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:

I–й международный экологический форум “Молодежь АЭС: бе

News image

C 22 по 26 октября 2009 года в г. Курчатове Курская АЭС состоится I–й международный экологический форум “Молодежь АЭС: безопасность, экология, жизнь...

Запорожская АЭС выработала 40 млрд кВтч электроэнергии

News image

22 декабря 2009 года Запорожская АЭС выработала 40 млрд кВтч электроэнергии с начала года. Достижение высоких показателей – это настоящая трудовая ...

Новости с ЧАЭС:

ООН готова уделить особое внимание Чернобылю

News image

Организация объединенных наций намерена всемерно поддерживать мероприятия, направленные на преобразование объекта Укрытие в экологически безопасну...

Украина и Япония будут сотрудничать в вопросах, всязанн

News image

Как сообщают РИА Новости, Премьер-министр Японии Наото Кан заявил о том, что Япония готова принять участие в международной конференции 25 лет Черно...

С помощью использования ультразвукового сканера легко осуществить диагностику любого уровня.

Курская АЭС планирует запуск новых энергетических блоков

News image

Недавно, было проведено очередное совещание на тему подготовки к возведению новых энергетических блоков на Курской АЭС-2. В собр...

На Курской АЭС должны пройти противоаварийные учения

News image

Сценарий учений постарались максимально приблизить к реальной гипотетической ситуации аварии. Планируется натурное использование...

Билибинская АЭС

News image

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

BARC создал РФП на базе лютеция-177

News image

Центр атомных исследований (BARC) имени Хоми Баба разработал ряд новых и многообещающих радиофармпрепаратов, передаёт индийское ...

В Индии изготовлена первая партия топливных сборок из импорт

News image

Индийский топливный завод NFC выпустил 11 июля 2009 года первую партию топливных сборок из импортного урана для второго блока АЭ...

Сотрудник Запорожской АЭС стал лауреатом премии Кабинета Мин

News image

В преддверии Дня молодежи лауреатом Премии Кабинета Министров Украины за особые достижения молодежи в развитии Украины стал рабо...

Команда ЦТПК - победитель соревнований!

News image

20 августа в Славутиче, на базе ГПЧ-15, состоялись ежегодные соревнования по пожарно-прикладному спорту среди аварийно-пожарных ...

EdF частично опровергла сообщения о задержке с пуском Фламан

News image

Компания Electricite de France (EdF) опровергает появившиеся во французских СМИ сообщения о срыве графика строительства блока ...