Основана | 1961 (1961) |
---|---|
Бюджет | 93 миллиона долларов (2017) |
Область исследований | Физика плазмы |
Вице-президент | Дэвид Дж. МакКомас, Вице-президент PPPL |
Директор | Стивен Коули |
Адрес | 100 Stellarator Road, Princeton Нью-Джерси |
Местоположение | Plainsboro Township, Нью-Джерси, США. 40 ° 20'56 ″ N 74 ° 36'08 ″ W / 40,348825 ° N 74,602183 ° W / 40,348825; -74.602183 Координаты : 40 ° 20'56 ″ N 74 ° 36'08 ″ W / 40,348825 ° N 74,602183 ° W / 40,348825; -74.602183 |
Почтовый индекс | 08536 |
Кампус | Кампус Форрестал |
Операционное агентство | Принстонский университет |
Веб-сайт | www.pppl.gov |
Карта | |
Местоположение в Нью-Джерси |
Принстонская лаборатория физики плазмы (PPPL ) является национальной лабораторией Министерства энергетики США для физика плазмы и ядерный синтез наука. Его основная задача - исследование и разработка термоядерного синтеза в качестве источника энергии..
PPPL вырос из сверхсекретного проекта холодной войны по управлению термоядерными реакциями, названного Project Matterhorn . В 1961 году, после рассекречивания, проект Маттерхорн был переименован в Принстонскую лабораторию физики плазмы.
PPPL находится на территории кампуса Forrestal Принстонского университета в городке Плейнсборо, Нью-Джерси. Это на некотором расстоянии от главного кампуса Принстона, но у лаборатории есть адрес Princeton.
В 1950 году Джон Уиллер организовал секретную водородную бомбу исследовательскую лабораторию. в Принстонском университете. Лайман Спитцер-младший, заядлый альпинист, знал об этой программе и предложил название «Проект Маттерхорн».
Спитцер, профессор астрономии, много лет участвовал в этой программе. изучение очень горячих разреженных газов в межзвездном пространстве. Уезжая на лыжную прогулку в Аспен в феврале 1951 года, позвонил его отец и посоветовал ему прочитать первую страницу New York Times. В газете был рассказ о заявлении, опубликованном накануне в Аргентине о том, что относительно неизвестный немецкий ученый по имени Рональд Рихтер достиг ядерного синтеза в своем проекте Huemul. Спитцер в конечном итоге отверг эти утверждения, и позже они оказались ошибочными, но эта история заставила его задуматься о синтезе. Во время поездки на кресельном подъемнике в Аспене он обнаружил новую концепцию удержания плазмы на длительные периоды, чтобы ее можно было нагреть до температур термоядерного синтеза. Он назвал эту концепцию стелларатором.
Позже в том же году он представил этот проект Комиссии по атомной энергии в Вашингтоне. В результате этой встречи и обзора изобретения учеными по всей стране предложение стелларатора было профинансировано в 1951 году. Поскольку устройство будет производить высокоэнергетические нейтроны, которые можно использовать для создания оружейного топлива., программа была засекречена и выполнялась как часть проекта «Маттерхорн». Маттерхорн в конечном итоге прекратил свое участие в области создания бомб в 1954 году, полностью посвятив себя области термоядерной энергии.
В 1958 году это исследование магнитного синтеза было рассекречено после 1955 года Международной конференции Организации Объединенных Наций по использованию атомной энергии в мирных целях. Это вызвало приток аспирантов, желающих изучить «новую» физику, что, в свою очередь, побудило лабораторию больше сосредоточиться на фундаментальных исследованиях.
Ранние стеллараторы в виде восьмерки включали: Модель-A, Модель-B, Модель-B2, Модель-B3. Модель B64 была квадратом с закругленными углами, а модель B65 - гоночной. Последним и самым мощным стелларатором на тот момент был «ипподром» Model C (работавший с 1961 по 1969 год). Модель C была преобразована в токамак в 1969 году, став (ST).
В 1970-х годах исследования PPPL переориентировались на дизайн российского токамака, когда стало очевидно, что это был токамак. более удовлетворительная конструкция защитной оболочки, чем у стелларатора. В мае 1972 года (АТЦ) начал работу. Princeton Large Torus, токамак, работал с 1975 года.
К 1982 году PPPL под руководством Гарольда Ферта имела термоядерный реактор Tokamak. (TFTR ) в режиме онлайн, который действовал до 1997 года. Начиная с 1993 года, TFTR был первым в мире, кто использовал смеси 50/50 дейтерия - трития. В 1994 году он дал беспрецедентную мощность термоядерного синтеза в 10,7 мегаватт.
В 1999 году Национальный эксперимент со сферическим тором (NSTX), основанный на концепции сферического токамака, был представлен на PPPL. Ученые лаборатории сотрудничают с исследователями термоядерной науки и технологий на других объектах, как отечественных, так и зарубежных. Сотрудники применяют знания, полученные в исследованиях термоядерного синтеза, в ряде теоретических и экспериментальных областей, включая материаловедение, физику Солнца, химию и производство.
Нагрев с нечетной четностью был продемонстрирован в эксперименте PFRC-1 с радиусом 4 см в 2006 году. PFRC-2 имеет радиус плазмы 8 см. Исследования нагрева электронов в PFRC-2 достигли 500 эВ при длительности импульса 300 мс.
В 2015 году Принстонская лаборатория физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики США завершила модернизацию Национального эксперимента со сферическим тором (NSTX-U).), что делает его самой мощной экспериментальной термоядерной установкой или токамаком такого типа в мире. Эксперименты проверят способность модернизированной сферической установки поддерживать высокоэффективную плазму в условиях экстремальной жары и мощности. Результаты могут сильно повлиять на конструкцию будущих термоядерных реакторов.
В 2017 году группа получила грант NIAC Фазы II вместе с двумя STTR NASA, финансирующими подсистему RF и подсистему сверхпроводящей катушки.
В 1961 году Готлиб стал первым директором переименованной в Принстонскую лабораторию физики плазмы.