Правителствени учени от Службата за атомна енергия на Обединеното кралство (UKAEA) работят върху планове за доставяне на чиста енергия чрез първия в света компактен термоядреен реактор до 2040 година.

Ядреният синтез е обявен за „свещения граал“ на възобновяемите енергийни източници, въпреки че технологията за постигането му остава в начален стадий и се нуждае от по-нататъшно развитие,

Министрите създадоха програмата Сферичен токамак за производство на енергия (Step), за да ускорят изследванията в района.

Подробности с видео: https://www.independent.co.uk/news/uk/home-news/nuclear-fusion-uk-forefront-clean-energy-b2376111.html

Новият проект за сферичен токамак за производство на енергия (STEP) трябва да бъде първият, който ще достави електроенергия в мрежата.

Разработването на проекта, който започна миналата година с бюджет от 222 милиона лири, ще продължи 5 години. Управлението за атомна енергия на Великобритания (UKAEA) предвижда изграждането да започне през 2032 г., а въвеждането в експлоатация да стане до 2040 г.

Директорът на Центъра за енергия от ядрен синтез в Кълам (CCFE) Иън Чапман заяви, че малкият размер на сферичния токамак е ключово предимство, защото с капиталови разходи от около няколко милиарда долара, той ще е по–евтин от проекта ИТЕР, чиято стойност е 25 милиарда долара, при който най-големият разход се пада на гигантските магнити.

Общините имат срок до март 2021 г., за да кандидатстват за място за разполагане на АЕЦ, което трябва да е с площ от 100 хектара. UKAEA ще избере подходящата площадка до края на 2022 година.

Източник: https://www.sciencemag.org/news/2020/12/uk-seeks-site-world-s-first-fusion-power-station

Както съобщава списанието „Въпроси на ядрената наука и техника”, в Националния изследователски център на Курчатовския институт е в ход изграждането на съоръжение за термоядрен синтез.

През 2019 г. ще бъдат монтирани магнитната система и вакуумната камера, ключови елементи на конструкцията.
Важни характеристики на Т-15 МД са липсата на свръхпроводящи материали и нисък аспект, т.е. неговата камера има форма, близка до сферичната.

Токамакът Tore Supra е най-близкият по цели и характеристики аналог на Т-15МД

Такива технически решения позволяват да се направи реакторът по-евтин и по-лесен за изграждане и експлоатация, както и да се постигнат плазмени параметри, типични за много по-големите инсталации.
Производството на енергия от съвременните термоядрени реактори все още е технически невъзможно, така че Т-15МД ще служи като изпитвателен стенд, за да компенсира изоставането на руските учени, инженери и техници от техните чуждестранни колеги.

Друга важна задача на новата инсталация е да се разработят различни експерименти, преди те да бъдат извършени на ITER, най-големият международен проект на токамак, от който участва и Русия.

Подробности на: https://www.popmech.ru/technologies/news-484852-rossiyskiy-termoyadernyy-reaktor-budet-zapushchen-v-2020-godu/

Ако сте чували за енергията на термоядрения синтез, вероятно сте чували и за токамаците. Тези устройства с форма на поничка трябва да задържат йонизираните газове, наречени плазма с помощта на магнитни полета, докато ги загряват до умопомрачителните температури, необходими за сливането на водородните ядра.

Токамаците са товарните коне на термоядрената енергетика – солидни, симетрични и сравнително лесни за проектиране – въпреки това напредъка свързан с тях е доста бавен.

Сега обаче нещата са на път да се променят, докато друг играч излиза на сцената. Във високотехнологична лаборатория в Североизточна Германия, учените се подготвят да включат най-голямото по рода си термоядрено устройство, наречено стеларатор (stellarator). Машината на стойност 1 милиард евро, известна още като Wendelstein 7-X (W7-X) представлява дебел пръстен от блестящ метал, широк 16 метра, по който са прикрепени устройства във всякакви форми и размери, неизброимо количество кабели тръгващи в неизвестни посоки, а множество инженери щъкат наоколо и извършват различни дейности тук-там.

