Reaktorên Fusion di cîhanê de. Reaktora fusion yekem

Îro, li gelek welatan beşdar in di lêkolînên fusion. Rêberên li Yekîtiya Ewropayê, Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê, Rûsya û Japonyayê ne, dema ku bernameyeke Çîn, Brazîl, Kanada û Koreya bi lez zêde dibin. Di destpêkê de, reaktorên fusion li Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê û Yekîtiya Sovyetê ji bo pêşvebirina çekên navokî girêdayî dîtin û bi dizî, heta ku di konferansê de "atoma ji bo aştîyê" ku li Cenevre û li sala 1958 hate lidarxistin ma. Piştî damezrandina lêkolîn tokamak Sovyetê yên fusion atomî di salên 1970'î de bûye "zanist mezin". Lê, heqê û tevliheviya cîhazan de hatiye ji bo xala zêde ku hevkariya navneteweyî de bi tenê derfeta pêş bû.

reaktorên Fusion di cîhanê de

Ji ber ku di salên 1970yê de, di destpêkê de ji bikaranîna bazirganî yên enerjiyê fusion, her tim ji bo 40 salan bi paş xist. Lê belê, gelek cara di salên dawî de qewimî, çêkirina vê pêvajoyê de dibe ku bên kurtkirin.

çend tokamaks avakirin, di nav wan de JET Ewropa, Brîtanya û mast termonukleer Experimental Reactor TFTR li Princeton, USA. Ev projeya navneteweyî iter niha di qonaxa avakirinê de li Cadarache, France e. Ev dê bibe mezintirîn tokamak ku di salên 2020 de kar bikin. Li sala 2030, Çîn, wê bê avakirin CFETR, ku iter şexsiyetan wê. Di vê navberê de, li Çînê lêkolîn, li ser EAST superconducting tokamak experimental.

reaktorên Fusion type din - stellarators - her gel di nav lêkolîneran. Yek ji mezintirîn, LHD, Enstîtuya Neteweyî ya Japanese ji bo tevlî Fusion di sala 1998 de. Ev tê bikaranîn, ji bo lêgerînê ji bo baştirîn veavakirina hucreya plasma magnetic. German Max Planck Institute ji bo dema ji 1988 heta 2002, lêkolîn li ser Wendelstein 7-AS reaktora li Garching birêvebirin, û niha - at Wendelstein 7-X, çêkirina ku zêdetir ji 19 salan dom kir. Din TJII stellarator li Madrid, Spain emeliyatkirin. Li Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê Princeton laboratorê de Plasma Physics (PPPL), ku ew li ku cara yekemîn reaktora fusion navokî yên bi vî rengî, di 1951 avakirin, di sala 2008 de jî ji ber dagir mesrefa û kêmbûna fînansmanê rawestandin avakirina NCSX.

Li gel vê, destkeftên giring yên vê lêkolînê de ji fusion inertial. Building Ignition Neteweyî ya Polîsan (nif) hêjayî 7 milyar $ li Laboratory Lawrence Livermore Neteweyî (LLNL) tê fînansekirin, ji aliyê Rêveberiya Ewlekariya Nukleer ya Netewî, di adara 2009 de temam bû, ya French Laser Mégajoule (LMJ) kar di cotmeha 2014 de dest pê kir. reaktorên Fusion bikaranîna taximê di nava çend billionths yên diduyan de nêzîkî 2 milyon Joules enerjiya ronahiyê li size hedefa çend milîmetroyan teslîmî dest bi fusion navokî. Armanca sereke ya nif û LMJ lêkolîn ji bo piştgiriya bernameyên çekên nukleerî yên netewî ye.

iter

Di 1985 an de, di Yekîtîya Sovyetê pêşniyar bo avakirina tokamak nifşê nû bi hev re bi Ewrûpa, Asya û li Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê. Di vê xebatê de di bin çavdêriya IAEA pêk hat. Di vê pêvajoyê de ji 1988 heta 1990 ev yekem pêşnûmeya me ya termonukleer Experimental Reactor Navnetewî ya iter, ku bi wateya "rê" an "sefer" di Latin de, ji bo ku îspat bikin, ku fusion dikarin enerjiyê zêdetir berhem ji ev xewan hat afirandin. Kanada û Kazaxistanê hildan part by Atomic û Rûsya di navbear, bi rêzê.

