Возвращение синтеза: термоядерный энергетика

      Комментарии к записи Возвращение синтеза: термоядерный энергетика отключены

Возвращение синтеза: термоядерный энергетика

    Миклош Порколаб с созданной в MIT экспериментальной установкой «Парящий диполь», которая оказывает помощь укротить турбулентность плазмы

Использование ископаемого либо ядерного горючего сопровождается огромным числом вредных отходов. Термоядерные электростанции не загрязняют внешнюю среду. По оценке исследователей из Лаборатории физики плазмы Принстонского университета (Плэйнсборо, Нью-Джерси), электростанция мощностью в 1000 МВт, трудящаяся на термоядерном синтезе, будет создавать около 1,5 кг отходов в сутки, тогда как угольная электростанция той же мощности дает 31 тыс. т отходов.

Не смотря на то, что работа таковой станции и формирует некий уровень радиации, наряду с этим не образуется ничего аналогичного смертельно страшным радиоактивным отходам, получающимся при делении атомов урана в реакторе АЭС.

Добывание огня

Синтез происходит, в то время, когда атомы водорода (каковые по собственной природе должны отталкиваться друг от друга) сжимаются совместно так хорошо, что сливаются воедино. В следствии образуются атомы гелия и освобождается огромное количество энергии. Как продемонстрировали опробования водородных бомб, проводившиеся в 1950-е годы Рабочей группой по ядерной энергии США, слияние атомов, содержащихся в нескольких килограммах водорода, дает энергию, достаточную для уничтожения какого-нибудь островка в Тихом океане.

Если бы удалось обучиться руководить реакцией синтеза, эта энергия имела возможность бы быть использована, к примеру, для образования пара, крутящего турбины электрогенераторов.

Сырые спички

Изначально ученые думали, что тяжелее всего будет достигнуть температур в много миллионов градусов, при которых происходит слияние трития и дейтерия — двух редких форм водорода.

От применения простого водорода было нужно отказаться, поскольку оно потребовало бы таковой большой температуры, которую не выдержал бы ни один из существующих материалов. Применение чистого дейтерия рассматривалось, вместе с тем было отвергнуто изза неподходящих температурных пределов.

Израсходовав около $50 млрд из средств плательщиков налогов, исследователи обучились зажигать пламя. Сейчас необходимо обучиться его поддерживать. Подобно тому, как пламя свечи колеблется на сквозняке, реакция синтеза испытывает постоянные толчки потоков, появляющихся в магнитной «бутылки», в которой кружатся плазменные вихри.

С каждым годом предполагаемая дата рождения термоядерных генераторов отодвигалась все дальше и дальше в будущее.

«В первой половине 80-ых годов двадцатого века правительство США сделала вывод, что энергетический кризис миновал и разработку новых энергетических разработок возможно дать частным компаниям», — говорит Стивен Дин, глава Комитета по термоядерной энергетике, образовательной группы, базирующейся в Мэриленде. Во второй половине 90-ых годов XX века Министерство энергетики совсем перекрыло кран, прекратив финансирование участия США в создании Международного термоядерного экспериментального реактора (ITER).

Данный проект, ценой в $14 млрд, разрабатывается сейчас на деньги Канады, Европы и японии. Строительство реактора будет, по всей видимости, осуществляться около города Клэрингтона (провинция Онтарио, Канада). Не смотря на то, что канадское правительство уже приступило к работам по оценке экологического результата, сроки начала строительства до тех пор пока малоизвестны.

Физика плазмы практически была забыта вследствие того что американские ученые не имели ни мельчайших надежд на финансирование. В прошедшем сезоне Национальный совет по научным изучениям (NRC) сухо сказал, что из 1300 физиков, трудящихся в 25 исследовательских отделах ведущих университетов, лишь трое молодых ученых на должности доцентов занимались физикой плазмы.

Новая заря

В текущем году наконец показались показатели улучшения — в первый раз за более чем десятилетие. В феврале ректор Калифорнийского университета в Риверсайде Рэймонд Орбах был назначен директором научного отдела Министерства энергетики США. Орбах — доктор физических наук и ранее трудился в университетах Англии, Франции и Израиля.

Ученые, занимающиеся проблемами синтеза, находят в нем именно то сочетание технических дипломатических талантов и знаний, которое нужно Соединенным Штатам для восстановления нарушенных связей с ITER. Как заявил на встрече

министров «громадной восьмерки», проходившей в мае 2002 года в Детройте, американский глава минэнерго Спенсер Абрахам, «президент Буш особенно интересуется потенциалом ITER и просил нас без шуток изучить возможность участия США в этом проекте».

Министерство кроме этого давало слово исследователям расширить годовой бюджет Программы термоядерной энергетики к 2006 году с нынешних приблизительно $225 млн до $337 млн.

Всплески оптимизма по поводу производства энергии при помощи термоядерного синтеза случались и раньше, но сейчас эти настроения опираются на более жёсткие научные основания. «моделирование и Теория смогут сейчас обеспечить более глубокое лучшее причин руководство и понимание нестабильности проведением опытов, — говорится в отчете об изучении состояния физики плазмы, совершённом NRC в 2002 году. — Главные экспериментальные и теоретические средства изучения в основном уже созданы, и их объединение, происходящее на данный момент, должно привести к качественному скачку в движении программы к научным открытиям».

«Говоря более конкретно, мы наконец приблизились к техническому ответу основной неприятности, которая мешала формированию термоядерных автомобилей первого поколения, — неосуществимости руководить турбулентностью во взбаламученной массе плазы, удерживаемой в магнитной ловушке, — растолковывает Миклош Порколаб, директор синтеза физики и Центра плазмы Массачусетского технологического университета (MIT) в Кембридже. — Мы продемонстрировали, что возможность избавиться от турбулентности в принципе существует. С моей точки зрения, это совсем умопомрачительное достижение.

При соответствующем федеральном финансировании прототип термоядерного реактора имел возможность бы быть испытан всего через 30−40 лет. А к середине столетия станет вероятным и запуск промышленного реактора».

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№4, февраль 2003).

Термоядерный синтез. Энергия будущего | Большой скачок


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: