Termonuklearna elektrarna.

V tem času dneva delajo na konstrukcijah termonuklearne elektrarne, ki bodo eno uro zagotavljale varnost ljudi z elektriko. Termonuklearna elektrarna temelji na termonuklearni fuziji - reakciji sinteze pomembnih izotopov vode z raztopljenim helijem in viziji energije. Reakcija termonuklearne fuzije ne daje plinom podobnih in redkih radioaktivnih izpustov, ne uporablja plutonija, ki je zmagovalec jedrskih eksplozij. Yakshcho Kho Ferathi, Sho Palnim za termonuklearno kitico, Izotop Vodnya, Izotop, Yaki Urad Iz preprosto Derli - na pylitrai je bil zložen Energius, Ekvyvalentu TII, ShO VIIDENIYA RELECTIONS, nato transformacije Elexa.

Med termonuklearno reakcijo je energija vidna, ko se lahki atomi združijo in pretvorijo v večje. Da bi jo dosegli, je treba plin segreti na temperaturo nad 100 milijonov stopinj – več kot je temperatura v središču Sonca.

Plin pri takšni temperaturi se spremeni v plazmo. Atomi izotopov v vodi so jezni, ko se spremenijo v atome helija in nevtronov, in vidijo veliko količino energije. Komercialna elektrarna, ki deluje na tem principu, je uporabila energijo nevtronov, ki jo podpira krogla govora (litij).

V kombinaciji z jedrsko elektrarno je termonuklearni reaktor sam sebi presežek z manj radioaktivnega izpusta.

Mednarodni termonuklearni reaktor ITER

Udeleženci mednarodnega konzorcija za ustvarjanje prvega termonuklearnega reaktorja na svetu ITER so podpisali pismo o odobritvi iz Bruslja kot začetek praktičnega izvajanja projekta.

Predstavniki Evropske unije, ZDA, Japonske, Kitajske, Južne Koreje in Rusije se spominjajo življenjske dobe eksperimentalnega reaktorja leta 2007 in ga dokončajo osem let. Če bo šlo vse po načrtih, se lahko do leta 2040 izvede demonstracijska elektrarna, ki temelji na novem principu.

Rad bi verjel, da se bo doba okolju nevarnih HE in AES kmalu končala in je prišel čas za novo elektrarno - termonuklearno, projekt, ki je že v teku. Ale, ne glede na to, da je projekt ITER (Mednarodni termonuklearni reaktor) morda že pripravljen; ne glede na tiste, ki so že na prvih delujočih eksperimentalnih termonuklearnih reaktorjih, je odvzeta izraba, ki presega 10 MW - stroški prvih jedrskih elektrarn, prva termonuklearna elektrarna je naročena ne prej, nižja v dvajsetih letih, več variabilnost je večja. Stroški dela so ocenjeni na 10 milijard evrov – najdražji mednarodni projekt elektrarne. Evropska unija bo prevzela polovico stroškov za delovanje reaktorja. Drugi člani konzorcija vidijo 10% stroškov.

Zdaj naj bi načrt reaktorske zgradbe, ki je postala najdražji znanstveni projekt, ratificirali poslanci konzorcija.

Reaktor bo stal v bližini francoske province Provansa, na obrobju mesta Cadarache, kjer je francoski center za jedrske raziskave.

Danes veliko držav sodeluje pri termonuklearnih raziskavah. Vodilne so Evropska unija, ZDA, Rusija in Japonska, hitro rastejo programi za Kitajsko, Brazilijo, Kanado in Korejo. Termonuklearni reaktorji v Združenih državah in Sovjetski socialistični republiki so bili povezani s širokim naborom jedrskega orožja in so bili tajni vse do konference Atoms for the World, ki je potekala v Ženevi leta 1958. Po nastanku tokamaka Radyansk po jedrski fuziji leta 1970 je kamen postal "velika znanost". Ale, vsestranskost teh zložljivih gospodarskih poslopij se je povečala do točke, ko je mednarodna spontanost postala edina možnost za napredovanje.

Termonuklearni reaktorji na svetu

Od leta 1970 je bila storž komercialne energije viskija v sintezi vztrajno dana 40 let. Vendar pa so se preostale usode izkazale za veliko stvari, iz nekega razloga pa je ta izraz mogoče skrajšati.

Motivirani so bili številni tokamaki, vključno z evropskim JET, britanskim MAST in eksperimentalnim fuzijskim reaktorjem TFTR v Princetonu v ZDA. Mednarodni projekt ITER je trenutno v fazi življenja v mestu Cadarache v Franciji. Postali boste največji strum, če bo na voljo leta 2020. Rotacija leta 2030 na Kitajskem bo spodbudila CFETR, da razveljavi ITER. Medtem bo Ljudska republika Kitajska izvajala raziskave na eksperimentalnem tokamaku EAST overwire.

Med prejšnjimi so priljubljeni tudi termonuklearni reaktorji drugačne vrste - stelatorji. Eden največjih LHD, ki je leta 1998 začel delovati na japonskem nacionalnem inštitutu. Vín vikoristovuєtsya za iskanje najboljše magnetne konfiguracije plazme. Nemški inštitut Max Planck je v letih od 1988 do 2002 izvajal raziskave na reaktorju Wendelstein 7-AS v Garchingu in hkrati na reaktorju Wendelstein 7-X, ki so trajale dobrih 19 let. Drugi stelarator TJII upravlja iz Madrida v Španiji. V ZDA je Princeton Laboratory (PPPL), ki je leta 1951 ustvaril prvi tovrstni termonuklearni reaktor, leta 2008 s prenosom sredstev in financiranjem promoviral življenje NCSX.

Poleg tega so bili pomembni uspehi doseženi v nedavni inercijski termonuklearni fuziji. Operacija National Ignition Facility (NIF) v Livermorskem nacionalnem laboratoriju (LLNL) v vrednosti 7 milijard dolarjev, ki jo je financirala Nacionalna uprava za jedrsko varnost, je bila zaključena leta 2009 Birch. Francoski Laser Mégajoule (LMJ) je napovedal delo v novem letu 2014. Termonuklearne reaktorje dovajajo laserji z raztezkom nekaj milijard delcev sekunde in skoraj 2 milijona joulov svetlobne energije na milijon milimetrov, da sprožijo reakcijo jedrske fuzije. Glavni nalogi NIF in LMJ sta nadaljevanje podpore nacionalnim vojaškim jedrskim programom.

ITER

Leta 1985 Radiansky Soyuz je pozval k spodbujanju tokamaka ofenzivne generacije v sodelovanju z Evropo, Japonsko in ZDA. Delo je potekalo pod okriljem MAGATH. V obdobju od 1988 do 1990 so nastali prvi projekti mednarodnega termonuklearnega eksperimentalnega reaktorja ITER, kar tudi v latinščini pomeni »način« ali »dražji«, z metodo, ki sintezi prinaša več energije, manj gline. Pri posredovanju Evratoma in Rusije sta očitno sodelovali tudi Kanada in Kazahstan.

Šest let kasneje je ITER pohvalil prvi celovit projekt reaktorja, ki temelji na utrujeni fiziki in tehnologiji, s ceno 6 milijard dolarjev. ZDA so tudi tožile konzorcij, ki jim je bilo nerodno pospešiti projekt in spremeniti projekt. Posledično je ITER-FEAT postal 3 milijarde dolarjev vredna različica, ki še vedno omogoča samozadostni odziv in pozitivno ravnovesje napetosti.

