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:

Хмельницкая АЭС будет проводить на втором энергоблоке р

News image

На втором энергоблоке, средний планово-предупредительный ремонт начнется 16-го июля в нынешнем году и будет продлеваться до 65-и суток.

На Запорожской АЭС стартовал новый проект

News image

На Запорожской АЭС стартовал новый проект Еврокомиссия – НАЭК «Энергоатом» - Национальный учебный центр для ремонтного персонала АЭС Украины. С 4 ...

Новости с ЧАЭС:

Игорь Грамоткин: «Наши предложения направлены на то, чт

News image

Об этом генеральный директор ГСП ЧАЭС сообщил в ходе расширенного заседания научно-технического совета, состоявшегося сегодня на станции. В заседани...

Команда ЦТПК - победитель соревнований!

News image

20 августа в Славутиче, на базе ГПЧ-15, состоялись ежегодные соревнования по пожарно-прикладному спорту среди аварийно-пожарных дружин ГСП ЧАЭС. Цел...

Для Смоленской АЭС «ЗиО-Подольск» отгрузил модули пароперегр

News image

Прошла отгрузка оборудования, которое были изготовлено компании ОАО «ЗиО-Подольск» специально для Смоленской атомной станции.

На стройплощадку второй Ленинградской АЭС было доставлено об

News image

  Было разгружено специальное оборудование спецавтотранспортом. То есть, было доставлено именно на площадку разгрузки и оставле...

Испарительные градирни для Ленинградской станции

News image

На строительных площадках Ленинградской станции проходит реализация проекта башенной градирни испарительного типа.

Westinghouse планирует изготавливать корпуса для Темелина в

News image

Корпуса реакторов AP-1000 для блоков №№3-4 АЭС Темелин будут, в случае победы в тендере компании Westinghouse , изготавливать...

В тендере в Чехии будет принимать участие петербургский прое

News image

MIR 1200 является новым модернизированным интернациональным реактором, который имеет мощность 1200 МВт. Реактор находится в  здани...

Вопросу о защитной оболочке AP-1000 в Великобритании присвое

News image

Регуляторы Великобритании повысили до предельной отметки свои претензии к проекту AP-1000, заявили 16 февраля представители брит...

Размеры максимальных выплат в случае ядерных аварий в Индии

News image

Размеры максимальных компенсаций при ядерных инцидентах в Индии могут быть увеличены с 450 миллионов до 1 миллиарда долларов, пе...

Была запущена на Ближнем Востоке первая АЭС: перевозка грузо

News image

Иран ввел в эксплуатацию атомную электростанцию Бушер. Возведением данной АЭС занималась известная компания как Росатом. Как сказа...