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:

В начале 2012 года Запорожская АЭС смогла выработать пр

News image

В 2012 году, 28 февраля Запорожская атомная электростанция смогла выполнить скорректированное плановое задания относительно производства электроэнер...

Плановая остановка энергоблока №1

News image

Для того чтобы провести плановые работы по ТО, был отключен и остановлен от энергосистемы Энергоблок №1 Ростовской АЭС. Конечно, мощность бытового кон...

Новости с ЧАЭС:

Самый большой ледокол с мире

News image

Самый мощный ледокол в мире был построен в России – «50 лет Победы». Этот корабль настолько большой и прочный, что способен преодолевать самый толстый...

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...

Запорожская АЭС: 820 млрд кВтч – рубеж преодолен

News image

Коллектив Запорожской атомной электростанции продолжает бесперебойно выполнять планы по производству и отпуску электроэнергии, у...

Провал группы AREVA на Олкилуото-3

News image

Провал группы AREVA на Олкилуото-3 заставил западные компании отказаться от практики строительства АЭС под ключ Ни один из по...

Ижорские заводы сделали гайковерт главного разъема, который

News image

Ижорские заводы, которые входят в Группу ОМЗ, с успехом закончили испытания относительно гайковерта главного разъема корпуса реа...

28 апреля был подключён атомный блок №2 ЛАЭС и сейчас работа

News image

26 апреля этого года в седьмом часу по причине резкого снижения давления генератора был приостановлен турбогенератор №3 энергоб...

Дезактивация последствий аварии на Фукусиме

News image

В Японии выбрали участок, площадью в 4 гектара, для экспериментальной дезактивации слоев почвы, пораженных радиацией. В Минами-...

Число стоящих под гарантиями МАГАТЭ объектов ядерной програм

News image

Индия дополнила список поставленных под гарантии МАГАТЭ ядерных объектов, включив в него блоки №№1-2 АЭС Какрапар (Kakrapar). ...

База PRIS обновила данные по пускам и началу строительства в

News image

База данных МАГАТЭ по энергетическим реакторам PRIS обновила информацию по пускам и началу строительства блоков в 2010 году. ...

Westinghouse будет участвовать в модернизации атомной промыш

News image

Компания Westinghouse анонсировала 17 марта свои планы стать ведущим участником при создании новых мощностей атомного машиност...