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:

Шестой энергоблок Запорожской АЭС отмечает 15-летний юб

News image

19 октября 1995 года в 4 часа 23 минуты подключили к энергетической системе Украины энергоблок № 6 Запорожской АЭС. С этого момента Запорожская ...

Возводится новое защитное сооружение над 4-ым энергобло

News image

Двадцать шестого апреля 2012 года, когда была двадцать шестая годовщина аварии на ЧАЭС, начали монтировать конструкции арки. В 2015 году планируют з...

Новости с ЧАЭС:

Заражение радиацией рыбы

News image

Большой шум поднялся после землетрясения магнитудой 9,0 на северо-востоке Японии. Как результат повреждений природной катаклизмы была зафиксирована се...

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...

Индия не станет модифицировать закон о ядерном ущербе

News image

Правительство Индии не станет вносить изменений в текст закона об ответственности за ядерный ущерб, так как его редакция окончат...

Британские регуляторы выдвинули претензии к системе АСУ ТП б

News image

Британский инспекторат по ядерным установкам (NII) высказал серьёзную озабоченность по поводу французского проекта EPR-1600.

ДП РАО получила лицензию на блоки №№1-2 АЭС Козлодуй

News image

Компания ДП РАО получила лицензию на управление блоками №№1-2 АЭС Козлодуй в качестве сооружений для обращения с радиоактивным...

Российский проект АЭС большой мощности на данный момент отно

News image

Проект «АЭС-2006», который имеет водоводяной реактор с мощностью в 1200 Мвт, на данный момент реализуется в России, а именно н...

Активисты Greenpeace продолжают вылазки на ядерные объекты Ф

News image

Французские «зеленые» продолжают свои вылазки на атомные электростанции. Сегодня произошла четвертая за последнее время. Актив...

Тамил-Наду с нетерпением ожидает пуска АЭС Куданкулам

News image

Штат Тамил-Наду в Индии с нетерпением ожидает пуска АЭС Куданкулам , сроки которого неоднократно сдвигались, пишет Times of In...

Из-за запуска АЭС в Беларуси могут отказаться от импорта эле

News image

О такой новости стало известно, благодаря заместителю академика-секретаря из отдела по физико-техническим наукам Национальной акад...

Балаковская АЭС потратит в нынешнем году миллионы для осущес

News image

Сейчас на Балаковской АЭС 3 осуществляют опытно-промышленную эксплуатацию на энергоблоке, теперь и второй энергоблок получил ра...