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:

ЗАЭС – важная составляющая топливно-энергетического сек

News image

30 июня 2010 г. в 23 часа 00 минут Запорожская атомная электростанция выполнила плановое задание по производству электроэнергии за июнь - 2 млрд...

Южно-Украинская АЭС

News image

Данные метеорологических наблюдений в районе Ташлыкской ГАЭС показывают небольшое повышение температуры, средний показатель 3°С. Есть большая веро...

Новости с ЧАЭС:

Визит депутатов Верховной Рады Украины на Чернобыльскую

News image

4 октября Чернобыльскую АЭС посетили депутаты Верховной Рады Украины – члены Комитета по вопросам экологической политики, природопользования и ликви...

Секретарь СНБО Украины Раиса Богатырева выразила восхищ

News image

Сегодня Чернобыльскую АЭС с рабочим визитом посетила секретарь СНБОУ Раиса Богатырева в сопровождении заместителя министра Украины по вопросам чрезв...

Инциденты на Индиан Пойнт-2 и Дэвис Бесс не взаимосвязаны -

News image

Течи воды с борной кислотой из перегрузочного бассейна блока Индиан Пойнт-2 не имеют ничего общего с известным случаем деграда...

Калининской АЭС добавила в сеть энергоблок №4

Калининская АЭС, которая находится в городе Удомля в Тверской области, включила в свою обширную сеть энергоблок под номером 4. ...

Проект французской АЭС в Индии получил экологическое разреше

News image

Проект французской АЭС в индийском поселке Джайтапур (штат Махараштра) получил экологическое разрешение, пишет в понедельник газ...

Возрождение традиций

News image

После длительного периода, когда прием специалистов на Чернобыльскую АЭС по ряду объективных причин был практически остановлен, ...

Белоруссия оплатила 40 миллионов долларов на строительство А

News image

Об этом в было сказано белорусским министром финансов Андреем Харковец. Глава министерства сообщил, что  идет реализация двух конт...

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

News image

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

ALLEGRO и GFR

News image

Проект GFR Несмотря на присутствие в списке проектов Generation IV , быстрые газовые реакторы не избалованы публикациями. На...

В МЭС Сибири был установлен на подстанции «Еланская» новый а

News image

Комплексную реконструкцию подстанции «Еланская» начали делать еще в 2010 году. На сей момент на данном объекте были построены здан...