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:

Запорожская АЭС - лучшая по культуре безопасности!

News image

В четвертый раз Запорожская атомная электростанция признана лучшей среди АЭС Украины по культуре безопасности на V Международнай научно-практической...

Проверка ГП НАЭК «Энергоатом»

News image

На Запорожской АЭС прошла комплексная проверка ГП НАЭК «Энергоатом» по противопожарной безопасности В конце марта т.г. на Запорожской АЭС прошла ...

Новости с ЧАЭС:

Проект ХОЯТ-2 переходит в стадию выполнения физических

News image

16 февраля подписана Поправка 4 к Контракту с компанией «Holtec International» на завершение строительства ХОЯТ-2 Переговоры по данной поправке в...

И первая власть, и четвертая…

News image

— В Украине нельзя исправить что-то в отдельности. В Украине надо менять все. Весь подход, всю систему управления государством, а не какие-то отдель...

С помощью использования ультразвукового сканера легко осуществить диагностику любого уровня.

7-ая украинская конференция по физической защите

News image

С 5 по 9 октября в научном центре «Харьковский физико-технический институт» НАН Украины состоялась 7-ая украинская конференция п...

В планах Украины продлить срок эксплуатации одиннадцати ядер

News image

С 2022 по 2029 год планируется возвысить новые ядерные энергоблоки на площадках Украинских АЭС, чтобы заменить существующие эне...

На площадке АЭМ-технологии, которая находится в Волгодонске,

News image

На производственной площадке, которая принадлежит филиалу «АЭМ-технологии», располагающейся в городе Волгодонск, начали осущес...

Китай приступил к загрузке регенерата урана в CANDU

News image

Корпорация AECL подтвердила, что первый топливный элемент, предназначенный для прямого использования восстановленного урана из О...

Vattenfall AB признала недостаточную работу с общественность

News image

Исполнительный директор компании Vattenfall AB Ларс Горан Йозефссон (Lars Goeran Josefsson) признал в интервью газете Berliner...

Чернобыль: увидеть своими глазами

News image

Такую задачу поставили перед собой журналисты региональных СМИ, посетившие недавно Славутич, Чернобыльскую АЭС, Чернобыль и Прип...

ЗАЭС – важная составляющая топливно-энергетического сектора

News image

30 июня 2010 г. в 23 часа 00 минут Запорожская атомная электростанция выполнила плановое задание по производству электроэнер...

Госэкспертиза Украины одобрила проект по завершению строител

News image

Данный проект заказала «Чернобыльская АЭС», ну, а генеральным проектировщиком является «Центральный проектный институт», подря...