Imeti 2003 r. Združene države so se spet pridružile konzorciju, Kitajska pa je, ko se je oglasila o svoji usodi, prevzela usodo novega. Posledično sta se sredi leta 2005 partnerja odločila, da bosta ustvarila dom o življenju ITER v bližini mesta Cadarache v Franciji. EU in Francija sta prispevali polovico od 12,8 milijarde evrov, Japonska, Kitajska, Južna Koreja, ZDA in Rusija pa 10 % usnja. Japonska je dobavila visokotehnološke komponente, plačala namestitev IFMIF v vrednosti 1 milijarde evrov, priznana za testiranje materialov in malo pravice do gradnje ofenzivnega testnega reaktorja. Glavno leto ITER vključuje polovico vstopnic za 10. dan življenja in polovico za 20. obletnico delovanja. Indija je leta 2005 postala peta članica ITER.

Poskusi so posledica 2018 rozí z vokoristannyam vodnya, schob neknut aktivacijo magnetov. Vzorčenje D-T plazme ni na voljo do leta 2026.

Meta ITER - vibracije 500 MW (bodisi z vlečno silo 400 s), močan vhodni tlak manj kot 50 MW brez proizvajanja električne energije.

Dvojna demonstracijska elektrarna Demo je v velikem obsegu na trajnostni osnovi. Idejna zasnova Dema bo končana do leta 2017, yoga life pa se bo odprl leta 2024. Izstrelitev bo leta 2033.

JET

Imajo 1978 r. EC (Evropa, Švedska in Švica) je v Veliki Britaniji začela s skupnim evropskim projektom JET. JET je danes največji delujoči tokamak na svetu. Podoben reaktor JT-60 uporabljajo v japonskem nacionalnem inštitutu za termonuklearno fuzijo, vendar lahko JET tudi vikorira devterij-tritij.

Reaktor je bil zagnan leta 1983 in je postal prvi poskus, zaradi katerega je bila v jeseni leta 1991 izvedena termonuklearna fuzija z intenzivnostjo do 16 MW v trajanju ene sekunde in 5 MW stabilne intenzivnosti. na devterij-tritijevo plazmo. Izvedeni so bili številni poskusi za razvoj različnih ogrevalnih shem in drugih tehnik.

Malo dlje, JET podleže napredku jogijske tesnobe. Kompaktni reaktor MAST se razvija sočasno iz JET in kot del projekta ITER.

K-ZVEZDA

K-STAR je korejski nadzemni tokamak Nacionalnega inštituta za raziskovanje fuzije (NFRI) blizu Tejona, ki je svojo prvo plazmo izdelal sredi leta 2008. ITER, ki je plod mednarodnega sodelovanja. Tokamak s polmerom 1,8 m je prvi reaktor, ki uporablja superprevodne magnete Nb3Sn, v načrtu pa je tudi vikorizacija na ITER. V okviru prve stopnje, ki se je končala pred letom 2012, je K-STAR dolžan zmanjšati življenjsko dobo osnovnih tehnologij in doseg plazemskih impulzov na 20 s. Na drugi stopnji (2013–2017) se izvaja druga posodobitev za povečanje dolgoročnih impulzov do 300 s v načinu H in prehod na visoko produktivni način AT. Metoda tretje faze (2018-2023) je doseganje visoke produktivnosti in učinkovitosti v režimu ternarnih impulzov. Na 4. stopnji (2023-2025) bodo testirane DEMO tehnologije. Pritrjevanje ni gradbena praksa s tritijem in D-T ni vicorist.

K-DEMO

Razdelan v sodelovanju s Prínstonskim laboratorijem za fiziko plazme (PPPL) Ministrstva za energetiko ZDA in južnokorejskim inštitutom NFRI, ima K-DEMO naslednji korak na poti k ustvarjanju komercialnih reaktorjev po ITER, in bo prvo električno postajo, ki bo sposobna proizvajati moč v električnem omrežju, enako 1 milijon kW za nekaj dni. Premer smo postavili na 6,65 m, prav tako pa tudi modul cone ustvarjanja, ustvarjanja v okviru projekta DEMO. Korejsko ministrstvo za izobraževanje, znanost in tehnologijo namerava vložiti v nov trilijon korejskih vonov (941 milijonov dolarjev).

vzhod

Kitajska eksperimentalna izboljšava superprevodnega tokamaka (EAST) na Inštitutu za fiziko Kitajske v Hefeiju je ustvarila vodno plazmo s temperaturo 50 milijonov °C in jo raztegnila 102 s.

TFTR

V ameriškem laboratoriju PPPL je od leta 1982 do 1997 deloval eksperimentalni termonuklearni reaktor TFTR. Na prsih 1993 TFTR je postal prvi magnetni tokamak, v katerem so bili izvedeni veliki poskusi s plazmo in devterijem-tritijem. Ofenzivna usoda reaktorja je dosegla rekord za tisto uro 10,7 MW tlaka sredice, leta 1995 pa je dosegel temperaturni rekord 510 milijonov °C. Vendar pa naprava ni dosegla brezplačne energije termonuklearne fuzije, je pa z uspehom Vikonala in zasnovo opreme pomembno prispevala k razvoju ITER.

LHD

LHD na japonskem nacionalnem inštitutu za fuzijsko fuzijo v Tokiju v prefekturi Gifu, ki je največji stelator na svetu. Zagon termonuklearnega reaktorja je potekal leta 1998 in je pokazal kakovost plazme, ki jo je mogoče primerjati z drugimi velikimi napravami. Dosežena je bila temperatura ionov 13,5 keV (približno 160 milijonov °C) in energija 1,44 MJ.

Wendelstein 7-X

Po testiranju leta, ki se je začelo ob letu 2015, je temperatura helija za kratko uro dosegla 1 milijon °C. Leta 2016 termonuklearni reaktor z vodno plazmo, močjo 2 MW, ki v četrtini sekunde doseže temperaturo 80 milijonov °C. W7-X je največji stelarator na svetu in naj bi deloval brez prekinitev s 30-hvilinskim odsekom. Reaktor je stal milijardo evrov.

NIF

Nacionalna naprava za vžig (NIF) v Livermorskem nacionalnem laboratoriju (LLNL) je bila dokončana sredi leta 2009. S svojimi 192 laserskimi izmenjavami stavba NIF koncentrira 60-krat več energije kot spredaj obrnjeni laserski sistem.

Hladna jedrska fuzija

Konec leta 1989 sta dva naslednika, Američan Stanley Pons in Britanec Martin Fleischman, objavila, da sta zagnala preprost hladen termonuklearni reaktor na tleh, ki deluje pri sobni temperaturi. Pomemben je proces poljenja v elektrolitski vodi pri uporabi paladijevih elektrod, na katerih so bila koncentrirana jedra devterija z veliko vrzeljo. Zadnji so trdni, toplo je vibriral, kot je to mogoče pojasniti bolj z vidika jedrskih procesov, bili pa so tudi stranski produkti fuzije, vključno s helijem, tritijem in nevtroni. Drugi eksperimentatorji še zdaleč niso ponovili tega dokaza. Večjemu znanstvenemu spoznanju ni mar, da so hladni termonuklearni reaktorji resnični.

Jedrske reakcije z nizko energijo

Začeto s trditvami o "hladni termonuklearni fuziji", se je nadaljevalo v nizkoenergijskih sobah, kot dajaku empirična podtremka, a ne radikalno sprejeta znanstvena razlaga. Očitno je, da pred ustvarjanjem in zajemanjem nevtronov pride do šibkih jedrskih interakcij (in če ni obremenjene sile, kot pri kateri koli sintezi). Poskusi vključujejo prodiranje vode ali devterija skozi katalitično kroglo in reakcijo s kovino. Doslidniki podomlyayut o energiji vilnennya, scho biti previden. Glavna praktična uporaba je medsebojno delovanje vode z nikljevim prahom in pogled na toploto, koliko več, koliko manj lahko povzroči kemično reakcijo.

Kakšna je potreba po termonuklearni energiji?

