Войти в аккаунт
Хотите наслаждаться полной версией, а также получить неограниченный доступ ко всем материалам?
Заявка на добавление в друзья

Россия создаёт будущее: запущен первый в мире прототип гибридного-ядерного реактора

1540 51 12

18 мая 2021 года человечество сделало первый шаг к неисчерпаемому источнику энергии будущего.

Ещё более приятным является тот факт, что к этому приложены усилия российских учёных и специалистов.

 

 

 

ТОКАМАК Т-15МД в национальном исследовательском центре (НИЦ) "Курчатовский институт"

 

Официально запушен модернизированный термоядерный реактор типа ТОКАМАК Т-15МД.

Это довольно крупная установка, и в то же время уникальная по ряду физических характеристик.

 

Т-15МД – это не просто очередной "ТОКАМАК" для проведения исследований термоядерных процессов, как, например, ранее запущенный китайский ТОКАМАК «HL-2M». Наш реактор представляет куда больший интерес как в научном плане, так в энергетическом.

 

 

 

Китайский ТОКАМАК «HL-2M», запущенный в 2020 году. Наш "Т-15МД" в 2 раза больше, а магнитное поле на 39% мощнее.

 

Хотя основной задачей Т-15МД является отработка технологий и параметров в рамках реализации международного экспериментального термоядерного реактора «ITER», но помимо этого реактор поможет модернизировать электрические магнитоплазменные двигатели, которые планируется устанавливать в будущем на большинство космических кораблей, в том числе и на Ядерный Буксир (ТЭМ) Роскосмоса.

 

 

 

 

 

 

 

 

Принцип действия магнитоплазменного двигателя.

 

Но самое главное – это открытие нового направления в ядерной энергетике. В ТОКАМАК "Т-15МД" при модернизации были заложены новые возможности по использованию полезной энергии нейтронов, которые высвобождаются в результате термоядерных реакций, что может решить проблему экономической целесообразности использования термоядерной энергетики.

Деле в том, что несмотря на казалось бы бурное развитие в 50-60-х годах 20 века новых видов термоядерных установок и общий прогресс в термоядерных исследованиях, мы до сих про не смогли получить самоподдерживающуюся термоядерную реакцию с чистым выходом энергии, превышающим затраченную на запуск термоядерной реакции.

Ситуацию осложняет физика плазменных процессов, которая ещё далека от нашего понимания. В 1980-х годах ТОКАМАки нового поколения: JET (Европейский союз), JT-60 (Япония), Т-15 (СССР) и TFTR (США) - по всем расчётам учёных должны были достичь критерия Лоусона, что позволило бы начать изучение термоядерной плазмы, собственно самоподдерживающейся реакции и способов управления ею.

 

 

 

Критерий Лоусона позволяет оценить, будет ли термоядерный синтез в заданном реакторе источником энергии. На диаграмме представлены разные поколения ТОКАМАКов и их соотношения к критерию Лоусона.

 

Однако плазма оказалась куда более сложным агрегатным состоянием вещества, и этот факт поставил учёных в очередной технологический тупик.

Даже удержать плазму температурой в 100 миллионов градусов Цельсия оказалось задачей тысячелетия, не говоря уж об управлении ею. Получив практические результаты но новых ТОКАМАКах, учёные пришли к выводу, что реализовать термоядерную энергетику в одиночку будет не под силу ни одной стране мира. И только международная кооперация для решения этой проблемы даст всем шанс на положительный исход. Именно исходя из этих соображений стартовал проект «ITER», где собраны самые передовые плазменные технологии со всего человечества.

 

 

 

Строительство "ITER", 2017 год. В настоящее время здание реактора достроено, идёт сборка самого реактора. Завершение строительства намечено на декабрь 2025 года; выход на планируемому мощность - 2035 год. В проекте участвуют 35 стран, сам проект реализуется во Франции.

 

Однако нужно учитывать тот факт, что учёные не дают гарантии положительного исхода этого самого грандиозного, сложного и дорогого научно-технического проекта в мире.

Итог запуска реактора может быть непредсказуемым. Например, мы сможет достигнуть критерия Лоусона, но безопасно управлять термоядерной плазмой при этом не сможем; либо и вовсе не сможем достигнуть нужных параметров для самодостаточной термоядерной реакции.

