Ждите...
Спасибо.
Закрыть

Ядерный синтез остается лучшим вариантом источника чистой энергии

12.10.2020 14:58

-  100/500
Ядерный синтез остается лучшим вариантом источника чистой энергии

Давно низведенный до "мусорного" уровня целой кучей чистых энергетических технологий из области сбора энергии черных дыр, сейчас ядерный синтез внезапно совершает большой "камбэк", и по вполне весомой причине.

Термоядерный синтез - это не только сверхмощный, но и самый чистый, а также практически безграничный источник энергии, известный человечеству. Фактически это тот самый идеальный источник энергии, который может не только сыграть решающую роль в переходе от "грязного" ископаемого топлива к чистой энергетике, но и привести к завоеванию нашего последнего рубежа: космоса.

Технология ядерного синтеза обладает потенциалом для производства самой безопасной энергией с нулевым уровнем выброса парниковых газов и долгоживущих радиоактивных отходов. Однако, пока практическая термоядерная энергетика на нашей планете по-прежнему остается далеким миражом. И вот, наконец, этот неуловимый источник энергии, возможно, стал ближе к повседневной реальности, чем мы себе представляем.

Расщепление ядра уже давно является самым надежным источником чистой энергии с минимальным временем простоя, хотя и с запятнанной репутацией, если вспомнить Чернобыль, Фукусиму и Три-Майл-Айленд. Ядерный синтез - не только гораздо более мощный источник, чем расщепление. Он несет нулевой риск развития ситуации по чернобыльскому сценарию.

Читайте также: Как превратить жидкий металл в плазму

После 35 лет тщательной и трудоемкой подготовки, а также бесчисленных задержек, ученые начали, наконец, пятилетнюю фазу сборки международного экспериментального термоядерного реактора (ITER), первой в мире установки ядерного синтеза, во французском городке Сен-Поль-Ле-Дюранс.

Финансируемый шестью странами, включая Соединенные Штаты, Россию, Китай, Индию, Японию и Южную Корею, ITER станет крупнейшим в мире реактором типа "токамак". Его стоимость, по различным оценкам, составит около 24 миллиардов долларов, и уже к 2025 году реактор сможет генерировать около 500 МВт термоядерной энергии.

Несколько десятилетий назад Соединенные Штаты и Советский Союз, благодаря своему потенциалу в разработке ядерного оружия, стали первыми странами, проводившими исследования в области термоядерного синтеза. В результате, технология управляемого термоядерного синтеза (УТС) оставалась засекреченной, вплоть до конференции 1958 года "Atoms for Peace" (атомы для мира) в Женеве. В семидесятые годы термоядерные исследования превратились в "большую науку" благодаря прорывам Советского Союза.

Однако, вскоре стало ясно, что из-за высокой стоимости и сложности используемых устройств, практического прогресса в этой области можно достичь только благодаря международному сотрудничеству.

Термоядерный синтез в сущности представляет собой столкновение атомов водорода с достаточной силой, чтобы образовался гелий и высвободилась энергия, эквивалентная МС2 . Это именно тот процесс, посредством которого все звезды, от красных карликов до Солнца и астрономических супер-гигантов генерируют огромное количество энергии, нагреваясь до температуры в 4 миллиона градусов Кельвина или выше.

Ядерный синтез способен генерировать из той же массы топлива в четыре раза большее количество энергии, чем расщепление ядра, технология, используемая в настоящее время во всех ядерных реакторах мира. Колоссальные силы гравитации, которыми обладают Солнце и звезды. Создают условия для протекания термоядерного синтеза при значительно более низких температурах, в то время как небольшая масса Земли (всего 1/330 000 часть массы Солнца) и меньший уровень гравитации означают, что для запуска процесса и его поддержания потребуются гораздо более высокие температуры, порядка сотен миллионов градусов Кельвина.

К сожалению, пока все эксперименты были энергетически негативными, то есть поглощалось больше энергии, чем генерировалось. ITER - это атомная электростанция, предназначенная для демонстрации того, что энергетически позитивная термоядерная технология с нулевым выбросом углерода может стать коммерческой реальностью. В ней планируется использовать реакторы типа "токамак" для того, чтобы изолировать дейтерий-тритиевую плазму с помощью магнитного поля.