Na kateri koli stopnji razvoja civilizacije lahko pogumno izjavimo, da je pred človeštvom »energetska kriza«. Vín razumovleniy odrazu dekіlkom temeljnih dejavnikov:

— Človeštvo takoj prihrani veličastno količino energije.

V dani uri se svetovna energija približuje 15,7 teravatov (TW). Če to vrednost razdelimo na prebivalstvo planeta, vzamemo približno 2400 vatov na osebo, kar je mogoče enostavno oceniti, da se pokaže. Energijo, ki jo vzdržuje kožni prebivalec Zemlje (vključno z otroki), podpira človeško delo 24 100-vatnih električnih žarnic.

- Energija svetlobe hitro narašča.

Po napovedih Mednarodne agencije za energijo (2006) se lahko zmanjšanje svetlobne energije do leta 2030 poveča za 50 %.

— Devet 80 % energije, ki jo prihranimo s svetlobo, se ustvari za ogenj pljuvanja divjih naravnih požarov (nafta, vogillya in plin).), katerih izbira je potencialno prinesla nevarnost katastrofalnih okoljskih sprememb.

Prebivalci Savdske Arabije imajo tako priljubljeno tarnanje: »Moj oče je jahal kamelo. Jaz sem dobil avto, sin pa ga že ima. Ale yogo sin Spet bom sedel na kamelo.

Videti je, da lahko greste sami, drobci, za vse resne napovedi, naredite zalogo nafte na svetu, da bo čez 50 let zmanjkalo življenja.

Glejte na podlagi ocen ameriškega geološkega zavoda (njegova napoved je precej optimistična za druge) stopnja rasti proizvodnje lahke nafte ne bo večja od 20 najbližjih datumov (obstajajo prenosi, vrh proizvodnje bo dosežen takoj kolikor je mogoče v 5-10 letih), vydobuvaetsya, chne zamenshuvatisya zí shvidkístyu blizu 3% na reko. Obeti za jeklenko zemeljskega plina niso videti bogato kratki. Sliši se, kot da bomo kameno volno udarjali še 200 let, vendar ta napoved temelji na prihrankih bistvene ravni vidobutka in vitrati. Časovna ura spozhivannya vugillya se včasih poveča za 4,5% na rík, kar bo takoj skrajšalo obdobje vedeževanja z 200 rokiv na 50 rokív.

Kasneje, hkrati pa je bil naslednji korak priprava do konca dobe zmagovite tipologije okusa.

Na žalost alternativni viri energije, ki se razvijajo naenkrat, ne morejo pokriti vse večjih potreb ljudi. Po najbolj optimističnih ocenah postane največja količina energije (pri označenem toplotnem ekvivalentu), ki jo ustvarijo preračunani grelniki, manjša od 3 TW (veter), 1 TW (hidroelektrarne), 1 TW (biološke elektrarne) oz. 100 GW (geotermalne in pomorske naprave). Skupna količina dodatne energije (upoštevajte najbolj optimalno napoved) naj bo manjša od 6 TW. S tem varto pomeni, da je razvoj novih virov energije bolj prilagodljiv tehničnim nalogam, tako da bo vsestranskost z njimi proizvedene energije bolj ali manj večja, nižja z začetnim drobljenjem premoga itd.

Človeštvo lahko shukati yakís іnshi dzherela energії, jak v eni uri lahko resnično vidite samo Sonce in reakcije termonuklearne fuzije.

Potencialno je Sonce praktično neizčrpen vir energije. Količina energije, ki jo porabi manj kot 0,1 % površine planeta, je enaka 3,8 TW (če upoštevamo, izkoristek je le 15 %). Težava je v našem nevminní vlovlyuvati in pretvarjati energijo, ki je posledica visoke kakovosti baterij sony, in težave pri kopičenju, varčevanju tega oddaljenega prenosa energije, ki je odvzeta, v potrebnih regijah.

Trenutno v jedrskih elektrarnah nastaja energija v velikem obsegu, kar se odraža v reakcijah pod atomskimi jedri. Spoštujem, da je treba naslednji napor vložiti v razvoj takšnih postaj, če je potrebno, je treba zaščititi, da se zaloge enega najpomembnejših materialov za njihove robote (poceni uran) lahko uporabljajo tudi za naslednjih 50 let .

Drugi pomemben neposredni razvoj je razvoj jedrske fuzije (nucleus fusion), saj se takoj kaže kot glavno upanje za red, čeprav je ura nastanka prvih termonuklearnih elektrarn še nepomembna. Samo predavanje je posvečeno tej temi.

Kaj je jedrska fuzija?

Jedrska fuzija, ki je osnova Sonca in zvezd, je potencialno neizčrpen vir energije za razvoj Vsega Sveta na nebu. Poskusi, ki se izvajajo v Rusiji (Rusija je domovina termonuklearnega objekta Tokamak), ZDA, na Japonskem, v Nemčiji in tudi v Veliki Britaniji v okviru programa Joint European Torus (JET), lahko sintezo zagotovijo kot trenutno. poraba energije (16 TW), in bistveno več energije.

Energija jedrske fuzije je v celoti, glavni vir energije pa je v tem, da je mogoče ustvariti učinkovitejše in ekonomsko vzdržnejše termonuklearne naprave.

Procesi jedrske fuzije se imenujejo reakcije lahkih atomskih jeder na pomemben način za prikaz količine energije.

Nasampered, poleg tega je reakcija med dvema izotopoma (devterijem in tritijem) veliko širša od zemeljske vode, pri čemer se helij raztopi in vidimo nevtron. Reakcijo lahko posnamemo v obliki:

D + T = 4 He + n + energija (17,6 MeV).

Videli smo, da energija, ki nastane preko tistih, ki so lahko helij-4 še močnejše jedrske vezi, preide v veliko kinetično energijo, ki se razdeli med nevtron in jedro helija-4 v razmerju 14,1 MeV / 3,5. MeV.

Za sprožitev (sol) reakcije sinteze je treba plin ionizirati in segreti iz vsote devterija in tritija na temperaturo več kot 100 milijonov stopinj Celzija (znatno jo skozi M stopinj Celzija), kar je približno petkrat več kot center. V že pri temperaturah več tisoč stopinj medatomnih zvitkov pride do vibivanja elektronov z atomi, zaradi česar se tvori zmes iz razdeljenih jeder in elektronov, znanih pod imenom plazme, v katerih pozitivno napolnjeni in visokoenergijski dejtroni in tritoni (tobto jadra dejterium in tritiu) čutijo močno vzajemno oddajanje . Proteo visoka temperatura plazme (povezal sem se s cym visoko energijo ionov) omogoča cym ionom devterija in tritija, da dodajo coulomb vídshtovhuvannya in se držijo enega za drugim. Pri temperaturi več kot 100 M stopinj se najbolj »energijski« devteroni in tritoni približajo drug drugemu na tako blizu, da se med njimi začnejo krepiti otroci jedrskih sil, da se jezijo drug za drugim v eno enoto.

Razvoj katerega procesa v laboratoriju je povezan s tremi kompleksnejšimi problemi. Nasprotno, plinsko vsoto jeder D in T je treba segreti na temperature, višje od 100 M stopinj, zaradi česar se bo s fermentacijo (skozi reakcije s stenami posode) ohladila.

Za dokončanje te naloge so izumili "magnetne paste", ki so jim odvzeli ime Tokamak, ki zabobigayut medsebojno delovanje plazme s stenami reaktorja.

Pri opisani metodi se plazma z električnim tokom, ki teče skozi sredino torusa, segreje na približno 3 M stopinje, kar pa je še vedno premalo za sprožitev reakcije. Za dodatno segrevanje plazme bodisi »črpajo« energijo v radiofrekvenčne vibracije (kot v mikropeči) bodisi vbrizgajo žarke nevtralnih delcev z visoko energijo, ki ob zaprtju svojo energijo prenesejo na plazmo. Poleg tega je vid toplote viden v ognju, toploti, termonuklearnih reakcijah (kot bo opisano spodaj), po katerih lahko velika instalacija doseže vžig plazme.

