Токамак - может ли ядерный синтез быть реализован в 2035 году?

Международный термоядерный экспериментальный реактор, или ИТЭР, - это проект 30-летней давности, начатый президентом Рональдом Рейганом и советским лидером Михаилом Горбачевым. Этот экспериментальный термоядерный реактор на токамаке, в котором на кону стоят десятки миллиардов долларов, - термоядерный плазменный реактор, в котором чрезвычайно горячая заряженная плазма вращается и генерирует практически безграничную энергию - является одним из немногих чрезвычайно дорогих «миниатюрных солнц» по всему миру.

ядерный синтез будет реализован в 2035 году

Этим реакторам требуются годы, чтобы нагреться до температуры, достаточной для того, чтобы вызвать ядерный синтез. Со временем ИТЭР будет устанавливать все больше и больше деталей, в том числе у специально проложенной тяжелой проезжей части, которая простирается примерно на 65 миль от Средиземного моря до кампуса ИТЭР в Сен-Поль-ле-Дюранс в Провансе, Франция. В ИТЭР заявляют, что в 2025 году токамак все еще планируется включить, что означает, что все детали будут установлены и полностью интегрированы, а реактор будет готов для наращивания температуры.

Затем потребуется еще 10 лет, чтобы реактор достиг термоядерного синтеза. В конечном итоге сторонники ИТЭР говорят, что он произведет в 10 раз больше энергии. Стивен Кривит решительно оспаривает это число и объясняет, почему. Плазма будет производить 1000% энергии, но это число не включает электричество для работы оборудования и электромагнитов. До сих пор производимая энергия не превышала потребляемую.

«Чтобы атомы вращались вокруг внутренней камеры машины, похожей на русскую матрешку, магнит пропустит через них 15 миллионов ампер электричества». В основе токамака ITER лежат дейтерий и тритий, положительно заряженные ионы, которые необходимо нагреть до невероятно экстремальных температур и столкнуть вместе. «Синтез - это процесс, при котором легкие ядра, такие как дейтерий (2H) и тритий (3H), объединяются, чтобы образовать гелий (4He) и нейтрон», - сказал физик и консультант токамака Колин Виндзор. объясняет. Этой реакции при очень высоких температурах будет способствовать 25 000 тонн оборудования ИТЭР.

Даже в этом объяснении Виндзор говорит, что солнечная и ветровая энергия упали в цене намного быстрее, чем предсказывали он и другие эксперты по термоядерному синтезу. Аргумент о том, что эти методы работают только в «непостоянные дни», становится все более и более слабым по мере того, как технологии хранения энергии возникают во всем мире. Энергия термоядерного синтеза через токамак тоже хрупка и может быть прерывистой.

Проекты во многих странах находятся на разных стадиях разработки, и хотя ИТЭР чрезвычайно амбициозен и пользуется поддержкой десятков стран, он также является своего рода «еловым гусем» в мире энергетики. Как ИТЭР вписывается в структуру небольших токамаков по всему миру? У нас есть 15 лет, чтобы это выяснить.

 

Токамак

Электростанции повсюду вырабатывают электричество путем преобразования механической энергии, такой как вращение турбины, в электрическую энергию. На угольной паровой станции при сжигании угля вода превращается в пар, а пар, в свою очередь, приводит в движение турбогенераторы для производства электроэнергии. Сегодня электростанции полагаются либо на ископаемое топливо, либо на ядерное деление, либо на возобновляемые источники, такие как гидроэнергетика.

Токамак - это экспериментальная машина, предназначенная для использования энергии термоядерного синтеза.

Внутри токамака энергия, полученная при слиянии атомов, поглощается в виде тепла стенками сосуда. Как и обычная электростанция, термоядерная электростанция будет использовать это тепло для производства пара, а затем электричества с помощью турбин и генераторов. Однако мы еще не достигли цели. Эксплуатация ИТЭР позволит членам ИТЭР испытать работу с длинными импульсами и многие необходимые технологии в масштабе реактора, но машина не будет оборудована для производства электроэнергии.

Внутри под действием сильной жары и давления газообразное водородное топливо превращается в плазму - горячий, электрически заряженный газ. В звезде, как и в термоядерном устройстве, плазма создает среду, в которой легкие элементы могут сливаться и выделять энергию.

Заряженным частицам плазмы можно придавать форму и управлять ими с помощью массивных магнитных катушек, размещенных вокруг сосуда; физики используют это важное свойство, чтобы удерживать горячую плазму подальше от стенок сосуда. Термин «токамак» происходит от русского аббревиатуры «тороидальная камера с магнитными катушками» (тороидальная камера с магнитными катушками).

Для запуска процесса воздух и примеси сначала удаляются из вакуумной камеры. Затем заряжаются магнитные системы, которые помогают удерживать плазму и контролировать ее, и вводится газообразное топливо. Когда через сосуд проходит мощный электрический ток, газ электрически разрушается, становится ионизированным (электроны отрываются от ядер) и образует плазму.

Когда частицы плазмы получают энергию и сталкиваются, они также начинают нагреваться. Дополнительные методы нагрева помогают довести плазму до температуры плавления (от 150 до 300 миллионов ° C). Частицы, "возбужденные" до такой степени, могут преодолеть свое естественное электромагнитное отталкивание при столкновении с предохранитель, высвобождая огромное количество энергии.

Токамак, впервые разработанный советскими исследователями в конце 1960-х годов, был принят во всем мире как наиболее многообещающая конфигурация магнитного термоядерного устройства. ИТЭР станет крупнейшим токамаком в мире - в два раза больше, чем самая большая машина, работающая в настоящее время, и с объемом плазменной камеры в десять раз.

Город Богов

Американская мафия

Морские девы

Аномальные зоны Молдавии