مفاعل ويندلاشتاين 7 إكس

مفاعل ويندلاشتاين 7 إكس
يعتبر المفاعل دابليو 7 إكس مفاعل تجريبي (مفاعل الاندماج النووي) والذي تم بناؤه في جرايفسفالد، ألمانيا، بواسطة معهد ماكس بلانك لفيزياء البلازما ، وقد اكتمل بنائه في أكتوبر 2015.
يعتبر هذا المفاعل تطوير للنموذج ويندلاشتاين 7 أيه إس، والغرض منه ترقية المكونات الأساسية للمفاعلات ذات الإندماج النووي القائمة علي تكنولوجيا السطوع النجمي ، وبالرغم من كونه ليس لديه جدوى اقتصادية من تشغيله .
يعتبر هذا المفاعل أضخم نفاعل تم بناؤه من هذا النوع قائماً علي تكنولوجيا السطوع النجمي المبتكره بواسطة الفيزيائي ليمن اسبيتزر ، و من المخطط له تشغيله لمدة ثلاثون دقيقة باستخدام تفريغ البلازما المستمر ، وهو خطوة أساسية في مستقبل محطات توليد الطاقة باستمرارية .
يرجع تسميه المشروع لجبل ويندلاشتاين الموجود في بافاريا ، و هو أيضا سليل المشروع السابق ماترهورن الذي كان مقرر له في نهاية الخمسينيات من القرن الماضي جامعة برنستون
معهد الأبحاث هو شريك مستقل في المشروع مع جامعه غرايفسفالد .

التصميم والاجزاء الرئيسية

المفاعل مرتب علي خمس فترات حلقية الشكل . فهو حلقة مكونه من خمسين ملف مغناطيسي فائق التوصيل غير مستوي الشكل و عشرون أخرون متساوي الشكل ، بارتفاع ثلاثة أمتار ونصف ، وهذا الجزء المسئول عن تكوين المجال المغناطيسي الذي يمنع البلازما من الاصطدام مع جدار المفاعل .تقوم المغناطيسيات الخمسون علي تعديل المجال المغناطيسي . الذي يهدف لتكون كثافة البلازما هي 3*10^20 جزئ لكل متر مكعب ، ودرجه حرارة من ستون إلي مائة وثلاثون مليون درجة كيلفن
. الأجزاء الرئيسية : الملفات المغناطسية ، منظم البرودة ، وعاء البلازما ، محولات ونظم التسخين .
الملفات ( ذات التحيز السلبي غير ثابته الحرارة المصنوعه من الألومنيوم ) تكسو حلقة من العازل الحراري بقطر 16 متر ، يطلق عليها منظم البرودة . يعمل جهاز التبريد علي تكوين الهيليم المسال لتبريد المغناطسيات و محتوياتها ( حوالي 425 طن متري من الكتلة المبرده )لحالة التوصيل الفائق ( 4 كلفن ). الملفات يمر بها تيار 12.8 كيلو أمبير ومجال مولد حتي 3 تسلا .
وعاء البلازما يتكون من عشرون جزء ، مرتبه بالمجال المغناطيسي المركب . وهي 254 جزء ( فتحه )لتسخين البلازما و المراقبة . المفاعل كله مكون من خمس مودلات متماثلة والتي تم تجميعها بصالة التجربة .
نظام التسخين يتكون من عشرة ميجا وات من موجات الميكروويف التي تعمل بمبدأ التسخين بالرنين الكهربائي ،لمدة عشرة ثواني ، والتي تستطيع توليد واحد ميجاوات في الثانية في مرحله التشغيل الأولي . وفي المرحلة الثانية بعد اتمام درع التبريد بواسطة الماء سيتاح حتي 8 ميجاوات من حقن الشعاع المتعادل الشحنة أيضا لمدة 10 ثواني ، في حين أن نظام الميكرويف سيمتد حتي 30 دقيقة متواصله ومستقره . نظام التسخين بواسطة الرنين الأيوني سيكون متاح للعمليات الفزيائية في المرحله 1.2
مجموعة من أجهز الاستشعار الدقيقة التي تعمل علي أساس متكامل لقياس الخصائص الدقيقة للبلازما ، متضمنه لمحات عن كثافة الإلكترون ودرجه حرارته وأيضا للأيون ، وأيضا الشوائب الموجودة بالبلازما والمجال الكهربائي المتكون من الإلكترون والأيون المحمول بها

التاريخ

في الأصل كان المتوقع اتمام البناء في عام 2006 . التجميع كان في ابريل عام 2005 . ظهرت مشاكل في الملفات والتي استغرق حلها ثلاث سنوات والجدول الزمن امتد حتي نهاية 2015
اتحاد المعامل الأمريكية الثلاثة ( برينستون، أوك ريدج، ولوس ألاموس ) أصبح شريكا في المشروع بدفع 7.5 مليون يورو من أصل التكلفة الكلية 1.06 بليون يورو . في عام 2012 تم إعلان انضمام  كل من جامعة برنستون و مجمع ماكس بلانك كمشارك بحثي في مجمع فزياء البلازما الذي يضم الأبحاث علي دابليو 7 إكس
في حفل افتتاح في يوم 20 مايو عام 2014 تم الإعلان رسميا عن الانتهاء من مرحلة التشيد . وبعد فترة من التحقق الدقيق من أي تسريب في الوعاء ، ومع بداية صيف 2014 تم تفريغ منظم البرودة ، وفي يويلو 2015 تم الانتهاء من  اختبار المغناطيس
التشغيل التجريبي في ديسمبر ويناير لاختبار قابلية المفاعل للتشغيل . الاختبارات الأولية للبلازما ستكون بواسطه بلازما الهيليوم في 10 ديسمبر 2015 . سيتم حقن مايقارب 1 جرام من غاز الهليوم في وعاء البلازما ، وسيستخدم التسخين بموجات الميكرويف نبضة قصيرة بما بعادل 1.3 ميجاوات . البلازما الناتجة ستصل لحرارة مليون درجة كلفن والتي سيتم تسجيلها بواسطه مستشعرات الحرارة و الكاميرات والتي تستمر لمدة 0.1 ثانية  . 
و بداية عام 2016 سيتم البدء باختبار بلازما الهيدروجين