Piştî 6 salan ji Konseya iter erê yekem design reaktora kompleks li ser fîzîka û teknolojiya hêjayî 6 milyar $ avakirin. Hingê Amerîka ji konsorsiyuma, ku bi darê zorê ji bo nîvkirin mesrefên û guhertina kişand. Di encamê de li iter-FT hêjayî 3 milyar $. Bû, lê belê tu kardaneweyek self--ku, û bi parsenga erênî ya hêza bidestveanîna.

Di sala 2003 de, Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê careke din tevlî konsorsiyuma, û Çînê da zanîn ku daxwaza xwe ya ji bo beşdarbûna di nav wê de. Di encama çalakiyê de, di nîvê-2005, li hevparên li ser avakirina iter li Cadarache li başûrê Fransayê li hev. YE û Fransa nîvê 12.8 milyar EUR kiriye, dema ku Japonya, Çîn, Koreya Başûr, Amerîka û Rûsyayê - 10% hev. Japan provides pêkhateyên bilind de sazkirina mesrefa IFMIF 1 milyar ye, lewma ji bo materyalên ji îmtîhana û mafê çêkirina reaktora test din hebûn. Mesrefa liserhev ya iter de nîvê mesrefa a çêkirina 10-salî û nîv - li ser 20 salan ji operasyonê. India endamê heftan ya iter di dawiya 2005 bû

Ceribandinên in ku dest li sala 2018 bi bikaranîna hydrogen in da ku ji activation ji magnets. Bikaranîna di nêv de DT ji berî 2026 li bendê ne

Armanca iter - pêşxistina 500 megawatî (qet nebe ji bo 400 seconds) bikaranîna hêza input kêmtir ji 50 mW bê çêkirina elektrîkê ye.

plant xwenîşandaneke Dvuhgigavattnaya Demo-di yelpazeyeke fireh de berhemên wê hilberîna elektrîkê li ser bingeheke mayînde. design têgehî Demo wê ji aliyê sala 2017 de temam dibe, û avakirina wê ya di 2024 de dest pê bike. Start wê li 2033 bigirin.

JET

Di sala 1978 de, YE (European Atomic, Swêd û Swîsre) projeyeke JET Ewropayê hevbeş li Brîtanya dest pê kir. JET e, niha herî tokamak xebatê ya di cîhanê de. Bi vî rengî reaktora JT-60 binasin di Enstîtuya Neteweyî Japanese ji fusion, di heman demê de bi tenê JET dikarin sotemeniyê deuterium-tritium de bi kar tînin.

Reaktora di sala 1983 hatibû destpêkirin û ezmûna yekem de ku di bin kontrola fusion termonukleerî 16 MW li November 1991 ji bo 5 MW duyemîn hêz û bi îstîqrar ji bo plasma deuterium-tritium de pêk hat bû. Gelek tecrûbeyên, ji bo ku li ser şebekeyên germkirinê û teknîkên din jî cuda cuda pêk hatiye.

pêşketinên zêdetir têkildar li JET zêdekirina kapasîteya xwe. reaktora kompakt mast bi JET pêşxistin û iter beşek ji projeyê ye.

K-STAR

K-STAR - Enstîtuya Koreyî tokamak superconducting Neteweyî ya ji bo Lêkolîn û Fusion (NFRI) li Daejeon, ku yekemîn plasma xwe di nîvê-2008 çêkirin. Ev projeyeke pîlot e iter, ku di encama hevkariya navneteweyî ye. radius Tokamak 1.8 m - yekem reaktora kar magnets superconducting Nb3Sn, di heman ku wê di iter bikaranîn. Di asta yekemîn, ku di 2012 de bi dawî bû, K-STAR bû ku îspat bikin ku pelgehan ya teknolojiyên bingehîn û ji bo bidestxistina duration nebza plasma heta 20 seconds. Di qonaxa duyem (2013-2017) ji bo xwendina modernîzasyona xwe fêkîyên dirêj heta 300 s di moda H, û derbasbûna ji pir AT-mode hatiye lidarxistin. Armanca qonaxa sêyem (2018-2023) e bo gihiştina bi performansa bilind û berhemdar di moda nebza dirêj. Di gava 4 (2023-2025), dê bên ceribandin teknolojiya DEMO. The device e ku karibe bixebitê bi DT tritium û sotemeniyê uses ne.

