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:

На ЗАЭС проведено плановое зарыбление Каховского водохр

News image

11 ноября 2010 года на Запорожской АЭС проведено плановое зарыбление Каховского водохранилища растительноядными рыбами, которые используются в качес...

Ремонт Запорожской Атомной станции

News image

25 мая 2012 года, отключен от энергосистемы шестой блок на Запорожской Атомной Электростанции, для проведения технического осмотра с последующим ре...

Новости с ЧАЭС:

Начат 1-й этап освобождения 3-го блока от отработавшего

News image

13 августа на Чернобыльской АЭС начаты работы 1-го этапа освобождения третьего энергоблока от отработавшего ядерного топлива. За два дня с момента н...

Торжественное собрание посвященное Дню энергетика

News image

22 декабря Чернобыльскую АЭС с официальным визитом посетили заместитель министра МЧС Владимир Холоша, начальник Государственного департамента админи...

Новое ЧП, произошедшее на японской АЭС, было вызвано притоко

News image

Через два года после катастрофы, которая произошла на АЭС Fukushima Daiichi, вновь появилась кризисная ситуация, точнее сказат...

Россия планирует строить АЭС в Финляндии

News image

Российская компания «Росатом» приступила к реализации контракта по строительству Атомных электростанций на территории Финляндии....

Шведы будут поставлять оболочки твэлов для топлива Westingho

News image

Компания Sandvik подписала многолетнее соглашение на поставку циркониевых оболочек твэлов для американской компании Westingho...

Япония принимает совершенно новые стандарты работ АЭС, включ

News image

Требования к энергетикам были созданы, чтобы работу также и управление станции сделать полностью безопасной во время ЧП. Сейчас в ...

МАГАТЭ - Чернобыльской АЭС

News image

18 мая в Киеве начала работу экспертная миссия МАГАТЭ, посвященная рассмотрению Проекта окончательного закрытия и консервации (О...

ЕАБР будет финансировать поставки урана из Казахстана в Росс

News image

На данный момент европейско-азиатский банк развития дальше будет продолжать свое предэкспортное финансирование крупных постав...

Индия в марте начнет завершающий этап испытаний АЭС Куданкул

News image

Индия в марте приступит к главному этапу испытаний оборудования первого энергоблока строящейся АЭС Куданкулам на юге страны, п...

На энергоблоке АЭС «Фукусима», начинает расти температура

News image

На японской АЭС «Фукусима», где в прошлом году случилась авария, которая привела к катастрофическим последствиям, теперь компан...