Реакторҳои меёфт, дар ҷаҳон. Дар реактори меёфт, аввал

Имрӯз, бисёр кишварҳо иштирок доранд тадқиқоти меёфт. Раҳбарони Иттиҳоди Аврупо, Иёлоти Муттаҳидаи Амрико, Русия ва Ҷопон мебошанд, дар ҳоле ки барномаи Чин, Бразилия, Канада ва Кореяи босуръат меафзояд. Сароғоз, реакторҳои меёфт, дар Иёлоти Муттаҳидаи Амрико ва Иттиҳоди Шӯравӣ ба рушди силоҳи ҳастаӣ алоќаманд шуда бошад ва чӣ пинҳон, то конфронс таҳти унвони «атоми барои сулҳ", ки дар Женева дар соли 1958 баргузор гардид, боқӣ монд. Баъд аз таъсиси тадқиқоти tokamak шӯравӣ аз меёфт, Эрон дар солҳои 1970 аз он табдил ёфтааст "илм калон". Аммо арзиши ва мураккабии дастгоҳҳои кардааст, ба нуқтаи зиёд, ки ба ҳамкориҳои байналмилалӣ танҳо имконияти ҳаракат ба пеш шуд.

реакторҳои меёфт, дар ҷаҳон

Аз солҳои 1970-ум, оғози истифодаи тиҷоратии энергетика меёфт, пайваста барои 40 сол ба таъхир афтодааст. Бо вуҷуди ин, бисёр дорад, дар солҳои охир, қабули ин давра метавонад кӯтоҳ хоҳад шуд.

якчанд tokamaks сохташуда, аз ҷумла ҳавопаймои Аврупо, Бритониё ва сутуни киштӣ Thermonuclear санҷишии реактори TFTR дар Принстон, ИМА. Лоиҳаи байналмилалии ITER ҳоли ҳозир зери сохтмон дар Cadarache, Фаронса аст. Он табдил хоҳад бузургтарин tokamak, ки дар солҳои 2020 кор хоҳад кард. Дар соли 2030, Чин хоҳад сохта CFETR, ки ITER пешӣ хоҳад кард. Дар ҳамин ҳол, Чин мегузаронад тадқиқот оид ба Ховари Миёна superconducting tokamak таҷрибавӣ.

реакторҳои меёфт, намуди дигар - stellarators - низ дар байни муҳаққиқон. Яке аз калонтарин, LHD, Институти миллии Ҷопон, барои ҳамроҳ меёфт, соли 1998. Ин аст, истифода бурда мешавад, ба ҷустуҷӯ барои беҳтарин танзимоти аз ҳабс плазма магнитӣ. Олмон Макс Планк Институти дар давраи аз соли 1988 то соли 2002, тадқиқот оид ба Wendelstein 7-AS реактор дар Garching гузаронида, ва акнун - дар Wendelstein 7-X, ба сохтмони он беш аз 19 сол давом кард. Дигар TJII stellarator дар Мадрид, Испания идора карда мешавад. Дар Иёлоти Муттаҳидаи Амрико Принстон озмоишгоҳи физикаи плазма (PPPL), ки дар он ӯ аввал реактори ҳастаии меёфт, ин навъи дар соли 1951 бино кард, ки дар соли 2008 бо сабаби начандон зиёд хароҷот ва набудани маблағгузорӣ қатъ сохтмони NCSX.

Илова бар ин, дастовардҳои назаррас дар таҳқиқи меёфт, инерсиалӣ. Бинои оташ гирифт миллии Фонди (NIF) ба маблағи 7 миллиард $ дар Лабораторияи Лоуренс Livermore миллӣ (LLNL), ки аз тарафи Маъмурияти бехатарии ҳастаии миллӣ, ки дар моҳи марти соли 2009 анҷом шуда буд, Фаронса лазерӣ Mégajoule (LMJ) кор дар октябри соли 2014 оғоз намудааст. реакторҳои меёфт, бо истифода аз lasers дар давоми чанд billionths як дуюм тақрибан 2 миллион joules энергияи нур дар як андозаи ҳадаф аз якчанд millimeters таслим оғоз меёфт ҳастаӣ. Мақсади асосии NIF ва LMJ тадқиқотӣ барои дастгирии барномаҳои ҳастаии миллӣ мебошад.

ITER

Дар соли 1985, ки Иттиҳоди Шӯравӣ пешниҳод сохтани tokamak насли оянда дар якҷоягӣ бо Аврупо, Ҷопон ва Иёлоти Муттаҳидаи Амрико. Дар кори таҳти сарпарастии МАГАТЭ гузаронида шуд. Дар давраи аз соли 1988 то соли 1990 дар он аввалин лоиҳаи аз Thermonuclear санҷишии реактори байналмилалии ITER, ки он низ ба маънои «роҳ» ё «сафар» дар лотинӣ, ба хотири исбот мекунанд, ки меёфт, метавонад энергия бештар истеҳсол аз он бирӯяд таъсис дода шуд. Канада ва Қазоқистон гирифта, қисми аз тарафи Euratom ва Русия миёнаравии, мутаносибан.

