Irányított termonukleáris fúzió

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. február 15-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 21 szerkesztés szükséges .

A szabályozott termonukleáris fúzió ( CTF ) a nehezebb atommagok szintézise a könnyebb atommagokból energia kinyerése érdekében, amelyet a robbanó termonukleáris fúzióval ellentétben (amelyet termonukleáris robbanóeszközökben használnak ) szabályoznak. A szabályozott termonukleáris fúzió abban különbözik a hagyományos atomenergiától , hogy az utóbbi bomlási reakciót alkalmaz , amelynek során a nehéz atommagokból könnyebb magokat nyernek. A szabályozott termonukleáris fúzió megvalósítására tervezett főbb nukleáris reakciókban a deutériumot ( 2 H) és a tríciumot ( 3 H) , a távolabbi jövőben pedig a hélium-3-at ( 3 He) és a bórt alkalmazzák. -11 ( 11 B) .

A probléma története

Történelmileg a 20. század közepén merült fel az irányított termonukleáris fúzió globális szintű kérdése. Ismeretes, hogy Igor Kurchatov 1956 - ban különböző országok atomtudósainak együttműködését javasolta ennek a tudományos problémának a megoldásában. Ez a "Harwell" brit nukleáris központban tett látogatás során történt [1] .

Első[ mikor? ] a Szovjetunióban a szabályozott termonukleáris fúzió problémáját Oleg Lavrentjev szovjet fizikus fogalmazta meg és javasolt rá valami konstruktív megoldást [2] [3] . Rajta kívül olyan kiváló fizikusok járultak hozzá a probléma megoldásához, mint Andrej Szaharov és Igor Tamm [2] [3] , valamint Lev Artsimovich , aki 1951 óta vezette a szovjet irányított termonukleáris fúziós programot [4]. ] .

A folyamat fizikája

Az atommagok kétféle nukleonból  , protonokból és neutronokból állnak . Ezeket az úgynevezett erős erő tartja össze . Ebben az esetben az egyes nukleonok másokkal való kötési energiája a magban lévő nukleonok teljes számától függ, amint az a grafikonon látható. A grafikonon látható, hogy a könnyű atommagoknál a nukleonok számának növekedésével a kötési energia nő, míg a nehéz atommagoknál csökken. Ha a könnyű atommagokhoz nukleonokat adnak, vagy a nukleonokat eltávolítják a nehéz atomokból, akkor ez a kötési energia különbség a reakció költsége és a felszabaduló részecskék kinetikus energiája közötti különbségként tűnik ki. A részecskék kinetikus energiája (mozgásenergiája) az atomok hőmozgásává alakul át a részecskék atomokkal való ütközése után. Így az atomenergia hő formájában nyilvánul meg.

Az atommag összetételének megváltozását magtranszformációnak vagy magreakciónak nevezzük . Az atommagban lévő nukleonok számának növekedésével járó nukleáris reakciót termonukleáris reakciónak vagy magfúziónak nevezzük. Magreakció a nukleonok számának csökkenésével az atommagban - magbomlás vagy maghasadás .

Az atommag protonjai elektromos töltéssel rendelkeznek , ami azt jelenti, hogy Coulomb taszítást tapasztalnak . A magban ezt a taszítást a nukleonokat összetartó erős erő kompenzálja. De az erős kölcsönhatásnak sokkal kisebb a hatás sugara, mint a Coulomb-taszításé. Ezért ahhoz, hogy két atommagot egyesítsünk, először közelebb kell hozni őket egymáshoz, leküzdve a Coulomb-taszítást. Számos ilyen módszer ismert. A csillagok belsejében ezek gravitációs erők. A gyorsítókban ez a felgyorsult atommagok vagy elemi részecskék mozgási energiája. A termonukleáris reaktorokban és termonukleáris fegyverekben az atommagok hőmozgásának energiája. Manapság a gravitációs erők nincsenek az ember irányítása alatt. A részecskegyorsítás olyan energiaigényes, hogy esélye sincs pozitív energiamérlegre. És csak a termikus módszer tűnik alkalmasnak a pozitív energiahozamú szabályozott fúzióra.

