Branduolinio reaktoriaus tikslas – savaiminė sintezė

Po kelerių metų netoli Maskvos esantis eksperimentinis branduolių sintezės reaktorius gali būti pirmasis, kuris sukels savaime išsilaikančią sintezės reakciją. Jei Italijos ir Rusijos projektas bus sėkmingas, tai būtų pagrindinis sintezės energijos etapas.





Sintezės galia: Plazmos kameros dalis iš ankstesnio planuojamo branduolių sintezės reaktoriaus prototipo.

Siūlomas reaktorius yra pagrįstas projektu, kurį sukūrė Bruno Coppi , MIT fizikos profesorius ir pagrindinis reaktoriaus projekto tyrėjas su Italijos nacionaline naujų technologijų, energetikos ir aplinkos agentūra. MIT jau buvo pastatyti trys panašūs reaktoriai pagal tą pačią konstrukciją. Italijos ir Rusijos fizikai planuoja susitikti gegužės 24 d., kad nustatytų naujojo reaktoriaus kursą Degiklis , pirmame tokiame susitikime po to, kai balandžio mėn. abi šalys susitarė suvienyti jėgas įgyvendinant projektą.

„Ignitor“ yra tokamako reaktorius, spurgos formos įtaisas, kuris naudoja galingus magnetinius laukus, kad susidarytų sintezė, išspausdama perkaitintą vandenilio izotopų plazmą. Kai elektros srovė ir aukšto dažnio radijo bangos praeina per plazmą, įkaitindamos ją iki ekstremalių temperatūrų, aplink esantis elektromagnetinis laukas apriboja plazmą aukštu slėgiu. Sujungus slėgį ir šilumą, vandenilio branduoliai susilieja ir susidaro helis. Visiškai veikiančiame branduolių sintezės reaktoriuje ši šiluma būtų naudojama elektrą gaminančiai turbinai maitinti.



Daug didesnis, daug sudėtingesnis tokamako sintezės reaktorius – Tarptautinis termobranduolinis eksperimentinis reaktorius (ITER) – planuojama statyti Saint-Paul-lez-Durance, Prancūzijoje. ITER, kuris bus baigtas 2019 m. ir bus paruoštas viso masto bandymams 2026 m., bus arčiau veikiančio branduolių sintezės generatoriaus, tačiau nesukels savaiminės sintezės reakcijos. „Ignitor“ bus šeštadaliu ITER dydžio ir išbandys sąlygas, reikalingas savaimei reakcijai sukelti.

„Ignitor“ leis mums greitai pažvelgti į tai, kaip veikia deganti plazma, ir tai gali padėti mums elgtis su ITER ir kitais reaktoriais, sakoma. Roscoe White , žymus Prinstono plazmos fizikos laboratorijos mokslinis bendradarbis.

Tačiau „Ignitor“ išbandys tik vieną pagrindinį sintezės aspektą. Ji suteiks mums svarbios informacijos, bet nesuteiks visos reikalingos informacijos ir tikrai nepakeis ITER, Stevenas Cowley , Kulamo sintezės energijos centro Oksfordšyre (JK) direktorius. Tai demonstravimas, kad galite sukurti uždegimą, tačiau tai nėra kelias į reaktorių.

Skirtingai nei ITER, Ignitor neapima daug komponentų, kurių reikėtų tikram reaktoriui. Pavyzdžiui, viena iš esminių trūkstamų dalių yra reduktoriaus antklodė, kurioje yra ličio ir kuris yra reaktoriaus magnetinėse ritėse ir užtikrina nuolatinį tričio tiekimą – vieną iš dviejų reakcijoje susiliejusių izotopų. „Ignitor“ dizainas yra toks kompaktiškas, kad jo ritėse nėra vietos bandymo antklodei.

Kitas Ignitor apribojimas yra tai, kad didelis elektromagnetinis laukas žymiai sumažina daugumos superlaidžių medžiagų laidumą. Norėdami tai išvengti, „Ignitor“ pirmiausia remiasi įprastomis varinėmis ritėmis, kad sukurtų savo magnetinį lauką. Tačiau šios ritės gali veikti tik trumpai, kol jos perkaista. Dėl to „Ignitor“ gali išlaikyti uždegimą tik keturias sekundes. ITER, kuris remiasi superlaidžiomis ritėmis ir taip pat naudoja žymiai didesnį plazmos tūrį, yra sukurtas taip, kad išlaikytų didžiausią našumą 400 sekundžių.

paslėpti