Réaktor Fusion di dunya. reaktor fusi kahiji

Kiwari, loba nagara anu nyokot bagian dina panalungtikan fusi. Pamingpin nu di Uni Eropa, Amerika Serikat, Rusia jeung Jepang, bari program Cina urang, Brazil, Kanada jeung Korea nu beuki gancang. Dina awalna, Réaktor fusi di Amérika Serikat jeung Uni Soviét geus numbu ka ngembangkeun pakarang nuklir sarta tetep rusiah dugi ka konferensi "Atom pikeun Peace", nu dilaksanakeun di Jenéwa dina 1958. Saatos kreasi panalungtikan tokamak Soviét tina fusi nuklir dina 1970-an eta geus jadi "elmu badag". Tapi biaya na pajeulitna alat geus ngaronjat kana titik anu kerjasama internasional éta hijina kasempetan pikeun pindah ka hareup.

Réaktor Fusion di dunya

Ti 1970-an, awal pamakéan komérsial énergi fusi anu terus ditunda salila 40 taun. Sanajan kitu, loba anu geus lumangsung di taun anyar, nyieun mangsa ieu bisa jadi disingget.

Diwangun sababaraha tokamaks, kaasup nu jet Éropa, Britania jeung tihang térmonuklir Experimental reaktor TFTR di Princeton, AS. Proyek ITER internasional ayeuna kaayaan pangwangunan di Cadarache, Prancis. Bakal jadi tokamak pangbadagna anu bakal dianggo dina taun 2020. Dina 2030, Cina bakal diwangun CFETR, anu bakal ngaleuwihan ITER nu. Samentara éta, Cina konduktor panalungtikan kana hiji superconducting tokamak wétan eksperimen.

Réaktor Fusion tipe lianna - stellarators - oge populer di kalangan peneliti. Salah sahiji LHD pangbadagna,, ngagabung Institute Nasional Jepang keur Fusion dina 1998. Hal ieu dipaké pikeun milari konfigurasi pangalusna tina kurungan plasma magnét. Jerman Max Planck Institute keur jaman ti 1988 nepi ka 2002, dipigawé panalungtikan dina Wendelstein 7-AS reaktor di Garching, sarta ayeuna - di Wendelstein 7-X, konstruksi nu lumangsung leuwih ti 19 taun. TJII stellarator sejen dioperasikeun di Madrid, Spanyol. Di Amérika Sarikat Princeton laboratorium plasma Fisika (PPPL), dimana manehna ngawangun reaktor fusi nuklir mimiti tipe ieu taun 1951, dina taun 2008 eta dieureunkeun pangwangunan NCSX alatan overruns ongkos jeung kakurangan waragad.

Sajaba ti éta, prestasi signifikan dina hasil panalungtikan tina fusi inersial. Gedong Nasional ignition fasilitas (NIF) patut $ 7 miliar di Lawrence Livermore Nasional Laboratorium (LLNL), dibiayaan ku Administrasi Kaamanan Nuklir Nasional, ieu réngsé dina bulan Maret 2009, Perancis laser Mégajoule (LMJ) dimimitian gawé dina Oktober 2014. Réaktor Fusion maké lasers dikirimkeun dina sababaraha billionths tina kadua kira 2 juta joules énergi lampu di hiji ukuran udagan sababaraha milimeter ngamimitian fusi nuklir. Tujuan utama NIF na LMJ mangrupa panalungtikan pikeun ngarojong program pakarang nuklir nasional.

ITER

Dina 1985, Uni Soviét diusulkeun pikeun ngawangun generasi tokamak hareup bareng jeung Éropa, Jepang jeung Amérika Serikat. karya ieu dipigawé dina naungan IAEA. Dina periode ti taun 1988 nepi ka 1990 eta dijieun dina Draf mimitina tina térmonuklir Experimental reaktor Internasional nu ITER, anu ogé hartosna "rupa" atawa "perjalanan" dina basa Latin, dina urutan ngabuktikeun fusi éta bisa ngahasilkeun leuwih énergi ti dinya absorbs. Kanada sareng Kazakhstan nyandak bagian dimédiasi ku Euratom jeung Rusia visinil.

