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:

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...

На энергоблоке №3 ЗАЭС идут 10 сутки планового среднего

News image

Кампания планово-предупредительных ремонтов на Запорожской АЭС в 2011 году началась 2 января в 00 ч. 03 мин. выведением в средний ремонт энергоблока...

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...

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 по физической защите,...

С помощью использования ультразвукового сканера легко осуществить диагностику любого уровня.

На НВО АЭС-2 прибыли первые части «сухой защиты»

News image

На строительную площадку, на территорию Нововоронежской АЭС-2, главный проектировщик и генеральный подрядчик – ОАО «Атомэнергопр...

Беларусь, возможно, начнет закупать часть ядерного топлива д

News image

Беларусь не исключает возможности закупки ядерного топлива для будущей АЭС за пределами России. Об этом на пресс-конференции в М...

Первый энергоблок ЛАЭС выведен на номинальную мощность после

News image

Турбогенератор №1 первого энергоблока Ленинградской АЭС, мощность которого была снижена вдвое в среду для устранения неисправнос...

Реализация проекта АЭС в Армении

News image

По словам корреспондента ИА REGNUM, на парламентском заседании Армении, состоявшемся 20 мая, премьер-министр Тигран Саркисян, прок...

Казахстан получит восемнадцать тонн ядерных отходов от США и

News image

Из Японии США решили передать Казахстану больше восемнадцати тонн ядерных отходов американского производства специально для перера...

Westinghouse будет участвовать в модернизации

News image

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

Казахстан не намерен отказываться от строительства АЭС

News image

Казахстан не должен отказываться от строительства атомной электростанции, несмотря на события в Японии, считает вице-министр инд...

Решение RWE по АЭС Белене

News image

Болгария будет ждать решения RWE по АЭС Белене до весны.Болгария призвала германский концерн RWE как можно скорее одобрить услов...