631
150 млн. градусів за чистою енергією
Поговоримо про майбутній енергетичний переворот.
Міжнародний експериментальний термоядерний реактор (ITER) може без перебільшення назвати найбільш значущим дослідницьким проектом нашого часу. На масштабі конструкції легко підключати Великий Хадрон Collider по поясу, і якщо вдало, це буде позначати набагато більший крок для всіх людей, ніж рейс до місяця. Після того, як в потенціалі контрольована термоядерна fusion майже невичерпне джерело безпрецедентно дешевої та чистої енергії.
Цього літа було кілька вагомих причин освіжити технічні деталі проекту ІТЕР. По-перше, грандіозна подяка, офіційний старт якого є нарадою Михайла Горбачова та Рональда Рейгана в далекому 1985 році, перш ніж наші очі приймають матеріальну форму. Дизайн реактора нового покоління за участю Росії, США, Японії, Китаю, Індії, Південної Кореї та Європейського Союзу На сьогоднішній день ІТЕР не є кілограмами технічної документації, але 42 га (1 км від 420 м) ідеально рівну поверхню однієї з найбільших світових чоловічих платформ, розташованих в французькому місті Кадара, 60 км на північ Марсель. А також фундамент майбутнього 360 000-тонного реактора, що складається з 15 000 куб. м бетону, 16 000 тонн армування і 493 колон з гумовим металевим антисесмічним покриттям. І, звичайно, тисячі складних наукових інструментів і науково-дослідних установок, які розширюються навколо університетів по всьому світу.
Ведуться роботи з виготовлення ключових компонентів реактора. Навесні Франція повідомила про виготовлення 70 кадрів для трубопровідних пальмових полів, а в червні почала обмотування перших котушок надпровідних кабелів, отриманих з Росії з Інституту кабельної промисловості в Подольську.
р.
Друга хороша причина пам'яті ІТЕР прямо зараз політична. Новий реактор покоління – тест не тільки для вчених, але й для дипломатів. Цей проект є настільки дорогим і технічно складним, що жодна країна в світі може витягти його самостійно. Уміння держав вести переговори один з одним у науково-фінансових сферах залежить від того, чи вдасться це зробити висновок.
18 червня в Санкт-Петербурзі, але Державний відділ США заборонив науковцям США від відвідування Росії в рамках санкцій. Враховуючи те, що сама ідея токамака (а торойдальна камера з магнітними котушками, які підпорядковані ІТЕР) належить радянському фізику Олегу Лаврентєву, учасники проекту лікували це рішення як curiosity, так і просто перенесли консультації з Кадараш на той же день. Ці події ще раз нагадували про світ, що Росія (щоправда з Південною Кореєю) є найбільш відповідальним у виконанні своїх зобов’язань до проекту ITER.
Термін «термонійний реактор» – це занепокоєння для багатьох людей. Асоціативний ланцюг є чітким: термоядерний бомба гірше ядерної, що означає, що реактор fusion більш небезпечний, ніж Чорнобиль.
Фактично ядерна фузія, на якій ґрунтується принцип роботи токамака, набагато безпечніше і ефективніше, ніж ядерна фібра, що використовується в сучасних атомних електростанціях. Синтез використовують сам характер: На сонці нічого більше, ніж природний fusion реактор.
Реакція передбачає нуклеїну і тритію - ізотопи водню. Ядро деутерій складається з протону і нейтрона, а нуклеус тритію складається з протону і двох нейтронів. При нормальних умовах однаково заряджені нуклеї перекидають один одному, але при дуже високих температурах вони можуть з'єднатися. При ударі сильної взаємодії надходить в гру, яка відповідає за поєднання протонів і нейтронів в нуклеї. Є ядро нового хімічного елемента - гелюм.
У цьому випадку утворюється одна нейтронна і велика кількість енергії. Енергія сильної взаємодії в ядрі гелію менше, ніж в ядерах оригінальних елементів. У зв'язку з цим, отриманий нуклеус навіть втрачає масу (за оцінкою релятивності, енергії та маси еквівалентні). Надаючи знамените рівняння E = mc2, де c є швидкістю світла, можна уявити величезний енергетичний потенціал ядерного синтезу.
Для подолання сили репуляції оригінальні нуклеї повинні рухатися дуже швидко, тому температура грає ключову роль в ядерному синтезі. У центрі Сонце процес відбувається при температурі 150 млн. градусів Кельвін, але полегшується колосальна щільність матерії через дію ваги. Його маса робить його ефективним fusion реактором.
