Международный экспериментальный термоядерный реактор – токамак ИТЭР (ITER) дал трещину. Из тепловой защиты реактора при тестовом включении системы неожиданно вытек. Проект ITER представляет собой электростанцию будущего, которая будет вырабатывать чистую энергию с помощью термоядерного синтеза. ИТЭР — это энергия будущего. Ионы водорода — бесконечный ресурс. Никакой радиации, а количество энергии запредельное. И без России столь амбициозный проект не возможен. В середине августа 2020 года весь мир узнал о начале сборки реактора ИТЭР — крупнейшего международного проекта современности, воплощении человеческой мечты о дешевой и. все о компьютерном железе, гаджетах, ноутбуках и других цифровых устройствах.
Эксперт: вклад РФ в проект экспериментального термоядерного реактора — 10%
К слову о последнем. На сегодняшний день Россия сильно преуспела в данном вопросе. В прошлом году мы запустили модифицированный токамак Т-15МД, на котором постепенно повышается мощность. Кроме того, недавно в «Росатоме» сообщили, что уже к концу текущего года будет собран прототип оборудования для нашего собственного будущего термоядерного реактора, который превосходит ИТЭР. Суть вышесказанного в том, что участие в международном проекте принесло России огромную пользу. В частности, благодаря упорству наших инженеров, которые 14 лет создавали отправившуюся во Францию катушку, наша страна получила уникальные технологии , которые в будущем позволят создать гибридные установки дешевой и безопасной энергии.
Бланкет со встроенной наработкой трития и интегрированной первой стенкой реактора обеспечит защиту от высокоэнергетических нейтронов. В ИТЭР первая стенка будет изготовлена из бериллия, а для остальной поверхностной структуры будут использоваться высокопрочные медные сплавы и нержавеющая сталь.
Для удобства обслуживания защитная стенка внутри реактора модульная, состоящая из 440 сегментов. Дивертор от англ. Его главная функция — минимизировать плазменное загрязнение, а также отводить тепловые и нейтронные нагрузки от стенок реактора. Дивертор будет состоять из 54 кассетных сборок с опорной конструкцией из нержавеющей стали, бронированной вольфрамовыми плитками. Три главных плазменных звена: внутренняя и внешняя вертикальные мишени, центральный купол — составляют диверторную сборку. И для дивертора, и для бланкета будет внедрена система охлаждения, отводящая тепло от этих устройств и преобразовывающая его в электрическую энергию. Вид вакуумного сосуда с основными положениями компонентов, обращенных к плазме: первой стенки, бланкета и дивертора Рис.
Вид в поперечном разрезе основных компонентов стенки токамака Рис. Схематическое изображение диверторного узла Осторожно, «горящая плазма»! Один из важнейших критериев проекта — безопасность. При осуществлении термоядерного синтеза не инициируется цепная реакция, а значит, при любом нарушении или прекращении подачи топлива плазма охлаждается в течение нескольких секунд и затухает, словно пламя. Тритий, содержащийся в топливе, будет вырабатываться в замкнутом контуре, поэтому должны строго соблюдаться меры безопасности при обращении с тритиевым топливом внутри реактора. Тритий — слабый бета-излучатель, он не проникает в человеческую кожу, но очень токсичен для организма при попадании через дыхательные пути. ИТЭР был разработан для защиты от выброса трития и воздействия радиоактивности на работников.