Въпреки че стелараторите са сходни на токамаците по принцип на действие, те дълго време са били пренебрегвани при изследванията на енергията на термоядрения синтез, тъй като токамаците са по-добри в задържането на газа и поддържането на необходимата топлина за осъществяване на термоядрените реакции. Тези сложни устройства обаче имат много качества, които може да ги направят по-добра алтернатива за бъдещите комерсиални термоядрени електроцентрали: След като веднъж се стартират, стелараторите работят по-стабилно и не страдат от един от основните проблеми на токамаците – потенциалните нарушения в магнитното поле, което е толкова силно, че може да изкриви металните елементи. За нещастие, те са кошмарно трудни за изграждане, което ги прави дори по-податливи на преразход и забавяния спрямо началния проект, всравнение с другите фюжън проекти. „Никой не може да си представи какво коства да се построи един стеларатор“, разказва Томас Клингер, ръководител на научния екип в Германия.

Повече подробности ще намерите на: http://news.sciencemag.org/physics/2015/10/feature-bizarre-reactor-might-save-nuclear-fusion

http://nauka.offnews.bg/news/a_1/a_24744.html?preview=ok

Дъщерното предприятие Lockheed Martin на компанията Skunk Works съобщи за пробив в сферата на разработване на източник на термоядрена енергия. Американците отбелязват, че през следващите 10 години ще могат да пуснат компактен термоядрен реактор с размерите на камион, който ще може да обезпечи с евтина електроенергия 80 хиляди домакинства. В Русия всичко това се счита за обикновен PR.

“Това е просто добра рекламна акция, която няма отношение към техническия прогрес”, – разказа за «РИА Новости» ученият Анатолий Красильников.

Той отбеляза, че Lockheed Martin не разкрива подробности за проекта си. Според него, това е свързано с това, че научната общност веднага ще оцени несъстоятелността на изявлението на американската компания.

“Физиката на термоядрения синтез е известна, тя една и съща. Природните закони не са се изменили…Първата плазма на ITER (международен експериментален термоядрен реактор), при цялото мощно финансиране и интелектуален потенциал на проекта, може да се получи не по-рано от 2023-2025 година. И изведнъж тук се появява компания, която обещава скоро да създаде термоядрен реактор – е, ето това е PR, нищо повече от това”, – добавя Анатолий Красильников.

Източник: http://tech.onliner.by/2014/10/16/fusion-2

Б.Р. За да покажа настроенията в Украйна (всичко хубаво на този свят е американско) ви предлагам да прочетете статията “Пентагонът ще построи първият термоядрен реактор до една година” - http://podrobnosti.ua/tech/2014/10/16/998351.html

Една година не е много време. Да сме живи и здрави да дочакаме това чудо на техниката и технологиите.

Учени потвърдиха ефикасността на реакторите Токамак

Учени от Американската национална лаборатория по ядрен синтез, потвърдиха експериментално предвижданията за ефективност на реакторите за ядрен синтез – Токамак.
Напълно се потвърди и предвиждането, че те могат да бъдат ефективни икономически и производствено и тяхното индустриално приложение е напълно реалистично.
Трудът на учените е представен на 51-вата годишна среща на Американското физично общество.

Благодарение на ядрения синтез, нашето слънце гори вече милиарди години. Ядрения синтез се случва, когато ядрата на два прости атома се доближат достатъчно близо, за да се слеят и образуват атом с по-сложно ядро. В процеса се отделя огромно количество енергия, благодарение на което слънцето свети и излъчва топлина и радиация.

Когато синтеза се създава в лабораторни условия, производството на енергия зависи от температурата и плътността на получената плазма. Плазмата е съставена от силно нагрят йонизиран газ, в който атомите са изключително възбудени и се движат хаотично. Тя е толкова гореща че са нужни мощни магнитни полета за да се поддържа плазмата в сърцевината на реактора и далеч от стените му.
Тестват се различни методи за задържането на плазма, но най-успешен се оказва конструкцията „Токамак”, изобретена от руските учеин Игор Там и Андрей Сакаров през 1950.

Това е причината Токамак реакторите да изглеждат като поничка. Така се постига най-голяма ефективност от магнитните полета, а плазмата е насочвана по дължината на поничката, без да засяга стените.

През последните десет години учените успяха най-после да увеличат плътността на плазмата и успяха да поддържат ядрения синтез за по-продължителни периоди – ключов елемент за ефективното производство на енергия. Това се случи благодарение на важни открития в областта на поведението на плазмата в магнитно поле.

В началото, учените трудно контролират магнитните полета, при което стените на камерата се износват бързо и трябва да бъдат подменяни често. Реакторите произвеждаха енергия едва няколко секунди и като цяло разхода на енергия за поддържането на плазмата е по-голям от произведената енергия.
През 1968 обаче бе постигнат пробив. Тогава първата руска версия Т3 а по-късно и Т4 постигнаха за пръв път положителен енергиен коефициент – повече произведена енергия от колкото използвана за поддръжка. Оказа се че подхода Токамак е с драстично по-добри показатели, от колкото алтернативните методи.

Според доста модели, загубата на горещина в Токамак реакторите е доста голям, поради реактивността на турболенцията на плазмата към флуктуациите на магнитното поле. Последните изследвания показаха че това не е така. Не само че турболенцията се минимизира от високото налягане и определената форма на Токамак, но и новообразуваните хелиеви атоми, подпомагат поддържането и плътността на плазмата.

За да са надеждни и производителни Токамаците, те трябва да поддържат високо налягане и температура, колкото се може по дълго. Работата на учените показа че плазмата може да бъде принудена да се държи по следния начин: високото налягане води до самогенерирана електрическа енергия, която помага да се контролира плазмата, което води до по малка нужда от външен контрол, което води до дълги пулсове производство на енергия, което води до висока надеждност.

След десетилетия усилия за подобряване на поведението на плазмата, учените откриха че природата всъщност може да бъде много щедра, като позволява едновременно висока производителност (много електричество), оптимална ефективност (евтино електричество) и висока надеждност (производствения процес е стабилен и постоянен). Това премахва и последните теоретични пречки пред реализирането на реакторите с ядрен синтез от типа Токамак, като потвърждава тяхната практична и икономична надеждност.

Работата на учените и извършването на експериментите са част от програмата Министерството на Енергията на САЩ за изследване на ядрения синтез, по договор DE-FC02-04ER54698.

Така се стигна до проекта ITER. Учените очакват коефициента му да бъде 10, тоест 500 мегавата произведени при 50 мегавата разход за поддръжка на магнитното поле и плазмата. От ITER се очаква и продължителни периоди на производство на енергия. За сравнение, предишните експерименти поддържаха едва няколко секунди производство.

Ако този тестов реактор се окаже успешен, ядрения синтез ще се превърне в основен енергиен източник за човечеството.

Друг голям плюс на токамак реакторите е безопасността. При горенето на тритий и деуретий се отделя толкова малко радиация, че можете да се защитите от нея с лист хартия. Реално такъв реактор може да се построи в центъра на град. В случай на авария, единственото което ще се случи е силен топлообмен между плазмата и корпуса на контейнера, твърдят защитниците на проекта. За контраст, атомните централи имат големи проблеми с ядрените отпадъци и сигурността при контрола на ядрената реакция.

ЕС планира до края на тази година да утвърди обема на финансиране от своя страна на проекта за Международен експериментален термоядрен реактор (ITER), който се създава със силите на осем страни, участващи в проекта във френския град Кадараше, е съобщил за РИА Новости източник от Съвета на министрите на Евросъюза.

По неговите думи, от страните на ЕС за ITERпрез 2012-2013 години се очакват около 1,3 милиарда евро. Това ще бъдат бюджетни средства на ЕС.

“Обаче за сега тази сума не е утвърдена. Съвета на министрите и Европарламента ще насрочат през октомври консултации по този въпрос”, казва той.

Според него, през декември, когато ще има работна среща на Съвета на ITER и ЕС би следвало до тогава въпроса с инвестициите от страна на ЕС да бъде “вече повече или по-малко решен”.

“Като цяло, Съвета на министрите разчита, че до края на годината обема на финансирането ще бъде утвърден, за да могат изследванията да продължат”, – казва той.

В създаването на реактора ITER, който ще бъде построен на територията на Франция, участват: ЕС, Швейцария, Китай, Индия, Япония, Южна Корея, Русия и САЩ. Това ще бъде първият голямо-мащабен опит за получаване на електроенергия от термоядрена реакция, като тази ставаща на Слънцето – реакция на сливането на ядрата на водорода, което, в случай на успех, ще даде на човечеството действително неизчерпаем източник на енергия.

Съглашението за създаване на термоядрената установка е било подписано през 2006 година. Европейските страни ще внесат около 50% от обема на финансиране на проекта, а русия ще даде около 10% от общата сума, която ще бъде инвестирана под формата на високотехнологично оборудване.

Първоначалната стойност на проекта беше 5 милиарда евро и срок за завършване 2016 година. Обаче първоначалната сума постепенно нарасна двойно, а първите експерименти се очаква да започнат през 2019 година.