Новости

В проекте создания первого в мире промышленного термоядерного реактора (стоимость которого оценивается в 12 млрд. долл.), способного в будущем решить энергетические проблемы человечества, участвуют сотни научных центров и тысячи ученых всего мира. Основная задача проекта – на практике подтвердить технологическую возможность контролируемой термоядерной реакции. Главным препятствием, из-за которого термоядерный реактор долгое время считался несбыточной мечтой физиков, является высокая температура процесса.

Для достижения энергетической эффективности процесса топливо (которым являются изотопы водорода - дейтерий и тритий) должно быть нагрето до температуры превышающей температуру недр Солнца в 5 раз (то есть до 100 млн. градусов Цельсия). При такой температуре смесь дейтерия и трития превращается в полностью ионизированную высокотемпературную плазму, состоящую из положительно заряженных ядер дейтерия и трития, а также электронов.

Уравнение термоядерной реакции

Первый в мире термоядерный реактор строится в исследовательском центре Кадараш (Cadarache) на Лазурном берегу во Франции. Различные компоненты реактора разрабатываются и производятся в США, Китае, Европейском союзе, Индии, Японии, Корее и России. В основе проекта лежит концепция «Токамак», разработанная еще 1951 году в Советском Союзе Игорем Евгеньевичем Таммом и Андреем Дмитриевичем Сахаровым. Электрическая мощность всей установки составит 500 МВт.

Википедия: Токамак — тороидальная установка для магнитного удержания плазмы. Плазма удерживается не стенками камеры, которые не способны выдержать её температуру, а специально создаваемым магнитным полем. Особенностью токамака является использование электрического тока, протекающего через плазму для создания полоидального поля, необходимого для равновесия плазмы. Этим он отличается от стелларатора, в котором и тороидальное и полоидальное поле создается с помощью магнитных катушек.

Для того, чтобы реактор ITER стал реальностью потребуется несколько сотен тонн стали со сверх свойствами. Сталей способных выдерживать температуры, существующие вокруг зоны термоядерной реакции, до недавнего времени просто не существовало. В октябре 2008 года было официально объявлено о том, что задача разработки сверх стали решена. Эта работа была доверена одному из ведущих исследовательских центров Департамента Энергетики США - Oak Ridge National Laboratory (шт. Теннеси). Работу возглавил Jeremy Busby.

На фото: Jeremy Busby ( руководитель работ) проводит опыт с новой сталью (Источник: DOE/Oak Ridge National Laboratory)

В интервью для официального сайта лаборатории г-н Busby не раскрывает секретов создания сверх стали. Известно лишь, что усилия ученых были направлены на совершенствование микроструктуры стали с целью повышения ее сопротивляемости излому и растяжению, улучшения коррозионной стойкости и радиационной непроницаемости.

Г-н Busby признается, что добиться успеха ученым помогли современные методы моделирования и мощнейший вычислительный центр Oak Ridge National Laboratory (в лаборатории установлен самый быстрый научный суперкомпьютер в мире).

Касаясь вопроса дальнейшего совершенствования технологии, г-н Busby сказал: «Проектом ITER предусмотрено, что Соединенные Штаты должны поставить около 100 сверхпрочных металлических защитных экранов, весом 3-4 тонны каждый. Экраны крайне сложны в изготовлении, они имеют столько отверстий различного назначения, что при их выполнении теряется до 30% веса заготовки. Чтобы упростить и ускорить изготовление экранов, мы планируем использовать литье. При литье можно было бы получать экраны необходимой формы с готовыми отверстиями. Однако, литые детали обладают меньшей прочностью. Чтобы это предотвратить, мы пытаемся усовершенствовать процесс. Применение литья и отказ от механической обработки заготовок, по предварительным оценкам, удешевят экраны на 20-40%, что составит значительную сумму».

Справка:

Ядерные реакции синтеза легких элементов – источник энергии Солнца, потенциальная энергетическая возможность человечества в условиях стоящих перед ним энергетических вызовов.