Также стоит учесть активацию внутренних компонентов и плазменной камеры при взаимодействии с нейтронами высокой энергии. Материалы внутри реактора могут быть загрязнены небольшим количеством радиоактивной пыли. Но потенциальные отходы будут обрабатываться, упаковываться и храниться прямо на месте, а период полураспада большинства радиоизотопов, содержащихся в этих отходах, составит менее 10 лет. Таким образом, в течение 100 лет радиоактивность материалов уменьшится настолько, что их можно будет переработать и в дальнейшем использовать на других термоядерных установках. ИТЭР находится в области с умеренной сейсмической активностью, однако строится из специально армированного бетона и опирается на плиты, рассчитанные на землетрясения; сейсмические датчики вокруг площадки контролируют даже незначительную сейсмическую активность. В дизайн проекта ИТЭР заложены несколько защитных барьеров: корректный выбор надежных современных материалов поможет минимизировать количество отходов будущих термоядерных реакторов; системы активного плазменного отключения, быстрого разряда и отвода тепла, а также сейсмический контроль не допустят аварии; специальная система вентиляции и пониженное давление в здании реактора предотвратят утечку трития и распространение радиоактивной пыли за пределы здания. Академик Арцимович говорил: как только приспичит человечеству, тут же термояд и сделают.
Пока, значит, не приспичило. Мой ответ другой: в 2054 году. В 1954 году запустили первую АЭС, а мы любим отмечать юбилеи с размахом. Термоядерная энергетическая установка будет более безопасной, чем современные ядерные, — нет критмассы. Но хватает своих проблем.
Курнаев разработала оригинальную методику поиска участков вакуумной камеры, где нарушена герметичность, и откуда воздух попадает в вакуумную камеру. Научная группа проф. Беграмбеков в течение 2017-2019 гг. Благодаря высокому уровню научно-технической работы, выполняемой научным коллективом НИЯУ МИФИ, университет был приглашен штаб-квартирой ИТЭР для участия в тендере на разработку, изготовление, испытания и поставку в ИТЭР всего комплекса оборудование, входящее в состав Диагностической системы для сбора, извлечения и анализа металлической пыли, образующейся при работе ИТЭР.
Мы ожидаем хороших результатов от проекта ИТЭР». Он рассказывает о сложностях, вставших на пути японских инженеров при создании тех самых магнитных катушек тороидального поля: «Это огромные конструкции. Каждая катушка имеет высоту 16 метров, диаметр 9 метров и весит более 300 тонн. При намотке катушек и их установке допуски абсолютно минимальные — десятые доли миллиметра. Это очень сложные технологии. Раньше в Японии такие огромные сверхпроводящие магниты не создавались».
Что же касается самого проекта ИТЭР, то Сугимото сказал нам: «В мире, задыхающемся от выбросов углекислого газа, все возлагают большие надежды на безграничные возможности производства дешевой и чистой энергии на основе термоядерного синтеза. Я убежден, что с ней связано и будущее Японии. Многостороннее сотрудничество в проекте ИТЭР экономически и технически состоявшихся стран принесет огромную пользу всему человечеству. И для Японии является честью внести свой вклад в это благородное дело». Теперь уже больше 30 стран работают рука об руку на строительной площадке во Франции, монтируя контуры будущего — термоядерный реактор для производства дешевой энергии. Россия продолжает активно участвовать в проекте ИТЭР.
Она изготавливает и поставляет для проекта двадцать пять систем сложнейшего высокотехнологичного оборудования — прим ред. Директор Совета ИТЭР по стратегии Такаёси Омаэ, подчеркивая значение проекта для судеб планеты, говорит: «Особенно примечательно то, что в реализации идей термоядерного синтеза участвует так много государств мира, в котором до сих пор существуют конфликты и терроризм. Доказать с помощью современных технических достижений возможность использования термоядерного синтеза в интересах человечества — это только половина нашей цели. Другая ее половина состоит в том, чтобы доказать, что люди планеты Земля могут успешно объединять свои усилия в решении судьбоносных для них задач». Директор Омаэ уверен в том, что после того, как проект ИТЭР достиг стадии практического создания экспериментального реактора, страны-участницы еще плотнее сомкнут свои ряды в работе над его развитием. Комментарии японских читателей От таких новостей на сердце становится теплее!
Вот оно, торжество разума и технического гения человека! Окупятся ли расходы?