A reakciók típusai

A fúziós reakció a következő: hőmozgás hatására két vagy több viszonylag könnyű atommag annyira közeledik egymáshoz, hogy az ilyen távolságokban megnyilvánuló rövid hatótávolságú erős kölcsönhatás érvényesülni kezd a közötti Coulomb-taszító erőkkel szemben. egyforma töltésű magok, ami más, nehezebb elemek magjainak kialakulását eredményezi . A nukleonok rendszere elveszíti tömegének egy részét, amely megegyezik a kötési energiával , és a jól ismert E=mc² képlet szerint új atommag keletkezésekor jelentős, erős kölcsönhatási energia szabadul fel. A kis elektromos töltéssel rendelkező atommagokat könnyebb a megfelelő távolságra hozni, így a nehéz hidrogénizotópok a legjobb tüzelőanyag az irányított fúziós reakcióhoz.

Azt találták, hogy két izotóp , a deutérium és a trícium keveréke kevesebb energiát igényel a fúziós reakcióhoz, mint a reakció során felszabaduló energia. Bár a deutérium és trícium keveréke (DT) a legtöbb fúziós kutatás tárgya, korántsem ez az egyetlen lehetséges üzemanyag. Más keverékek gyártása könnyebb lehet; reakciójuk jobban szabályozható, vagy ami még fontosabb, kevesebb neutront termelnek . Különösen érdekesek az úgynevezett "neutronmentes" reakciók, mivel az ilyen üzemanyagok sikeres ipari felhasználása az anyagok hosszú távú radioaktív szennyeződésének és a reaktor tervezésének hiányát jelenti, ami viszont pozitívan befolyásolhatja a közvéleményt és az általános A reaktor üzemeltetési költsége jelentősen csökkenti a költségeket. A probléma továbbra is az, hogy az alternatív tüzelőanyagokat használó fúziós reakciót sokkal nehezebb fenntartani, ezért a DT reakciót csak egy szükséges első lépésnek tekintik.

A szabályozott termonukleáris fúzió a felhasznált tüzelőanyag típusától függően különféle típusú termonukleáris reakciókat alkalmazhat.

Deutérium + trícium reakció (DT üzemanyag)

A legalacsonyabb hőmérsékleten megvalósítható reakció a deutérium + trícium [5] :

Két atommag : a deutérium és a trícium összeolvadva héliummagot ( alfa-részecskét ) és nagy energiájú neutront alkotnak .

Ez a reakció jelentős energiafelszabadulást eredményez. Hátrányok - a trícium magas ára, a nem kívánt neutronsugárzás kibocsátása .

Reakció deutérium + hélium-3

A deutérium + hélium-3 reakciót sokkal nehezebb végrehajtani a lehetséges határokon

[5]

Ennek megvalósításának feltételei sokkal bonyolultabbak. A hélium-3 szintén ritka és rendkívül drága izotóp. Jelenleg nem gyártják kereskedelmi forgalomba[ adja meg ] . Előállítható azonban tríciumból, amelyet viszont atomerőművekben nyernek [6] ; vagy a Holdon bányásznak [7] [8] .

A termonukleáris reakció lebonyolításának bonyolultsága az nT τ hármas szorzattal jellemezhető (sűrűség szorozva a hőmérséklet és a retenciós idő). E paraméter szerint a D - 3 He reakció körülbelül 100-szor bonyolultabb, mint a DT.

Reakció a deutériummagok között (DD, monopropelent)

A deutériummagok közötti reakciók is lehetségesek , ezek egy kicsit nehezebbek, mint a hélium-3 reakciói :

A DD-plazmában a fő reakción kívül a következők is előfordulnak:

Ezek a reakciók lassan párhuzamosan zajlanak a deutérium + hélium-3 reakcióval, és az ezek során keletkező trícium és hélium-3 nagy valószínűséggel azonnal reagál a deutériummal .

Más típusú reakciók

Számos más típusú reakció is lehetséges. A tüzelőanyag megválasztása számos tényezőtől függ - elérhetősége és alacsony költsége, energiahozam, a fúziós reakcióhoz szükséges feltételek (elsősorban hőmérséklet) elérésének könnyűsége, a reaktor szükséges tervezési jellemzői stb.

"Neutronmentes" reakciók

A legígéretesebbek az úgynevezett "neutronmentes" reakciók, mivel a termonukleáris fúzió során keletkező neutronfluxus (például a deutérium-trícium reakcióban) a teljesítmény jelentős részét elviszi és indukált radioaktivitást generál a reaktor tervezésében. A deutérium + hélium-3 reakció többek között a neutronhozam hiánya miatt ígéretes (de a deutérium-deutérium reakcióban a "neutron nélküli" termonukleáris fúzió eredményeként a deutériummal kölcsönhatásba lépő trícium képződik, nem).

