Эксперты: термоядерные реакторы «экономически жизнеспособны»

7 Октября 2015 в 17:05, Илья Хель 9 023 просмотра 19

Термоядерный синтез

Экономически жизнеспособные термоядерные реакторы могут начать вырабатывать электричество через несколько десятилетий, и политикам стоит начинать планировать их строительство в качестве замены традиционных атомных электростанций, утверждают эксперты.

Ученые Университета Дарема и Калэмского центра энергии синтеза в Оксфордшире повторно изучили экономику синтеза, приняв во внимание последние достижения в сфере технологий сверхпроводников. Их анализ строительства, эксплуатации и вывода из эксплуатации электростанций ядерного синтеза показывает финансовую осуществимость термоядерной энергии по сравнению с традиционной ядерной энергетикой, основанной на делении.

Исследование, опубликованное в журнале Fusion Engineering and Design, опирается на ранее полученные данные о том, что завод синтеза может вырабатывать электричество по сходной цене завода деления, и выявляет новые преимущества в использовании новых сверхпроводниковых технологий.

Профессор Дамиан Гэмпшир из Центра физики материалов Даремского университета, руководящий исследованием, заявил следующее: «Очевидно, мы можем только предполагать, но из наших прогнозов следует, что синтез не будет значительно дороже деления».

Эти выводы поддерживают возможность того, что через поколение или два реакторы синтеза смогут предложить почти неограниченный запас энергии, который не будет сопряжен с усугублением проблемы глобального потепления или производством вредных продуктов в значительных масштабах.

Термоядерные реакторы вырабатывают электроэнергию, нагревая плазму до 100 миллионов градусов по Цельсию, так что атомы водорода сливаются вместе, высвобождая энергию. Этот процесс отличается от ядерного деления в реакторах, которое работает путем расщепления атомов при температурах пониже.

Преимущество термоядерных реакторов по сравнению с нынешними реакторами деления в том, что они почти не создают радиоактивных отходов. Реакторы синтеза безопаснее, поскольку нет крайне радиоактивного материала, который может просочиться в окружающую среду, а вместе с этим невозможны и бедствия вроде аварий на Фукусиме или в Чернобыле, поскольку плазма просто иссякает в случае утечки.

Энергия синтеза также политически безопаснее, поскольку термоядерный реактор не будет производить изделия оружейного уровня, поощряя создание ядерного оружия. Реактор синтеза подпитывается дейтерием, или тяжелой водой, которая добывается из морской воды, и тритием, который создается внутри реактора, так что проблем с безопасностью поставок также не будет.

Экспериментальный реактор синтеза ИТЭР начнет работать через 10 лет на юге Франции. Его задача — доказать научную и технологическую возможность добычи энергии синтеза.

Профессор Гэмпшир выразил надежду, что этот анализ поможет в разработке политической доктрины вокруг термоядерных реакторов и привлечет инвестиции частного сектора.

«Синтез, деление или сжигание ископаемого топлива — это единственные практические возможности крупномасштабной добычи энергии. Подсчитать стоимость термоядерного реактора довольно сложно, учитывая вариации в стоимости сырья и обменные курсы. Но это шаг в правильном направлении. Мы знали о возможностях термоядерных реакторов в течение многих лет, но многие просто не верят, что они когда-нибудь будут построены из-за технологических проблем, которые должны быть преодолены, и неопределенных затрат».

Хотя остаются некоторые технологические проблемы, которые нужно преодолеть, у экспертов уже имеются мощные аргументы, основанные на лучших имеющихся данных, в пользу того, что станции синтеза могут быть экономически жизнеспособны.