Проект ITER
В середине августа 2020 года весь мир узнал о начале сборки реактора ИТЭР — крупнейшего международного проекта современности, воплощении человеческой мечты о дешевой и. ИТЭР — это первый в мире международный экспериментальный термоядерный реактор. Его строят усилиями нескольких стран во Франции, близ Марселя. Запуск термоядерного реактора ИТЭР на юге Франции отложили из-за проблем, возникших во время строительства. На данный момент установку ремонтируют — устраняют дефекты про. В Санкт-Петербурге на уникальном стенде «Росатома» завершаются тесты сложного зарубежного оборудования для ИТЭР.
Термоядерный синтез вышел на новый уровень: подробности
Красильников заявил, что первую плазму термоядерного реактора ИТЭР зажгут не раньше 2025 года. И далее десять лет эксплуатации, скорее всего, [она будет длиться] до 2040 года. А уже после мы, китайцы, европейцы, американцы, японцы, Южная Корея планируем строить демореактор.
В готовом виде токамак ИТЭР будет представлять собой 60-метровое сооружение массой 23 000 т. Знаете, почему термоядерный реактор не могут построить уже 50 лет? Hi-Tech Mail.
Ливерморская национальная лаборатория обошла ITER Наряду c ICF существует еще один способ проведения термоядерного синтеза, называемый магнитным удержанием плазмы. Он проводится в токамаках — тороидальных установках, где нагретая до экстремальных температур плазма удерживается с помощью мощных магнитных полей. Масштабный проект начал разрабатываться с середины 1980-х годов, а завершить грандиозную стройку планируется в 2025 году. Также как и в инерциальном термоядерном синтезе, в основе работы реактора ITER будет лежать термоядерная реакция слияния изотопов водорода, дейтерия и трития с образованием гелия и высокоэнергетического нейтрона. Для этого дейтерий-тритиевая смесь должна быть нагрета до температуры более 100 миллионов градусов, что в пять раз превышает температуру Солнца. Планируется, что эксперименты по нагреву плазмы для запуска энергоэффективных термоядерных реакций начнутся только в 2035 году. В то же время инженерные задачи и проблемы, с которыми специалисты сталкиваются при строительстве ITER, отличаются от тех, что возникают в ICF. Одной из них является, например, предотвращение контакта высокотемпературной плазмы со стенками установки.
Токамаки начинались с каких-то настольных приборов, переходили в комнатные, потом занимали половину здания. И сейчас мы строим токамак размером с семиэтажное здание. Размеры растут. Это важно. Для того, чтобы пошла реакция, нам нужно некую субстанцию — назовем это газом, а на самом деле это плазменное образование — нагреть до очень высоких температур. При таких температурах никакие стенки не смогут выдержать. Поэтому нам нужно ее удерживать другими способами. Была создана конфигурация с удержанием плазмы магнитным полем. Представьте какую-то полоску воды. Вы снизу дуете струйками воздуха и пытаетесь ее удержать. А гравитация эту воду пытается прижать к земле. Это очень сложно сделать. Вода постоянно будет стараться искать где-то лазейку. Так и плазма. Потому что веществу неудобно, невыгодно находиться в каком-то энергетическом состоянии. Ему всегда хочется остыть, отдать свою энергию, успокоиться. А мы, наоборот, пытаемся удержать этот процесс, этот огонь, чтобы он горел и давал нам пользу. Ну и просто из-за технических, физических в том числе, сложностей самого процесса. Я могу ответить шуткой: солнце неэффективно, мы строим что-то более эффективное. В этом есть доля правды. Зачем нам нагревать именно до той температуры, о которой говорится? На этих энергиях имеется пик сечения взаимодействия дейтерия и трития. При таких температурах наибольшая вероятность реакции этих двух изотопов. Если температура ниже, они летают мимо друг друга и не реагируют. Если температура выше, они слишком горячие, и тоже пролетают мимо. Так получилось в природе, что, если вещества имеют эту температуру, у них максимальное количество реакций происходит. Куда ни посмотри, в ITER практически все уникальное, все впервые в мире. Это огромная вакуумная камера. Мощнейшая система нагрева. Мощнейшая система охлаждения