Reakciók könnyű hidrogénen

A csillagokban végbemenő proton-proton fúziós reakciók nem tekinthetők ígéretes termonukleáris üzemanyagnak. A proton-proton reakciók gyenge kölcsönhatáson mennek keresztül a neutrínó sugárzással , és ezért minden észrevehető energiafelszabaduláshoz csillagászati ​​reaktorméretekre van szükség.

p + p → ²D + e + + ν e + 0,42 MeV

Feltételek

A szabályozott termonukleáris fúzió két feltétel egyidejű teljesülése esetén lehetséges:

  • Az atommagok ütközési sebessége megfelel a plazma hőmérsékletének:
T > 10 8 K (a DT reakcióhoz). n τ > 10 14 cm −3 s (a DT reakcióra),

ahol n  a magas hőmérsékletű plazmasűrűség és τ  a plazma bezáródási ideje a rendszerben.

E két kritérium értéke elsősorban egy adott termonukleáris reakció sebességét határozza meg.

Az irányított termonukleáris fúziót ipari méretekben még nem hajtották végre. A szabályozott termonukleáris fúzió megvalósítása előtt a legnehezebb feladat a plazma elkülönítése a reaktor falától [9] .

A Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor (ITER) építése a kezdeti szakaszban van.

Reaktortervek

A szabályozott termonukleáris fúzió megvalósítására két fő séma létezik, amelyek fejlesztése jelenleg is folyamatban van (2017):

  1. Kvázi-stacionárius rendszerek, amelyekben a plazmát viszonylag alacsony nyomáson és magas hőmérsékleten felmelegítik és mágneses tér zárja be. Ehhez a reaktorokat tokamakok , sztellarátorok ( torzatronok ) és tükörcsapdák formájában használják , amelyek a mágneses mező konfigurációjában különböznek. A kvázi helyhez kötött reaktorok közé tartozik az ITER reaktor , amely tokamak konfigurációval rendelkezik.
  2. Impulzus rendszerek . Az ilyen rendszerekben a szabályozott termonukleáris fúziót deutériumot és tríciumot tartalmazó kis céltárgyak rövid távú melegítésével hajtják végre szupererős lézersugárral vagy nagy energiájú részecskék ( ionok , elektronok ) sugaraival. Az ilyen besugárzás termonukleáris mikrorobbanások sorozatát idézi elő [10] [11] .

Az első típusú termonukleáris reaktor sokkal jobban kifejlesztett és tanulmányozott, mint a második.

A magfizikában a termonukleáris fúzió tanulmányozása során a plazma bizonyos térfogatban tartására mágneses csapdát használnak  - egy olyan eszközt, amely megakadályozza, hogy a plazma érintkezzen a termonukleáris reaktor elemeivel . A mágneses csapdát elsősorban hőszigetelőként használják . A plazmazárás elve a töltött részecskék mágneses térrel való kölcsönhatásán alapul, nevezetesen a töltött részecskék mágneses erővonalak mentén történő spirális forgásán. A mágnesezett plazma azonban nagyon instabil. Az ütközések következtében a töltött részecskék hajlamosak elhagyni a mágneses teret. Ezért egy hatékony mágneses csapda létrehozásához erős elektromágneseket használnak , amelyek hatalmas mennyiségű energiát fogyasztanak, vagy szupravezetőket használnak.

Sugárbiztonság

A termonukleáris reaktor sugárzás szempontjából sokkal biztonságosabb, mint egy atomreaktor . Először is, a radioaktív anyagok mennyisége viszonylag kicsi. Az esetleges balesetek következtében felszabaduló energia is kicsi, és nem vezethet a reaktor tönkremeneteléhez. A reaktor kialakításában ugyanakkor több olyan természetes akadály is található, amely megakadályozza a radioaktív anyagok terjedését. Például a vákuumkamrát és a kriosztát héját le kell zárni, különben a reaktor egyszerűen nem működhet. Az ITER tervezésekor azonban nagy figyelmet fordítottak a sugárbiztonságra mind a normál üzemben, mind az esetleges balesetek során.