Фундаментальная проблема заключается в том, чтобы ITER достигла скорости тепловыделения термоядерной плазмы, превышающей поток энергии, подаваемой в эту плазму. Вполне естественно задаться вопросом, а что изменилось на этот раз, и почему исследователи уверены, что ITER не станет просто еще одним весьма дорогостоящим неудачным экспериментом.

Дело в том, что ученые разработали новый сверхпроводящий материал, по сути, представляющий собой стальную ленту, покрытую оксидом иттрия-бария-меди, или YBCO, который позволяет им создавать более мощные магниты меньших размеров. Это снижает уровень энергии, необходимой для старта реакции термоядерного синтеза.

По словам представителей созданного Еросоюзом совместного предприятия "Fusion for Energy", 18 ниобий-оловянных магнитов, то есть кольцевые электромагнитные катушки, будут использоваться для удержания плазмы при температуре 150 миллионов градусов Цельсия. Мощные магниты будут создавать магнитное поле, равное 11,8 Тесла, что в миллион раз больше, чем естественное магнитное поле Земли. Почти 3 тысячи тонн этих сверхпроводящих магнитов будут соединены 200-километровыми сверхпроводящими кабелями, а температура на отметке минус 269 градусов Цельсия будет поддерживаться крупнейшим в мире криостатом, созданным в Индии.

Европейский Союз берет на себя создание десяти кольцевых электромагнитных катушек, а Япония — девяти. Токамак весом в 23 тысячи тонн рассчитан на производство 500 МВт энергии при затратах тепловой мощности на уровне 50 МВт, что делает его энергетически положительным.

На сегодняшний день существующие в мире 440 ядерных реакторов деления удовлетворяют около 10 процентов мировых потребностей в электроэнергии. Такое же количество термоядерных реакторов могло бы теоретически заменить все угольные электростанции, на которые в настоящее время приходится почти 40 процентов мировой электроэнергии.

Но помимо их невероятных энергетических возможностей, термоядерные реакторы, по утверждениям сторонников этой технологии, являются идеальным источником энергии, поскольку они не могут расплавиться и производят гораздо меньше радиоактивных отходов. Это их коренное отличие от реакторов ядерного расщепления, которые в прошлом не раз становились причиной катастрофы из-за неконтролируемой цепной реакцией распада.

Вот в этом-то и состоит вся ирония ситуации: ядерные реакторы деления остаются единственным реальным источником трития, который должен использоваться в термоядерных реакторах.

Разработчики термоядерного синтеза отдают предпочтение дейтерий-тритиевой плазме по сравнению с дейтерий-дейтериевой главным образом потому, что ее химическая активность в 20 раз выше, и она требует в три раза меньшей температуры для синтеза. В отличие от дейтерия, который легко получают из обычной воды, тритий редко встречается в природе, по той простой причине, что период полураспада этого изотопа водорода составляет всего 12,3 года.

В случае успеха ITER станет первым в мире источником энергии, который вообще не использует встречающееся в природе топливо. Будет интересно посмотреть, достанется ли этой и всем последующим термоядерным станциям в наследство тот позор, который традиционная ядерная энергетика до сих пор пытается стряхнуть.


Источник

0
Уважаемые, гости, если Вам понравилась или наоборот не понравилась новость, оставьте, пожалуйста, Ваш комментарий. Регистрация не займет у Вас времени, Ваше мнение важно для нас. Большое спасибо за Ваше внимание!
Добавить комментарий
Причина жалобы:   

Комментарии к новости (0)

Пока нет комментариев к новости. Вы можете быть первым




Популярные новости

10.06.2013 8:24 - Wiki

Израильтянам ставят на лоб метки

Источник: Мы уже неоднократно публиковали материалы, касающиеся темы нанесения антихристовых начертаний на людей. Некоторые специалисты и эксперты считают, что наносить штрих-код (клеймо, печать) на лоб человека будут при фотографировании на новые биометрические электронные документы (паспорта-карточки).

26.01.2014 17:22 - Сокол

Как работает Государственная Дума в России. Даже нам стыдно…

Источник: Практикант рассказал, как депутаты проводят время в Госдуме. Орфография и пунктуация автора сохранены. “Подошла к концу первая неделя моей практике в одной из святынь российской государственности — Государственной Думе РФ, — пишет блоггер yeenzo.

