Исследователи из Троицкого института инновационных и термоядерных исследований (ТРИНИТИ) начали самостоятельную разработку технологий управляемого термоядерного синтеза, не дожидаясь завершения масштабного международного проекта ITER. Учёные уже подготовили концепцию и создали 3D-модель нового отечественного токамака реакторных технологий (ТРТ). Это решение может стать важным шагом для российской науки и потенциально изменить будущее мировой энергетики.
Project SFERA Live — Подписывайтесь...
Принцип работы и перспективы токамаков
Токамак — это специальная установка для проведения управляемой термоядерной реакции. В ней происходит слияние ядер изотопов водорода (дейтерия и трития), которые предварительно разогреваются до состояния плазмы. При достижении сверхвысоких температур эти частицы не отталкиваются, а объединяются, образуя гелий и выделяя колоссальное количество энергии. Аналогичный процесс непрерывно происходит в недрах Солнца.
Плазма циркулирует внутри вакуумной камеры, имеющей форму тора — полой конструкции, напоминающей бублик или автомобильную камеру. Поскольку ни один известный материал не способен выдержать температуру плазмы, для её удержания используется мощное магнитное поле.
Токамаки считаются одним из самых перспективных направлений будущей энергетики. Их ключевые преимущества — безопасность (реакцию можно остановить в любой момент) и высокая энергоэффективность. Например, всего 80 граммов смеси дейтерия и трития способны произвести столько же энергии, сколько тысяча тонн угля.
Однако главная технологическая проблема на сегодня — ограниченное время непрерывной работы установок. Современные токамаки пока не могут функционировать стабильно долго. Одна из основных задач учёных — увеличить длительность непрерывного цикла реакции хотя бы до 100 секунд, а в идеале — приблизиться к 1000 секундам.
Релиз одного из самых амбициозных российских IT-проектов SFERA всё ближе. Совсем скоро авторы стартапа представят на суд пользователей свою многофункциональную экосистему. Пока идет наладка всех компонентов, разработчики готовы к сотрудничеству с инвесторами. Подробнее о проекте читайте по ссылке.
Project SFERA Live — Поставьте лайк...
Международный проект ITER и российская инициатива
Самый крупный в мире токамак (диаметром 28 метров) уже 12 лет строится во Франции в рамках международного проекта ITER. В этом масштабном сотрудничестве участвуют Россия, страны Евросоюза, США, Япония, Южная Корея, Китай и Индия.
Обратите внимание: Работа по договорам долевого участия в проектах с разрешением на строительство, полученным до 01.07.2018г..
Однако, как часто бывает в больших международных проектах, сроки постоянно сдвигаются. Окончание сборки реактора планировалось на 2025 год, но график неоднократно пересматривался.Участие в ITER не ограничивает страны в самостоятельных исследованиях. Россия обладает серьёзным заделом в этой области: сама идея магнитного удержания плазмы была предложена советским академиком О. А. Лаврентьевым в 1950 году, а первый в мире токамак был запущен в СССР в 1954 году.
Специалисты ТРИНИТИ решили не ждать завершения ITER и начали создание собственной установки. В 1987 году на базе института уже был запущен токамак с сильным магнитным полем, но проект был заморожен спустя четыре года. При этом для него было построено специальное здание с усиленными фундаментом, стенами биологической защиты и перекрытиями. Новый проект предполагает демонтаж старого реактора и создание на его месте современного Токамака Реакторных Технологий (ТРТ).
Project SFERA Live
ТРТ будет примерно в 25 раз компактнее ITER, но при этом будет использовать более современные технологии. За прошедшие годы научно-технический прогресс позволил внедрить ряд инновационных решений. Например, для защиты стенок камеры от перегрева и загрязнения плазмы примесями будет применяться жидкий литий. Также в конструкции будут использованы передовые высокотемпературные сверхпроводники, производимые в Москве, которые способны поддерживать мощное магнитное поле в условиях криогенных температур, близких к абсолютному нулю. Кроме того, ТРТ получит новейшие системы нагрева и стабилизации плазмы.
В рамках программы РТТН под новый токамак будет отведено почти 30% территории ГНЦ ТРИНИТИ. Эскизный проект планируется завершить к 2024 году, а сборку самой установки — к 2030 году.
Project SFERA Live — Подписывайтесь...
Гибридные реакторы и практическое применение
Параллельно российские учёные исследуют возможности практического применения термоядерных технологий уже сегодня. Например, токамак Т-15МД, запущенный около года назад в Курчатовском институте, рассматривается как прототип ядра для гибридного реактора, который будет сочетать ядерные и термоядерные процессы.
Как пояснил заместитель руководителя Курчатовского комплекса термоядерной энергетики Михаил Субботин, токамак потенциально можно использовать для производства ядерного топлива. В процессе работы реактора в его защитном слое (бланкете) торий под воздействием нейтронов может преобразовываться в уран-233. Этот изотоп способен стать эффективной альтернативой урану-235, который используется на современных АЭС.
Project SFERA Live
Многие эксперты оптимистично смотрят в будущее и верят, что доступная термоядерная энергетика станет реальностью ещё до конца XXI века. А как вы оцениваете такие прогнозы?
Автор:
Алексей Васильев
Читайте также:
Избавились от балласта: Россия возобновляет лунную программу и ускоряет создание ядерного космического двигателя
Проект SFERA Live
19 апреля
Российский «Тяжмаш» поставил 3 радиально-осевые турбины для колоссальной гидротехнической стройки в Эквадоре
Проект SFERA Live
15 апреля
«Атомэнергомаш» завершил первые испытания на стенде по тестированию критического оборудования для СПГ-проектов
Проект SFERA Live
14 апреля
Материал создан при поддержке проекта SFERA
#технологии #наука и техника #производство #промышленность #Россия #мирный атом #наука #строительство
Больше интересных статей здесь: Стройка.
Источник статьи: Ученые тринити приступили к освоению ключевых термоядерных технологий с новым токамаком трт, не дожидаясь проекта iter.