A lehetséges radioaktív szennyeződésnek számos forrása van:

  • a hidrogén- trícium radioaktív izotópja ;
  • a létesítmény anyagaiban a neutronbesugárzás következtében indukált radioaktivitás ;
  • az első falra gyakorolt ​​plazma becsapódása következtében keletkező radioaktív por ;
  • radioaktív korróziós termékek , amelyek a hűtőrendszerben képződhetnek.

A trícium és a por terjedésének megakadályozása érdekében, ha azok túllépnek a vákuumkamrán és a kriosztáton, speciális szellőztető rendszerre van szükség a csökkentett nyomás fenntartására a reaktorépületben . Ezért az épületből nem szivárog levegő, kivéve a szellőzőszűrőkön keresztül.

Egy reaktor, például az ITER építésénél , ahol lehetséges, atomenergiában már tesztelt anyagokat használnak fel. Emiatt az indukált radioaktivitás viszonylag kicsi lesz. Különösen, még a hűtőrendszerek meghibásodása esetén is elegendő a természetes konvekció a vákuumkamra és más szerkezeti elemek hűtéséhez.

A becslések azt mutatják, hogy a radioaktív kibocsátások még baleset esetén sem jelentenek veszélyt a lakosságra, és nem teszik szükségessé a evakuálást.

Üzemanyagciklus

Az első generációs reaktorok nagy valószínűséggel deutérium és trícium keverékével működnek majd. A reakció során megjelenő neutronokat a reaktor pajzsa elnyeli, és a felszabaduló hőt a hőcserélőben lévő hűtőközeg melegítésére fordítják , ezt az energiát pedig a generátor forgatására fordítják .

. .

A 6 Li reakciója exoterm , kevés energiát biztosít a reaktor számára. A 7 Li reakciója endoterm ,  de nem fogyaszt neutronokat [12] . Legalább 7 Li-reakcióra van szükség ahhoz, hogy a reakciók során elveszett neutronokat más elemekkel helyettesítsük. A legtöbb reaktor lítium-izotópok természetes keverékét használja.

Ennek az üzemanyagnak számos hátránya van:

Elméletileg vannak alternatív üzemanyagok, amelyek nem rendelkeznek ezekkel a hátrányokkal. De használatukat alapvető fizikai korlát akadályozza. Ahhoz, hogy a fúziós reakcióból elegendő energiát nyerjünk, kellően sűrű plazmát kell egy bizonyos ideig fúziós hőmérsékleten (10 8 K) tartani. A szintézis ezen alapvető aspektusát az n plazmasűrűség és a felmelegített plazmatartalom τ idő szorzata írja le , amely az egyensúlyi pont eléréséhez szükséges. Az n τ szorzat az üzemanyag típusától függ, és a plazma hőmérsékletének függvénye. Az összes tüzelőanyag közül a deutérium-trícium keverékhez a legalacsonyabb n τ érték szükséges , legalább egy nagyságrenddel, és a legalacsonyabb reakcióhőmérséklet, legalább 5-ször. Így a DT reakció egy szükséges első lépés, de más üzemanyagok alkalmazása továbbra is fontos kutatási cél.

Fúziós reakció, mint ipari villamosenergia-forrás

A fúziós energiát sok kutató „természetes” energiaforrásnak tekinti hosszú távon. A fúziós reaktorok villamosenergia-termelési célú kereskedelmi felhasználásának támogatói a következő érveket hozták fel maguk mellett:

  • Szinte kimeríthetetlen üzemanyag-tartalékok ( hidrogén ).
  • Üzemanyagot lehet kinyerni a tengervízből a világ bármely partján, ami lehetetlenné teszi egy vagy egy országcsoport számára, hogy monopolizálja az üzemanyagforrásokat. Ez az előny azonban csak a trícium alkalmazása nélküli reakciókra vonatkozik.
  • A reakcióteljesítmény vészhelyzeti robbanásszerű növekedésének minimális valószínűsége termonukleáris reaktorban.
  • Nincsenek égéstermékek.
  • Nincs szükség nukleáris robbanószerkezetek gyártásához felhasználható anyagok felhasználására, így kiküszöbölhető a szabotázs és a terrorizmus lehetősége .
  • Az atomreaktorokhoz képest rövid felezési idejű radioaktív hulladék keletkezik [ 16] .

