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:

Итоги ремонтной кампании 2010г

News image

В 2010 году ремонтная кампания на Запорожской АЭС завершилась 11 ноября с вводом в эксплуатацию после окончания капитального планового ремонта пятог...

На Южно-Украинской АЭС будет осуществляться противоавар

News image

С шестого по седьмое июня на Южно-Украинской АЭС будут осуществляться вместе с дирекцией ГП НАЭК «Энергоатом» противоаварийная тренировка в области ...

Новости с ЧАЭС:

Информация о техническом состоянии блоков, внешних объе

News image

По состоянию на 07.07.2010 энергоблоки 1,2,3 Чернобыльской АЭС находятся на этапе прекращения эксплуатации, состояние блоков регламентное. Выполняют...

Новости ГКЯРУ

News image

C 15 по 18 сентября 2010 года инспекционная комиссия Госатомрегулирования провела плановое инспекционное обследование ГСП ЧАЭС относительно готовнос...

Ядерное будущее Казахстана

News image

В то время как внимание Запада приковано к росту нефтегазового потенциала прикаспийских государств, укрепляющий свои позиции на ...

О финансировании Чернобыльской АЭС

News image

Главной задачей ГСП ЧАЭС, наряду со снятием с эксплуатации энергоблоков ЧАЭС и преобразованием объекта «Укрытие» (ОУ) в экологич...

Бангладеш подготавливает кадры для эксплуатации будущей АЭС

News image

Сейчас МАГАТЭ приняло решение отправить своих руководителей в Россию, чтобы они обучились национальным ядерных программа в дру...

25 тысяч японцев вернуться домой только через 5 лет

News image

Как сообщает японская газета «Yomiuri», вследствие произошедшей череды взрывов в марте прошлого года на атомной электростанции в п...

Вероятно, что радиоактивная вода, которая применялась для ох

News image

В районе столь нашумевшей АЭС"Фукусима-1" экологическая обстановка все время находится под угрозой. Согласно мнению японских экспе...

В Правительстве РФ: строительство Нижегородской АЭС одобрено

News image

«Росатом» подал на рассмотрение Правительства РФ предложение о сооружении Нижегородской АЭС в Навашинском муниципальном районе. ...

Отгрузка оборудования для Калининской АЭС

News image

Украинский «Турбоатом» завершил первые четыре модуля для Калининской АЭС. Отгрузка отдельных узлов уже началась. Первый акт уже ...

На Ростовской АЭС начался монтаж детали весом около 100 тонн

News image

На строящемся энергоблоке №3 Ростовской АЭС начались работы по монтажу закладной детали люк герметичный транспортного коридора ...