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:

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 ...

ЗАЭС – важная составляющая топливно-энергетического сек

News image

30 июня 2010 г. в 23 часа 00 минут Запорожская атомная электростанция выполнила плановое задание по производству электроэнергии за июнь - 2 млрд...

Новости с ЧАЭС:

Посол США в Украине Джон Теффт: «Я испытывал гордость,

News image

14 июня Чернобыльскую АЭС с ознакомительным визитом посетили Посол США в Украине Джон Теффт с супругой и Атташе по вопросам энергетики в Украине Вей...

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...

С помощью использования ультразвукового сканера легко осуществить диагностику любого уровня.

АЭС Козлодуй может быть включена в состав НЭК

News image

Реструктуризация Болгарского энергетического холдинга (БЕХ) может включать в себя вхождение АЭС Козлодуй и ТЭС Марица Восток ...

Операторы-вегетарианцы

News image

Газета The Hindu рассказала о том, как готовились эксплуатационный персонал и научные работники, которым предстояло обслуживат...

На днях Владимир Путин должен посетить Калининскую АЭС

News image

Нынешний премьер - министр Российской Федераций, Владимир Путин планирует запустить 4-тый энергоблок Калининской АЭС, который н...

НЭК Болгарии и Атомстройэкспорт на полгода продлили соглашен

News image

Национальная электрическая компания Болгарии (НЭК) и российское ЗАО Атомстройэкспорт продлили на шесть месяцев соглашение по с...

BARC создал РФП на базе лютеция-177

News image

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

На ГХК происходит обкатка оборудования для переработки ОЯТ

News image

На ГХК происходит обкатка оборудования для переработки ОЯТ На протяжении года специалистам потребуется осуществить обкатку да...

Китай всё-таки может поднять ориентир на 2020 год

News image

Китай может поднять планку развития своей атомной энергетики и пересмотреть ориентир на 2020 год, увеличив его до 86 ГВт(эл.) ус...

Инцидент с выбросом слаборадиоактивных газов на АЭС

News image

Инцидент с выбросом слаборадиоактивных газов отмечен во вторник на французской АЭС, расположенной в местечке Шооз /северо-западн...