для магнитных систем. Это самый крупный в мире криогенный комплекс. Это со всех сторон уникальный проект: от организации процесса, от административной стороны, когда семь партнеров объединились и строят вместе. И сам проект так организован, что центральная команда находится здесь, а производство компонентов установки происходит в разных уголках планеты, вплоть до того, что похожие компоненты изготавливаются в разных странах, как, например, элементы вакуумной камеры — в Корее, в Европе и в России. Для чего это сделано? Для того, чтобы каждый партнер получил опыт строительства таких компонентов. Если со стороны физики посмотреть, принципиальное отличие от предыдущих установок в том, что в ITER планируется осуществить контролируемое горение. Что подразумевается под этим термином? Горение — это когда ты в огонь положил дрова, и он сам горит, ему ничего не нужно. Так же и в плазме. Если ты создал ей какую-то конфигурацию, то она сама себя может поддерживать. Она сама производит достаточное количество энергии для того, чтобы поддерживать свою температуру на том же уровне и продолжать находиться в этом квазистационарном состоянии. До этого все предыдущие токамаки, включая ныне действующие, выходили на мощность порядка единицы-полтора. Это коэффициент полученной мощности к затраченной, то есть, когда мы получаем энергии столько же либо чуть-чуть больше, чем затратили. И это уже горение, но оно происходило доли секунды или порядка нескольких секунд.
Вступай в наши группы и добавляй нас в друзья :)
- Итэр – последние новости
- Просто Новости
- В Москве открыли тайну, зачем России термоядерный реактор во Франции - Российская газета
- ИТЭР РФ – Telegram
- В Москве открыли тайну, зачем России термоядерный реактор во Франции - Российская газета
Latest News
- Самый крупный в мире термоядерный реактор начали строить во Франции
- ИТЭР РФ – Telegram
- Международный термоядерный проект ИТЭР и российский вклад: итоги 2022 года | ФТИ им. А.Ф. Иоффе
- Начаты испытания российской разработки для проекта термоядерного реактора ITER
- В России стартовало серийное производство ответственных компонентов термоядерного реактора ИТЭР
- Проект ITER | Официальный сайт НИЯУ МИФИ
Какие проблемы возникли на ИТЭР и почему задерживается энергопуск российского токамака
Так, в Южной Корее и Китае должны пройти эксперименты по испытанию уникальных отечественных образцов материала, который используется для строительства первой стенки реактора. Они запланированы на вторую половину 2024 года. Дело в том, что там можно удерживать плазму достаточное время, чтобы проверить все необходимые свойства материала", - сказал Красильников в кулуарах III Конгресса молодых ученых.
Над верхней — самой сложной — работали наши физики.
Мне коллеги не дадут соврать, но чем меньше катушка, тем ее на самом деле тяжелее делать", — пояснил Александр Алексеев, старший советник гендиректора международной организации ИТЭР. В качестве топлива, "начинки" для термоядерного ректора используют дейтерий — его получают из соленой океанской или морской воды. Один грамм дейтерия энергетически эквивалентен 10 тысячам литров бензина.
И стоимость производства грамма этого вещества — меньше тысячи рублей. Но самое главное, электростанции, работающие на термоядерных реакторах, вообще не угрожают экологии. Каждая страна вносит свой вклад, и все получают равный доступ к технологиям.
В готовом виде токамак ИТЭР будет представлять собой 60-метровое сооружение массой 23 000 т. Знаете, почему термоядерный реактор не могут построить уже 50 лет? Hi-Tech Mail.
Участники разделяли обязанности по финансированию и непосредственным работам, а в 2010 году наконец стартовала подготовка котлована под фундамент будущего комплекса. Его решили строить на юге Франции возле города Экс-ан-Прованс. Так что же такое ITER? Это огромный научный эксперимент и амбициозный энергетический проект по строительству самого большого токамака в мире. Сооружение должно доказать возможность коммерческого использования термоядерного реактора, а также решить возникающие физические и технологические проблемы на этом пути. Из чего состоит реактор ITER?
