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:

План за январь выполнен

News image

31 января 2011 года в 12 часов 15 минут Запорожская атомная электростанция выполнила плановое задание по производству электроэнергии за январь. ...

ЗАЭС: плановое задание за октябрь - досрочно

News image

31 октября 2010 г. в 2 часа 30 минут Запорожская атомная электростанция досрочно выполнила плановое задание по производству электроэнергии за октябр...

Новости с ЧАЭС:

Блоки для межкомнатных перегородок

News image

И вот мы живем в квартире с 2000. То есть уже 13 лет. Хорошая звукоизоляция, достаточно хорошая. Если хочешь укрепиться. Мне пазогребневые плиты гип...

Россия планирует строить АЭС в Финляндии

News image

Российская компания «Росатом» приступила к реализации контракта по строительству Атомных электростанций на территории Финляндии. Как стало известно...

С помощью использования ультразвукового сканера легко осуществить диагностику любого уровня.

МЧС опровергает слухи о возможной радиационной угрозе на Сах

News image

Эвакуация жителей Сахалина и Курил после взрыво в на японской АЭС Фукусима-1 не планируется, угроза радиационной опасности ...

Китай не принял решения по адаптации технологии EPR-1600

News image

Судьба технологии EPR-1600 остаётся неопределённой, и китайские официальные лица отказываются говорить о возможном использовании...

На десяти российских атомных станциях в эксплуатации находят

News image

АЭС в России в 2011 году установили новый рекорд по производству электроэнергии, достигшей исторического максимума – 172,7 милли...

Россия построит в Беларуси три атомных блока вместо двух?

News image

Проект строительства атомной станции в Беларуси в перспективе может быть вообще заморожен. Это не исключает руководитель научно-...

Отставание от графика на Олкилуото-3

News image

Отставание от графика на Олкилуото-3 достигнет трёх лет По неофициальным данным, отставание от графика на строительстве атомн...

Первая АЭС в центральном Китае появится в 2015 году

News image

Первая во внутренних районах КНР атомная электростанция будет построена в центральной китайской провинции Хубэй в 2015 году, соо...

Состояние атомных электростанций в Украине

News image

Важная роль в энергообеспечении Украины принадлежит атомным станциям. Пока альтернативы в Украине им нет. Так, в стране функцио...

Инцидент на германской АЭС Крюммель 28 июня связан с человеч

News image

Германское правительство признало, что причиной недавнего инцидента на АЭС Крюммель стал человеческий фактор. Предположительн...