35 өлкө дүйнөдөгү ири биригүү реактор куруп жатат: эмне үчүн зарыл. PHOTO

1985-жылы АКШ менен СССРдин башчыларынын жолугушуусу дүйнөгө эң дымактуу технологиялык долбоорлордун бирин берди: эксперименталдык термоядролук ITER реактору («жол»). Франциянын туштугундегу Прованс шаарында миндеген окумуштуулар жана куруучулар адамзатка келечектеги термоядролук электр станцияларына жол ача турган илимий эксперименттер учун комплексти даярдап жатышат.

курулуш жылуулук реактор Шаарга-декабрда 2018. Сүрөт: Depositphotos

Ядролук биригүү көп акылын дем берди. Теориялык жактан, мисалы, аба электр өсүмдүктөр бир кыйла ачык жана коопсуз менен, азыркы ядролук караганда төрт эсе көп натыйжалуу болушу мүмкүн. Алар көзөмөлсүз чынжыр аракеттер жана өтө уулуу заттар менен көйгөйлөр да жок, ошондой эле отун-деңиз суусу болушу мүмкүн, деп айтылат Азыркы учур.

көп миллиард долларлык иш Үстүндө: ЕБ (чыгашалардын 46%), АКШ, Орусия, Индия, Кытай, Түштүк Корея жана Жапония (ар бири - 9%). үзгүлтүксүз кармалышы жана каржылоо көйгөйлөрү жок бара турган болсо, анда Шаарга 2025-жылдын акырына карата абал боюнча акча - кийин сүйлөшүүлөр кырк жыл Роналд Рейган менен Михаил стол маеги.

Басылма ядролук синтезге тармагында уникалдуу долбоордун тарыхы, азыркысы менен келечеги тууралуу айтылат.

Бул кандай иштейт

Fusion энергия аракет ичинде жылдыздар бар, ultrahigh температура жана басымдарда боюнча, жаак ядролору жана суутек изотоптордун зор энергия чыгараарын пайда жараяндарды көчүрүү үчүн.

дүйнөдө бул жетишүү үчүн белгилүү шарттарды (мисалы, температура күндүн негизги караганда 10 эсе көп) талап кылат - алар бир соот реакторунда түзүлөт. Ал абдан жалпы схемасы Шаарга пайдалануу дегенде, негизделген - Tokamak, магниттик бурулуштарынын менен пончик боштук бөлмөгө окшошот. Шаарга 1960 м830 дүйнөлүк көлөмүнүн ири tokamak курулат үчүн 3-жылы биринчи жолу tokamak СССР пайда болду.

tokamak стимулдоочу дейтерий менен тритий-жылы, ал эми 150 млн градустан ашкан температуранын жылытылат. Газ плазма айландырылат жана мындай температура плазмасы үчүн бүт күйүп жок болот, ал магнит талаасынын дубалдардан аралыкта өткөрүлөт; плазма абдан учурдагы өтүп жатат. кубаттуу магнит талаасы, боштук бөлмөсүнө олуттуу нөл абсолюттук чейин муздаган керек, өз кезегинде, издөөлөрдө магнит менен камсыз кылуу - 268 ° С Денелик, алар түзмө-түз буттары алыс 150 ° C плазма менен күмүштүн эритиндиси жаркырап чейин болот. Мындай чөйрөдө жабдууларды бузулбаган иштешин камсыз кылуу үчүн - комплекстүү инженердик милдет.

Заманбап tokamak аны жайгаштыруу үчүн тарап кеткенче, Emit аларды түзүү үчүн жылытуу системасы боюнча коротулуп, азыраак энергия. мыкты натыйжасы - керектелген электр энергиясын 67% ке чейин кайтарып British Jet. Шаарга дизайн масштабда байланыштуу (ушул тогуз күйгөн бийик имарат болот, болжол менен ошол эле диаметри), реактор плазма жылуулук керектеген караганда он эсе көп энергия бөлүп алат деп эсептелген жаратуучулардын (500 MW 50 MW берүү үчүн). Бул учур - келечекте термоядролук каскадын куруу боюнча негизги.