Пас аз 6 сол Шӯрои ITER тасдиқ аввалин тарҳи реактори мураккаб дар асоси физика ва технологияи ба маблағи 6 миллиард $ муқаррар карда мешавад. Он гоҳ, ки ИМА аз консорсиум, ки маҷбур ба коњиш додани харољоти ва тағйир додани лоиҳаи офтоб яқсу шуд. Дар натиҷаи ITER-фит ба маблағи 3 миллиард $. Буд, вале шумо метавонед реаксияи худашро таъмин ва бақияи мусбат ба қудрат расидан.

Дар соли 2003, Иёлоти Муттаҳида бори дигар ҳамроҳ консорсиум ва Чин эълон хоҳиши худ барои иштирок дар он. Дар натиҷа, дар нимаи соли 2005, шарикони доир ба бунёди ITER дар Cadarache дар ҷануби Фаронса розӣ. Иттиҳоди Аврупо ва Фаронса нисфи 12,8 миллиард евро дод, дар ҳоле, Ҷопон, Чин, Кореяи Ҷанубӣ, Иёлоти Муттаҳида ва Русия - 10% ҳар як. Ҷопон таъмин ҷузъҳои баланди мавҷуд насб арзиш IFMIF 1 миллиард барои маводи санҷишӣ ва ҳуқуқи деворе реактори озмоиши навбатии буд. Арзиши умумии ITER мегирад нисфи арзиши сохтмони 10-сол ва нисфи - дар бораи 20 соли амалиёт. Ҳиндустон узви ҳафтуми ITER дар охири соли 2005 шуд

Дар таҷрибаҳо ҳастанд, ба сар, дар соли 2018 бо истифода аз гидроген ба хотири пешгирӣ аз фаъол намудани магнит. Бо истифода аз плазма DT аст, ки пеш аз 2026 дар назар нест

Мақсади ITER - таҳияи 500 МВт (ҳадди ақал барои 400 сония) бо истифода аз қудрати вуруди камтар аз 50 МВт бидуни тавлиди нерӯи барқ.

ниҳол намоиши Dvuhgigavattnaya намоишӣ-миқёси калон истеҳсол хоҳад кард истеҳсоли қувваи барқ дар асоси доимӣ. лоиҳаи консептуалии Demo мешаванд соли 2017 ба охир расад, ва сохтмони он дар 2024 оғоз хоҳад кард. Start баргузор 2033 мегиранд.

фавора

Дар соли 1978, Иттиҳодияи Аврупо (Euratom, Шветсия ва Швейтсария) лоиҳаи ҳавопаймои Аврупо муштарак дар Бритониё оғоз кардаанд. Ҳавопаймоҳо аст, ки айни ҳол бузургтарин tokamak амалиётӣ дар ҷаҳон. Чунин як реактори JT-60 фаъолият дар Донишкадаи миллии Ҷопон меёфт, балки фақат ҳавопаймои метавонад сӯзишвории deuterium-tritium, истифода менамояд.

Дар реактори дар соли 1983 оғоз гардид ва таҷрибаи аввалин, ки дар он назорати меёфт, thermonuclear то 16 МВт дар моҳи ноябри соли 1991 барои 5 МВт дуюм ва нерӯи устувор барои плазма deuterium-tritium баргузор гардид. Бисёр таҷрибаҳо ба омӯзиши микросхемаҳои гармидиҳӣ ва техникаи дигар гуногун гузаронида шуданд.

такмили минбаъдаи дахл ҳавопаймои баланд бардоштани иқтидори он. реактори паймоне сутуни киштӣ аст, ки бо ҳавопаймои тањия ва ITER қисми лоиҳаи мазкур мебошад.

K-Star

K-Star - Институти Корея tokamak superconducting миллии тадқиқоти меёфт (NFRI) дар Daejeon, ки аввал плазма худро дар нимаи соли 2008 истеҳсол. Ин лоиҳаи таҷрибавӣ аст, ITER, ки натиҷаи ҳамкории байналмилалӣ мебошад. радиусаш Tokamak 1,8 м - аввал реактори кор таъмин магнит superconducting Nb3Sn, ҳамон ки дар ITER истифода бурда мешавад. Дар марҳилаи аввал, ки дар соли 2012 ба поён расид, K-ситора дошт, ки ба исбот кардани муассирии технологияҳои асосӣ ва барои расидан ба давомнокии набзи плазма ба 20 сония. Дар марҳилаи дуюм (2013-2017) аст, ки ба омӯзиши азнавсозии он ҳубубот дароз то 300 с, дар ҳолати H, ва гузаштан ба баҳои AT-ҳолати гузаронида мешавад. Мақсади марҳалаи сеюм (2018-2023) аст, ки ба ноил шудан ба иҷрои баланд ва самаранокии дар ҳолати набзи дароз. Дар қадами 4 (2023-2025) мешавад озмуда технологияи Demo. Дастгоҳ аст, қодир ба кор бо DT tritium ва сӯзишворӣ мебарад нест.