Sanggeus 6 taun Déwan ITER disatujuan rarancang reaktor kompléks munggaran dumasar kana fisika ngadegkeun tur téhnologi patut $ 6 milyar. Mangka AS kaluar tina konsorsium, nu kapaksa ngabagi dua waragad sarta ngarobah proyek. hasilna ieu ITER-karya patut $ 3 milyar., Tapi Anjeun bisa ngahontal réaksi timer sustaining, sarta kasaimbangan positif kakuatan.

Dina 2003, Amérika Serikat sakali deui ngagabung konsorsium, sarta Cina ngumumkeun kahayang maranéhna pikeun ilubiung dina eta. Hasilna, dina pertengahan 2005, mitra sapuk kana pangwangunan ITER di Cadarache di Prancis kidul. EU jeung Perancis geus dijieun satengah tina eur 12,8 milyar, bari Jepang, Cina, Koréa Kidul, Amérika Serikat tur Rusia - 10% tiap. Jepang nyadiakeun komponén tinggi ngandung instalasi ngarugikeun IFMIF 1 milyar dimaksudkeun pikeun bahan uji sarta miboga hak ngadegkeun reaktor test salajengna. The total biaya ITER ngawengku satengah biaya hiji konstruksi 10 taun sarta satengah - dina 20 taun operasi. India jadi anggota VII A ITER di telat 2005

The percobaan anu dimimitian dina 2018 kalawan ngagunakeun hidrogen guna nyingkahan aktivasina tina magnet. Ngagunakeun plasma DT teu disangka saméméh 2026

Tujuan ITER - ngamekarkeun megawatt 500 (sahenteuna pikeun 400 detik) ngagunakeun kakuatan input kirang ti 50 MW tanpa generating listrik.

Dvuhgigavattnaya Demo démo tutuwuhan baris ngahasilkeun badag skala produksi listrik dina dasar permanén. Desain konseptual demo bakal réngsé ku 2017, sarta konstruksi na bakal ngamimitian di 2024. Mimitian bakal lumangsung di 2033.

jet

Dina 1978, EU (Euratom, Swédia jeung Swiss) geus dimimitian hiji proyék jet Éropa joint di Inggris. Jet ayeuna teh tokamak operasi panggedena di dunya. reaktor Saperti JT-60 ngoperasikeun di National Institute Jepang fusi, tapi ngan jet mungkin nganggo suluh deuterium-tritium.

reaktor nu diawalan dina taun 1983 sarta éta percobaan mimiti nu dikawasa fusi térmonuklir ka 16 MW dilaksanakeun dina bulan Nopémber 1991 pikeun 5 MW kadua jeung kakuatan stabil jeung plasma deuterium-tritium. Loba percobaan geus dilakukeun pikeun diajar sirkuit pemanasan jeung téhnik lianna di béda.

perbaikan salajengna perhatian jet nu ngaronjatkeun kapasitas na. reaktor ci tihang anu dimekarkeun kalawan jet na ITER mangrupa bagian tina proyek.

K-béntang

K-béntang - superconducting tokamak Korea Institute Nasional pikeun Studi Fusion (NFRI) dina Daejeon, nu dihasilkeun plasma kahijina dina pertengahan 2008. Ieu pilot project ITER, anu mangrupa hasil kerjasama internasional. radius Tokamak tina 1,8 m - reaktor munggaran employing magnet superconducting Nb3Sn, sami nu bakal dipaké dina ITER. Salila Fase kahiji, nu réngsé dina 2012, K-béntang kungsi ngabuktikeun viability téknologi dasar sarta pikeun ngahontal durasi pulsa plasma ka 20 detik. Dina fase kadua (2013-2017) dilumangsungkeun nepi diajar modernisasi na pulsa panjang nepi ka 300 s dina modeu H, sarta transisi ka kacida AT-mode. Tujuan fase katilu (2018-2023) nyaéta pikeun ngahontal prestasi tinggi na efisiensi dina modeu pulsa panjang. Dina hambalan 4 (2023-2025) bakal diuji téhnologi demo. alat nu teu sanggup digawé kalawan tritium DT na suluh kagunaan.

