на тему (стр. 4 из 4)
Дальше – демонстрация управляемой реакции синтеза с термоядерной мощностью несколько сотен мегаватт и отработкой технологии ее практического использования. Для реализации этого шага Россия, Европа, США и Япония решили объединить свои научные, технические и финансовые усилия для совместной разработки технического проекта первого в мире экспериментального термоядерного реактора, получившего название ИТЭР (ITER – International Thermonuclear Experimental Reactor). Эта идея была выдвинута и активно поддержана президентами М. Горбачевым, Р. Рейганом и Ф. Миттераном. Работа над эскизным проектом реактора началась в 1988 году, а в 1992 году было подписано Международное соглашение о разработке технического проекта реактора ИТЭР и международная команда специалистов приступила к работе. Председателем руководящего органа Международного проекта – Совета ИТЭР, был избран академик Е.П. Велихов.
2.7. Основные программные цели проекта ИТЭР
1) Демонстрация научно технической осуществимости использования термоядерной энергии промышленных масштабов в мирных целях
2) Достижение зажигания контролируемой термоядерной реакции при десятикратном превышении термоядерной мощности над мощностью, затраченной на создание и нагрев плазмы
3)Демонстрация режима длительного горения плазмы
4)Разработка систем и технологий, необходимых для энергетического термоядерного реактора, и их испытание в интегрированном виде.
Технический проект реактора ИТЭР завершен в 2001 году.
В рамках Федеральной целевой программы ≪Международный термоядерный экспериментальный реактор ИТЭР≫ Россия приняла участие в разработке, изготовлении прототипов и испытании основных элементов реактора.
 | |||
 | |||
 | |||
 | |||
 | |||
Схема реактора ИТЭР:
габаритные размеры реактора ~ 40 х 40 метров
1 – центральный соленоид (индуктор); 5 – криостат
2 – катушки полоидального магнитного поля; 6 – дивертор
3 – катушка тороидального магнитного поля;
4 – вакуумная камера;
Схема реактора ИТЭР в основном повторяет классический российский токамак, рожденный в давние 60-е годы ХХ века. Существенными техническими отличиями от первых токамаков являются введении дивертора – устройства для очистки плазмы от ≪примесей≫, вытянутое по вертикали поперечное сечение плазмы и использование сверхпроводников для создания магнитных полей в реакторе. Последнее принципиально, так как будущий энергетический реактор бесперспективно делать с проводниками из меди.
Предусматриваются два этапа работы реактора ИТЭР. На первом этапе реактор будет работать в импульсном режиме при мощности термоядерных реакций 400–500 МВт и длительности импульса ~ 400 с. На втором этапе будет отрабатываться режим непрерывной работы реактора, а также система воспроизводства трития. При непрерывной работе реактора в течение одного года с термоядерной мощностью 500 МВт потребление трития из внешних источников составит 20 кг.
2.9 Проектные параметры реактора ИТЭР
Проектные параметры реактора ИТЭР:
Полная термоядерная мощность, МВт 500(700)
Отношение термоядерной мощности к мощности дополнительного нагрева, Q ≥ 10
Средняя нейтронная нагрузка на стенку, МВт/м2 0,57(0,8)
Время горения плазмы в индуктивном режиме, с ≥400
Большой радиус плазмы, м 6,2
Малый радиус плазмы, м 2,0
Ток плазмы, МА 15 (17)
Тороидальное магнитное поле на оси, Тл 5,3
Объем плазмы, м3 837
Площадь поверхности плазмы, м2 678
Мощность дополнительного нагрева, МВт 73
В термоядерном реакторе физически невозможен ≪разгонный≫ (взрывной) характер процесса. Безопасность термоядерного реактора обеспечивается за счет реализации концепции глубоко эшелонированной защиты, основанной на применении трехступенчатой системы физических барьеров на пути распространения ионизирующего излучения, радиоактивных и токсических веществ в окружающую среду, системы мер по защите физических барьеров и сохранению их эффективности, а также по защите персонала, населения и окружающей среды. Проект ИТЭР отвечает следующему требованию безопасности: при любых авариях уровень воздействия на окружающую среду не требует эвакуации населения.