А может быть, у нас всё получится и тогда человечество сможет выполнить все поставленные перед "ITER" задачи. Но даже в таком случае есть проблемы. Первичная стенка реактора – самый дорогой элемент конструкции - за 5 лет превращается в решето, полностью утрачивая свою рабочую функцию. Это результат активного нейтронного излучения, которое воздействует на всё окружающее ТОКАМАК пространство.

 

 

 

Важным экспериментом будет проверка живучести первой стенки "ITER".

 

 

Даже несмотря на новые специальные сплавы, которые в десятки раз устойчивее к нейтронному захвату, срок службы стенки составляет всего несколько лет.

 

Полностью обновлять стенки реактора через такие довольно короткие временные промежутки – совершенно невыгодно экономически и даже энергетически. Это делает термоядерную энергетику коммерчески нереализуемой, оставляя её в рамках лишь научных исследований.

И выхода тут два: либо увеличение размеров установки с сохранением мощности на прежнем уровне, что даст более эффективное распределение нейтронного потока по площади; либо реализация термоядерной энергетики с безнейтронным выходом.

Но есть и третий путь. Его основы заложены в ТОКАМАКе "Т-15МД".

 

 

 

 

 

 

 

 

В "Т-15ДМ" запроектирован "гибридный режим", позволяющий протекать ядерным реакциям в бланкете.

 

За первичной стенкой, которая изнашивается от нейтронного изучения, установлен бланкет, в котором располагается неактивное делящееся вещество (например, Уран-238 или Торий-232). Энергии нейтрона порождённых термоядерной реакцией дейтерия и трития достаточно, чтобы разделить ядро Урана-238 с выходом дополнительной энергии, или трансмутировать ядро атома Тория-232 в топливо для современных АЭС – Уран-233.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Деление изотопов Урана-238 полностью зависит от нейтронов, вылетающих из дейтерий-тритиевой плазмы. При этом не происходит цепной реакции, как в случае деления изотопа Урана-235. Следовательно, нет опасности возникновения ядерных аварий и связанных с ними последствий.

 

Таким образом получается, что износ стенки провоцирует полезную работу, которая заключается либо в дополнительном выходе энергии (по расчётам в 10 раз превышающую энергию единичного акта термоядерной реакции дейтерия и трития), либо в выработке топлива для многочисленных АЭС, которые тоже будут производить тепловую и электрическую мощность.

В этом случае экономические и энергетические обоснования термоядерной энергетики будут положительными, даже если стенки реактора будут изнашиваться за 5 лет. А сами реакторы можно будет делать компактными, мощными и коммерчески выгодными.

Например, реактор "ITER" в гибридном режиме способен произвести в 10 раз больше энергии, чем заложено в его термоядерных параметрах. Сегодня это 500 МВт.

 

Однако расчёты показывают, что специфика ядерных процессов такова, что чтобы в бланкете начались реакции, реактору "Т-15МД" необязательно достигать максимальной термоядерной мощности и нагревать плазму до 100 миллионов градусов Цельсия. Реакции начинаются уже при 50 миллионах градусов Цельсия, то есть в том диапазоне температур, который сегодня относительно хорошо изучен.

 

 

 

Макет реактора "Т-15МД" в Курчатовском институте.

 

 

Теорию, разумеется, проверят на практике, и если это подтвердится, то для полезной работы термоядерного реактора сама термоядерная реакция будет не столь обязательна. А вот это уже открывает совсем другие энергетические перспективы для всего человечества.

И пусть это будут даже не термоядерные гибридные реакторы, а ядерно-плазменные. Подобные энергетические технологии дадут ещё больше времени для полного освоения термоядерной энергетики, не отправив человеческую цивилизацию в пучину энергетического кризиса.

Реализовывать проект гибридного термоядерного реактора Россия начала с 2017 года, когда администрация президента одобрила инициативу модернизации ТОКАМАКа "Т-15МД" в гибридный реактор.

Термоядерная энергетика – это конечно святой Грааль, однако пока она для нас недостижима. Причём успех не гарантируют даже сами учёные проекта "ITER", хотя настроены они позитивно. В 1970-х годах тоже считали, что первые термоядерные электростанции появятся в конце 1980-х, ну или при самом пессимистичном прогнозе - в 2000 году. На деле оказалось, что при самом благоприятном исходе проекта "ITER" первая экспериментальная термоядерная станция появится не раньше 2045 года, а в широкую коммерческую эксплуатацию термоядерная энергетика войдёт в 2060-2080 годах.

 

 

 

Схема "ITER" — проекта международного экспериментального термоядерного реактора. На сегодня это самый сложный научный проект в истории человечества.