K-demo

Dirancang di kolaborasi jeung Princeton Plasma Fisika Laboratorium (PPPL) AS Departemen Energi jeung Institute NFRI Koréa Kidul, K-demo kedah lengkah saterusna ka arah kreasi Réaktor komérsial sanggeus ITER, sarta bakal tutuwuhan kakuatan munggaran sanggup generating kakuatan ka grid listrik, nyaéta, 1 juta kilowatts ka sababaraha minggu. diameter na bakal 6,65 m, sarta eta bakal boga modul simbut dihasilkeun ku demo proyék. Kamentrian Atikan, Élmu jeung Téhnologi Koréa ngarencanakeun pikeun investasi di dinya ngeunaan hiji triliun won Korea ($ 941 juta).

wetan

pilot Cina ningkat superconducting tokamak (wétan) di Institute of Fisika di Cina Hefee dijieun hidrogén hawa plasma 50 juta ° C sarta diteundeun deui keur 102 detik.

TFTR

The Amérika PPPL laboratorium TFTR reaktor térmonuklir eksperimen digarap ti 1982 nepi ka 1997. Dina Désémber 1993, manéhna jadi TFTR tokamak magnét kahiji, anu dijieun percobaan éksténsif ku plasma deuterium-tritium. Di handap, reaktor nu dihasilkeun catetan bari dikawasa kakuatan 10.7 MW, sarta dina 1995, catetan ngeunaan suhu ieu kahontal gas ionized ka 510 juta ° C. Sanajan kitu, instalasi teu sukses kakuatan breakeven fusi, tapi geus hasil kaeusi tujuan ngarancang hardware, nyieun kontribusi signifikan pikeun ITER.

LHD

LHD dina Institute Jepang Nasional pikeun fusi nuklir di Toki, Préféktur Gifu, ieu stellarator panggedena di dunya. Dimimitian reaktor fusi dilaksanakeun dina 1998, jeung manehna geus nunjukkeun kualitas kurungan plasma, comparable kana pamasangan utama lianna. Ieu ieu ngahontal 13,5 hawa ion keV (ngeunaan 160 juta ° C) sarta énergi 1,44 MJ.

Wendelstein 7-X

Sanggeus taun nguji, dimimitian dina ahir 2015, dina suhu hélium dina waktu anu singget geus ngahontal 1 juta ° C. Dina 2016 The reaktor térmonuklir ku plasma hidrogén maké 2 MW, hawa nu ngahontal 80 juta ° C pikeun saparapat tina kadua. W7-X stellarator teh panggedena di dunya sarta rencanana janten di operasi kontinyu pikeun 30 menit. Biaya reaktor nu amounted mun € 1 milyar.

NIF

Fasilitas ignition Nasional (NIF) dina ieu réngsé dina bulan Maret 2009, Lawrence Livermore Nasional Laboratorium (LLNL) sataun. Ngagunakeun 192 balok laser na, anu NIF sanggup concentrating 60 kali leuwih énergi ti sagala sistem laser saméméhna.

fusi tiis

Dina Maret 1989, dua peneliti, Amérika Stenli Pons sarta Martin Fleischmann Briton, ceuk maranéhna geus meluncurkan reaktor fusi tiis desktop basajan, operasi dina suhu kamar. Prosésna diwangun dina éléktrolisis cai beurat ngagunakeun éléktroda palladium nu inti deuterium anu ngumpul sareng dénsitas luhur. Para panalungtik ngajawab yén ngahasilkeun panas, nu bisa dipedar ngan dina watesan proses nuklir, kitu ogé aya produk sisi sintésis, kaasup hélium, tritium sarta neutron. Sanajan kitu, experimenters sejenna gagal pikeun ngayakeun réplikasi pangalaman ieu. Kalolobaan masarakat ilmiah teu yakin yén Réaktor fusi tiis anu nyata.

réaksi nuklir low-énergi

Diprakarsai ku klaim panalungtikan "fusi tiis" dituluykeun dina widang énergi low réaksi nuklir, kalawan sababaraha rojongan empiris tapi teu ditarima sacara umum katerangan ilmiah. Evidently, interaksi nuklir lemah (teu kakuatan kuat, saperti dina fisi nuklir atawa sintésis) anu dipaké pikeun nyieun jeung newak ti neutron. Percobaan kaasup penetrasi hidrogén atawa deuterium ngaliwatan ranjang katalis jeung réaksi kalayan logam. Para panalungtik ngalaporkeun release énergi anu ditalungtik. Conto praktis utama réaksi hidrogén ku bubuk nikel jeung panas, jumlahna tina nu gede ti bisa mere reaksi kimia naon baé.