Доклад ученых, подготовленный в рамках энергетической программы Исследовательского совета Великобритании, фокусируется на последних достижениях в области высокотемпературных сверхпроводников. Эти материалы могут быть использованы для построения мощных магнитов, удерживающих горячую плазму внутри сосуда, известного как токамак, в самом сердце термоядерного реактора. Развитие технологий предполагает, что сверхпроводящие магниты можно строить по частям, а не одним куском. Вследствие этого, обслуживание, которое очень дорогое в радиоактивной сфере, будет дешевле, поскольку отдельные участки магнита можно будет извлечь для ремонта или замены, не разбирая целое устройство.

В то время как анализ рассматривает стоимость строительства, эксплуатации и вывода из эксплуатации термоядерной электростанции, он не принимает во внимание расходы на утилизацию радиоактивных отходов, связанных с ядерным реактором. В случае с термоядерным реактором, единственным радиоактивным отходом будет токамак после списания, при этом степень его радиоактивности во время срока эксплуатации будет также невысока.

Эксперты: термоядерные реакторы «экономически жизнеспособны»

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

19 комментариев

  1. Rnus

    а разве не 150 милионов градусов?

    • cats.can.fly

      смотря что греть, а еще там есть какой то хвост)) и его смысл в том что даже в не разогретой до нужной температуры плазмы есть какой-то процент частиц которые уже достигли нужной температуры и зажигают реакцию.

  2. Dreamer

    Расскажите лучше о не термоядерном синтезе, о реакции Росси и его коммерческом образце мегаваттного реактора.

  3. Joe

    Мне бы такой в машину и в мобилку :-)

  4. Nikolay-01

    Термоядерный синтез, это конечно здорово, но есть одно но. В настоящее время прогресс в токамаках достигается в основном за счет увеличения их размеров. Если на ИТЕРе получить устойчивое горение (устойчивую реакцию синтеза) не получится, то дальше увеличивать размеры уже некуда, ИТЕР и так огромная установка. Тогда в этом направлении термояда будет тупик.

    • Nikolay-01

      ИТЕР надо исправить на ITER.

    • Joe

      Сказал эксперт по токомакам! )))
      В любой технологии есть множество направлений по её совершенствованию, так что не нужно рассказывать, что размер - единственный параметр. И что это тупик.

    • VZH

      Ну для начала надо получить положительный выход энергии, а уж потом думать о том как оптимизировать само устройство. ITER всеже экспериментальный реактор и там многое сделано для возможности проводить исследрования. Устройство коммерческих реакторов будет проще.

  5. Ce3apyc

    Как бы то ни было, удержать плазму, это только первая проблема. Дальше нужно каким-то образом трансформировать энергию синтеза в электрическую. Я все мечтаю, что когда-нибудь ученые научатся делать это напрямую, а не посредством перегретой воды, вращающей турбины генераторов.

    • cats.can.fly

      да все уже есть. только в том проекте градусов нужно гораздо больше чем в итере. поэтому хотя бы самоподдерживающуюся(это слово странное) реакцию сотворить

  6. rbikkin

    Там ещеLockheed Martin все что-то обещают... ))

  7. Masson

    Только вот электроэнергию ИТЭР вырабатывать не будет...

    • Joe

      Ну так это же и было сказано в статье (зачем повторяться?):
      "Экспериментальный реактор синтеза ИТЭР начнет работать через 10 лет на юге Франции. Его задача — доказать научную и технологическую возможность добычи энергии синтеза."
      Вот поэтому и говорится:
      "Экономически жизнеспособные термоядерные реакторы могут начать вырабатывать электричество через несколько десятилетий, и политикам стоит начинать планировать их строительство"

      • Masson

        Т.е. по факту работать он не будет, а в статье говорится, что будет работать через 10 лет. Через 10 лет работающего реактора НЕ будет. О каких перспективах тогда речь?

  8. botancik

    трития потребуется много на какой год 50 киль минималка.
    как понимаю на севодня технологий для преобразования достаточно. вполне возможно что в скором времени пеход будет. но техногия далеко не новая и возможно есть дороботки которые не разкрыты за счет чего и выгода.
    (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.