V tej uri Francija začenja življenje spodaj opisanega mednarodnega eksperimentalnega termonuklearnega reaktorja ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), ki bo prvi tokamak, ki bo vžgal plazmo.

Najnaprednejši najsodobnejši objekti, kot je Tokamak, že dolgo dosegajo temperature blizu 150 M stopinj, blizu vrednosti, ki so potrebne za robotsko termonuklearno elektrarno, reaktor ITER pa velja za prvega velika elektrarna, ki je bila odobrena za poskusno obratovanje. Nadalí nebhіdno bude suttêvo podrashchit parametrі ji raboty, scho vmagatime nasampered pídvishchennya vise v plazmi, oskolki svydkіst zlittya jedra pri vnaprej določeni temperaturi, sorazmerni s kvadratom primeža.

Glavni znanstveni problem je v dejstvu, da se plazmi ob povečanem tlaku očita še bolj zapletena in nevarna nestabilnost, torej nestabilni načini delovanja.

Med reakcijo sinteze se električno nabita helijeva jedra sploščijo v sredini "magnetne paste" in se korak za korakom prevrnejo po lupini z drugimi delci, poleg tega energija, ki se pojavi med zaustavitvijo, pomaga za dvig temperature plazemskega kabla. Nevtralni (ki jih ni mogoče nabiti) nevtroni izčrpavajo sistem in svojo energijo prenašajo na stene reaktorja, toplota, ki se jemlje stenam, pa je vir energije za robotske turbine, ki vibrirajo elektriko. Težave iste enote istih naprav, Persh za vse, s Timom, Potuzhny Potík vosokoenergiechi neutron, ib yergi, Sho obiskal (Vighmi Elektromagnita Vyprominni) Singerly, do reaktorja il, lahko, reaktor il, lahko naredi.

Zaradi tega je zasnova termonuklearnih naprav še bolj zložljiva. Pred fiziki in inženirji je naloga zagotoviti visoko zanesljivost njihovega dela. Načrtovanje in delovanje termonuklearnih postaj je odvisno od razvoja cele vrste različnih in kompleksnejših tehnoloških nalog.

Napajanje termonuklearne elektrarne

Majhen diagram prikazuje shematski diagram (brez merila) ureditve principa delovanja termonuklearne elektrarne. V osrednjem delu je toroidna (krofasta) komora s prostornino ~ 2000 m 3 napolnjena s tritij-devterijevo (T-D) plazmo, segreto na temperaturo več kot 100 M stopinj. nevtroni, ki se raztopijo v fuzijski reakciji, napolnijo "magnetno pasto" in porabijo lupino, ki je prikazana na malčku s trupom blizu 1 m. 1

V sredini lupin nevtrona so zlepljeni atomi litija, po katerih pride do reakcije z raztopljenim tritijem:

nevtron + litij = helij + tritij.

Poleg tega so v sistemu konkurenčne reakcije (brez prevzema tritija), kot tudi veliko reakcij z opazovanjem aditivnih nevtronov, ki nato vodijo tudi do prevzema tritija (ko vidite aditivne nevtrone, lahko berilij in svinec). Zagalny vysnovok pri tem, pri tsíy napravah lahko (sprejme, teoretično) reagira z jedrsko fuzijo, če so vina utvoryuvatsya tritij. Z vsako poravnano količino tritija ni mogoče samo poskrbeti za potrebe same instalacije, temveč zgraditi nekaj večjega, kar bo omogočilo varnost tritija in novih inštalacij.

Sam koncept robota je mogoče spremeniti in implementirati na spodaj opisanem reaktorju ITER.

Nevtroni so odgovorni za razvoj lupine v tako imenovanih pilotnih napravah (ki bodo vikorizirale izrazito "primarne" strukturne materiale) do približno 400 stopinj. Nadalí perebachaєchaetsya ustvariti popolnoma nameščeno instalacijo s temperaturo segrevanja obloge nad 1000 stopinj, kar je mogoče doseči s pomočjo različnih novih visokokakovostnih materialov (kot so kompoziti iz silicijevega karbida). Toploto, ki jo vidimo v lupini, tako kot v primarnih postajah, primarni hladilni krog sprejme s toplotnim nosilcem (za maščevanje npr. voda ali helij) in jo prenese v sekundarni krog, odvaja vodno paro, ki se dovaja turbinam.

Glavna prednost jedrske fuzije je v tem, da je kot ogenj za novo le malo število govorov, ki so širše narave.

Reakcija jedrske fuzije v opisanih napravah lahko povzroči veliko količino energije, ki je desetmilijonkrat večja od standardnega toplotnega sevanja v primeru izjemnih kemijskih reakcij (kot je na primer opeklina vikopskega ožiga). Za izravnavo lahko rečemo, da je potrebna količina vode za varno delovanje termoelektrarne 1 gigavat (GW), da postane 10.000 ton na dan (deset vagonov), termonuklearna elektrarna enake jakosti pa lahko zmanjšati na manj kot D + 1 kg na dan.

Devterij je stabilen izotop vode; Približno v eni od kožnih 3350 molekul velike vode je eden od atomov v vodi nadomeščen z devterijem (padec, ki je prišel k nam iz Velikega Vibuhuja vsega sveta). To vam omogoča enostavno organizacijo zbiranja potrebne količine devterija iz vode po nižji ceni. Bolj zložljivo - posedovanje tritija, ki je nestabilen (obdobje razpada je blizu 12 let, zaradi česar je majhen v naravi), v nasprotju s tem, kot je bilo prikazano več, se tritij neposredno pojavi prav sredi termonuklearne instalacije. v procesu dela na nevtronskem reaktorju.

V takem rangu je zadnji požar za termonuklearni reaktor litij ta voda.

Litij je najpomembnejša kovina, ki se pogosto uporablja v sekundarnih dodatkih (na primer v baterijah za mobilne telefone). Opisana je višja naprava, ki lahko z izboljšanjem nepopolnega izkoristka proizvede 200.000 kW/leto električne energije, kar je enako energiji, ki se nahaja v 70 tonah lesa. Toliko litija je potrebno shraniti v eni bateriji za računalnik, količina devterija pa je 45 litrov vode. Navedena je vrednost dnevnega zmanjšanja električne energije (na osebo na osebo) v državah EU za 30 let. Dejstvo je, da lahko tako majhna količina litija zagotovi proizvodnjo takšne električne energije (brez izločanja CO 2 in najmanjše onesnažene atmosfere), kar je zelo resen argument za raziskave najvidnejšega in energetskega razvoja pri razvoju termoelektrarne (po vseh težavah in težavah) tudi za dolgotrajno. možnost izgradnje ekonomsko učinkovitega termonuklearnega reaktorja.

Devterij lahko traja milijone let, zaloge lahkega peščenega litija pa zadoščajo za zagotavljanje potreb več sto let.

Navít yakscho shranjujte litij v gorskih kamninah, lahko ga najdemo v vodi, de vin doseže visoke koncentracije (100-krat več kot koncentracija urana), tako da lahko to storimo ekonomično.

Termonuklearna energija ni le skupna ljudem, načeloma možnost ustvarjanja velike količine energije v prihodnosti (brez tveganja CO 2 in brez onesnaževanja ozračja), ampak je lahko tudi majhna.

1 ) Visoka notranja varnost.

Plazma, ki zmaguje v termonuklearnih instalacijah, je lahko celo nizke gostote (približno milijonkrat manjša atmosferska gostota), kljub temu pa delovna sredina instalacij nikakor ni premalo lastne energije, zadostne za vinogradništvo.

