Полномасштабное развитие термоядерной энергетики планируется к 2050 году

Южнокорейский термоядерный реактор K-DEMO

7-10 мая в южнокорейском городе Тэджон состоялся пятый семинар, посвящённый программе МАТАЭ по развитию термоядерной энергетики. В нём приняли участие более 60 ведущих ученых и инженеров в области термоядерного синтеза со всего мира.

Цель семинара состояла в том, чтобы помочь экспертам определить объекты и мероприятия, которые необходимы для создания демонстрационной электростанции термоядерного синтеза (DEMO), которая в будущем должна прийти на смену строящемуся сейчас международному термоядерному реактору ИТЭР.

Цель проекта DEMO – продемонстрировать, что управляемый ядерный синтез может генерировать чистую электрическую энергию и ознаменовать последний шаг перед строительством коммерческой термоядерной электростанции. Это станет следующим этапом после того, как реактор ИТЭР продемонстрирует положительный энергетический выход, т.е. покажет, что в результате осуществления термоядерной реакции можно получить больше энергии, чем было затрачено на осуществление реакции. При этом в задачи ИТЭР не входит передача энергии в электрическую сеть.

Для того, чтобы могла осуществиться управляемая термоядерная реакция, необходимы следующие условия:

очень высокая температура (более чем в 10 раз выше, чем в центре Солнца)
достаточная плотность частиц в плазме, где происходит реакция
достаточно длительное время для удержания плазмы, соотвествующей двум предыдущим условиям.

В научном сообществе в настоящее время наиболее эффективным техническим решением, удовлетворяющим этим условиям, считается токамак (сокращение от фразы «тороидальная камера с магнитными катушками»), изобретенная в 1950-х годах, где термоядерная плазма удерживается в магнитном поле.

В настоящее время большинство технически развитых государств мира объединили свои усилия в проекте ИТЭР (ITER – аббревиатура от английской фразы «Международный термоядерный энергетический реактор»). В то же самое время во многих странах, параллельно с ИТЭР, развиваются свои собственные программы термоядерного синтеза.

Китай добился значительного прогресса в разработке устройства под названием Китайский термоядерный испытательный реактор (CFETR), которое может стать промежуточным звеном между ITER и DEMO. Строительство CFETR может начаться примерно в 2020 году, а затем последует строительство DEMO в 2030-х годах.

Евросоюз и Япония совместно строят мощный токамак под названием JT-60SA в Наке (Япония) в качестве дополнения к ITER. Этот проект опирается на две программы: инженерной валидации и инженерного проектирования для Международной установки облучения термоядерных материалов (IFMIF/EVEDA) и Международного исследовательского центра термоядерной энергии (IFERC).

Индия объявила о планах начать строительство устройства под названием SST-2 для разработки компонентов для демонстрационной термоядерной установки 2027 года, и продемонстрировать прототип термоядерной электростанции в 2037 году.

Южная Корея в 2012 году провозгласила проект K-DEMO. На первом этапе (2037-2050 гг.) будут разработаны и протестированы различные детали этой технологии, а с 2050 года планируется начать выработку «термоядерной» электроэнергии.

Россия планирует создать гибридную установку термоядерного синтеза-деления под названием DEMO fusion neutron source (FNS) — реактор, в котором нейтроны, вырабатываемые в ходе термоядерной реакции, будут использоваться для выработки из урана-238 делящихся материалов, пригодных для использования в качестве топлива в атомном реакторе. Продемонстрировать проект DEMO-FNS планируется в 2023 году, а термоядерную электростанцию построить к 2050 году.

США рассматривают проект под названием FNSF (сокращение от фразы Fusion Nuclear Science Facility – Научная лаборатория термоядерного синтеза). Создание прототипной установки планируется после 2030 года, а строительство аналога DEMO – после 2050 года.

atomic-energy.ru

Print Friendly, PDF & Email

Статьи по теме:

Комментарии

comments