K-DEMO

bi Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) Wezareta Enerjî û South Korean ferhenga Enstîtuya NFRI Designed li hevkarî, K-DEMO divê gaveke din ber bi çêkirina reaktorên bazirganî piştî iter be, û dê bibe yekem santrala binavê yên bi afrandina hêza tevna elektrîkê, yanê, 1 milyon kilowatts ji bo çend hefteyan. diameter xwe dê bibe 6,65 m, û ew dê module Seyhanê bi giştî ji aliyê DEMO projeyê de heye. Wezareta Perwerde, Zanist û Teknolojî ya Koreya plan dike ku ev şîrket di wê de li ser won Koreyî trîlyon (941 mîlyon $).

ROJHILATA

pîlot Chinese baştir superconducting tokamak (Rojhilat) di Enstîtuya kurdî ya fîzîkê li Çînê Hefee afirandin hydrogen agirê nêv de 50 milyon ° C û wê ji bo 102 seconds girt.

TFTR

The PPPL laboratorê de TFTR reaktora termonukleer experimental Amerîkî ji 1982 heta 1997 de xebitî. Di December 1993, wî yekemîn TFTR tokamak magnetic, ku tecrûbeyên berfireh bi plasma ji deuterium-tritium made bû. Li jêr, reaktora çêkirin ku rekor di dema ku di bin kontrola desthilatê 10.7 MW, û di sala 1995, Nivîsên li ser dereca pêk hat gazê ionized bi 510 milyon ° C. Lê belê, di dema sazkirina ew hêza new fusion serkeftî ne, lê belê bi serkeftî pêk aniye bi armanca amadekirina hardware, çêkirina piştgiriyeke girîng ji bo iter.

LHD

LHD li Enstîtuya Japanese Neteweyî ya ji bo fusion navokî li Toki, Gifu Prefecture, herî stellarator li dinyayê bû. Guherandinên reaktora fusion li cihê di sala 1998 de girt, û ew bi kalîteya hucreya nêv de, bi qasî yên din ku makîneyên mezin nîşan daye. 13.5 agirê ion keV (li ser 160 milyon ° C) û enerjiyê de ji 1.44 MJ Ev gihîştin bû.

Wendelstein 7-X

Piştî salekê ji testkirina, destpêkê de di dawiya 2015, germiya helium di demeke kurt de gihîşt 1 milyon ° C. Di 2016 The reaktora termonukleer bi plasma hydrogen bikaranîna 2 MW, germiya 80 milyon ° C ji bo çaryeka duyem gihîştin. W7-X stellarator herî mezin di cîhanê de ye û tê plankirin ku, di operasyona berdewam be, ji bo 30 deqeyan. Mesrefa zêde ya reaktora kojmeyê 1 milyar €.

nif

Facility Neteweyî Ignition (nif) li di adara 2009, Lawrence National Laboratory Livermore (LLNL) salî de temam bû. Bikaranîna 192 bêj laser wê, nif dikarin ji dalepîn enerjiyê 60 car zêdetir ji her pergaleke laser yên berê ye.

fusion sar

Di Adara 1989 de, du lêkolînerên, American Stenli Pons û Martin Fleischmann riyaksyoneke, got, ew hêriş kirine ser sermaseyeke sade reaktora fusion sar, operasyonên xwe di germîya odeyê de. Ev pêvajoya li electrolysis avê giran pêk bikaranîna elektrodê palladium li ku der dikit da deuterium bi hêjmara xwe bilind bûn. The lêkolînvan şîroveyan dikin ku berhem germê, ku dikare bê bi tenê di warê pêvajoyên navokî diyar, herweha bûn berhemên aliyê senteza, di nav de helium, tritium û notronên hene. Lê belê, experimenters din têk Eraqê vê tecrubeya. Piraniya civaka zanistî bawer nake ku reaktorên fusion sar rast in.

reaksiyonên navokî Low-enerjiyê

Destpêkirin bi îdîaya "fusion sar" lêkolînên berdewam yên di warê enerjiyê kêm reaksiyonên navokî, bi hinek piştgiriya ampîrîk, lê gelemperî tête qebûl şiroveyan zanistî ne. Wisa dîyar e, danûstendinên navokî lawaz (û bi hêzeke xurt, ku di perçebûna navokî an Web) ji bo amadekirina û girtina neutrons. Experiments de, êzgeha ya haydrojinê an deuterium bi nivînan de hêvênê û berteka bi metal. Lêkolînvan rapor berdana enerjiya dît. Mînaka pratîk sereke berteka hydrogen bi toz nîkel bi germiya, hejmara yên ku hê bêtir nikarin ti reaksiyoneke kîmyewî bidin e.