Poleg tega se lahko "dlan" vključi brez prekinitve, kar robotu olajša zvok, ne da bi se že zdelo o tistih, ki v primeru nesreče in ostre spremembe v glavah izostrijo termonuklearno " polsvetloba" lahko preprosto ugasne.

Zakaj obstajajo težave, povezane s termonuklearno energijo? Prvič, če želite, da so fuzijski produkti (helij in nevtroni) neradioaktivni, lahko trup reaktorja postane radioaktiven s tremi vrednostmi nevtronske prominence.

Z drugega načina je tritij radioaktiven in ima lahko izredno kratko obdobje razpada (12 let). Ampak, če želite pokriti vikorizirano plazmo s pomenom, skozi njen nizek prostor ni več kot majhna količina tritija, ki se mu je treba maščevati (približno deset poštnih znamk s pocinkanim vagom). Tom

Naviga pri ustanovnih situacijah I Avariy (vse lupine Ruinatzi I Vidillnye Tritia, enako na način, s potresi na postaji) v kugi, sortemu lišaja, Kilkiye Paliva.

2 ) Sprememba energije.

Jasno mora biti, da bo tako imenovana “notranja” cena električne energije (variabilnost same variabilnosti) sprejemljiva, saj postane 75% že relevantna za tržno ceno. “Sprejemanje” na ta način pomeni, da bo cena nižja glede na ceno energije, izvoljene nad zmagami starih ogljikovih hidratov. "Zovnishnya" cena (koristni učinki, vpliv na zdravje prebivalstva, podnebje, ekologija itd.) bo v bistvu enaka nič.

Mednarodni eksperimentalni termonuklearni reaktor ITER

Glavna ofenzivna skala je izstreljena v sled reaktorja ITER, namenjena dokazovanju izvedljivosti taljenja plazme in lovljenja na tej osnovi, želim zmagati desetkrat v energiji (glede na povečanje energije, ki se uporablja za segrevanje plazme) . Reaktor ITER bo eksperimentalna zgradba, ki ne bo opremljena s turbinami za proizvodnjo električne energije in gospodarskimi poslopji za proizvodnjo električne energije. Metoda tega ustvarjanja je razvoj umov, saj je mogoče osvojiti uro delovanja takih energetskih naprav, pa tudi ustvarjanje na tej podlagi pravih, ekonomsko vzdržnih elektrarn, ki presegajo meje, morda, lahko spremeni ITER. Ustvarjanje pravih prototipov termonuklearnih elektrarn (takih postaj, ki so opremljene samo s turbinami) bo zahtevalo dokončanje dveh prihodnjih nalog. Najprej je treba nadaljevati z razvojem novih materialov (zgradbe je treba še uspešneje testirati in izkoriščati v opisih umov) in izvajati njihovo testiranje v skladu s posebnimi pravili za opremo IFMIF ( International Fusion Radiation Facility), opisan spodaj. Drugače pa je treba razviti veliko tehničnih nalog in razviti nove tehnologije, kar lahko vidimo do daljinskega ogrevanja, ogrevanja, gradnje lupin, gasilskih ciklov itd.

Na majhnem merilu indikacije reaktor ITER, ki prekaša največjo instalacijo leta JET, ne le v vseh linearnih dimenzijah (približno dvakrat), ampak tudi v velikosti magnetnih polj, ki vicorirajo v temi in pretakajo skozi tokove plazme.

Metoda izdelave reaktorja je prikazati možnosti združevanja znanosti fizike in tehnike za izgradnjo obsežne termonuklearne elektrarne.

Intenzivnost naprave je bila s strani projektanta določena na 500 MW (pri čemer je energijska vložka na vhodu v sistem manjša od 50 MW). 3

Namestitev ITER ustvarja konzorcij, ki vključuje EU, Kitajsko, Indijo, Japonsko, Kitajsko, Korejo, Rusijo in ZDA. Globalno prebivalstvo teh dežel je blizu polovice celotnega prebivalstva Zemlje, zato lahko projekt imenujemo globalna podpora svetovnemu tednu. Glavne komponente vozlišča reaktorja ITER so že testirali, v bližini mesta Cadarache (Francija) pa so že odkrili življenje. Zagon reaktorja je predviden za leto 2020, pridobivanje devterij-tritijeve plazme pa za leto 2027, ostanki uvedbe reaktorja v obratovanje bodo zahtevali tri veljavne in resne teste za plazmo z devterijem in tritijem.

Magnetne tuljave reaktorja ITER so izdelane na osnovi superprevodnih materialov (ki načeloma omogočajo nemoteno delo pri pranju struma v plazmi), zato lahko oblikovalci zagotovijo delovni cikel vsaj 10. minut. Spoznal sem, da je prisotnost preprevodnih magnetnih tuljav pomembna za nemoteno delovanje prave termonuklearne elektrarne. Superprevodne tuljave so že stagnirale v gospodarskih poslopjih tipa Tokamak, prej smradi niso bili odpravljeni v tako velikih inštalacijah, ki so odvisne od tritijeve plazme. Večinoma bodo v instalaciji ITER najprej testirani in preizkušeni različni moduli lupine, ki so priznani za delo v realnih postajah, kjer jih je mogoče generirati ali uporabiti za tritijeva jedra.

Glavna metoda življenjske dobe naprave je prikaz uspešnega nadzora plazemskih peči in možnosti resničnega pridobivanja energije v termonuklearnih gospodarskih poslopjih za pomemben razvoj tehnologij.

Nadaljnji razvoj le-tega je očitno zelo pomemben za izboljšanje učinkovitosti robotskih nastavkov, predvsem z vidika njihove ekonomske učinkovitosti, ki je povezana z resnimi in trivialnimi dosežki, tako na reaktorjih ITER, kot na druge priloge. Sredi postavljanja naloge smo videli tri napredke:

1) Pokazati je treba, da bistvena raven znanosti in tehnologije že omogoča 10-kratno povečanje energije (enako z vitratoy za podporo procesu) z nadzorovanim procesom jedrske fuzije. Reakcija lahko poteka brez krivde zaradi nevarnih nestabilnih načinov, brez pregrevanja in slabih materialov konstrukcije ter brez zabrudnennya plazemskih hiš. Pri tlakih termonuklearne energije blizu 50 %, glede na intenzivnost segrevanja plazme, so bile te temperature že dosegljive v poskusih na majhnih napravah, vendar zapora reaktorja ITER omogoča obrniti superiornost kontrolnih metod na večji napravi, ki je pogosto bolj verjetno, da bo težje. Reaktor ITER je zasnovan tako, da ponovno razmisli o tem, da bi ga bilo mogoče zgraditi do morebitnega termonuklearnega reaktorja, in ga je mogoče tudi zložiti za iste cilje.

2) Treba je spremeniti način povečevanja tlaka v plazmi (predvidevamo, da je hitrost reakcije pri določeni temperaturi sorazmerna s kvadratom tlaka), da se izognemo krivdi za nevarne nestabilne režime obnašanje plazme. Uspešno doseganje tega neposredno omogoča bodisi zavarovanje robota reaktorja za večjo plazmo velike širine bodisi zmanjšanje moči na napetost magnetnih polj, ki se ustvarijo, da se spremeni variabilnost električne energije, ki jo proizvaja reaktor.

3) Preizkušanje krivde potrjuje, da je mogoče resnično zagotoviti nemoteno delovanje reaktorja v stabilnem načinu (z ekonomskega in tehničnega vidika je pomembnejše, čeprav ne glavno), in zagon naprave je mogoče narejeno brez velike energije. Nasledniki in načrtovalci se že zavedajo, da lahko »neprekinjen« prenos elektromagnetnega toka skozi plazmo poskrbi za generiranje v plazmi (zaradi visokofrekvenčnega tresljaja in vbrizgavanja majhnih atomov).