15.09.2012 9:22 - 555

Говорят, что Путин не настоящий

Источник: Как говорится, факт налицо. Что с внешностью президента? Договорились до того, что Путин, которого мы видим, уже не Путин, а его двойник.

14.11.2019 19:28 - НСМБЖ

Свой среди чужих, или чужой среди своих?

Источник: Зимой 2019 года в блогосферу Гомельщины ворвалось никому ранее неизвестное упитанное бородатое лицо, и практически сходу, с колес начало строить у нас "Страну для жизни".

23.06.2014 9:33 - 555

Что пророчила Ванга про Украину

Источник: Интересно, что в свое время в предсказаниях Ванги был катрен, который все считали фантазией болгарской бабушки: "Крым оторвется от одного берега и прирастет к другому". Ну и впрямь — как может Крым оторваться? Теперь мы увидели, как...

06.04.2012 17:29 - свобода

Кто должен платить долги и кредиты за тех, кто умер

Источник: В середине марта банк "Восточный экспресс" выставил на продажу просроченные кредиты своих умерших заемщиков.

12.08.2014 8:33 - prokrust

Кто сбил малазийский «Боинг» - анализ военного летчика

Источник: Валентин Василеску (Valentin Vasilescu), румынский военный эксперт, пилот и бывший заместитель командующего военным аэропортом "Отопень" изложил свою версию трагедии с малайзийским "Боингом" в небе над Украиной.

21.11.2012 7:33 - Sergey2013

Вертикаль гламурного фашизма

Источник: Новая советница Шойгу Мария Китаева. Групповуха с переодеваниями. Такими кадрами нельзя разбрасываться в Московской области. Надо немедленно тащить ее в Министерство обороны. Там столько вакансий освободилось после сердюковских девок.

02.04.2012 15:28 - свобода

Крупнейшие авиакатастрофы в России за последние 10 лет

Источник: Сегодня пассажирский лайнер ATR-72 разбился при взлете в аэропорту Тюмени. Самолет разрушился при падении и загорелся.

10.06.2014 18:42 - prokrust

Садальский рассказал где живут дети российских чиновник

Источник: Известный актер и блоггер Станислав Садальский 8 июня опубликовал в своем "Живом Журнале" пост "Они любят Россию и российский народ как источник дохода, но видят будущее свое и своих детей на западе". Он активно обсуждается

11.05.2014 22:04 - 555

Как это быть "ватником"

Источник: Недавно в прокате шел фильм А.Германа , по повести Стругацких , "Трудно быть богом" , я его не смотрел. Глядя на всю мою жизнь, мне почему-то захотелось написать, как трудно быть ватником. Почему трудно быть ватником и признаки ватника

27.08.2013 7:45 - солдат

Русский художник Виктор Васнецов "осуждён" посмертно по ст. 282 УКРФ

Источник: Ленинский районный суд в городе Кирове признал картину замечательного русского художника В.М. Васнецова "экстремистской"... Наконец-то "длинные руки" правоохранительной системы дотянулись до главного. Вступило в законную силу решение Ленинского районного суда города Кирова

02.02.2013 14:44 - frend

Рейтинг надежности автомобилей TÜV Report 2013 года

Источник: Ежегодно в Германии проводится оценка миллионов автомобилей на предмет надежности, по результатам которой составляется рейтинг TÜV В нынешнем году эксперты оценили

09.06.2014 7:35 - 555

Задорнов про "особый" украинский народ

Источник: Я уже не раз ранее писал о том, что у античных летописцев первых веков нашей эры существуют записи о том, как древние греки не могли отличить кельтов от венедов: выглядели эти народы одинаково, говорили на очень похожих языках, да и боги их были

30.04.2014 7:08 - 555

Как укрСМИ оболгали Дюжева

Источник: Украинские СМД (средства массовой дезинформации) продолжают упражнения, связанные с тем, кто опубликует самый нелепый материал, "раскрывающий суть кровавого российского вмешательства" на востоке незалежной. "Пресса Украины" на днях решила внести

02.10.2012 19:16 - свобода

Сколько платят органам опеки за изъятие детей?

Источник: На днях в Финляндии сотрудники опеки забрали у гражданки России Анастасии Завгородней четверых детей за "хлопок по попе". Русская женщина, видимо, предстала перед ними таким тираном, что органы опеки забрали даже младенца семи дней от роду.

Вход

Заполните поле
Заполните поле
закрыть