В сооружении реактора принимают участи семь стран: Европейский Союз, Китай, Индия, Япония, Республика Корея, Россия, США. Полная стоимость сооружения реактора ИТЭР оценивается в 5 млрд. евро. Доля России в сооружении – до 10% от стоимости(поставка оборудования).
Срок строительства 8-10 лет.
Место строительства: Кадараш, Франция.
Комплекс ИТЭР – это площадка размером 0,4 х 0,6 км.
2.12. Вклад России в реактор ИТЭР
Вклад России в проект ИТЭР заключается в поставках высокотехнологичного оборудования, основных систем реактора, разработкой и испытанием прототипов которого российские специалисты занимались на стадии технического проекта реактора ИТЭР.
В России изготовлена уникальная катушка –вставка для испытания кабеля в условиях, приближенных к работе реактора ИТЭР. На стенде в Японии прошли ее успешные испытания. Россия технологически готова к поставке сверхпроводящего кабеля и катушек для магнитной системы ИТЭР.
Что даст России участие в реализации проекта ИТЭР:
* Будет признан научный приоритет России, предложившей миру концепцию установок Токамак в качестве реального пути создания термоядерной энергетики.
* Россия станет полноправным участником отработки технологий получения энергии управляемого термоядерного синтеза на реакторе ИТЭР для практических целей и будет обладать научной и технологической базой данных, необходимых для создания новой энергетики будущего.
* Участие России в сооружении реактора путем изготовления и поставки его элементов позволит создать передовые промышленные технологии и увеличить долю этих технологий в структуре российского экспорта, а также будет способствовать созданию в нашей промышленности современной международной системы контроля качества и сертификации продукции.
* Россия получит уникальный опыт сооружения и эксплуатации энергетических термоядерных реакторов и обеспечит подготовку научных и инженерных кадров для создания будущих энергетических термоядерных реакторов в нашей стране.
2.13. Общие сведения о термоядерном оружие
Термоядерное оружие (Водородная бомба) — тип оружия массового поражения, разрушительная сила которого основана на использовании энергии реакции ядерного синтеза лёгких элементов в более тяжёлые (например, синтеза одного ядра атома гелия из двух ядер атомов дейтерия (тяжёлого водорода)), при которой выделяется колоссальное количество энергии. Имея те же поражающие факторы, что и у ядерного оружия, термоядерное оружие имеет намного большую мощность взрыва. Теоретически она ограничена только количеством имеющихся в наличии компонентов. Следует отметить, что часто упоминаемое утверждение о том, что радиоактивное заражение от термоядерного взрыва гораздо слабее, чем от атомного, касается реакций синтеза, которые используются только совместно с гораздо более «грязными» реакциями деления. Термин «чистое оружие», появившийся в англоязычной литературе, к концу 1970-х годов вышел из употребления. На деле всё зависит от выбранного типа реакции, используемой в том или ином изделии. Так, включение в термоядерный заряд элементов из урана-238 (При этом, используемый в водородной бомбе уран-238, распадается под действием быстрых нейтронов и даёт радиоактивные осколки. Сами нейтроны производят наведённую радиоактивность.) позволяет намного (до пяти раз) повысить общую мощность взрыва, но значительно (в 5-10 раз) увеличивает количество радиоактивных осадков.
Список используемой литературы:
- И.А.Котельников, Семинар плазменных лабораторий ИЯФ, 2007
-Энергетика будущего Международный проект ИТЭР,2005
-nano-news.net «Россия поставит для проекта ИТЭР оборудование на 100 млн евро», 2011
-iter.org, 2011
-iteerf.ru, 2011