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:

В Нетешине был потушен условный пожар, который произоше

News image

Были осуществлены комплексы пожарно-тактических обучений всех сотрудников МЧС и соответствующих служб, которые находятся на Хмельницкой атомной эле...

Стратегических ядерных сил (СЯС) США находятся на гране

News image

Без сомнения можно сказать, что ядерные силы являются самыми сильными в природе.   Ядерные силы – это удерживающие протоны и нейтроны (нуклоны) в ядре...

Новости с ЧАЭС:

Эпидемическая обстановка в районе Чернобыльской АЭС не

News image

Продолжается реализация санитарно-противоэпидемических мероприятий, направленных на нераспространение эпидемии гриппа и ОРВИ на промплощадке ЧАЭС. С...

Экспертная миссия МАГАТЭ: «Создание процессной системы

News image

27 октября в здании УТЦ в г.Славутиче, в рамках проекта технического сотрудничества, начала работу миссия МАГАТЭ „Создание процессной системы управл...

Белоруссия вывезет в Россию отработанное ядерное топливо

News image

Белоруссия договорилась с Россией о вывозе в РФ нескольких десятков килограмм отработанного ядерного топлива, сообщил в четверг ...

На Запорожской АЭС подвели итоги работы станции за 8 месяцев

News image

4 сентября 2010 года на Запорожской АЭС состоялось совещание по подведению итогов работы станции за 8 месяцев и формированию зад...

Болгария постарается продлить сроки службы блоков №№5-6 АЭС

News image

Правительство Болгарии, скорее всего, предпримет необходимые меры для продления сроков службы блоков №№5-6 АЭС Козлодуй . Такое...

На PFBR-500 установлена теплоизоляция главного корпуса

News image

Теплоизоляция (thermal baffle) была смонтирована внутри главного корпуса быстрого натриевого реактора PFBR-500 в Индии, пишет в ...

Mitsubishi поставила на АЭС Сан-Онофре две крышки реакторов

News image

Mitsubishi Heavy Industries завершила поставку двух крышек реакторов, предназначающихся для замены крышек на блоках №№2-3 АЭС ...

Саньмень-1 - два года задержки, 50% перерасход сметы

News image

Первым из всех будущих блоков с AP-1000 на этап строительства вышел Саньмень-1 . Это случилось в апреле 2009 года. И практическ...

Из-за запуска АЭС в Беларуси могут отказаться от импорта эле

News image

О такой новости стало известно, благодаря заместителю академика-секретаря из отдела по физико-техническим наукам Национальной акад...

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...