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:

Итоги работы миссии МАГАТЭ на Запорожской АЭС

News image

В течение двух недель, с 20 по 31 июля, эксперты МАГАТЭ проверяли соответствие проектной документации и оборудования станции современным стандартам ...

Есть 20 миллиардов кВтч электроэнергии в 2010

News image

Следуя своим трудовым традициям, коллектив Запорожской атомной электростанции продолжает стабильно выполнять производственные показатели и обеспечив...

Новости с ЧАЭС:

«Росатом» планирует построить в ЮАР АЭС

News image

Российская государственная корпорация по атомной энергии «Росатом» изъявила готовность построить в Южно-Африканской Республике Атомную электростанци...

Повышению безопасности труда на ЧАЭС – первоочередное в

News image

В здании учебно-тренировочного центра (УТЦ) в г.Славутич состоялась презентация курса обучения по безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. На ...

С помощью использования ультразвукового сканера легко осуществить диагностику любого уровня.

АЭС Германии готовы отдавать половину прибылей от продления

News image

Генерирующие компании Германии предлагают правительству миллиарды долларов, если эксплуатация атомных станций будет продолжена з...

Казатомпром может до конца года сертифицировать топливные та

News image

Национальная атомная компания Казахстана Казатомпром планирует в декабре 2010 года завершить процесс сертификации топливных ур...

У побережья Дальнего Востока прошла первая неделя мониторинг

News image

Начиная с 20-го и по 26-го августа во время комплексной многопрофильной экспедиции, которая проходила по мониторингу радиационно...

Возвращение людей в города

News image

Японские жители городов, зоны отчуждения, начинают возвращаться в города. Ранее их выселили из зоны радиологического загрязнения...

Билибинская АЭС

News image

Билибинская АЭС в 2011 году смогла выработать 151,093 миллионов кВтч электроэнергии. Но согласно ежегодному плану по выработке эле...

Нововоронежская АЭС

News image

На строительной площадке АЭС-2, начаты бетонные работы над третьим ярусом оболочки внутренней защиты в здании реактора энергобло...

Выход из проекта АЭС Белене обсуждается в Росатоме - La Trib

News image

Росатом обсуждает выход из проекта возведения в Болгарии АЭС Белене , пишет французская газета La Tribune. В российской атомной...

АЭС Армении стала акционером МЦОУ

News image

Буквально несколько дней назад, двадцать четвертого мая текущего года, государственная компания "Росатом" завершила продажу ЗАО ...