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"

14:40, 27 Января 26 День освобождения Ленинграда от фашистской блокады отмечают по всей России дальше..		14:35, 27 Января 26 Эльгинский уголь вышел на Петербургскую биржу дальше..
14:32, 27 Января 26 «Россети Северный Кавказ» направят 5,1 млрд рублей на ремонт и техобслуживание энергообъектов дальше..		14:24, 27 Января 26 Красноярская ТЭЦ-1 сократила выбросы по пыли на 80%, а общие — на 20% дальше..
14:21, 27 Января 26 «Роснефть» повышает надежность трубопроводного транспорта дальше..		14:10, 27 Января 26 «Россети Юг» в 2025 году отремонтировали 78 км воздушных ЛЭП на северо-востоке Ростовской области дальше..
14:08, 27 Января 26 Отраслевая база аварийности в электроэнергетике обновлена с учетом новых нормативных требований дальше..		13:23, 27 Января 26 «Россети Северо-Запад» восстановили электроснабжение подстанции 150 кВ «Промзона» в Мурманске дальше..
12:50, 27 Января 26 ВТИ разработал новую установку для ремонта лопаток паровых турбин методом электроискрового легирования дальше..		12:36, 27 Января 26 «РТ-Техприемка» получила право аттестовывать испытательное оборудование дальше..
11:44, 27 Января 26 МЭС Центра заменили более 3 тысяч изоляторов на 15 линиях электропередачи в Тульской области дальше..		11:40, 27 Января 26 Студенты назвали «Газпром нефть» в числе лучших работодателей в промышленности дальше..
11:36, 27 Января 26 Россия и Китай развивают сотрудничество в сфере электроэнергетики дальше..		11:34, 27 Января 26 В схему территориального планирования России в области энергетики добавлены новые объекты дальше..
11:27, 27 Января 26 В Мытищах установлена новая подстанция для электроснабжения Пироговского лесопарка дальше..		11:11, 27 Января 26 «Газпром нефть» внедрила первую компактную буровую установку российского производства дальше..
10:08, 27 Января 26 Транспортный самолёт «Руслан» доставил в Братск гидротурбину весом 73 тонны дальше..		09:29, 27 Января 26 «Россети Урал» зафиксировали в Пермском крае более 215 случаев повреждения энергообъектов по вине сторонних лиц дальше..
09:27, 27 Января 26 Богучанская ГЭС пополнила автопарк новыми транспортными средствами дальше..		09:24, 27 Января 26 Поисковики «Газпром добыча Надым» в 2025 году установили имена пятерых красноармейцев дальше..
09:20, 27 Января 26 СГК заместит неэффективную котельную в Рубцовске дальше..		09:16, 27 Января 26 В Копейске Челябинской области подключена к сетевому газоснабжению котельная строящегося храма дальше..
09:13, 27 Января 26 Исторические максимумы потребления мощности обновлены в девяти региональных энергосистемах России дальше..		09:10, 27 Января 26 В Свердловской области введен в эксплуатацию газопровод в деревне Мурзинка дальше..
07:54, 27 Января 26 Бийская ТЭЦ увеличит отпуск пара промышленным потребителям дальше..		07:53, 27 Января 26 КазМунайГаз и CITIC Construction обсудили проект строительства Карачаганакского ГПЗ дальше..
07:02, 27 Января 26 Сибирская генерирующая компания расширила сеть электрозарядных станций в Новосибирске до 88 дальше..		07:00, 27 Января 26 ExxonMobil детально изучает перспективные геологоразведочные участки в Казахстане дальше..
06:54, 27 Января 26 От омнибуса до электробуса: как развивался общественный транспорт в России дальше..		06:50, 27 Января 26 На Сахалине газифицированы первые домовладения в селе Сосновка дальше..
06:33, 27 Января 26 Эстония произвела около 5 ТВт·ч электроэнергии в 2025 году дальше..		06:20, 27 Января 26 «Транснефть – Верхняя Волга» обследовала 4000 км трубопроводов в 2025 году дальше..
06:18, 27 Января 26 В Республике Коми построен второй цех компрессорной станции «Воркутинская» дальше..		06:13, 27 Января 26 «Северсталь» инвестировала в разработчика роботизированных решений для футеровки и торкретирования тепловых агрегатов дальше..
06:11, 27 Января 26 В Карачаево-Черкесии пресечена работа очередной нелегальной криптофермы дальше..		06:07, 27 Января 26 В Краснодарском крае в рамках догазификации подключено к газу 70-тысячное домовладение дальше..
06:05, 27 Января 26 «Мособлэнерго» реконструировало подстанцию в Коломне дальше..		05:46, 27 Января 26 В РусГидро прошел лекторий «Авторская позиция: творческие формы и нестандартные решения» дальше..
05:45, 27 Января 26 «Транснефть – Дружба» в 2025 году приняла на работу 32 молодых специалиста дальше..		05:40, 27 Января 26 «Газпром переработка Благовещенск» пополнил автопарк новой отечественной техникой дальше..
05:19, 27 Января 26 Из Сибири на Дальний Восток отправился первый состав груженых углем инновационных вагонов дальше..		05:16, 27 Января 26 РусГидро выплатило 215,4 млн рублей купонного дохода по биржевым облигациям дальше..
05:12, 27 Января 26 Европа опустошила подземные хранилища газа на три четверти дальше..		05:09, 27 Января 26 «Владимирэнерго» готовится к ухудшению погоды дальше..
04:56, 27 Января 26 ДРСК за пять лет построила в Приамурье 1200 км ЛЭП и ввела 500 МВA трансформаторной мощности дальше..		04:52, 27 Января 26 Якутия реконструирует железнодорожный участок Рейново – Сковородино дальше..
04:46, 27 Января 26 Амурский ГХК запустил в тестовом режиме крупнейший в мире компрессор пирогаза дальше..		04:31, 27 Января 26 Стартовала регистрация на робототехническую олимпиаду для юных изобретателей от НИЯУ МИФИ дальше..
04:29, 27 Января 26 Потребление мощности в энергосистеме России достигло нового исторического максимума дальше..		04:27, 27 Января 26 В единственном подземном хранилище Прибалтики осталось меньше трети запасов газа дальше..