Az áram költsége a hagyományos forrásokhoz képest

A kritikusok rámutatnak, hogy a magfúzió költséghatékonyságának kérdése az általános célú villamosenergia-termelésben továbbra is nyitott marad. Ugyanez a brit parlament Tudományos és Technológiai Irodája megbízásából készült tanulmány azt jelzi, hogy a fúziós reaktorral történő villamosenergia-termelés költsége valószínűleg a hagyományos energiaforrások költségspektrumának tetején van. Sok múlik a jövőben elérhető technológián, a piac szerkezetén és szabályozásán. A villamos energia költsége közvetlenül függ a felhasználás hatékonyságától, a működés időtartamától és a reaktor ártalmatlanításának költségétől [17] .

Kereskedelmi fúziós energia elérhetősége

A széles körben elterjedt optimizmus ellenére (az 1950-es évek korai tanulmányozása óta) a nukleáris fúziós folyamatok mai ismerete, a technológiai lehetőségek és a magfúzió gyakorlati alkalmazása között jelentős akadályokat még nem sikerült leküzdeni. Még az sem világos, hogy a termonukleáris fúzióval történő villamosenergia-termelés mennyire költséghatékony. Miközben a kutatás folyamatosan halad előre, a kutatók folyamatosan új kihívásokkal szembesülnek. A kihívás például egy olyan anyag kifejlesztése, amely ellenáll a neutronbombázásnak , amely a becslések szerint 100-szor intenzívebb, mint a hagyományos atomreaktorokban. A probléma súlyosságát súlyosbítja, hogy a neutronok és az atommagok kölcsönhatási keresztmetszete megszűnik a növekvő energiájú protonok és neutronok számától függeni, és az atommag keresztmetszete felé hajlik – a 14 MeV-os neutronok esetében pedig egyszerűen ott van. nem létezik kellően kis kölcsönhatási keresztmetszetű izotóp. Ez szükségessé teszi a DT és DD reaktorkonstrukciók igen gyakori cseréjét, és olyan mértékben csökkenti a jövedelmezőségét, hogy e két típus esetében a modern anyagokból készült reaktortervek költsége meghaladja az általuk előállított energia költségét. Háromféle megoldás létezik :

  1. A tiszta magfúzió elutasítása és neutronforrásként való felhasználása urán vagy tórium hasadásához (ahogyan Szaharov [18] javasolta ).
  2. A DT és DD szintézisének elutasítása más szintézisreakciók javára (például D-He).
  3. A szerkezeti anyagok költségének éles csökkenése vagy a besugárzás utáni helyreállításukra szolgáló eljárások kidolgozása. Hatalmas anyagtudományi beruházásokra is szükség van, de a kilátások bizonytalanok.

A D-He szintézise során fellépő DD (3%) mellékreakciók bonyolítják a költséghatékony reaktorszerkezetek gyártását, bár a jelenlegi technológiai szinten lehetségesek.

A következő kutatási fázisok vannak:

  1. Egyensúlyi vagy nullszaldós üzemmód: amikor a fúziós folyamat során felszabaduló teljes energia megegyezik a reakció elindítására és fenntartására fordított teljes energiával. Ezt az arányt a Q szimbólum jelöli .
  2. Égő plazma: Egy köztes szakasz, amelyben a reakciót elsősorban a reakció során keletkező alfa-részecskék támogatják, nem pedig külső melegítés. Q ≈ 5. Eddig (2012) nem sikerült elérni.
  3. Gyulladás : Stabil, önfenntartó reakció. Nagy Q értékekkel kell elérni . Eddig nem sikerült.

A kutatás következő lépése a Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor (ITER). Ebben a reaktorban a tervek szerint a magas hőmérsékletű plazma ( Q ~ 30 lánggal rendelkező plazma ) és szerkezeti anyagok viselkedését tanulmányozzák egy ipari reaktor számára.

A kutatás utolsó fázisa a DEMO lesz: egy ipari reaktor prototípusa , amely gyújtást tesz lehetővé, és bemutatja az új anyagok gyakorlati alkalmasságát. A legoptimistább előrejelzések a DEMO fázis befejezésére: 30 év. A DEMO-t követően megkezdődhet a kereskedelmi termonukleáris reaktorok (hagyományos nevén TNPP - termonukleáris erőművek) tervezése és kivitelezése. A TNerőmű építése csak 2045-ben kezdődhet el. [19]

Meglévő tokamak

Összesen körülbelül 300 tokamakot építettek a világon . Ezek közül a legnagyobbak az alábbiakban találhatók.