Проблема овладения энергией реакции синтеза в мирных целях получила название Управляемый термоядерный синтез. Наиболее доступной (в смысле осуществимости) является реакция слияния (синтеза) ядер изотопов водорода – дейтерия и трития.

В земных условиях для энергетически выгодной термоядерной реакции топливо (дейтерий и тритий) должно быть нагрето до температуры превышающей температуру недр Солнца в 5 раз. При этом смесь дейтерия и трития превращается в полностью ионизированную высокотемпературную плазму, состоящую из положительно заряженных ядер дейтерия и трития и электронов.

Дейтерий содержится в обычной воде и технология его получения из воды хорошо отработана. Тритий практически отсутствует на Земле, но его можно получить, если нейтрон провзаимодействует с литием (Li6), введенном в состав теплоносителя.

Таким образом, в конечном итоге топливом для термоядерного реактора является дейтерий и литий.

Достоинства термоядерной энергетики:

• неограниченные запасы топлива;
• экологически безопасные технологии;
• возможность размещения реактора в любом месте (отсутствие привязки к конкретному месту).

Источник: буклет "Международный Проект ИТЭР"

15:57, 14 Мая 24 Росатом отправил в Китай ключевое оборудование для восьмого энергоблока АЭС «Тяньвань» дальше..		15:50, 14 Мая 24 Инженер Белоярской АЭС стал рекордсменом по количеству поданных предложений по улучшениям дальше..
15:49, 14 Мая 24 Энергетики обеспечили электроснабжение новой школы в Тюменской области дальше..		13:32, 14 Мая 24 Компания «Газпром недра» завершила сезон полевых сейсморазведочных работ дальше..
13:22, 14 Мая 24 На Семаковском газовом месторождении обновлен рекорд по строительству ERD-скважин дальше..		13:20, 14 Мая 24 «Востсибнефтегаз» отмечает 30-летие со дня образования дальше..
13:10, 14 Мая 24 «Россети Северный Кавказ» отремонтировали оборудование на 16 подстанциях в Карачаево-Черкесии дальше..		13:05, 14 Мая 24 Системный оператор и Национальный диспетчерский центр Монголии провели международную противоаварийную тренировку дальше..
13:02, 14 Мая 24 Хабаровская ТЭЦ-2 газифицирует котел №3 дальше..		12:59, 14 Мая 24 Росводоресурсы изменили режим работы Новосибирской ГЭС дальше..
12:30, 14 Мая 24 В донской станице Камышевской освящен православный храм, построенный атомщиками дальше..		12:27, 14 Мая 24 Шатурская ГРЭС вывела в ремонт первый энергоблок дальше..
12:25, 14 Мая 24 Студенты и сотрудники НИУ «МЭИ» сдают нормы ГТО дальше..		12:21, 14 Мая 24 Эксперты подтвердили компетентность лабораторий ЛПДС «Унеча» и «Сызрань-1» дальше..
12:15, 14 Мая 24 «Татнефть» добровольно погасит углеродный след форума «Россия – Исламский мир: KazanForum» дальше..		12:13, 14 Мая 24 «Россети» усилили меры пожарной безопасности дальше..
12:07, 14 Мая 24 Максимум потребления мощности в энергосистеме Брянской области к 2029 году достигнет 779 МВт дальше..		12:06, 14 Мая 24 В Казахстане после паводков предстоит восстановить более 3 тысяч опор ЛЭП дальше..
12:02, 14 Мая 24 Четыре подстанции в пригороде Читы перегружены на 150% дальше..		12:01, 14 Мая 24 Благодаря Омскому НПЗ в центре города появился абрикосовый сад дальше..