Для створення такої щільності на Землі неможливе. Все, що ми повинні зробити, щоб збільшити температуру. Для того, щоб водневі ізотопи давати заземлення енергії їх нуклеї, необхідно температуру 150 млн градусів, тобто десять разів вище, ніж у Сонця.
Не твердий матеріал у Всесвіті може безпосередньо звернутися до цієї температури. Так просто побудуйте плиту для приготування гелію не вийде. Для вирішення проблеми допомагає тим же тороїдальній камері з магнітними котушками, або токамак. Ідея створення токамака надпогодав яскраві глави вчених з різних країн на початку 1950-х років, при цьому чемпіонат чітко приписується до радянського фізика Олега Лаврентєва та його емінесентних колег Андрія Сахарова та Ігоря Тамма.
Вакуумна камера у вигляді труси (empty "donut") оточена надпровідними електромагнітами, які створюють в ній тороїдальне магнітне поле. Це поле, що зберігає плазму гарячим до десяти сонячних променів на відстані від стін камери. Разом з центральним електромагнітом (індуктором), токамак є трансформатором. Зміна струму в індукторі, генеруючи струм потоку в плазмі - рух частинок, необхідних для синтезу.
Токамак можна вважати прикладом технологічної витонченості. Електричний струм, що протікає в плазмі, створює полоїдне магнітне поле, що обробляє плазмовий шнур і зберігає форму. Плазма існує в строго визначених умовах, а при незначних змінах реакція відразу припиняється. На відміну від реактора атомної електростанції, токамак не може «відправляти» і збільшити температуру неконтрольовано.
У малоймовірному випадку руйнування токамаку відбувається не радіоактивне забруднення. На відміну від атомних електростанцій, фузійний реактор не виробляє радіоактивних відходів, і єдиний продукт реакції настій - гелій - це не тепличний газ і корисний в економіці. Нарешті, токамак споживає паливо дуже ретельно: під час синтезу, в вакуумній камері знаходиться лише кілька сотень грамів речовини, а номінальний щорічний запас палива для промислової електростанції становить всього 250 кг.
Міжнародний експериментальний термоядерний реактор (ITER) може без перебільшення назвати найбільш значущим дослідницьким проектом нашого часу. На масштабі конструкції легко підключати Великий Хадрон Collider по поясу, і якщо вдало, це буде позначати набагато більший крок для всіх людей, ніж рейс до місяця. Після того, як в потенціалі контрольована термоядерна fusion майже невичерпне джерело безпрецедентно дешевої та чистої енергії.
Цього літа було кілька вагомих причин освіжити технічні деталі проекту ІТЕР. По-перше, грандіозна подяка, офіційний старт якого є нарадою Михайла Горбачова та Рональда Рейгана в далекому 1985 році, перш ніж наші очі приймають матеріальну форму. Дизайн реактора нового покоління за участю Росії, США, Японії, Китаю, Індії, Південної Кореї та Європейського Союзу На сьогоднішній день ІТЕР не є кілограмами технічної документації, але 42 га (1 км від 420 м) ідеально рівну поверхню однієї з найбільших світових чоловічих платформ, розташованих в французькому місті Кадара, 60 км на північ Марсель. А також фундамент майбутнього 360 000-тонного реактора, що складається з 15 000 куб. м бетону, 16 000 тонн армування і 493 колон з гумовим металевим антисесмічним покриттям. І, звичайно, тисячі складних наукових інструментів і науково-дослідних установок, які розширюються навколо університетів по всьому світу.
Ведуться роботи з виготовлення ключових компонентів реактора. Навесні Франція повідомила про виготовлення 70 кадрів для трубопровідних пальмових полів, а в червні почала обмотування перших котушок надпровідних кабелів, отриманих з Росії з Інституту кабельної промисловості в Подольську.
р.Друга хороша причина пам'яті ІТЕР прямо зараз політична. Новий реактор покоління – тест не тільки для вчених, але й для дипломатів. Цей проект є настільки дорогим і технічно складним, що жодна країна в світі може витягти його самостійно. Уміння держав вести переговори один з одним у науково-фінансових сферах залежить від того, чи вдасться це зробити висновок.
