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...

Госэкспертиза Украины одобрила проект по завершению стр

News image

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

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...

Экология-2010

News image

13 апреля в Национальном выставочном центре, в павильоне «Наука» состоялось торжественное открытие XIII Международной выставки-ярмарки „Экология-201...

С помощью использования ультразвукового сканера легко осуществить диагностику любого уровня.

Мощность атомной энергетики к 2030 году удвоится

News image

Выступая в Обнинском институте атомной энергетики, председатель правления «Росатом» С. Кириенко отметил, что к 2030 г. общая м...

На НВО АЭС-2 уже собрали все составные элементы купола реакт

News image

Благодаря предварительной сборке, перед осуществлением установки металлоконструкций на штатное место, специалисты смогли сделать...

Казахстан официально уведомил МАГАТЭ о готовности принять ба

News image

Казахстан официально уведомил МАГАТЭ о готовности принять на своей территории международный банк ядерного топлива, создающийся п...

Франции приходиться защищать свои АЭС от «Гринписа».

News image

В ответ на действия деятелей «Гринпис» Франции придется усилить меры по физической защите своих АЭС. Напоминаем, что в декабре акт...

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...

«Росатому» выделили 22-а миллиарда рублей на строительство т

News image

На 2013-й год из федерального бюджета будет выделено 22,5 миллиарда рублей на возвышение АЭС «Аккуя» в Турции. О данной новости ра...

На Козлодуе идёт подъём мощности блока №5 после разгрузки до

News image

Срабатывание автоматической технологической защиты привело к отключению 29 июня одного из четырёх ГЦН на Козлодуе-5 и разгрузк...

Новое оборудование для Балтийской АЭС - новые проекты для РФ

News image

Недавно, французско-российская компания ООО «АЛЬСТОМ Атомэнергомаш» подписала договор с расположенной в Калининградской области ...