Токамак — это тороидальная вакуумная камера с магнитными катушками и криостатом массой в 23 тыс. Как уже понятно из определения, у нас есть камера. Глубокая вакуумная камера. В случае с ITER это будет 850 кубометров свободного объема камеры, в котором на старте будет всего 0,1 грамма смеси дейтерия и трития. Вакуумная камера, где и обитает плазма. Инжектор нейтрального луча и радиочастотный нагрев плазмы до 150 млн градусов. Сверхпроводящие магниты, которые обуздают плазму. Бланкеты, защищающие камеру и магниты от бомбардировки нейтронами и нагрева. Дивертор, который отводит тепло и продукты термоядерной реакции. Инструменты диагностики для изучения физики плазмы.
Включают манометры и нейтронные камеры. Криостат — огромный термос с глубоким вакуумом, который защищает от нагрева магниты и вакуумную камеру А вот так выглядит «маленькая» вакуумная камера с моделями работников внутри. Она 11,4 метра в высоту, а вместе с бланкетами и дивертором будет весить 8,5 тыс. Внутри них циркулирует вода. Вырывающиеся из плазмы свободные нейтроны попадают в эти бланкеты и тормозятся водой. Из-за чего она нагревается. Сами бланкеты защищают всю остальную махину от теплового, рентгеновского и уже упомянутого нейтронного излучения плазмы. Такая система необходима для того, чтобы продлить срок работы реактора. Каждый бланкет весит порядка 4,5 тонны, их будет менять роботизированная рука примерно раз в 5—10 лет, так как этот первый ряд обороны будет подвержен испарению и нейтронному излучению. Но это далеко не все.
К камере присоединяется внутрикамерное оборудование, термопары, акселерометры, уже упомянутые 440 блоков бланкетной системы, системы охлаждения, экранирующий блок, дивертор, магнитная система из 48 элементов, высокочастотные нагреватели плазмы, инжектор нейтральных атомов и т. И все это находится внутри огромного криостата высотой 30 метров, имеющего такой же диаметр и объем 16 тыс. Криостат гарантирует глубокий вакуум и ультрахолодную температуру для камеры токамака и сверхпроводящих магнитов, которые охлаждаются жидким гелием до температуры —269 градусов по Цельсию. Одна третья часть основания криостата. Всего этот «термос» будет состоять из 54 элементов А так выглядит криостат на рендере. Его производство поручено Индии.
Какие проблемы возникли на ИТЭР и почему задерживается энергопуск российского токамака
По словам руководителя "ИТЭР-Центра", наработанные технологии могут быть использованы для создания термоядерного реактора уже в России. ИТЭР: первый в мире термоядерный реактор, способный работать на морской воде. ИТЭР — проект международного экспериментального термоядерного реактора. Россия предоставит Франции оборудование для Международного экспериментального ядерного реактора (ИТЭР), в создании которого участвуют ведущие технологические державы.
«Звезда на земле»: как в Петербурге тестируют элементы уникального реактора ИТЭР
Россия направила 24-ю партию электротехнического оборудования для международного термоядерного экспериментального реактора ИТЭР. Проектный центр ИТЭР, Москва (5 июля 2023 года) — В Научно-исследовательском институте электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова (АО «НИИЭФА», предприятие Росатома). Бесценный для мировой науки груз готовится к отправке из Петербурга во Францию. Россия посылает в Марсель свой вклад в проект международного ядерного реактора – одну из шести. ИТЭР – это International Thermonuclear Experimental Reactor, Международный экспериментальный термоядерный реактор. Представители Частного учреждения Росатома «ИТЭР-Центр» подвели итоги реализации РФ своих обязательств в международном проекте ИТЭР в 2022 году. Международный экспериментальный термоядерный реактор – токамак ИТЭР (ITER) дал трещину. Из тепловой защиты реактора при тестовом включении системы неожиданно вытек.