Sedanji svet se sooča s še resnejšo energetsko krizo, ki bi jo lahko natančneje poimenovali »neopredeljena energetska kriza«.

V sedanji uri vsa energija, ki podlega človeštvu, nastaja zaradi kurjenja velikih požarov, najhujši problem pa je lahko povezan s sony energijo ali jedrsko energijo (vrata reaktorjev na švicarske nevtrone itd.). Problem je globalen, zoomanni naselij Krajan, enake zahteve za zbizhnya Zbilhenni, ugotavlja viro virisen na osnovah analizans, I hoc, enako, biti diro-yakovita alternativa do alternative do alternative do alternative do alternative do alternative do alternative do alternative do alternative do alternative do alternative do alternative do alternative do alternative do alternative

Če na poti do razvoja termonuklearne energije ne bo velikih presenečenj in nepričakovanih presenečenj, potem za razvoj inteligentnih in urejenih programov, jak V tem primeru bo po približno 30 letih smotrneje napajati električni tok v energetiki, po nadaljnjih 10 letih pa bo zamenjana prva komercialna termonuklearna elektrarna. Možno je, da v drugi polovici našega stoletja energija jedrske fuzije ne bo več nadomestila energije planeta in bo korak za korakom igrala pomembno vlogo pri varnosti ljudi z energijo v svetovnem merilu.

laser,

Pravimo, da bomo dali sonce v škatlo. Ideja je lepa. Problem je v tem, da ne znamo narediti škatle.

Pierre-Gilles de Gennes
Francoski Nobelov nagrajenec

Vsi elektronski priključki in stroji potrebujejo energijo in ljudje so že bogati. Ale vikopne bo vroče zmanjkalo, alternativna energija pa še vedno ni dovolj učinkovita.
Є sposіb otrimanna energії, scho іdealno podhodhod usіm vimog - Termonuklearna fuzija. Reakcija termonuklearne fuzije (pretvorba vode v helij in vizionarska energija) nenehno uporablja sonce in ta proces daje planetu energijo ob pogledu na izmenjave sony. Bolje bi bilo posnemati jogo na Zemlji, v manjšem obsegu. Dovolj zagotovite visok tlak in celo visoko temperaturo (10-krat višjo, na Sonci nižjo) in reakcija sinteze se bo sprožila. Da bi to naredili, pomislite, je potrebno inducirati termonuklearni reaktor. Vín vikoristovuvatime najširši viri zemlje, bodo varni in okrepili nižje ravni jedrskih elektrarn. Že več kot 40 let, da se izogibate, preizkusite jogo, eksperimenti se izvajajo. Pri preostalih kamninah je bilo na enem od prototipov mogoče odvzeti več energije, a je bila spodaj obarvana. Spodaj so predstavljeni najbolj ambiciozni projekti na tem področju:

Državni projekti

Največje spoštovanje do pretežnega dela preostale ure pade na novo zasnovo termonuklearnega reaktorja - stelaratorja Wendelstein 7-X (zložljiv stelarator za notranjim depandansom spodnjega ITER, ki je tokamak). Nemci so porabili več kot milijardo dolarjev in se do leta 2015 9 let prepirali, da bi spremenili demonstracijski model reaktorja. Če bo pokazal dobre rezultate, bo izdelana različica v večjem merilu.

MegaJoule Laser v Franciji bo najmočnejši laser na svetu in bo lahko uvedel način delovanja termonuklearnega reaktorja, ki temelji na zmagovitih laserjih. Uvedba francoske instalacije v letu 2018 bo posodobljena.

NIF (National ignition facility) so v ZDA zagnali 12 let in 4 milijarde dolarjev do leta 2012. Smrad je protestiral proti tehnologiji in takoj po izgradnji reaktorja, a se je izkazalo, da je, kot pravi Wikipedia – dosegel vžig. Kot rezultat veličastnega načrta je bil načrtovan in oblasti so se ukvarjale s postopnimi izboljšavami laserja. Preostala naloga je povečati učinkovitost prenosa energije s 7 % na 15 %. V nasprotnem primeru se lahko financiranje kongresnega dostopa do sinteze zatakne.

Tako kot usoda leta 2015 v Sarovu se je začelo življenje najintenzivnejše laserske instalacije na svetu. Trdo boste delali za sedanje Američane in prihodnje Francoze ter vam omogočili izvajanje poskusov, potrebnih za življenjsko dobo "laserske" različice reaktorja. Zaključek vsakdanjega življenja v letu 2020.

Najnovejši ameriški laser - MagLIF fusion - je prepoznan kot temna znamka med metodami za doseganje termonuklearne fuzije. Nedolgo nazaj je ta metoda pokazala boljše rezultate pri skaliranju, vendar je treba napetost še povečati za 1000-krat. Hkrati bo laser doživel nadgradnjo, do leta 2018 pa bo prihodnost lahko odvzela sloge in energijo, okna bodo porabljena. V času uspeha bo izdana večja različica.

Na Ruskem inštitutu za jedrsko fiziko so izvajali poskuse z metodo "suhih past", podobno tisti, ki so jo v 90. letih razvile ZDA. Posledično so bile odnesene bahave stvari, ki so bile za to metodo nemogoče. Na Inštitutu za jedrsko fiziko se zavedajo, da je naprava hkrati na ravni nemškega Wendelstein 7-X (Q=0,1), a je cenejša. Takoj za 3 milijarde rubljev bodo zgradili novo instalacijo

Kerіvnik Kurchatіvskogo іnstitute nenehno ugiba o načrtih za izgradnjo majhnega termonuklearnega reaktorja v Rusiji - Іgіtor. Poleg načrta je lahko tako učinkovit kot ITER, vendar manj. Življenje joge je bilo malo znano pred več kot 3 leti, vendar je takšno stanje značilno za velike znanstvene projekte.

Kitajski tokamak EAST on the cob 2016 je povečal temperaturo na 50 milijonov stopinj in je potreboval 102 sekundi. Do prvih dni velikih reaktorjev in laserjev so bile vse novice o termonuklearni fuziji takšne. Lahko bi si mislili, da je to samo šok za sredino znanstvenikov - ki so prej merili temperaturo višje. Višja kot je temperatura plazme in bolj napredna je, da jo upoštevamo - bližje smo začetku reakcije na sintezo. Na svetu je na desetine takšnih naprav, več kot nekaj () () jih bo, tako da bo rekord EAST potolčen v hipu. Pravzaprav ti reaktorji niso veliki, so le testni pred urejanjem v ITER.

Lockheed Martin je leta 2015 napovedal preboj v termonuklearni energiji, ki bi jim omogočil, da bi čez 10 let spodbudili majhen mobilni termonuklearni reaktor. Če se ozremo nazaj na tiste, ki so bili večji in sodobnejši nemobilni komercialni reaktorji priznani šele leta 2040, je bila izjava korporacije skeptična. Toda podjetje ima lahko velike vire, tako da kdo ve. Prototip je potrjen leta 2020.

V Silicijevi dolini priljubljeno zagonsko podjetje Helion Energy ima svoj edinstven načrt za doseganje jedrske fuzije. Podjetje je prejelo več kot 10 milijonov dolarjev in plačalo za izdelavo prototipa do leta 2019.

Startup Tri Alpha Energy, ki je še vedno v temi, je pred kratkim dosegel presenetljive rezultate s svojo metodo termonuklearne fuzije (teoretiki so razvili več kot 100 teoretičnih načinov za doseganje fuzije, tokamak je preprosto najenostavnejši in najbolj priljubljen). Podjetje je od vlagateljev prejelo tudi več kot 100 milijonov dolarjev.

