Фусион реактора у свету. Први фусион реактор

Данас, многе земље су учествовали у истраживању фузије. Лидери су Европска унија, САД, Русија и Јапан, док је Кина програм, Бразил, Канада и Кореја се рапидно повећава. У почетку, фусион реактора у Сједињеним Америчким Државама и Совјетског Савеза су повезани са развојем нуклеарног оружја и остала тајна све до конференције "Атоми за мир", који је одржан у Женеви 1958. године. Након стварања совјетске Токамак истраживања нуклеарне фузије у 1970. она је постала "велика наука". Али, цена и комплексност уређаја порасла до те мере да међународна сарадња била једина прилика да се крене напред.

Фусион реактора у свету

Од 1970-их, почетак комерцијалне употребе фузије енергије константно одлаже за 40 година. Међутим, много тога се догодило у последњих неколико година, што овај период може бити скраћен.

Буилт неколико токамакс, укључујући и ЈЕТ Европе, британски и Маст Тхермонуцлеар Експериментални реактор ТФТР у Принцетон, САД. Међународни пројекат ИТЕР је тренутно у изградњи у Цадарацхе, Француској. То ће постати највећи Токамак који ће радити у годинама 2020. У 2030, Кина ће бити изграђен ЦФЕТР, који ће надмашити ИТЕР. У међувремену, Кина спроводи истраживање о експерименталном суперпроводни Токамак ЕАСТ.

Фусион реактори други тип - стеллараторс - такође популаран међу истраживачима. Један од највећих, ЛХД, придружио јапански Национални институт за Фусион 1998. године. Користи се за тражење најбољег конфигурацију магнетског плазма порођаја. Немачки Макс Планк института за период од 1988. до 2002. године, спровео истраживање о Венделстеин 7-КАО реактор у Гарцхингу, а сада - на Венделстеин 7-Кс, чија је изградња трајала више од 19 година. Други стелларатор ТЈИИ ради у Мадриду, Шпанија. У САД Принцетон лабораторија плазма физике (ПППЛ), где је подигао прву нуклеарну фузију реактор овог типа у 1951., у 2008. години је зауставила изградњу НЦСКС због прекорачења трошкова и недостатка средстава.

Поред тога, значајна достигнућа у истраживању инерцијалног фузије. Зграда Национални Паљење Објекат (НИФ) у Лавренце Ливерморе Натионал Лаборатори (ллнл), који је финансиран од стране Националне управе нуклеарне безбедности вреди $ 7 милијарди долара, је завршена у марту 2009. године, француски ласер Мегајоуле (ЛМЈ) почела је са радом у октобру 2014. године. Фусион реактори користе ласере испоручен у року од неколико милијардитих другог приближно 2 милиона џула светлосне енергије на циљном величине неколико милиметара да почне нуклеарну фузију. Главни циљ НИФ и Лмј је истраживање да подржи националне програме нуклеарног оружја.

ИТЕР

Године 1985., Совјетски Савез је предложио да се изгради следећу генерацију Токамак заједно са Европи, Јапану и Сједињеним Америчким Државама. Рад је спроведено под окриљем ИАЕА. У периоду од 1988. до 1990. године је направила прве нацрте Међународног Тхермонуцлеар експериментални реактор ИТЕР, што такође значи "пут" или "путовања" на латинском, како би доказали да Фусион може да произведе више енергије него што апсорбује. Канада и Казахстан учествовали су посредовани за атомску енергију и Русије, респективно.

Након 6 година ИТЕР Савета одобрио је први сложен дизајн реактора на основу утврђеног физике и технологије у вредности од $ 6 милијарди долара. Тада су САД повукле из конзорцијума, што је натерало да се преполови трошкове и променити пројекат. Резултат је био ИТЕР-феат вреди $ 3 милијарде., Али можете постићи реакцију самоодржив, и позитивну равнотежу снага.

У 2003. години, Сједињене Државе поново придружио конзорцијум, а Кина је најавио своју жељу да учествују у њој. Као резултат тога, средином 2005. године, партнери су се сложили о изградњи ИТЕР на Цадарацхе у јужној Француској. ЕУ и Француска су направили половину од 12,8 милијарди евра, док је Јапан, Кина, Јужна Кореја, САД и Русије - 10% сваки. Јапан омогућава високи компоненте садржане апаратура кошта ИФМИФ 1 милијарда намењена за тестирање материјала и имао право да подигне следећи тест реактор. Укупни трошкови ИТЕР укључује пола трошкове конструкције 10 година и половина - на 20 година рада. Индија је постала седми члан ИТЕР на крају 2005. године

Експерименти су да почну у 2018. уз коришћење водоника како би се избегло активирање магнета. Коришћење ДТ плазме се не очекује пре 2026.

Сврха ИТЕР - развије 500 мегавата (барем за 400 секунди) користећи мање од 50 мВ улазна снага без генерисање електричне енергије.

Двухгигаваттнаиа демо демонстрације фабрика ће производити масовно производњу електричне енергије на трајној основи. Демо идејни пројекат ће бити завршен до 2017. године, а његова изградња ће почети у 2024. Почетак ће се одржати 2033. године.

Јет

Године 1978, Европска унија (Евратом, Шведска и Швајцарска) почели су заједнички европски пројекат ЈЕТ у Великој Британији. ЈЕТ тренутно највећи радни Токамак у свету. Таква реактор ЈТ-60 делује у јапанској Националног института фузије, али само ЈЕТ може користити деутеријума-Тритијум гориво.

