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"

13:45, 15 Января 26 «РусБурМаш» заключил 5-летний офсетный контракт с российским производителем бурового оборудования дальше..		13:38, 15 Января 26 Ростех создал «умный» комплекс сварки с автоматическим поиском сварного стыка дальше..
13:21, 15 Января 26 «Россети Московский регион» обеспечили дополнительной электроэнергией промышленный комплекс в Подмосковье дальше..		13:18, 15 Января 26 «Силовые машины» готовят к отгрузке вторую газовую турбину ГТЭ-170 для Артемовской ТЭЦ-2 дальше..
13:12, 15 Января 26 «НИИЭФА» изготовил сверхпроводящий провод для прототипа термоядерного реактора дальше..		13:10, 15 Января 26 В экосистеме «Умный город» от «Росатома» расширено применение искусственного интеллекта дальше..
13:06, 15 Января 26 В Подмосковье электрифицирована новая котельная в муниципальном округе Шаховская дальше..		13:04, 15 Января 26 «МОЭК» выплатила 11-й купонный доход по биржевым облигациям серии 001Р-04 дальше..
12:11, 15 Января 26 Коломенская ЦРБ получила 300 кВт дополнительной мощности для электроснабжения терапевтического корпуса дальше..		11:56, 15 Января 26 ВТИ оценил возможность перевода котлов-утилизаторов ПГУ-450 Уренгойской ГРЭС на бездеаэраторную схему дальше..
11:46, 15 Января 26 «Транснефть – Верхняя Волга» выполнила более 33 тысяч экологических анализов в 2025 году дальше..		11:43, 15 Января 26 Ученые ТПУ нашли способ армировать медные композиты карбидами дальше..
11:41, 15 Января 26 Чебоксарская ГЭС отмечает 45-летие дальше..		11:10, 15 Января 26 «Ленсвет» обновил световую проекцию на фасаде дома, где жил Даниил Хармс дальше..
11:02, 15 Января 26 Исторические карты Урала и Поволжья пополнились новыми объектами археологии дальше..		10:56, 15 Января 26 «ТЭК СПб» в 2026 году обновит в Санкт-Петербурге 14 котлоагрегатов дальше..
10:53, 15 Января 26 Белоярская АЭС работает в стабильном режиме в условиях 35-градусных морозов дальше..		10:51, 15 Января 26 В шести городах Ивановской области стало ярче и безопаснее благодаря проекту «Светлый город» дальше..
10:25, 15 Января 26 ЕС снизил потолок цены на российскую нефть до $44,1 за баррель дальше..		10:19, 15 Января 26 Белорусская АЭС остановит энергоблок №1 на плановый ремонт дальше..
10:17, 15 Января 26 В Кабардино-Балкарии из-за увеличения ставки НДС изменятся тарифы на электроэнерги дальше..		10:12, 15 Января 26 «Азимут» оснастил аэропорт Сочи оборудованием для бесперебойной связи диспетчеров с самолетами дальше..
10:07, 15 Января 26 Срок эксплуатации энергоблока №4 Ленинградской АЭС продлен до 2030 года дальше..		09:40, 15 Января 26 «Казатомпром» выплатил $4,66 млн купонного дохода по своим облигациям дальше..
09:30, 15 Января 26 Дизель-электроход «Василий Головнин» прибыл на индийскую станцию в Антарктиде дальше..		09:17, 15 Января 26 РусГидро перечислило 72,55 млн рублей купонного дохода держателям биржевых облигаций дальше..
09:16, 15 Января 26 Подстанцию «Бегишево» и комплекс «Танеко» в Татарстане соединила кабельная ЛЭП 220 кВ дальше..		09:06, 15 Января 26 «КазТрансОйл» обновляет участки магистральных нефтепроводов в Казахстане дальше..
09:00, 15 Января 26 В Минэнерго РФ обсудили вопросы антитеррористической защищенности объектов ТЭК дальше..		08:56, 15 Января 26 Россия укрепляет отношения с Намибией дальше..
08:40, 15 Января 26 В 2026 году с привлечением Единого морского оператора на Чукотку будут доставляться все грузы северного завоза дальше..		08:36, 15 Января 26 Казатомпром и Kansai Electric подписали соглашение на поставку урана для АЭС Японии дальше..
08:28, 15 Января 26 Игналинская АЭС подготовила окончательный отчет о выводе из эксплуатации хранилища радиоактивных отходов в Майшагале дальше..		07:51, 15 Января 26 СГК устранила повреждение на магистральной теплосети в Рубцовске дальше..
07:45, 15 Января 26 «Северсталь» повышает уровень компетенций подрядных организаций за счет цифровых инструментов дальше..		07:09, 15 Января 26 Центры обслуживания клиентов «Росатом Энергосбыта» в пяти регионах России открыли двери для посетителей с питомцами дальше..
07:05, 15 Января 26 Компании из ОЭЗ «Технополис Москва» сэкономили на налогах и взносах 8,8 млрд рублей дальше..		07:02, 15 Января 26 Ростехнадзор утвердил декларацию безопасности ГТС Камского водохранилища дальше..
06:06, 15 Января 26 Гальваника: как металл защищает металл дальше..		06:01, 15 Января 26 «Волгоградэнерго» провело 22 плавки гололеда на проводах воздушных ЛЭП дальше..
05:57, 15 Января 26 «Мособлэнерго» отремонтировало распределительный пункт в Котельниках дальше..		05:52, 15 Января 26 На Волгоградскую область надвигается снежный циклон дальше..
05:49, 15 Января 26 В Южно-Сахалинске введены в эксплуатацию газопроводы для догазификации микрорайона Владимировка дальше..		05:47, 15 Января 26 Казмортрансфлот нарастил контейнерные перевозки по Каспию более чем на 15% в 2025 году дальше..
05:45, 15 Января 26 Преподаватели Дальневосточного федерального университета погрузились в рабочие процессы Приморского РДУ дальше..		05:43, 15 Января 26 В Вологодской области газифицирован поселок Фанерный Завод дальше..
05:41, 15 Января 26 Молодые энергетики Южно-Сахалинской ТЭЦ-1 открывают школьникам двери в профессию энергетика дальше..		05:28, 15 Января 26 Запасы газа в подземных хранилищах Европы стремятся к историческому минимуму дальше..