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:

Ремонт Запорожской Атомной станции

News image

25 мая 2012 года, отключен от энергосистемы шестой блок на Запорожской Атомной Электростанции, для проведения технического осмотра с последующим ре...

Всеукраинский открытый конкурс рефератов по ядерной эне

News image

С 13 по 14 января 2011 года в г. Киев состоялся финал ежегодного Всеукраинского открытого конкурса рефератов по ядерной энергетике и ядерной физике ...

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...

Заражение радиацией рыбы

News image

Большой шум поднялся после землетрясения магнитудой 9,0 на северо-востоке Японии. Как результат повреждений природной катаклизмы была зафиксирована се...

С помощью использования ультразвукового сканера легко осуществить диагностику любого уровня.

На французских АЭС выявлен аномальный износ подшипников

News image

Регуляторы Франции сообщили о том, что на ряде блоков с легководными реакторами мощностью 900 МВт(эл.) в этой стране обнаружен а...

Новое оборудование для Балтийской АЭС - новые проекты для РФ

News image

Недавно, французско-российская компания ООО «АЛЬСТОМ Атомэнергомаш» подписала договор с расположенной в Калининградской области ...

Калининская АЭС уже закончила испытания четвертого блока на

News image

Во время испытаний подтвердились необходимые фактические характеристики параметров систем и оборудований четвертого энергоблока ...

Проект АЭС-2006, связанный с поколением «3+» улучшен

News image

Проект, который разработали в СПбАЭП, обладает уникальной комбинацией современных активных систем безопасности также и пассивным...

На Южно-Украинской АЭС будет установлен полномасштабный трен

News image

На Южно-Украинской атомной электростанции начал осуществляться еще один этап проекта, а именно по модернизации моделирующей си...

Убытки, которые понес оператор аварийной японской АЭС "Фукус

News image

Убытки, которые понесла японская энергокомпания под названием "Токио электрик пауэр", которая является оператором "Фукусимы-1"...

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. В...

Реализация проекта АЭС в Армении

News image

По словам корреспондента ИА REGNUM, на парламентском заседании Армении, состоявшемся 20 мая, премьер-министр Тигран Саркисян, прок...