Projekt reaktorja kanadskega startupa General Fusion ni več podoben seashti, a so trgovci od novinca v 10 letih dobili več kot 100 milijonov dolarjev za spodbujanje reaktorja do leta 2020.

Startup iz Prejetega kraljestva - Prva svetloba je najbolj dostopno mesto za razumevanje, ki se je ustalilo leta 2014 in je glasovalo o načrtu za zbiranje preostalih znanstvenih podatkov za majhno količino jedrske fuzije.

Znanstveniki MIT so napisali članek, ki opisuje kompaktni fuzijski reaktor. Smrad temelji na novih tehnologijah, ki so se pojavile že po začetku življenja orjakov in napovedovale gradnjo projekta čez 10 let. Zaenkrat ni jasno, ali jim bo prižgana zelena luč na storžu vsakdanjega življenja. Naučite se občasno pohvaliti, članke v reviji, še prej, stopnjo nižjega startupa

Termonuklearna fuzija je morda najmanj primerna industrija za množično financiranje. In s pomočjo istega in s financiranjem Nase bo podjetje Lawrenceville Plasma Physics navdihnilo prototip svojega reaktorja. Trije izmed projektov, ki se izvajajo, so še najbolj podobni Shahraystvu, a kdo ve, morda lahko prinesejo nekaj smradu v to veličastno delo.

ITER bo več kot prototip za prihodnjo namestitev DEMO, prvega komercialnega fuzijskega reaktorja. Prvi začetek načrtov za 2044 in še bolj optimistična napoved.

Ale je načrt za ofenzivno fazo. Hibridni termonuklearni reaktor črpa energijo tako iz razpada atoma (kot standardna jedrska elektrarna) kot iz sinteze. V takšni konfiguraciji je lahko energija 10-krat večja, vendar je varnost manjša. Kitajska bo podpirala prototip do leta 2030, vendar se zdi, da strokovnjaki menijo, da je vseeno, da je treba izbrati hibridni avtomobil, ki bo poganjal motor z notranjim zgorevanjem.

Podbag

Ne poročite se s tistimi, ki želijo v svet prinesti novo energijo. Največje možnosti ima projekt ITER, ki bo zaščitil svoj obseg in financiranje ter druge načine, pa tudi zasebne projekte, da ne bodo vrženi stran od bank. Desetletja, desetine let delajo na sprožitvi reakcije sinteze brez večjega uspeha. Toda hkrati obstaja več projektov za doseganje termonuklearne reakcije, ne glede na vse. Na primer, če usnje ne uspe iz njih, bodo novi vzorci zdrobljeni. Malo verjetno je, da se bomo umirili, doki bodo zažgali miniaturno različico Sonca, tukaj Zemlje.

Oznake:

• fuzijski reaktor
• energija
• prihodnji projekti

Dodajte oznake

fuzijski reaktor

fuzijski reaktor

Rozroblyaetsya v sedanjosti. (80-ty str.) Pristry otrimannya energije rahunok reakcije na sintezo svetlobe pri. jedra, ki so potrebna za še višje temperature (= 108 K). Glavni Najpomembneje pa je, da je bolj kriv za zadovoljstvo T. R., ki je odgovoren za to, da je proizvodnja energije kot posledica termonuklearnih reakcij prekomerno nadomestila izgubo energije zaradi mraza. dzherel pídtrimki reakcija.

Obstajata dve vrsti T. n. K prvi vrsti lahko vidimo T. r. dzherel samo za vžig termonuklearnih. reakcije. Nadaljnje reakcije spremljajo energijska nihanja, ki jih vidimo v plazmi med fuzijo. reakcije; na primer v vsoti devterij-tritij pri visoki temperaturi plazme se absorbira energija a-delcev, ki se med reakcijami usedajo. V stacionarnem načinu dela T. n. energija, yaku nosi a-dele, kompenzira energijo. porabite s plazmo, je povečava pomembnejša od toplotne prevodnosti plazme in vibracij. Za to vrsto T. n. videti, na primer,.

Dokler v. vrsta T. n. vidni so reaktorji, pri katerih je bila potrebna premalo energije za vzdrževanje izgorevanja reakcij, kar se vidi v pogledu a-delcev, potrebna energija pa je v zvoku. dzherel. Tse vídbuvaêtsya v tihih reaktorjih, v katerih so vzeli veliko energije. npr. vodcrita magnetna pasta.

T. n. se lahko zgleduje po sistemih iz magn. utrimannyam plazma, kot je tokamak, vídkrit magn. ali sistem z inercialnimi dobitki plazme, če se v plazmi v kratki uri (10-8-10-7 s) vnese energija (bodisi s pomočjo laserja bodisi s pomočjo žarkov relativnih reakcij). . T. n. od magn. izgube plazme je mogoče uporabiti v kvazistacionarnem in stacionarnem načinu. V času inercialne jutranje plazme T. n. kriv pratsyuvati v načinu kratkih impulzov.

T. n. označen s koef. Krepitev napetosti (dobrote) Q, ki je enaka povečanju toplotne napetosti, ki se vzdržuje v reaktorju, do napetosti, vitrira na njen vir-in. Teplova T. n. zložen s potenjem, kar je vidno pri termonuklearni fuziji. reakcije v plazmi, tisto napetost, ki jo opazimo pri t.i. odeja T. r. - posebna lupina, scho otchue plazma, v kateri se uporablja fuzija energije, nevtroni. Najbolj obetaven se zdi T. r., ki deluje na vsoto devterij-tritij za večjo hitrost reakcij prekoračitve, nižjo za druge sintezne reakcije.

T. n. na devterijevo-tritijevem pepelu, prahi v odprtem skladišču, lahko »čisto« ali hibridno. Odeja "čista" T. n. maščevanje Li; vstopiti v novo svetlobo nevtronov, ki »zgori« v plazmi devterij-tritij in se sprošča povečanje energije toplotne obrabe. reakcije od 17,6 do 22,4 MeV. V hibridnem hibridu T. n. ni dodan le tritij, ampak tudi cone, ko se uporablja v jaku 238U, se lahko odstrani 239Pu (div. NUKLEARNI REAKTOR). Eno uro v odeji lahko vidite energijo, ki znaša cca. 140 MeV na fuzijo. . Tako je v hibridnem T. n. možno je vzeti približno šestkrat več energije, nižjo za »čisto« T. R., vendar manifestacijo prvega radijskega dejanja, ki je razdeljena. in-za ustvarjanje situacije, blizu vas, kot snuê v gnusu. podílu reaktorji.

Fizični enciklopedični slovar. - M: Radianska enciklopedija. Glavni urednik O. M. Prohorov. 1983 .

fuzijski reaktor

Razširjeno v devetdesetih letih prejšnjega stoletja. pristroy za otrimannya energijo za reakcije sinteze lahkih atomskih jeder, ki se nahajajo v plazmi pri zelo visoki temp-pax (10 8 K). Glavni pomoč, do-roma je kriva za zadovoljstvo T. r., termonuklearne reakcije(TP) prekomerno nadomestilo za izgubo energije na prostem. dzherel pídtrimki reakcija.

Obstajata dve vrsti T. Reaktorje ločimo do prvega, do katerega je potrebna energija. dzherel je potreben samo za vžig TP. Nadaljnje reakcije spremljajo energijska nihanja, ki jih opazimo v plazmi pri TP, npr. v vsoti devterij-tritij pri visoki temperaturi se absorbira energija a-delcev, ki se med reakcijami usedajo. V seštevku devterija s 3 He je energija vseh produktov reakcije, to je a-delcev in protonov, odvisna od vzdrževanja zahtevane temperature plazme. V stacionarnem načinu dela T. n. energija, do-ruyu nosijo naboj. produkti reakcij, ki kompenzirajo energijo. porabite s plazmo, zoom main. toplotna prevodnost plazme in viprominuvannya. Takšni reaktorji so reaktorji iz vžge termonuklearne reakcije, ki so samonosni (div. zaplyuvannya umov). Zadnjica takega T. r .: tokamak, stelator.