  • Szovjetunió és Oroszország
    • A T-2 az első működőképes készülék.
    • T-4 - a T-3 kibővített változata.
    • A T-7 egy egyedülálló telepítés, amelyben a világon először valósítottak meg egy viszonylag nagy mágneses rendszert folyékony héliummal hűtött nióbium-titán ötvözeten alapuló szupravezető szolenoiddal [20] . A T-7 fő feladata befejeződött: elkészült a termonukleáris energetikai szupravezető mágnesszelepek következő generációjának kilátása.
    • A T-10 és a PLT a következő lépés a fúziós kutatások világában, közel azonos méretűek, azonos teljesítményűek, azonos elzáródási tényezővel. A kapott eredmények pedig azonosak: a termonukleáris fúzió hőn áhított hőmérsékletét mindkét reaktorban elértük, és a Lawson-kritérium szerinti lemaradás  mindössze kétszázszoros.
    • A T-15  a mai reaktor szupravezető mágnesszeleppel [20] , amely 3,6 T térerősséget ad.
    • A Globus-M az első gömb alakú tokamak Oroszországban, amelyet 1999-ben készítettek. [21]
    • A Globus-M2 [22]  egy új generációs gömb alakú tokamak, amelyet 2018-ban dobtak piacra. [23]
  • Kazahsztán
    • A Kazakhstan Materials Science Tokamak (KMT) egy kísérleti termonukleáris létesítmény anyagok kutatására és tesztelésére energiaterhelési módokban, az ITER és a jövőbeli nagy teljesítményű termonukleáris reaktorok közelében. A KTM építkezési helye Kurchatov városa [24] [25] .
  • Líbia
    • TM-4A
  • Európa és az Egyesült Királyság
  • USA
    • A Test Fusion Tokamak Reactor (TFTR) [28] az Egyesült Államok  legnagyobb tokamakja (a Princeton Egyetemen), amely gyors semleges részecskékkel járul hozzá a fűtéshez. Magas eredmény született: a Lawson -kritérium valódi termonukleáris hőmérsékleten mindössze 5,5-szer alacsonyabb, mint a gyulladási küszöb. 1997-ben zárva.
    • A National Spherical Torus Experiment (NSTX) [29]  egy gömb alakú tokamak (szferomak), amely jelenleg a Princeton Egyetemen működik. Az első plazmát a reaktorban 1999-ben szerezték be, két évvel a TFTR bezárása után.
    • Az Alcator C-Mod [30]  az USA három legnagyobb tokamakjának egyike (a másik kettő az NSTX és a DIII-D), az Alcator C-Mod a világon a legmagasabb mágneses mező és plazmanyomás jellemzi. 1993 óta működik.
    • A DIII-D [31]  egy amerikai tokamak, amelyet a General Atomic épített és üzemeltet San Diegóban .
  • Japán
    • A JT-60 [32]  a legnagyobb japán tokamak, amely 1985 óta működik a Japán Atomenergia Kutatóintézetben
    • Triam - szupravezető mágnesekkel [20]
  • Kína
    • EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) – Kísérleti szupravezető tokamak. Együttműködik az ITER nemzetközi projekttel . Az első sikeres teszteket 2006 nyarán végezték el. A Kínai Tudományos Akadémia Plazmafizikai Intézetéhez tartozik. Található Hefei városában , Anhui tartományban . Ezen a reaktoron hajtották végre 2007-ben a világ első nullszaldós termonukleáris fúzióját [33] az elköltött/kapott energia arányát tekintve. Jelenleg ez az arány 1:1,25. A közeljövőben ezt az arányt 1:50-re tervezik emelni. [34] 2018. november 14-én a kínai tokamak 100 millió Celsius-fokra melegítette fel a plazmát, 2021 májusában az EAST-nél 101 másodperces tartás mellett 160 millió °C-ra lehetett melegíteni a plazmát, majd az elején. 2022-ből 17 percen belül 70 millió °C hőmérsékletre [35] .

