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:

Варианты жилья в Карпатах: сезон лето-осень

Еще не выбрали, где отдохнуть в Карпатах и Закарпатье? Далее мы попробуем несколько облегчить вам выбор. В любом случае в Карпаты всегда приятно возвр...

Прошел Форум молодых атомщиков Украины

News image

С 12 по 14 декабря под девизом «Атомной энергетике – энергия молодых сердец», прошел традиционный форум молодых работников атомной энергетики «Акт...

Новости с ЧАЭС:

Парламентские слушания по Чернобылю проведут в марте 20

News image

Верховная Рада Украины решила провести в марте 2011 парламентские слушания по преодолению последствий Чернобыльской катастрофы. За принятие соотв...

Состояние атомных электростанций в Украине

News image

Важная роль в энергообеспечении Украины принадлежит атомным станциям. Пока альтернативы в Украине им нет. Так, в стране функционирует 4 атомных ста...

В Индии осуществлён физпуск Раджастана-5 на российском уране

News image

В Индии во вторник, 24 ноября 2009 года, в 12:51 по местному времени осуществлён физпуск блока Раджастан-5 , на котором установ...

Размеры максимальных выплат в случае ядерных аварий в Индии

News image

Размеры максимальных компенсаций при ядерных инцидентах в Индии могут быть увеличены с 450 миллионов до 1 миллиарда долларов, пе...

Болгария - АЭС Белене или энергосбережение

News image

Энергоэффективность является важным фактором зелёной экономики, заявил министр регионального развития Болгарии Росен Плевнелиев....

Завод по переработке ОЯТ в Тарапуре будет работать на нужды

News image

Завод по переработке ОЯТ, открывшийся в начале января 2011 года на индийской площадке Тарапур, будет обслуживать быстрые реактор...

Новое расследование причин аварии на "Фокусима-1"

News image

С января этого года будет проводиться новое расследования причин катастрофы на японской АЭС «Фокусима-1». В группу  по расследован...

На Запорожской АЭС работали представители Еврокомиссии

News image

Со 2 по 4 июня на Запорожской АЭС работали представители Еврокомиссии, МАГАТЭ, Министерства топлива и энергетики, ГП НАЭК «Эне...

Корпорация JNPC завершила инспекцию топлива для Тяньваньской

News image

В конце февраля ОАО Новосибирский завод химконцентратов посетила группа представителей Цзянсунской корпорации по ядерной энерг...

Болгарская реакция на сообщения о возможном выходе АСЭ из пр

News image

Премьер-министр Бойко Борисов выступил с резким ответным заявлением в связи с распространившейся информации о возможном выходе ...