11:57, 14 Мая 24 «Пермэнерго» готовит электросетевой комплекс к пожароопасному периоду и ЕГЭ дальше..		09:54, 14 Мая 24 «ТГК-1» обновляет оборудование Северной ТЭЦ дальше..
09:30, 14 Мая 24 Под Волгоградом сошли с рельсов несколько вагонов грузового поезда дальше..		09:22, 14 Мая 24 Йемен намерен привлечь российские компании к строительству солнечных электростанций дальше..
09:15, 14 Мая 24 На электростанциях Казахстана в 2024 году запланирован ремонт 10 энергоблоков, 55 котлов и 45 турбин дальше..		08:45, 14 Мая 24 Команда ОДУ Юга победила в чемпионате Системного оператора по решению инженерных кейсов дальше..
08:40, 14 Мая 24 «Россети Юг» обезопасили для птиц ЛЭП в заповеднике Волгоградской области дальше..		08:24, 14 Мая 24 «РН-Уватнефтегаз» высадил в Тюмени рябиновую аллею дальше..
08:18, 14 Мая 24 Энергосистема Нижневартовска отработала в праздники без сбоев дальше..		08:13, 14 Мая 24 «КазМунайГаз» направил 68 млрд тенге на реабилитацию месторождений Узень и Карамандыбас дальше..
08:09, 14 Мая 24 ТГК-14 заменит в Чите 1,2 км теплосетей на улице Бабушкина дальше..		08:04, 14 Мая 24 «Северсталь Стальные Решения» поставила более 520 тонн металлоконструкций в Чувашию дальше..
07:58, 14 Мая 24 Улан-Удэнская ТЭЦ-1 возобновляет подачу горячей воды после опрессовок дальше..		07:07, 14 Мая 24 ХРМК восстанавливает тепловую изоляцию сетей в Хабаровске дальше..
07:03, 14 Мая 24 Западно-Сибирская ТЭЦ отключит ГВС в Новокузнецке на две недели дальше..		07:00, 14 Мая 24 ДРСК направит более 100 млн рублей на ремонт принятых электросетевых активов дальше..
05:53, 14 Мая 24 «Газпром» обеспечивает россиян рекордными для мая объемами газа дальше..		05:44, 14 Мая 24 ЧерМК вывел из эксплуатации три агломерационных машины в рамках федерального проекта «Чистый воздух» дальше..
05:41, 14 Мая 24 Вокалистки Кольской АЭС блестяще выступили на «Московских сезонах-2024» дальше..		05:33, 14 Мая 24 Сроки отключения горячей воды в Москве откладываются из-за похолодания дальше..
05:24, 14 Мая 24 «Газпром» нарастил поставки газа в Китай по газопроводу «Сила Сибири» дальше..		05:18, 14 Мая 24 Эксперты Московского Политеха предложили новые правила для использования роботов в городской среде дальше..
05:07, 14 Мая 24 СТАН модернизировал токарный станок для авиационного двигателестроения дальше..		05:04, 14 Мая 24 ЗабГУ работает над получением стратегически важных металлов из техногенных отходов дальше..
04:10, 14 Мая 24 «Россети Кубань» обеспечили электроэнергией новый центр единоборств в станице Ленинградской дальше..		03:09, 14 Мая 24 Атомщики завершили в Десногорске 400-километровый велопробег из Обнинска дальше..
03:08, 14 Мая 24 Преподаватель физики из Волгодонска стал «Учителем года» и прошёл стажировку в «Школе Росатома» дальше..		03:05, 14 Мая 24 В городе Кизел Пермского края газифицирован новый Вечный огонь дальше..
02:54, 14 Мая 24 «МОЭК» выплатила 9-й купонный доход по биржевым облигациям серии 001Р-03 дальше..		02:50, 14 Мая 24 В Новосибирской области созданы условия для догазификации 255 домовладений станции Мочище дальше..
02:48, 14 Мая 24 За Женю Торопова зажгите свечу… дальше..		02:46, 14 Мая 24 Экономический эффект «Башнефти» от внедрения передовых решений достиг 4,8 млрд рублей дальше..