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ A Szovjetunió fizikusainak tudományos közössége. 1950-1960-as évek. Dokumentumok, emlékiratok, kutatások / Összeállította és szerkesztette : V. P. Vizgin és A. V. Kessenikh . - Szentpétervár. : RKhGA kiadó , 2005 . - T. I. - S. 23. - 720 p.
  2. ↑ 1 2 Bondarenko B. D. “ O. A. Lavrentiev szerepe a kérdés felvetésében és a szabályozott termonukleáris fúzióval kapcsolatos kutatások kezdeményezésében a Szovjetunióban Archivált 2017. szeptember 12-én a Wayback Machine - n” // UFN 171 , 886 (2001).
  3. ↑ 1 2 A. D. Szaharov áttekintése, „Az Orosz Föderáció elnökének archívumából” részben. UFN 171 , 902 (2001), 908. o.
  4. ↑ Artsimovich, 1961 , p. 458.
  5. ↑ 1 2 Artsimovich, 1961 , p. 6.
  6. ↑ A Hélium-3 hiánya: kínálat, kereslet és lehetőségek a kongresszus számára Archiválva : 2020. november 9., a Wayback Machine // FAS, 2010. december 22.  : "Az atomfegyverek karbantartásának melléktermékeként állítják elő... Jelenleg a hélium- A 3-at csak a trícium gyártásának és tisztításának melléktermékeként állítják elő atomfegyverekben való felhasználásra. A hélium-3 készlete ezért többnyire, talán teljes egészében, két forrásból származik: az Egyesült Államok és az orosz kormánytól. ... Az Egyesült Államok fegyverprogramja jelenleg tríciumot állít elő lítium besugárzásával egy könnyűvízi atomreaktorban.”, szintén a „Lehetséges további források” című fejezetben (12. oldal)
  7. ↑ A Hold 10 000 éven keresztül táplálhatja a Földet? Kína szerint a hélium bányászata műholdunkból segíthet megoldani a világ energiaválságát. Archiválva : 2014. november 29., a Wayback Machine , 2014. augusztus 5.
  8. ↑ Miért menjünk vissza a Holdra? Archivált : 2014. november 1., a Wayback Machine // NASA, 2008-01-14: „… a hélium-3, egy rendkívül ritka izotóp a Földön, mennyiségben létezik a Hold talajában, a napszél által beültetve. Ha – nagyon nagy, ha – termonukleáris fúziót állítanak elő a Földön, a hélium 3 rendkívül értékes lenne a fúziós reaktorok számára, mert nem teszi radioaktívvá a reaktort.”
  9. ↑ Artsimovich, 1961 , p. tizenöt.
  10. ↑ Waite Gibbs Nukleáris fúzió: kis szereplők // A tudomány világában . - 2017. - 1/2 sz. — S. 36-45.
  11. ↑ N.V. Zmitrenko Lézeres termonukleáris fúzió: történelem és új ötletek // Nemlinearitás a modern tudományban / szerk. G. G. Malineckij . - M., LKI, 2013. - 84-95.o
  12. ↑ A korai amerikai termonukleáris lőszerek természetes lítium-deuteridot is használtak, amely főleg 7-es tömegszámú lítium-izotópot tartalmaz. Ez tríciumforrásként is szolgál, de ehhez a reakcióban résztvevő neutronok energiája 10 MeV és magasabb.
  13. ↑ Távkezelés | EFDA (nem elérhető link) . Letöltve: 2013. november 14. Az eredetiből archiválva : 2014. január 10.. 
  14. ↑ http://www.iop.org/Jet/fulltext/JETP98074.pdf 1999
  15. ↑ Neutronmentes ciklusú (például D + 3 He → p + 4 He + 18,353 MeV) hőatomerőművek MHD generátorral, magas hőmérsékletű plazmán;
  16. ↑ E. P. Velikhov , S. V. Putvinsky . Termonukleáris reaktor . Fornit (1999. október 22.). — 1999. 10. 22-i jelentés, a Tudományos Világszövetség Energiaközpontja keretében készült. Hozzáférés dátuma: 2011. január 16. Az eredetiből archiválva : 2011. január 12.
  17. ↑ Utójegyzet : Nuclear Fusion archiválva : 2008. november 29., a Wayback Machine , 2003 