Бирок Шаарга электр энергиясын өндүрүү эмес, анткени бул бардык энергия tokamak дубалдарын жылытуу үчүн гана барат. Шаарга менен эксперимент ийгиликтүү боло турган болсо да, кийинки кадам (2030-жылдан тартып) электр үчүн прототиби биригүү реактор болот, DEMO - алар 2040-50-жылдары пайда керек. ушундай реакторлорду курууга каалоо Индия, Орусия, Түштүк Корея жана Жапония билдирди.

ITERдин эң маанилүү максаты - синтез реакторунан энергия алуу мүмкүнчүлүгүн көрсөтүү. Бул үчүн, "күйүп жаткан плазманын" контролдонуучу өндүрүшүн камсыз кылуу (анын менен синтез реакциясы өзүн-өзү камсыз кылат) жана отун катары колдонулган сейрек кездешүүчү изотоп болгон тритийдин өзүн өзү кайра өндүрүүгө жетишүү керек. Мындан тышкары, ITER коммерциялык термоядролук электр станцияларын куруу үчүн заманбап технологиялар канчалык даяр экендигин көрсөтүп, ошондой эле алардын ишенимдүүлүгүн жана коопсуздугун баалоого мүмкүндүк берет.

Коопсуздук - өзөктүк адаттагыдай боюнча биригүү реакторлордун негизги артыкчылыктарынын бири. кесепеттерге алып келүү менен бир чынжыр жооп болушу мүмкүн эмес: көйгөйлөр пайда болгон учурда Шаарга катталган плазма муздап заматта жана өчүүчү.

Кайда жакшы нерселер менен ташылган күйүүчү: тритий, бета нурларынын алсыз булагы реакторунда түздөн-түз келет. реактор долбоорлоону Ошентип, уулуу заттар менен пайда болушу бир нече тоскоолдуктарды камтыйт. сарпталган ядролук отун жеке компоненттердин үчүн, ал эми, бул баалуулуктар жыл ми, ал тургай, миллиондогон болушу мүмкүн бир соот реакторунда изотоптордун көпчүлүк үчүн уулуу заттар жарым ажыроо, 10 жылдай болуп саналат.

тема боюнча: Америкалык илимпоздор окшоштуктары АКШ жана Орусия ортосундагы өзөктүк согуш сыяктуу болот. VIDEO

нөлдөн баштап 63% га чейин

1985-жылы ноябрда, стол жыйынында, АКШ жана СССР лидерлери тынчтык максаттар үчүн биригүү менен Энергия боюнча биргелешкен изилдөө боюнча макулдашуу - бул долбоордун башталышы эле. Бир жылдан кийин, Euratom, СССР, АКШ жана Жапония келишимге кол коюшту.

Шаарга куруу иштери 1988-жылы башталып, 2001-жылы биротоло бекитүү чейин созулган.

2003-жылы, Шаарга ишке чугуу Кытай жана Түштүк Корея кошулуп, 2005-жылы - Индия. Ошол эле учурда ал жерде куруу үчүн тандалып алынган: Provence, France-жылы Сент-Пол-ле-Дюранс четинде, илимий-изилдөө борбору Cadarache өзөктүк энергияны жакын.

Шаарга түзүү тууралуу өкмөттөр аралык келишимге кол 21 катышуучу өлкөлөрдүн министрлери 2006-ноябрында кол коюлган, жана 2007-жылдын октябрында ишин уюштуруу Шаарга уюмуна башталган - курулуш, иштетүү жана реактордун кийинки таштоо үчүн жооптуу юридикалык жак.

Platform куруу үчүн, ошондой эле мөөнөтүнөн мурда 2007-жылдын ошондой эле даярдана баштады, - 2010-жылы. Ошону менен катар, катышуучу өлкөлөр татаал Шаарга элементтери боюнча иш баштады: Индия долбоорун cryostat үчүн куруп жатат, Америка Кошмо Штаттарынын борбордук магниттик арканды иштеп чыгуу (бир учкучтардай көтөрүп анын күч-кубаты жеткендердин) менен, ЕБ жана Корея боштук бөлмөнү даярдап жатышат, Кытай жана Орусия менен камсыз кылуу Ом (жалпы муктаждык 100 000 км мындай өткөргүчтөр), бурулуштарынын жана ар түрдүү электрдик курамдык бөлүгү, Япония toroidal талаа көмүр даярдоо.

