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:

Энергоблок №6 Запорожской АЭС – есть 100 млрд. кВтч эле

News image

Сегодня, 27 августа 2010 года на ЗАЭС очередное знаменательное событие – энергоблок №6 выработал 100 млрд. кВтч электроэнергии со дня пуска. Шестой...

Плодотворная работа ЗАЭС с зарубежными коллегами

News image

Сотрудничество с зарубежными коллегами – реальный вклад в повышение безопасности и надежности эксплуатации Запорожской АЭС. В 2008 году Запорожска...

Новости с ЧАЭС:

Генеральный директор ГСП ЧАЭС Игорь Грамоткин: «Игнорир

News image

Совсем не формальный подход в вопросах соблюдения противоэпидемических мер демонстрирует руководство Чернобыльской АЭС. Вчера генеральный директо...

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...

Энергетики построят крупнейшую во Франции солнечную электрос

News image

Крупнейшая во Франции солнечная электростанция будет построена в департаменте Мерт и Мозель в Лотарингии, сообщает во вторник аг...

Пуск реактора БН-800 на БАЭС позволит России вплотную подойт

News image

Французские парламентарии признают, что пуск реактора на быстрых нейронах БН-800 на Белоярской АЭС в 2014 году будет означать, ч...

Конфликт между КНДР и США

News image

КНДР не принимает требования США и Южной Кореи о прекращении развития своей ядерной программы и требует полного признания их как о...

Стройплощадка Балтийской АЭС обеспечивает работой 2 тысячи ч

News image

Недавно прошло заседание оперативного штаба по работам сооружения энергетических блоков №1 и №2 на Балтийской АЭС, что в Калин...

Немного про белорусские планы

News image

В планах Белоруссии принять участие в основании международного центра в сфере ядерной энергетики под покровительством МАГАТЭ.

Запорожская АЭС - лучшее предприятие ТЭК Украины

News image

По результатам общего совещания Кабинета Министров Украины и областной исполнительной власти, прошедшего в пятницу, 4 июня, в За...

Заражение радиацией рыбы

News image

Большой шум поднялся после землетрясения магнитудой 9,0 на северо-востоке Японии. Как результат повреждений природной катаклизмы б...

Из - за аномальных морозов, которые держатся в Германии, был

Операторы, которые работают на немецких энергосетях были просто вынуждены запустить целый ряд ядерных реакторов, которые были п...