Реактор је покренут 1983. године и био је први експеримент у коме контролисана термонуклеарна фузија до 16 МВ је одржан у новембру 1991. за другу 5 МВ и стабилног силе на деутеријума-Тритијум плазме. Многи експерименти су спроведена да студирају различити кругови грејања и друге технике.

Даља побољшања се односе ЈЕТ повећати своје капацитете. Маст компактни реактор је развијен са ЈЕТ и ИТЕР је део пројекта.

К-ЗВЕЗДА

К-Стар - корејски суперпроводни Токамак Национални институт за Фусион студије (НФРИ) у Даејону, која је производила свој први плазму средином 2008. године. Ово је пилот пројекат ИТЕР-а, који је резултат међународне сарадње. Токамак радијус од 1,8 м - Први реактор запошљава Суперцондуцтинг магнети Нб3Сн, исти који ће се користити у ИТЕР. У првој фази, која је окончана у 2012. години, к-ЗВЕЗДА морао да докаже одрживост основних технологија и да се постигне трајања плазма пулса до 20 секунди. У другој фази (2013-2017) се изводи за проучавање њену модернизацију дуге импулсе до 300 ау Х моду, и прелазак на високо АТ моду. Циљ треће фазе (2018-2023) је да се постигне високе перформансе и ефикасност на дужи режиму импулса. У кораку 4 (2023-2025) ће се тестирати ДЕМО технологију. Уређај није у стању да ради са трицијум ДТ и горива сврхе.

К-Демо

Дизајниран у сарадњи са Принстон плазма физику (ПППЛ) америчког Министарства енергетике и Јужне Кореје Института НФРИ К-Демо би требало да буде следећи корак ка стварању комерцијалних реактора након ИТЕР, и да ће бити први електрана у стању да произведе струју за електричну мрежу, наиме, 1 милион киловата до неколико недеља. Његов пречник ће бити 6,65 м, а она ће имати бланко модул генерисан од стране Демо Пројецт. Министарство образовања, науке и технологије Кореје планира да инвестира у њу око билиона вона ($ 941 милиона долара).

ИСТОК

Цхинесе пилот побољшана суперцондуцтинг токамак (ЕАСТ) у Институту за физику у Кини Хефее израђена водоника температуру плазме 50 милиона ° Ц и задржао га за 102 секунди.

ТФТР

Америчка лабораторија ПППЛ експериментални реактор Термонуклеарни ТФТР радила од 1982. до 1997. године. У децембру 1993., постао је први ТФТР магнетна токамак, чиме је опширне експерименте са плазми деутеријума трицијума. У наставку, реактор производи записник вхиле контролисане снаге 10.7 МВ, а 1995., записник температуре је постигнуто јонизовани гас до 510 милиона ° Ц Међутим, инсталација није успела рентабилност Фусион Повер, али се успешно испунио циљ дизајнирање хардвер, даје значајан допринос ИТЕР.

РХД

РХД у јапанском Националном институту за нуклеарне фузије у Токи, Гифу Префецтуре, био је највећи стелларатор у свету. Покретање фузија реактора дошло 1998. године, а он је показао квалитет плазме затварања, упоредив са другим великим инсталацијама. То је постигнут 13.5 температуру кеВ ион (око 160 милиона ° Ц) и енергију 1.44 МЈ.

Венделстеин 7-к

Након годину дана тестирања, почев крајем 2015., температура хелијума у кратком времену достигао 1 милион ° Ц. 2016 Термонуклеарни Реактор са плазмом водоника користећи 2 МВ, температура достигла 80 милиона ° Ц за четвртину секунде. В7 ХБ Кс стелларатор је највећи у свету, а планирано је да буде у сталном раду у трајању од 30 минута. Трошкови реактора износио је 1 милијарду €.

НИФ

Национални Паљење Објекат (НИФ) у завршен је у марту 2009. године, Лоренс Ливермор Национална лабораторија (ЛЛНЛ) година. Користећи своје 192 ласерске зраке је НИФ је у стању да се концентрише 60 пута више енергије него било које претходне ласерски систем.

Цолд фусион

У марту 1989. године, два истраживача, амерички Станлеи Понс и Мартин Флеајсчманн Британац, рекао је да су покренули су једноставни десктоп хладне фузије реактора, ради на собној температури. Процес се састојао у електролизом тешке воде коришћењем паладијум електроде у којој су деутеријума једра концентрована са великом густином. Истраживачи тврде да производи топлоту, што се може објаснити само у смислу нуклеарних процеса, као и било споредни производи синтезе, укључујући хелијума, трицијума и неутрона. Међутим, други истраживачи нису успели да понове то искуство. Највећи део научне заједнице не верује да су хладне фузије реактора прави.

Лов-енерги нуклеарне реакције

Иницирана од тврдње "Цолд Фусион" истраживања настављена у области ниске енергије нуклеарним реакцијама, са неким емпиријским подршку, али није општеприхваћена научно објашњење. Очигледно, слаба нуклеарна интеракције (а не јака сила, као у нуклеарне фисије или синтезом) се користе за креирање и хватање неутрона. Експерименти укључују пенетрацију водоника или деутеријум кроз катализатора кревета и реакцију са металом. Истраживачи пријави посматрани ослобађање енергије. Главни практични пример је реакција водоника са Никл прах са топлоте, чији број је већи него што се давати хемијску реакцију.