ITER уюму белгилегендей, 2019-жылдын июнь айынын акырына карата долбоор “63% дан ашыгы даяр”. Имараттардын 70%тен ашыгы бүткөрүлүп, реактордун өзүнүн алгачкы тетиктерин орнотуу иштери башталды. Толук монтаждоо фазасы келерки жылы башталышы керек, анткени бардык керектүү тетиктер курулуп, жеткирилип бүтөт: мисалы, Кытай 23-сентябрда биринчи 400 тонналык магниттик катушканы курду, ал декабрь айына чейин ITER курулуш аянтчасына жеткирилет.

курулуш жылуулук реактор Шаарга-декабрда 2018. Сүрөт: Depositphotos

татаалдыгына жана ийилчээктиктин ылайык Шаарга Large Хадрон, анын ичинде кылымда көптөгөн ири масштабдагы изилдөө долбоорун ашат.

«Коллайдер – бул протондордун шооласы ылдамдатылган вакуумдук түзүлүш; бул жөнөкөй деңгээлдеги милдет. ITER – бул плазманын физикасы жана плазманын ушунчалык көп эркиндик даражалары бар, ошончолук туруксуздуктар бар, алардын бардыгы менен күрөшүү керек”, - деди “Азаттык” радиосуна ITER долбоорунун орус агенттигинин жетекчиси Анатолий Красильников. – Бир эле учурда эске алынышы керек болгон көп сандагы параметрлердин көз карашынан алганда, ITER, албетте, коллайдерге караганда бир топ татаал маселе. Ооба, ITER кымбатыраак».

заманбап технологияларга негизделген Мындай татаал эл аралык долбоор чындыгында кымбат. Долбоордун бюджети башында € 5 млрд бааланган болсо, 2017-чи, ал € 20 миллиард белгисин кел жетишти: жалпы көрсөткүчтөн башкаруу органдары өздөрү ошол чыгымдар же алар тарабынан даярдалган башка компоненттеринин деъгээлин аныктоо катары баалоо кыйын. Долбоор тизме катышуучулары эмес, акча, курулган компоненттерди берилет. Орус Шаарга 2020-22-жылдары 11,8 млрд коюшту рублга бюджет (болжол менен $ 180 млн).

тема боюнча: Top Secret: ал америкалык СССРдин өзөктүк салып эмес, кандай акы төлөнүүчү

Гана эмес, Шаарга

Канада-tokamak - биригүү гана тандоо эмес, бул илим. негизги мамлекеттик мекемелерде эле эмес, изилдөө башка ыкмалары, ошондой эле чакан баштаган ишканалардын менен. Алар бул дүйнөдө жашап жатабыз, Bloomberg баалоолор боюнча, эки ондон ашык. Бирок, бул соода масштабда олуттуу илгерилөө жана энергетика көзөмөлүндө өндүрүү сүйлөй албайт.

Токамактын эң жакын аналогу – жылдыздуу, ошондой эле торус сымал, «пончик сымал» система, ал өзүнүн бардык окшоштуктарына карабастан, плазмада ток кармап турууну талап кылбайт. Мындай орнотуу, анын жакшы жана жаман жактары бар; учурда ири жана ийгиликтүү Германиянын Wendelstein 7-X болуп саналат. Немис изилдөөчүлөрү өзгөчөлүгү жана масштабы боюнча ITERден алыс болсо да, ал боюнча бир катар рекорддорду коюшкан.

Startup Шериктештиги Fusion Systems, MiT келген иммигранттардын тарабынан негизделген, убадалар бир кыйла аз куруу үчүн, арзан, Шаарга бир аз азыраак натыйжалуу менен tokamak реактор - SPARC. Алар кантип ийгиликке? Окумуштуулар акыркы жогорку температурасы Ом колдонуу үчүн үмүт жана аларды чечүү жолдору кийинки эки жыл ичинде көрсөтүп жатышат.