 

Поэтому гибридные реакторы, как промежуточный этап в освоении термоядерной энергетики, имеют очень весомую энергетическую и экономическую важность. И Россия является лидером в этом направлении.

Китай планирует построить аналогичный прототип гибридного реактора в 2030 году.

 

Энергетика – это ахиллесова пята нашей цивилизации. Даже замедление роста потребляемой энергии на душу населения способно вызвать кризисы. Что уж говорить о том, когда идёт спад в потреблении энергии, который сразу уменьшает количество благ, доступных человеку. Рецессия 2020 года и энергетический кризис в Японии и США начала 2021 года – яркое тому доказательство.

Гибридные реакторы – это своеобразная гарантия устойчивого энергетического развития человечества, некая альтернатива до достижения успехов в сфере безопасной и выгодной термоядерной энергетики.

Гибридный реактор типоразмера ТОКАМАКа "Т-15МД" одинаково хорошо подходит как для выработки электроэнергии, так и для производства водорода и кислорода методом высокотемпературного электролиза, либо только водорода методом паровой концессии метана.

Учитывая то, что водород - это энергоноситель будущего, его получение в гибридном реакторе выглядит уже само по себе соблазнительно. Первые исследования в этом направлении уже опубликованы.

 

 

 

Работы по гибридным реакторам интересны нашему государству и имеют большую поддержку с перспективой внедрения новой энергетической технологии. Неудивительно, что в церемонии запуска реактора "Т-15МД" принял участие премьер-министр России Мишустин М.В.

 

П.С. Сегодня растёт число скептиков, которые сомневаются в достижении термоядерного синтеза в перспективе на ближайшие 100 лет, а некоторые и вовсе не верят в возможность этого процесса в земных условиях. Винить их за это нельзя, ведь для нас тайна термоядерной энергетики ещё действительно не разгадана, а перспективы не ясны…

Источник: zen.yandex.ru
{{ rating.votes_against }} {{ rating.rating }} {{ rating.votes_for }}
Новости партнеров

Комментировать

осталось 1800 символов
Свернуть комментарии

Все комментарии (33)

Сергей Викулов

комментирует материал 21.05.2021 #

Наука это способ за государственные деньги удовлетворить своё любопытство....

no avatar
Валерий Савенко

отвечает Сергей Викулов на комментарий 21.05.2021 #

Да, любопытство в Чернобыле привело к катастрофе мирового масштаба.
А сколько еще таких "любопытных" на свете?...
Самое ужасное, что многие из них кроме купленных корочек академиков и докторов наук не имеют никаких знаний, исключительно любопытство.
В Кремле тоже один из них.
Все стращает адом для всех, кроме себя в раю.
)))

no avatar
Сергей Викулов

отвечает Валерий Савенко на комментарий 21.05.2021 #

на а/л "Арктика" был такой главный атомный механик Гончаренко, сам из Харьковского НИИ. Парень собирал материал на докторскую, крутил-вертел режимы реактора как хотел, пока про это дело не доложили Юрию Сергеевичу Кучиеву, капитану судна, Герою Соц. Труда. Тот Гончаренко пулей вылетел....
А, вот в Чернобыле они всё таки докрутили свои вентили ....

no avatar
Александер Саныч

отвечает Сергей Викулов на комментарий 26.05.2021 #

Есть такие на Украине, мы их называем рагули и раклы: обижаются, ненавидят, готовы страну на дно оправить из мести, нормы общежительства соблюдать не желают - упоротые.... они же либерда.

no avatar
Комиссар Жюв

комментирует материал 21.05.2021 #

Возникает вопрос , как в анекдоте, про урок физики : " А не пиз--анёт ? " (с)

no avatar#}
Владимир Данченко

отвечает Комиссар Жюв на комментарий 21.05.2021 #

Покурите...и оно стороной обходит...

no avatar
вася лаков

отвечает Комиссар Жюв на комментарий 21.05.2021 #

no avatar
Комиссар Жюв

отвечает вася лаков на комментарий 21.05.2021 #

Не открылось

no avatar#}
4297677157

комментирует материал 21.05.2021 #

всё продумано. если бабахнет, то в конченой колонии , а не на чистеньком западе

no avatar#}
Александер Саныч

отвечает 4297677157 на комментарий 21.05.2021 #

Запад сдохнет от ГМО и чистейшего новичка.

no avatar
Владимир Данченко

комментирует материал 21.05.2021 #

Россия создаёт будущее: запущен первый в мире прототип гибридного-ядерного реактора
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Секретная часть Российского ТОКОМАКА "Т-15МД" заключается в том. что его магнитная часть неистово притягивает не только монеты всех достоинств...но рубли! Так держать! Тут вам не здесь...

no avatar
Комиссар Жюв

отвечает Владимир Данченко на комментарий 21.05.2021 #

ДрОченко, беги из кизяков сок выжимать. Фреш из кизяка- будущее укро-энергетики.

no avatar#}
Владимир Данченко

отвечает Комиссар Жюв на комментарий 21.05.2021 #

И шо это вы у подьезда ресторана стоите в Ливрее? Деньги магнитите? Ну и...какова мзда за вход без маски?

no avatar
Юрий Мясников

комментирует материал 21.05.2021 #

Наши поезда самые поездатые поезда в мире!

no avatar
Владимир Путин

комментирует материал 21.05.2021 #

Самый прикол - Реализовывать проект гибридного термоядерного реактора Россия начала с 2017 года, когда администрация президента одобрила инициативу модернизации ТОКАМАКа "Т-15МД" в гибридный реактор.

Самые-самые умы у нас оказывается в АДМИНИСТРАЦИИ ПРЕЗИДЕНТА !

Блин! Неистребим холуяж !
" И даже солнце б не вставало, когда бы не было ЕГО"!

no avatar
Старый Соболь

комментирует материал 21.05.2021 #

Всё это хорошо и правильно, но на фотке я вижу Ковальчука. Если хочешь чтобы ничего не вышло из прекрасного проекта - поручи оному Ковальчуку и он замечательно всё просрёт.

Так что я пока скептичен.

no avatar
bobs

комментирует материал 21.05.2021 #

круто, но лестричество один фиг для нас подорожает.

no avatar#}
kapitan nemo

комментирует материал 21.05.2021 #

Какие еще нахрен вченые. Самые вумные - в Газпроме или в Сбербанках. В науке - одни дибилы со времен дела врачей.

А токамак - это пертум мобиле, шо доказала практика и теория пригожина.

Челси чемпион!

no avatar
Jakov_Viktorovic

комментирует материал 21.05.2021 #

Если проблему начали обсуждать в комментариях на этом сайте она будет гарантированно решена. Сыжет для новой серии "наша раша". А если серьезно, "Т-15МД" - очередное дешевое очковтирательство для идиотов. Под личиной токамака вам втюхивают обычный реактор распада на тяжелых ядрах. Так для этой техники не обятательно плазмы при ста миллионов градусов, достаточно бетонного саркофага, как в Чернобыле, и парк автобусов для вывоза населения через пару раз после аварии.

no avatar#}
вячеслав ионов

комментирует материал 22.05.2021 #

"тайна термоядерной энергетики ещё действительно не разгадана, а перспективы не ясны…"
Какие прогнозы при этом можно делать?

no avatar
×
Заявите о себе всем пользователям Макспарка!

Заказав эту услугу, Вас смогут все увидеть в блоке "Макспаркеры рекомендуют" - тем самым Вы быстро найдете новых друзей, единомышленников, читателей, партнеров.

Оплата данного размещения производится при помощи Ставок. Каждая купленная ставка позволяет на 1 час разместить рекламу в специальном блоке в правой колонке. В блок попадают три объявления с наибольшим количеством неизрасходованных ставок. По истечении периода в 1 час показа объявления, у него списывается 1 ставка.

Сейчас для мгновенного попадания в этот блок нужно купить 1 ставку.

Цена 10.00 MP
Цена 40.00 MP
Цена 70.00 MP
Цена 120.00 MP
Оплата

К оплате 10.00 MP. У вас на счете 0 MP. Пополнить счет

Войти как пользователь
email
{{ err }}
Password
{{ err }}
captcha
{{ err }}
Обычная pегистрация

Зарегистрированы в Newsland или Maxpark? Войти

email
{{ errors.email_error }}
password
{{ errors.password_error }}
password
{{ errors.confirm_password_error }}
{{ errors.first_name_error }}
{{ errors.last_name_error }}
{{ errors.sex_error }}
{{ errors.birth_date_error }}
{{ errors.agree_to_terms_error }}
Восстановление пароля
email
{{ errors.email }}
Восстановление пароля
Выбор аккаунта

Указанные регистрационные данные повторяются на сайтах Newsland.com и Maxpark.com