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:

Южно-Украинская АЭС желает продлить срок эксплуатации п

News image

Со стороны шведского регулирующего органа по радиационной безопасности поступило предложение продлить свое сотрудничество с Украиной, и они желают д...

Запорожская АЭС в июне смогла выработать свой первый ми

News image

Запорожская атомная электростанция в июне выработала первый миллиард электроэнергии. ЗАЭС и дальше продолжает осуществлять работу в своем заданном ...

Новости с ЧАЭС:

Самый большой ледокол с мире

News image

Самый мощный ледокол в мире был построен в России – «50 лет Победы». Этот корабль настолько большой и прочный, что способен преодолевать самый толстый...

Миссия ВАО АЭС

News image

С 7 по 11 декабря 2009 года в рамках технического сотрудничества между Всемирной ассоциацией организаций, эксплуатирующих атомные станции (ВАО А...

С помощью использования ультразвукового сканера легко осуществить диагностику любого уровня.

Численность персонала на стройплощадке Ростовской АЭС увелич

News image

Ростовская атомная станция обзавелась очередным оперативным штабом. Были построены третий и четвертый энергоблоков. Во время про...

На Запорожской АЭС остановлен энергоблок №3.

В 02 часа 58 минут, 1 января 2012 г Запорожской АЭС произведено отключение от сети энергоблока № 3, с последующим капремонтом.Во в...

И первая власть, и четвертая…

News image

— В Украине нельзя исправить что-то в отдельности. В Украине надо менять все. Весь подход, всю систему управления государством, ...

Группа ГМС, специально для Ростовской АЭС сделает новые насо

News image

ЗАО «Гидромашсервис» это объединенная торговая компания, которая входит в Группу ГМС подписали еще один контракт относительно ко...

Словакия полностью готова работать с «Росатомом» во время ст

News image

Роберт Фицо, который является премьер-министром Словакии, в среду подтвердил, что правительство полностью готово сотрудничать ...

Vattenfall AB признала недостаточную работу с общественность

News image

Исполнительный директор компании Vattenfall AB Ларс Горан Йозефссон (Lars Goeran Josefsson) признал в интервью газете Berliner...

Индия приступила к предпроектным работам на площадке в Харья

News image

Индия приступила к подготовительным и предпроектным работам на площадке Горахпур (Gorakhpur), где должна быть построена первая о...

Шведы будут поставлять оболочки твэлов для топлива Westingho

News image

Компания Sandvik подписала многолетнее соглашение на поставку циркониевых оболочек твэлов для американской компании Westingho...