Дагы бир стандарттуу эмес вариант - инерциялык чектөө менен термоядролук синтез. Анда суутек бомбасы жарылганда пайда болгон процесстерди симуляциялоочу, миниатюралык дейтерий күйүүчү май капсуласын ар тараптан импульстар менен «кысып» жана жылытуучу лазерлерди колдонот. Бул ыкманы колдонгон дүйнөдөгү эң ири илимий уюм бул максаттар үчүн кубаттуу лазерлердин 193 нуру колдонулган АКШдагы Улуттук от алдыруу мекемеси болуп саналат.

курулуш жылуулук реактор Шаарга-декабрда 2018. Сүрөт: Depositphotos

Кайсы учурда жана эмне үчүн?

Сынчылар термоядролук синтез өтө кымбат жана коммерциялык жактан натыйжасыз деп эсептешет жана алар, мисалы, кайра жаралуучу энергияга инвестиция тартууга чакырышат. ITER анын маанилүүлүгүн танбайт, бирок генерациянын туруктуу деңгээли менен (айталы, күнөстүү күндөрдүн санына же шамалдын күчүнө көз каранды эмес) жаңы таза энергия булактарын түзүү маанилүү милдет бойдон кала берээрин баса белгилейт. Термоядролук энергия кайра жаралуучу энергияны алмаштыра албайт, бирок аны менен бирге ал салттуу “ыплас” энергия булактарына дагы жакшы альтернатива катары кызмат кылат, деп билдирет ITER.

Бул качан болот деген суроо гана. Биринчи учуруу 2025-жылдын декабрына пландаштырылууда («эң жакшы техникалык жактан жетүүгө мүмкүн болгон дата») суутек, андан кийин гелий, дейтерий кошулат жана акырында 2035-жылы дейтерий-тритийде толук кандуу операция пландаштырылууда: ошондо гана аны ишке ашырууга мүмкүн болот. он эселенген кубаттуулукка жетишуу. Долбоордун аяктоо мөөнөтү мурда эле артка жылдырылды жана анын татаалдыгын эске алганда, мындан ары кечигүүлөр болбой турганы күмөн. Мындан тышкары, бардык аракеттерге карабастан, технологияны өнүктүрүүнүн азыркы этабында, термоядролук синтез өнөр жайлык пайдалануу үчүн өтө кымбат болуп чыгышы мүмкүн.

Скептиктер: «Фьюжн – бул келечектин энергия булагы жана дайыма ушундай бойдон кала берет» деп какшыктап айтышат. Бир нече жылдын ичинде адамзат скептиктердин жалынын суутуп же алардын позицияларын дагы бир жолу бекемдей алат.

Теманын татаалдыгын эске алганда, мындай долбоорлордун мөөнөтүн кепилдик берүүгө эч ким даяр болушу күмөн. Тармактын алдыцкыларынын бири, советтик академик Лев Арцимовичтен термоядролук энергия качан пайда болот деген суроого: «Адамзат учун чындап эле зарыл болуп калганда» деп жонокой жооп берди.

Оку: ForumDaily да:

Адамзат массалык кырылышына бар: адамдар жер үчүн ири кырсык болду

катар "Чернобылдагы" өлөр Эми Award болуп калды. VIDEO

Америкалык илимпоздор окшоштуктары АКШ жана Орусия ортосундагы өзөктүк согуш сыяктуу болот. VIDEO

абдан сырдуу америкалык жашыруун негиздери: чынында эмне болуп жатат

АКШдагы жашоо жана Америкага иммиграция тууралуу маанилүү жана кызыктуу жаңылыктарды каалайсызбы? — бизди колдо кайрымдуулук кыл! Ошондой эле биздин баракчага жазылыңыз Facebook. "Дисплейдеги артыкчылык" опциясын тандап, алгач бизди окуңуз. Ошондой эле, биздин каналга жазылууну унутпаңыз Телеграм каналы  жана Instagram- Ал жерде кызыктуу нерселер көп. Жана миңдеген окурмандарга кошулуңуз ForumDaily New York — ал жерден сиз мегаполистеги жашоо жөнүндө көптөгөн кызыктуу жана позитивдүү маалыматтарды таба аласыз.