Главная - Теория АЭС - Доступность коммерческой энергии ядерного синтеза
Доступность коммерческой энергии ядерного синтеза
АЭС - Теория АЭС

доступность коммерческой энергии ядерного синтеза

Несмотря на распространённый оптимизм (с начала первых исследований 1950-х годов), существенные препятствия между сегодняшним пониманием процессов ядерного синтеза, технологическими возможностями и практическим использованием ядерного синтеза до сих пор не преодолены. Неясным является даже насколько может быть экономически выгодно производство электроэнергии с использованием термоядерного синтеза. Хотя прогресс в исследованиях является постоянным, исследователи то и дело сталкиваются с новыми проблемами. Например, проблемой является разработка материала, способного выдержать нейтронную бомбардировку, которая, как оценивается, должна быть в 100 раз интенсивнее чем в традиционных ядерных реакторах. Тяжесть проблемы усугубляется тем что сечение взаимодействия нейтронов с ядрами, с ростом энергии перестаёт зависить от числа протонов и нейтронов и стремится к сечению атомного ядра — и для нейтронов энергии 14 МэВ просто не существует изотопа с достаточно малым сечением взаимодействия. Это обуславливает необходимость очень частой замены конструкций D-T и D-D реактора и ухудшает его рентабельность настолько, что стоимость конструкций реакторов из современных материалов для этих двух типов будет больше стоимости произведённой на них энергии. Решения возможны трёх типов[источник не указан 116 дней]:

Побочные реакции D-D (3 %) при синтезе D-He осложняют изготовление рентабельных конструкций для реактора, но не запрещают на современном технологическом уровне.

Различают следующие этапы в исследованиях:

1.Равновесие или режим «перевала» (Break-even): когда общая энергия, выделяемая в процессе синтеза уравновешивает общую энергию, затрачиваемую на запуск и поддержку реакции. Это соотношение помечают символом Q. Равновесие реакции было продемонстрировано[источник не указан 656 дней] на JET ( (англ.) en:Joint European Torus) в Великобритании в 1997 году (затратив на его разогрев 52 МВт электроэнергии, на выходе ученые получили мощность на 0,2 МВт выше затраченной).

2.Пылающая плазма (Burning Plasma): промежуточный этап, на котором реакция будет поддерживаться главным образом альфа-частицами, что продуцируются в процессе реакции, а не внешним подогревом. Q ≈ 5. До сих пор (2010) не достигнут.

3. Воспламенение (Ignition): стабильная самоподдерживающаяся реакция. Должна достигаться при больших значениях Q. До сих пор не достигнуто.

Следующим шагом в исследованиях должен стать Международный термоядерный экспериментальный реактор (International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER). На этом реакторе планируется провести исследование поведения высокотемпературной плазмы (пылающая плазма с Q ~ 30) и конструктивных материалов для промышленного реактора.

Окончательной фазой исследований станет DEMO: прототип промышленного реактора, на котором будет достигнуто воспламенение, и продемонстрирована практическая пригодность новых материалов. Самые оптимистичные прогнозы завершения фазы DEMO: 30 лет. Учитывая ориентировочное время на построение и введение в эксплуатацию промышленного реактора, нас отделяет ~40 лет от промышленного использования термоядерной энергии

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Новости с ЗАЭС:

Ремонт Запорожской Атомной станции

News image

25 мая 2012 года, отключен от энергосистемы шестой блок на Запорожской Атомной Электростанции, для проведения технического осмотра с последующим ре...

На Южно-Украинской АЭС будет осуществляться противоавар

News image

С шестого по седьмое июня на Южно-Украинской АЭС будут осуществляться вместе с дирекцией ГП НАЭК «Энергоатом» противоаварийная тренировка в области ...

Новости с ЧАЭС:

МАГАТЭ - Чернобыльской АЭС

News image

18 мая в Киеве начала работу экспертная миссия МАГАТЭ, посвященная рассмотрению Проекта окончательного закрытия и консервации (ОЗиК) блоков ЧАЭС. Э...

Каждый элемент каждый элемент существует в виде смеси и

News image

Ядерные изотопы – это разновидности атомов одного и того же химического элемента, с разной массой ядер. Все ядра атомов изотопов содержат одинаковое ч...

С помощью использования ультразвукового сканера легко осуществить диагностику любого уровня.

Совсем скоро на территории Украины построят завод по изготов

News image

По итогам первого квартала двенадцатого года компания топлива от Росатома, которая называется "ТВЭЛ" получила чистейшую прибыль...

Две трети белорусов поддерживают строительство АЭС

News image

Примерно две трети населения Беларуси поддерживают строительство АЭС, заявил сегодня директор Института социологии Национальной ...

Атомная энергетика - научный приоритет Нижегородской области

News image

Правительство в Нижегородской области решило внести в список научных приоритетов региона технологии атомной энергетики, так же в э...

Секретарь СНБО Украины Раиса Богатырева выразила восхищение

News image

Сегодня Чернобыльскую АЭС с рабочим визитом посетила секретарь СНБОУ Раиса Богатырева в сопровождении заместителя министра Украи...

В Японии появились новые правила обеспечения безопасности на

News image

В Японии еще 2-а атомных реактора потенциально могут возобновить работу в скором времени. Компания-оператор под названием «Кюсю эл...

Пуско-наладка БН-800 на БАЭС начнется в 2012 г, топливо загр

News image

Загрузка первого топлива в сооружаемый на Белоярской АЭС реактор на быстрых нейтронах БН-800 запланирована на середину 2013 года...

МАГАТЭ представит систему обучения персонала для белорусской

News image

Эксперты МАГАТЭ представят в Минске компьютерную обучающую систему для подготовки белорусского персонала, вовлеченного в ядерную...

Французские регуляторы не имеют полномочий лицензировать под

News image

Регуляторы Франции не станут лицензировать подводный реакторный модуль Flexblue , если его будут выпускать только в экспортном ...