Злиття, яке триває не секунди, а хвилини. Починається будівництво реактора ІТЕР

У дослідницькому центрі "Кадараш" на півдні Франції (поблизу Марселя) розпочато будівництво великого реактора з термоядерного синтезу. підтримка реакції синтезу набагато довший час, ніж досі відомі генератори (токамаки). Це результат міжнародної діяльності, яка часто порівнюється за своїми масштабами та масштабами з будівництвом Міжнародної космічної станції (МКС). Майбутній експериментальний реактор програми ITER повинен забезпечити процес синтезу протягом декількох хвилин (тобто в багато разів довший, ніж поточний пік можливостей, в порядку секунд).

Офіційне відкриття будівельної дільниці ITER під час проходження відбулося у вівторок, 28 липня цього року. в центрі Кадараче поблизу Марселя. Це наукове починання, але завдяки експериментам, запланованим там у майбутньому, слід створити безпечні промислово ефективні електростанції з великим потенціалом вироблення енергії. Урочисте початок будівництва ІТЕР було спонсоровано Президентом Франції Еммануелем Макроном, який брав участь у заході віддалено, разом з представниками багатьох країн, що беруть участь у цій діяльності.

Фінансово та науково залучені до проекту в основному: Європейський Союз, Японія, Росія, США, Китай (з 2003 р.), Південна Корея (з 2003 р.) Та Індія (з 2005 р.). Польські спеціалісти (включаючи технологічний університет у Лодзі) також мають свій технічний та дослідницький внесок. Загалом 35 країн продовжують брати участь у різних формах та масштабах.

ІТЕР не буде виробляти електроенергію (вироблена енергія буде розсіюватися у вигляді тепла) — це типово експериментальна установка, яка також демонструє технологію та дослідницький потенціал. Він повинен використовуватися для дослідження можливостей ефективного використання керованого ядерного синтезу у великих масштабах. Перші електростанції такого типу мають почати працювати в 2040-2050 роках, згідно з прогнозами деяких дослідників. У свою чергу, перші експерименти в ІТЕР очікуються в 2025 році.

У чому полягає основна відмінність функціонування термоядерного реактора від класичної атомної електростанції? Доктор Марцін Якубовський з Інституту фізики плазми Макс Планк у Грейфсвальді (Німеччина), з наукової точки зору, різниця значна: в атомній електростанції енергія отримується від розпаду важких радіоактивних ізотопів. Однак у електростанції з термоядерними синтезами це буде зворотно-орієнтований процес — злиття легких ізотопів водню. "Це призводить до досить суттєвих відмінностей. Для звичайного їдця хліба важливі два: ніколи не буде неконтрольованої ланцюгової реакції в термоядерному реакторі, тому немає небезпеки виходу з ладу, як у Фукусімі чи Чорнобилі. Друга відмінність — відсутність радіоактивних відходів, які потрібно зберігати тисячі років у безпечному місці », — наголошує вчений, який є представником ЄС у Міжнародної фізичної діяльності Токамака — підрозділі, який координує експерименти фізиків, що готують наукову базу для ІТЕР.

зображення
ТокамакКСТАР в Південній Кореї. Рис. Вікісховище / Мішель Макканьян [CC BY-SA 3.0]

Реактор ІТЕР побудований як токамак — пристрій, що дозволяє здійснювати керовану термоядерну реакцію. Такі реакції відбуваються в природі — вони є (крім гравітаційної взаємодії) основним джерелом енергії зірок. На думку експертів, побудова реактора, здатного проводити подібні реакції, допоможе вирішити проблему виробництва чистої електрики. На практиці це означає, що в майбутньому токамаки можуть використовуватися для виробництва електроенергії, не забруднюючи навколишнє середовище.

"Заплановані електростанції для плавлення не будуть дослідницькими пристроями, їм не знадобляться дорогі інструменти для випробування плазми (завдяки яким можна діагностувати та контролювати параметри розряду — примітка редактора), що потрібно ІТЕР. Щодо витрат, вони сьогодні високі, але вам потрібно подивитися до інших джерел енергії. Фотоелектрики та енергія вітру, що використовуються досить широко сьогодні, здавалися дорогим захопленням найбагатших країн два десятиліття тому. Сьогодні електроенергія, отримана від поновлюваних джерел енергії, дешевша, ніж вироблена з вугілля ", — наголошує доктор Якубовський.

За його словами, ідея побудувати найбільший реактор у світі народилася в 1985 році. Це сталося під час зустрічі президента США Рональда Рейгана з генеральним секретарем СРСР — Михайлом Горбачовим у Женеві.

"Здавалося, що спільний проект наблизить дві сили. Історія перетворилася, коли вона йшла, СРСР припинив своє існування. Ідея ІТЕР, однак, вижила. Угода про будівництво цього пристрою була остаточно підписана лише в 2006 році, тим часом до проекту приєдналися Японія та Південна Корея, Китай, Індія та Європейський Союз, які в даний час є головною рушійною силою побудови цього експерименту ", — зазначив учений.

Якубовський повідомляє, що вартість ІТЕР становить приблизно 22 млрд. Євро, з яких майже половину покриває Європейський Союз. "Здається, це багато, але порівняно з іншими проектами. За оцінками, вартість виявлення бозона Хіггса становить приблизно 13 мільярдів доларів, витрачених на будівництво та експлуатацію Великого адронного колайдера в Женеві. Вартість будівництва сучасної атомної електростанції становить кілька мільярдів євро" — обчислює.

Щойно розпочатий реактор буде величезним — розрядна камера повинна становити 840 м3, а її цільова маса — 23 000 м3. тон.

Вчені IT кафедри мікроелектроніки та інформаційних технологій Лодзкого технологічного університету також беруть участь у проекті ITER. Вони розробляють підсистеми ІС (приладів та контролю), забезпечуючи стабільний контроль токамаку, гарантуючи безпеку праці, діагностику плазми та дозволяючи проводити фізичні огляди.

Джерело: www.naukawpolsce.pap.pl

Facebook Comments