18 червня в Санкт-Петербурзі, але Державний відділ США заборонив науковцям США від відвідування Росії в рамках санкцій. Враховуючи те, що сама ідея токамака (а торойдальна камера з магнітними котушками, які підпорядковані ІТЕР) належить радянському фізику Олегу Лаврентєву, учасники проекту лікували це рішення як curiosity, так і просто перенесли консультації з Кадараш на той же день. Ці події ще раз нагадували про світ, що Росія (щоправда з Південною Кореєю) є найбільш відповідальним у виконанні своїх зобов’язань до проекту ITER.
Термін «термонійний реактор» – це занепокоєння для багатьох людей. Асоціативний ланцюг є чітким: термоядерний бомба гірше ядерної, що означає, що реактор fusion більш небезпечний, ніж Чорнобиль.
Фактично ядерна фузія, на якій ґрунтується принцип роботи токамака, набагато безпечніше і ефективніше, ніж ядерна фібра, що використовується в сучасних атомних електростанціях. Синтез використовують сам характер: На сонці нічого більше, ніж природний fusion реактор.
Реакція передбачає нуклеїну і тритію - ізотопи водню. Ядро деутерій складається з протону і нейтрона, а нуклеус тритію складається з протону і двох нейтронів. При нормальних умовах однаково заряджені нуклеї перекидають один одному, але при дуже високих температурах вони можуть з'єднатися. При ударі сильної взаємодії надходить в гру, яка відповідає за поєднання протонів і нейтронів в нуклеї. Є ядро нового хімічного елемента - гелюм.
У цьому випадку утворюється одна нейтронна і велика кількість енергії. Енергія сильної взаємодії в ядрі гелію менше, ніж в ядерах оригінальних елементів. У зв'язку з цим, отриманий нуклеус навіть втрачає масу (за оцінкою релятивності, енергії та маси еквівалентні). Надаючи знамените рівняння E = mc2, де c є швидкістю світла, можна уявити величезний енергетичний потенціал ядерного синтезу.
Для подолання сили репуляції оригінальні нуклеї повинні рухатися дуже швидко, тому температура грає ключову роль в ядерному синтезі. У центрі Сонце процес відбувається при температурі 150 млн. градусів Кельвін, але полегшується колосальна щільність матерії через дію ваги. Його маса робить його ефективним fusion реактором.
Для створення такої щільності на Землі неможливе. Все, що ми повинні зробити, щоб збільшити температуру. Для того, щоб водневі ізотопи давати заземлення енергії їх нуклеї, необхідно температуру 150 млн градусів, тобто десять разів вище, ніж у Сонця.
Не твердий матеріал у Всесвіті може безпосередньо звернутися до цієї температури. Так просто побудуйте плиту для приготування гелію не вийде. Для вирішення проблеми допомагає тим же тороїдальній камері з магнітними котушками, або токамак. Ідея створення токамака надпогодав яскраві глави вчених з різних країн на початку 1950-х років, при цьому чемпіонат чітко приписується до радянського фізика Олега Лаврентєва та його емінесентних колег Андрія Сахарова та Ігоря Тамма.
Вакуумна камера у вигляді труси (empty "donut") оточена надпровідними електромагнітами, які створюють в ній тороїдальне магнітне поле. Це поле, що зберігає плазму гарячим до десяти сонячних променів на відстані від стін камери. Разом з центральним електромагнітом (індуктором), токамак є трансформатором. Зміна струму в індукторі, генеруючи струм потоку в плазмі - рух частинок, необхідних для синтезу.
Токамак можна вважати прикладом технологічної витонченості. Електричний струм, що протікає в плазмі, створює полоїдне магнітне поле, що обробляє плазмовий шнур і зберігає форму. Плазма існує в строго визначених умовах, а при незначних змінах реакція відразу припиняється. На відміну від реактора атомної електростанції, токамак не може «відправляти» і збільшити температуру неконтрольовано.
У малоймовірному випадку руйнування токамаку відбувається не радіоактивне забруднення. На відміну від атомних електростанцій, фузійний реактор не виробляє радіоактивних відходів, і єдиний продукт реакції настій - гелій - це не тепличний газ і корисний в економіці. Нарешті, токамак споживає паливо дуже ретельно: під час синтезу, в вакуумній камері знаходиться лише кілька сотень грамів речовини, а номінальний щорічний запас палива для промислової електростанції становить всього 250 кг.
