيعمل مشروع ايتر على توليد 500 ميغاواط من الكهرباء، أي 10 أضعاف الطاقة اللازمة لتشغيله.
تحدث التفاعلات النووية الحرارية فقط عند درجات حرارة تبلغ حوالي 120 مليون درجة مئوية، وهي أعلى بكثير من درجة الحرارة في قلب الشمس (حوالي 15 مليون درجة مئوية). يستخدم ITER غرفة مغناطيسية حلقية تسمى توكاماك لتوليد درجات الحرارة العالية للغاية هذه.
ولإنشاء المغناطيس اللولبي المركزي الحلقي الخاص بمفاعل إيتر، تطلب الأمر 100 ألف كيلومتر من الأسلاك الفائقة التوصيل المصنوعة من النيوبيوم والقصدير (Nb3Sn) والتي يزن أكثر من 400 طن، والتي تم تصنيعها من قبل موردي مشروع إيتر - الصين وأوروبا واليابان وكوريا الجنوبية وروسيا والولايات المتحدة. بدأ الإنتاج في عام 2009 وانتهى في عام 2014، بمعدل حوالي 150 طنًا سنويًا. إن الطول الإجمالي لخيوط Nb3Sn التي تم إنشاؤها لمفاعل ITER سوف تلتف حول الأرض عند خط الاستواء مرتين.
عند اكتماله، سيخلق سلك الموصل الفائق ITER الذي يبلغ طوله 100 ألف كيلومتر والمصنوع من سبيكة من النيوبيوم والقصدير عند درجة حرارة -269 درجة مئوية مجالاً مغناطيسياً بقوة 5 تسلا، أي أقوى بـ 100 ألف مرة من المجال المغناطيسي للأرض (حوالي 25 إلى 65 ميكرو تسلا).
الأرقام الكبيرة حول ITER
150 مليون درجة مئوية
في مشروع ايتر، ستصل درجة الحرارة إلى 150 مليون درجة مئوية، أي 10 أضعاف درجة الحرارة في قلب شمسنا عند 15 مليون درجة مئوية، و2500 ضعف درجة الحرارة على سطح الشمس عند 6000 درجة.
23000 طن
سيبلغ وزن آلة ايتر 23 ألف طن، أي ما يعادل ثلاثة أضعاف وزن برج إيفل. ستحتوي هذه الآلة المعقدة على حوالي مليون مكون.
310 طن
يبلغ ارتفاع كل من ملفات الحقل الحلقية (على شكل حرف D) الثمانية عشر في مفاعل ايتر 17 متراً، وعرضها 9 أمتار، ووزنها 310 أطنان، أي ما يعادل تقريباً وزن طائرة بوينج 747-300 المحملة بالكامل.
104 كم
كان لا بد من تعديل مسار خاص بطول 104 كيلومترًا يسمى مسار ITER لنقل أثقل مكونات آلة ITER.
سيبلغ وزن أثقل مكون في مشروع ايتر حوالي 900 طن بما في ذلك مركبة النقل، أما أطول مكون فسيكون ارتفاعه حوالي أربعة طوابق، وسيبلغ طول بعضها 33 متراً، وعرض بعضها الآخر 9 أمتار.