K-Demo

бо Принстон Плазма физика лабораторияи (PPPL) Департаменти ИМА энергетика ва Куриёи Ҷанубӣ Институти NFRI Таҳиягар ки дар њамкорї, K-Demo бояд қадами навбатӣ дар самти таъсиси реакторҳои тиҷоратӣ пас аз ITER бошад, ва аз нахустин нерӯгоҳи барқи қодир тавлиди барқ ба шабакаи барқ, аз ҷумла, 1 миллион киловатт ба як чанд ҳафта. диаметри он хоҳад 6,65 м, ва он модули кампал тавлидшуда аз ҷониби Demo лоиҳа доранд. Ба Вазорати маориф, илм ва технологияи Кореяи нақша сармоягузорӣ дар он дар бораи брд Корея триллион (941 млн $).

Ховари Миёна

пилотӣ Чин бењтар superconducting tokamak (Ховари Миёна) дар Донишкадаи физикаи дар Чин Hefee биёфарид гидроген ҳарорати плазма 50 миллион ° C ва дар он барои 102 сония нигоҳ дошта мешавад.

TFTR

Дар PPPL лаборатория TFTR реактори thermonuclear таҷрибавӣ Амрико аз соли 1982 то соли 1997 кор кард. Моҳи декабри соли 1993, ӯ нахустин TFTR tokamak магнитӣ, ки ба таҷрибаҳои васеъ бо як плазма аз deuterium-tritium дода шуд. Дар зерин, реактори истеҳсол протокол дар ҳоле, ки назорати барқ 10,7 МВт, ва дар соли 1995, сабти ҳарорати ба даст омад газ ionized ба 510 млн ° C. Бо вуҷуди ин, насб кард қувваи breakeven меёфт, муваффақ нест, балки аст, бомуваффақият иҷро ҳадаф аз таҳияи сахтафзор, қабули саҳми назаррас ба ITER.

LHD

LHD дар Донишкадаи Ҷопон миллии меёфт ҳастаӣ дар Toki, Gifu префектураи, калонтарин stellarator дар ҷаҳон буд. Оғози реактори меёфт, маконе ки дар соли 1998 гирифта, ба ӯ ба сифати ҳабс плазма, қобили муқоиса ба дигар дастгоњњои асосӣ нишон дод. 13.5 ҳарорати ion keV (тақрибан 160 млн ° C) ва энергияи 1,44 ВАЉТ он ба даст омад.

Wendelstein 7-X

Пас аз як соли озмоиш, сар карда, дар охири соли 2015, ки ҳарорати helium дар як муддати кӯтоҳ расидааст 1 млн ° C. Дар соли 2016 Дар реактори thermonuclear бо плазма гидроген бо истифода аз 2 МВт, дар ҳарорати 80 ° C миллион барои семоҳаи як сония расид. W7-X stellarator бузургтарин дар ҷаҳон аст ва дар назар аст, то ки дар амалиёти давомдор бошад, барои 30 дақиқа. Арзиши реактори ба андозаи 1 млрд €.

NIF

Фонди миллии оташ гирифт (NIF) дар моҳи марти соли 2009, Лоуренс Лабораторияи миллии Livermore (LLNL) сол анҷом дода шуд. Истифодаи 192 болори лазерӣ он, NIF қодир тамаркуз энергетикӣ 60 маротиба бештар аз ҳар гуна системаи лазерӣ гузашта аст.

меёфт, сард

Дар моҳи марти соли 1989, ду муҳаққиқон, Амрико Stenli Pons ва Мартин Fleischmann Briton, гуфт, ки онҳо оғоз кардаанд, як мизи оддӣ реактори меёфт, сард, фаъолият дар ҳарорати хонагӣ. Раванди дар электролиз оби вазнин иборат истифодаи электрод палладий, ки дар он nuclei deuterium бо зичии баланд ҷамъ шуданд. Дар муҳаққиқон мегӯянд, ки истеҳсол гармии, ки мумкин аст, танҳо дар робита ба равандҳои ҳастаӣ баён, инчунин буданд, маҳсулоти канори синтези, аз ҷумла helium, tritium ва neutrons нест. Бо вуҷуди ин, experimenters дигар натавонист ба такрор дар ин таҷрибаи. Аксари ҷомеаи илмии бовар надорад, ки реакторҳои меёфт, сард воқеӣ мебошанд.

аксуламалҳои ҳастаӣ паст-энергетикӣ

Ташаббуси ҷониби талаботи «меёфт, сард» тадқиқот идома дар соҳаи энергетика паст аксуламалхои ҳастаӣ, ки бо баъзе дастгирии ададї, балки умуман қабул шарҳи илмӣ нест. Аз афташ, муштараки ҳастаӣ заиф (ва на қувваи қавӣ, чунон ки дар fission ҳастаӣ ва ё синтези) доранд, истифода бурда мешавад барои эҷод ва сабт кардани neutrons. Таҷрибаҳо дохил фарогирии гидроген ё deuterium тавассути бистари катализатор ва аксуламали бо металлӣ доранд. Дар муҳаққиқон гузориш озод энергетика ба мушоҳида мерасад. Дар мисоли амалии асосии аксуламали гидроген бо хокаи никел бо гармӣ, шумораи, ки бузургтар аз метавонад ҳар гуна вокуниши химиявӣ ато аст.