Dokler v. tipa T. lahko opazimo reaktorje, pri katerih je bila potrebna premalo energije za vzdrževanje zgorevanja reakcij, kar je vidno v plazmi na prvi pogled. produkti reakcij, potrebna energija pa je v obliki zvokov. dzherel. Takšne reaktorje običajno imenujemo reaktorji iz podhorizonta termonuklearnih reakcij. Tse vídbuvaêtsya v tihem T. R., de velika energija. npr. vіdcrita magn. testenine, tokamak, ki deluje v režimu za širino in je temperatura plazme nižja od krivulje vžiga TP. Ti dve vrsti reaktorjev vključujeta vse možne vrste T. R., ki lahko temeljijo na sistemih z magnezijem. plazemske aplikacije (tokamak, stelarator, hidrirana magnetna pasta ipd.) ali sisteme za vztrajnostna jutra plazma.

Mednarodni termonuklearni eksperimentalni reaktor ITER: 1 - osrednji; 2 - odeja -; 3 - plazma; 4 - vakuumska stena; 5 - cevovod za črpanje; 6- kriostat; 7- tuljave aktivnega keruvannya; 8 - tuljave toroidnega magnetnega polja; 9 - prva stena; 10 - preusmerjevalne plošče; 11 - tuljave poloidnega magnetnega polja.

Za reaktor z inercialnimi plazemskimi dobitki je značilno, da se v kratki uri (10 -8 -10 -7 s) s pomočjo laserja ali žarkov relativističnih elektronov ali ionov vnese energija, ki zadostuje za zmanjšanje in podporo TP. Takšen reaktor bo deloval le v načinu kratkih impulzov, ob pogledu na reaktor z magn. Utrimannya plazma, ki se lahko izvaja v kvazistacionarnem ali stacionarnem načinu.

T. n. označen s koef. krepitev znojenja (dobro) Q, izenačite razmerje med toplotno napetostjo reaktorja in napetostjo vitrata na tresenje. Toplotni tlak reaktorja je sestavljen iz tlaka, ki ga vidimo pri TP v plazmi, tlaka, ko se vnaša v plazmo za prilagoditev temperature peči TP ali za povečanje stacionarnega toka v plazmi pri padcu tok, in tlak, kar se vidi na podobnem.

Rozrobka T. n. od magn. utrimanni so bolj štrleči, spodnji sistemi so z vztrajnostnimi utrimanni. Shema mednarodnega termonuklearnega eksperimenta. Tokamak reaktor ІTER, katerega projekt od leta 1988 razvijajo stranke - SRSR (od leta 1992 Rusija), ZDA, evropske dežele in Japonska, je predstavljen v majhnem obsegu. T. n. maj. Parametri: veliki polmer plazme 8,1 m; Najmanjši polmer plazme v povn. površina 3 m; ukrivljenost plazemskega reza 1,6; toroidni magnet na osi 5,7 T; nazivna plazma 21 MA; nazivna termonuklearna jakost iz požara DT 1500 MW. Sledi maščevanje reaktorja. glavni vuzli: središče. solenoid jaz, električni polje neke vrste zdijsnyuê, ki uravnava rast strume in pídtrimuê yogo naenkrat zí posebno. dopolnjujejo sistem. ogrevanje s plazmo; prva stena 9, v raj brezposeredno zvernenno na plazmo, ki priymaê tokove toplote pri viglyadі vpromínyuvannya, da nevtralni delci; odeja - zahist 2, to-ri javl. nevidni del T. na devterij-tritij (DT) palivi, do tistega v odeji gori v tritijevi plazmi. T. n. na DT bled, prah v materialu odeje, lahko "čist" ali hibrid. Odeja "čista" T. n. maščevanje Li; tritij se emitira iz nove plasti termonuklearnih nevtronov: 6 Li + nT + 4 He + 4,8 MeV, energija TP pa se poveča s 17,6 MeV na 22,4 MeV. Pri odeji hibridni fuzijski reaktor uporabljajo se ne samo tritij, ampak tudi cone; Eno uro v odeji lahko vidimo energijo, ki znaša 140 MeV na en termonuklearni nevtron. T. o., v hibridnem T. p. je mogoče vzeti približno šestkrat več energije na eno sintezno dejanje, nižjo za "čisto" T. r. govor ustvarja sevanje. okolju, ki vam je blizu, v kakršnem ste jedrski reaktorji rozpodіlu.

T. n. z opeklino na vsoti D 3 He je odeja vsak dan, zato ni treba dodajati tritija: D + 3 He 4 He (3,6 MeV) + p (14,7 MeV) in vsa energija se vidi kot naboj . produkti reakcije. Radiati. zahist imenovanja za uporabo nevtronske energije in radijskega akta. viprom_nyuvannya, ki spreminja toplotne tokove in viprominyuvan na superprevodni magn. sistem na raven, sprejemljivo za stacionarno robotiko. Tuljave toroidnega magneta. polja 8 služijo do nastanka toroidnega magneta. polja pripravijo superprevodniki iz zmag superprevodnika Nb 3 Sn in bakrene matrike, ki je obdelana pri temperaturi redkega helija (4,2 K). Razvoj tehnologije visokotemperaturne superprevodnosti vam lahko omogoči, da izklopite hlajenje tuljav z redkim helijem in na primer preklopite na cenejši način hlajenja. redki dušik. Zasnova reaktorja se za zdaj ne bo spremenila. Tuljave poloidnega polja 11 je tudi superprevodnik, ki je hkrati z magn. polje struma plazma utvoryuyut enako pomembna konfiguracija poloidnega magn. polja z enim ali dvema levim poloidnim d in vertorjem 10, storitve za uvajanje toplote iz plazme kot tok naboja. delcev za nevtralizacijo na divertorskih ploščah reakcijskih produktov: helija in protija. T. n. s D 3 Nekorozivne divertorske plošče so lahko eden od elementov sistema neposredne pretvorbe energije naboja. produkti reakcije na elektriko. kriostat 6 Služi za hlajenje prevodnih tuljav na temperaturo redkega helija ali višje temperature pri višjih temperaturah za bolj temeljite visokotemperaturne prevodnike. vakuumska komora 4 in 5 metod za odpravo visokega vakuuma v delovni komori reaktorja, v kateri se ustvarja plazma 3, ter pri vseh dodatnih obveznostih, vključno s kriostatom.

Kot prvi korak na poti k ustvarjanju termonuklearne energije se zdi T. R., ki deluje na vsoto DT zaradi večje hitrosti reakcij, manjšo pri manjših reakcijah sinteze. V perspektivi je možnost ustvarjanja nizko radioaktivnega T. n. na vsoto D s 3 He, do neke osnovne. energija za prenos naboja. produktov reakcije in manj verjetno je, da bodo nevtroni krivi za reakcije DD in DT, medtem ko je tritij bolj verjetno kriv za reakcije DD. Kot rezultat biol. nebezpeka T. r. Možno je, očitno, da se zmanjša za nekaj pet velikosti glede na jedrske reaktorje spodaj, tako da potreba po industriji pade. obdelava radijskega akta. materialov in njihovega prevoza, kot da bi bilo treba zaprositi za radijski akt. vnos. Vtim, možnosti ustvarjanja v prihodnosti okolju prijaznih T. str. na vsoto D h 3 Ni zapleteno s problemom sirovini: naravno. koncentracija izotopa 3 He na Zemlji postane milijoni frakcij izotopa 4 He. Za to je pomembna hrana dana otrimannya vihіdnoї sirovini, na primer. dostavna pot joge za mesec.