  18. ↑ 9. fejezet ::: Szaharov A.D. - Emlékiratok T.1 ::: Szaharov Andrej Dmitrijevics ::: A Gulag emlékei :: Adatbázis :: Szerzők és szövegek . Letöltve: 2021. november 22. Az eredetiből archiválva : 2021. augusztus 20.
  19. ↑ http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/6332/ 2013. május 23-i archivált példány a Wayback Machine -nél Adj termonukleárist a század közepének!
  20. ↑ 1 2 3 4 Előadásjegyzetek | Szupravezető mágnesek | Nukleáris tudomány és mérnöki tudomány | MIT Open Course Ware . Letöltve: 2013. november 14. Az eredetiből archiválva : 2015. június 10.
  21. ↑ Gömb alakú tokamak Globus-M . Letöltve: 2014. augusztus 6. Az eredetiből archiválva : 2014. július 16..
  22. ↑ VB Minaev, VK Gusev, NV Szaharov, VI Varfolomeev, NN Bakharev. Gömb alakú tokamak Globus-M2: tervezés, integráció, építés  // Nuclear Fusion. — 2017-05-09. - T. 57 , sz. 6 . - S. 066047 . - ISSN 1741-4326 0029-5515, 1741-4326 . - doi : 10.1088/1741-4326/aa69e0 .
  23. ↑ Olga Zakutnyaya . Az UNU "Globus-M2" elindítása. Sajtóközlemény , FTI sajtóközlemény A.F. Ioff  (2018. június 7.). Az eredetiből archiválva : 2018. szeptember 19. Letöltve: 2018. szeptember 19.
  24. ↑ Tokamak KTM (elérhetetlen link) . Letöltve: 2013. július 6. Az eredetiből archiválva : 2013. október 16.. 
  25. ↑ Tokamak KTM - ktm.nnc.kz . Letöltve: 2013. július 6. Az eredetiből archiválva : 2014. január 16..
  26. ↑ EFDA | Európai Fúziós Fejlesztési Megállapodás (hivatkozás nem érhető el) . Letöltve: 2008. augusztus 11. Az eredetiből archiválva : 2009. július 23. 
  27. ↑ Tore Supra . Letöltve: 2008. augusztus 11. Az eredetiből archiválva : 2008. július 7..
  28. ↑ Tokamak Fusion Test Reactor (lefelé irányuló kapcsolat) . Letöltve: 2008. augusztus 11. Az eredetiből archiválva : 2011. április 26.. 
  29. ↑ Princeton Plasma Physics Laboratory áttekintése (hivatkozás nem érhető el) . Letöltve: 2008. augusztus 11. Az eredetiből archiválva : 2008. szeptember 16.. 
  30. ↑ MIT Plasma Science & Fusion Center: kutatás>alcator> (hivatkozás nem érhető el) . Letöltve: 2008. augusztus 11. Az eredetiből archiválva : 2015. július 9.. 
  31. ↑ Főoldal - Fusion webhely . Letöltve: 2008. augusztus 11. Az eredetiből archiválva : 2008. május 17..
  32. ↑ Fusion Plasma Research (hivatkozás nem érhető el) . Letöltve: 2008. augusztus 11. Az eredetiből archiválva : 2007. szeptember 27.. 
  33. ↑ The Artificial Sun-中安在线-english (downlink) . Letöltve: 2009. március 24. Az eredetiből archiválva : 2011. május 24.. 
  34. ↑ A termonukleáris nulláról jött ki - Újság. Ru . Hozzáférés dátuma: 2011. január 3. Az eredetiből archiválva : 2012. július 1..
  35. ↑ I. Vedmedenko. A kínai fúziós reaktor új magas hőmérsékletű folyamatos plazmarekordot döntött

Irodalom

  • E.P. Velikhov; S.V. Mirnov. A Controlled Fusion belép a Home Stretch-be ( PDF )  (nem elérhető hivatkozás) . Troitsk Innovációs és Termonukleáris Kutatási Intézet. Orosz Kutatóközpont "Kurchatov Intézet". . ac.ru. — A probléma népszerű megfogalmazása. Letöltve: 2007. augusztus 8. Az eredetiből archiválva : 2007. január 4..
  • Artsimovich L. A. Szabályozott termonukleáris reakciók. - M. : Fizmatlit, 1961. - 467 p.
  • Lukyanov S. Yu. "Forró plazma és szabályozott magfúzió" "Nauka", Moszkva 1975
  • Hegler M., Christiansen M. Bevezetés a szabályozott termonukleáris fúzióba. - M. , Mir , 1980. - 230 p.

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák