Доля термоядерного синтезу

Судьба термоядерного синтеза

Виктор Лаврус Идея створення термоядерного реактора зародилася в 50-х роках. Тоді від нього було вирішено відмовитися, оскільки вчені були на змозі розв’язати безліч технічних проблем. Минуло кілька десятиріч колись, ніж ученим пощастило «змусити» реактор зробити хоч якийсь термоядерної энергии.

.

Схема Міжнародного термоядерного реактора (ИТЭР) Решение про проектуванні Міжнародного термоядерного реактора (ІТЕР) було винесено в Женеві в 1985 року. У проекті беруть участь СРСР, Японія, США, об'єднана Європа і Канада [1]. Після 1991 року до учасників приєднався Казахстан. За 10 років багато елементів майбутнього реактора вдалося виготовити на військово-промислових підприємствах розвинутих країн. Наприклад, у Японії розробили унікальну систему роботів, здатних працювати всередині реактора. У Росії її створили віртуальний варіант установки [2].

В 1998 року США за політичними мотивами припинили фінансування своєї участі у проекті. Потому, як до влади країні прийшли республіканці, а Каліфорнії почалися віялові відключення електроенергії [3, 4], адміністрація Буша оголосила про збільшенні капіталовкладень у енергетику. Участь у міжнародний проект США — не мали намір і займалися власним термоядерних проектом. На початку 2002 року радник президента Буша за технологіями Джон МарбургерIII заявив, що США передумали і маємо намір повернутися до проект [5, 6].

Проект за кількістю учасників порівняти з іншим найбільшим міжнародною науковою проектом — Міжнародної космічної станції. Вартість ІТЕР, колись що досягала 8 мільярдами доларів, потім становила менш ніж 4 мільярдів. Через війну виходу з числа учасників Сполучених Штатів було вирішено зменшити потужність реактора з 1,5ГВт до 500МВт. Відповідно «схудла» і проекта.

В червні 2002 року у російській столиці пройшов симпозіум «Дні ІТЕР у Москві». Нею обговорювалися теоретичні, практичні і організаційні проблеми відродження проекту, удача якого здатна змінити долю людства і дати їй новий вид енергії, за паливною ефективністю і економічності можна порівняти тільки з енергією Сонця [7].

Если учасники домовляться про місце будівництва станції та про початок її будівництва, то прогнозу академіка Велихова, до 2010 року отримано перший плазма. Тоді можна буде потрапити розпочинати будівництво першої термоядерної електростанції, яка, сприятливого збігу обставин, може дати перший струм в 2030 году.

В грудні 2003 року вчені, що у проекті ІТЕР, зібралися у Вашингтоні, щоб остаточно визначити місце її майбутнього будівництва. Агентство новин ФрансПресс передало із посиланням однієї з учасників зустрічі, що прийняття рішення перенесено на 2004 рік [8]. Чергові переговори з означеного проекту відбудуться у травні 2004 року у Відні. Реактор почнуть створювати 2006 року і планується запустити в 2014.

Принцип работы

Термоядерный синтез* - це найдешевший та екологічно безпечний спосіб видобутку енергії. На Сонце вже мільярди відбувається некерований термоядерний синтез — з важкого ізотопу водню дейтерію утворюється гелій. У цьому виділяється дуже багато енергії. Проте за Землі люди доки навчилися управляти подібними реакциями.

.

Плазма в термоядерному реакторе В ролі палива на реакторі ІТЕР використовуватимуться ізотопи водню. У результаті термоядерної реакції енергія виділяється при поєднанні легких атомів на більш важкі. Для цього, необхідно розігріти газ до температури понад 100 мільйонів градусів — набагато вища температури у центрі Сонця. Газ при такий температурі перетворюється на плазму. Атоми ізотопів водню у своїй зливаються, перетворюючись на атоми гелію з великої кількості нейтронів. Електростанція, працююча у цьому принципі, використовуватиме енергію нейтронів, замедляемых шаром щільного речовини (літію) [9].

Термоядерный синтез, науково-технічна проблема здійснення синтезу легких ядер із єдиною метою виробництва енергії. Рішення проблеми досягнуть в плазмі при температурі Т>108К і виконання критерію Лоусона (n?>1014см-3с, де n — щільність високотемпературної плазми;? — час утримання їх у системі). Дослідження проводять у квазистационарных системах (?>1с, n+>1014см-3) і імпульсних системах (??108с, n>1022см-3). У перших реакторах (токамаки, стеллараторы, дзеркальні пастки тощо.) утримання і термоізоляція плазми здійснюються у магнітних полях різної конфігурації. У імпульсних системах плазма створюється при опроміненні твердої мішені (крупинки суміші дейтерію і тритію) сфальцьованим випромінюванням потужного лазера чи електронними пучками: при потраплянні у фокус пучка малих твердотільних мішеней відбувається послідовність термоядерних микровзрывов.

На будівництво станції піде принаймні 10 років і 5млрд доларів. За престижне право бути батьківщиною гіганта енергетики змагаються Франція і Япония.

Место стройки

С пропозиціями розмістити реактор у своїх територіях виступили Канада, Японія, Іспанія, та Франция.

Канада обгрунтовує необхідність розмістити реактор у своїй території тим, що саме у цій країні знаходяться значні запаси тритію, що є відходом атомної енергетики. Будівництво термоядерного реактора дозволить їх утилизировать.

В Японії, по повідомленням агентства «Кіодо цусін», три префектури вели запеклу боротьбу за право будівництва реактора в собі. У той самий час жителі північного острова Хоккайдо виступали проти спорудження його за їх земле.

В листопаді нинішнього роки Європейський союз рекомендував французький місто Кадараш як майбутнього місця будівництва. Але як піде голосування, передбачити важко. Очікується, що експерти прийматимуть рішення з урахуванням суто об'єктивних наукових фактів, проте політичне підгрунтя може також позначитися під час голосування. США вже висловилися не хочуть, щоб віддати будівництво реактора Франції, пригадуючи її раскольническое поведінку під час конфлікту Ираке.

«У маємо вже існуюча наукова і технічна структура, компетентність і їх досвід, що є гарантом виконання намічених термінів», — підкреслив міністр досліджень Франции.

Япония також має низку переваг — Роккашо-мура перебуває поруч із портом і поруч із військової базою США. До того ж японці готові вкласти у проект значно більше грошей, ніж Франція. «Якщо буде обрано Японія, ми кроєм всі витрати», — заявив міністр науку й освіти Японии.

Представитель уряду Франції розповів журналістам, і зустріччю він провів «дуже інтенсивні переговори високому рівні». Проте, за деякими даними, всі країни, крім Євросоюзу, краще ставляться до Японії, ніж Франции.

Экологическая безопасность

Новая установка, за оцінкою учених, екологічно безпечніша, ніж працюючі сьогодні ядерні реактори. Як відпрацьованого палива на установці ITER утворюється гелій, а чи не його ізотопи, потрібно зберігати у спеціальних сховищах десятки лет.

Ученые вважають, що запаси палива для таких електростанцій практично невичерпні - дейтерій і тритій легко добуваються з морської води. Кілограм цих ізотопів може виділити стільки ж енергії, скільки 10млн кг органічного топлива.

Список литературы

Международный термоядерний реактор (ІТЕР).

Ардаев У. Вирішується доля першого термоядерного. Російська служба Бі-бі-сі. Технології, 2002.

Коляндр А. «Наддержава з енергетикою третього світу». НиТ, 2003.

Ардаев У. Термоядерний реактор до 2010 року? Російська служба Бі-бі-сі. Технології, 2001.

Захарченко А. Попередні результати розслідування энергозатмения серпня 2003. НиТ. 2003.

Уайтхаус Д. Китаю і США увійшли до термоядерний проект. Російська служба Бі-бі-сі. Технології, 2003.

Уайтхаус Д. Термоядерний реактор: США передумали? Російська служба Бі-бі-сі. Технології, 2002.

Судьбу унікального реактора не вирішили. Російська служба Бі-бі-сі. Технології, 2003.

Термоядерная реакція у пробірці. Російська служба Бі-бі-сі. Технології, 2002.