Энергия будущего

23.09.2015

Человечеству всегда были нужны тепло и энергия. В результате вырубались леса, сжигалось и теперь сжигается огромное …Да и атомные станции при авариях крайне опасны. К тому же запасы урана на планете невелики.

Есть еще один, путь — получать энергию за счет синтеза водорода. Водородные бомбы взрывать мы уже научились и выяснили, что энергия термоядерного взрыва колоссальна. Но как сделать этот синтез управляемым и неопасным?

В середине 1950-х казалось, что к 2000 году мы эту задачу решим в промышленных масштабах — сырья для таких реакторов более чем достаточно, нужна только вода, подходит даже морская. И мы сможем получать тепло и электрическую энергию в любых количествах.

Реальность оказалась совсем иной. Дейтерий (тяжелую воду) получать мы уже научились. Тритий, водород с атомным весом 3, в природе практически не встречается, но и его удалось добыть в атомных реакторах. Однако для того, чтобы в смеси дейтерия и трития началась реакция синтеза, нужно огромное давление, а главное, температура свыше 100 000 000С. Никакие жаропрочные материалы не могут выдержать такое нагревание. Остается один путь — удерживать раскаленную плазму в ловушке из магнитных полей.

От токомака к ИТЭР

Прошло более полувека непрерывных поисков, создания все новых и новых опытных установок, пока не нашелся ответ, как это сделать на практике. Сейчас на юге Франции, в 60 километрах от Марселя началось строительство Международного экспериментального термоядерного реактора (ИТЭР).
Еще в ноябре 1985 года СССР предложил странам, наиболее продвинувшимся в изучении термоядерных реакций, создать подобный реактор.
За основу ИТЭР был взят построенный впервые в нашей стране (в 1956 году) токамак — установка для магнитного удержания плазмы, разработанная академиками Лаврентьевым, Сахаровым и Таммом.

В1968 году на токамаке Т — 3, созданном под руководством академика Арцимовича в Институте атомной энергии имени Курчатова, была получена температура плазмы до 10 000 000 С. После этого токамаки начали строить и в других странах. Однако для реакции ядерного синтеза нужна была температура в десять раз большая.

В 2001 году технический проект реактора нового поколения ИТЭР был, готов. Председателем Совета ИТЭР и его научным руководителем стал академик Велихов. К настоящему времени построено основание для реактора, и возводятся здания для всего исследовательского комплекса.
Высота основной конструкции — 30 метров при ширине 10,7 метра. Радиус плазмы в реакторе должен быть от 2 до 6 с лишним метров. Температура нагрева — свыше 100 000 000 С. Предполагается, что на выходе можно будет получать порядка 500 мегаватт энергии.

Пойдет реакция!
В создании ИТЭР участвуют ведущие мировые научные центры. Целый ряд российских предприятий готовит различное оборудование: катушки для создания магнитного поля, измерительную аппаратуру и т.п.
ИТЭР безопасен, так как в случае какой-либо аварии процесс синтеза прекращается в течение десяти секунд. Количество ядерного топлива, непосредственно участвующего в процессе, невелико, а отработанное топливо безвредно. Правда, мощный поток нейтронов, получаемый в результате синтеза, делает конструкции, которые попадают в зону облучения, радиоактивными.

Однако при строительстве реактора применяются материалы, уже испытанные в ядерной энергетике. Поэтому радиоактивность должна быть сравнительно небольшой. Интересно, что даже в случае отказа систем охлаждения естественной циркуляции воздуха будет достаточно, чтобы держать в камере реактора приемлемую температуру.

Строительство всего комплекса планируется закончить к 2020 году. Предполагается, что в 2027 году уже начнется работа непосредственно с плазмой, т.е. пойдет реакция между дейтерием и тритием. (Кстати, один грамм такого топлива по своим энергетическим возможностям эквивалентен восьми тоннам бензина.) Что же касается промышленной эксплуатации термоядерных реакторов, то она должна стать реальной к 2040 году.

Недавно в Москве побывал генеральный директор ИТЭР господин Осаму Мотодзима. Выступая перед журналистами, он сказал:Сегодня я могу с уверенностью заявить, что ядерная энергетика и получение термоядерной энергии — это уже не мечта, это реальная цель. И мы достаточно близко подошли к осуществлению этой цели.

Комментариев нет

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Confirm that you are not a bot - select a man with raised hand: