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"

09:56, 29 Декабря 25 Снежный циклон нарушил электроснабжение в Тверской области дальше..		09:16, 29 Декабря 25 Томские ученые нашли новый способ управлять излучением в «мягком» рентгеновском диапазоне дальше..
09:03, 29 Декабря 25 Россия и Украина договорились о временном прекращении огня в районе Запорожской АЭС дальше..		08:42, 29 Декабря 25 Балтийский завод установил воздушные компрессоры на атомный ледокол «Ленинград» дальше..
08:08, 29 Декабря 25 «Россети» подключили энергоинфраструктуру космодрома Восточный к подстанции 500 кВ «Амурская» дальше..		07:26, 29 Декабря 25 Кольская АЭС подвела итоги масштабного областного проекта «Энергия Севера» дальше..
07:23, 29 Декабря 25 «Оренбургэнерго» электрифицировало 25 социально значимых объектов дальше..		07:15, 29 Декабря 25 Неизвестные подожгли энергооборудование в амурском Завитинске дальше..
07:13, 29 Декабря 25 В 2026 году на площадке сооружения будущей Кольской АЭС-2 стартуют подготовительные работы дальше..		05:40, 29 Декабря 25 10 лет назад Богучанская ГЭС вышла на проектную мощность дальше..
05:38, 29 Декабря 25 Правительство дополнительно направит более 280 млн рублей на развитие инфраструктуры в регионах Дальнего Востока дальше..		05:14, 29 Декабря 25 Каскад Кубанских ГЭС подарил роддому в Невинномысске современное оборудование дальше..
05:08, 29 Декабря 25 Электрощит Самара получил дополнительные лицензии Ростехнадзора на работы в сфере атомной энергетики дальше..		04:59, 29 Декабря 25 В Ульяновской области подключен к газоснабжению новый ФАП в поселке Свет дальше..
04:54, 29 Декабря 25 В 2025 году в ОЭС Юга введено 279 МВт новых генерирующих мощностей дальше..		04:45, 29 Декабря 25 Правительство РФ продлило временный запрет на экспорт бензина, дизеля и других видов топлива дальше..
04:21, 29 Декабря 25 «ТГК-14» заменила изоляцию на надземном участке тепломагистрали №6 в Улан-Удэ дальше..		04:12, 29 Декабря 25 Студеченская команда Белоярской АЭС заняла первое место в хакатоне Росатома Mediaskills-2025 дальше..
03:55, 29 Декабря 25 «Россети Центр» обеспечивают электроэнергией объекты водоснабжения в регионах присутствия дальше..		03:03, 29 Декабря 25 ОЭС Востока установила рекорд потребления электрической мощности дальше..
03:01, 29 Декабря 25 Предприятия «Роснефти» создают новогоднюю атмосферу в регионах России дальше..		02:58, 29 Декабря 25 В Пермском крае построен межпоселковый газопровод для газификации северных территорий дальше..
02:54, 29 Декабря 25 Резидент Сколково отправил в космос первые спутники для управления роботизированными комплексами  дальше..		02:50, 29 Декабря 25 К концу 2027 года планируется наладить выпуск до 20 единиц Ту‑214 в год дальше..
02:46, 29 Декабря 25 В Архангельске газифицированы две новые котельные дальше..		02:41, 29 Декабря 25 Женское сообщество «Росатома» представило результаты деятельности за 2025 год дальше..