Seeli reactors ni aye. Ni igba akọkọ ti seeli riakito

Loni, ọpọlọpọ awọn orilẹ-ede ti wa ni mu apakan ninu seeli iwadi. Awọn olori ni o wa ni European Union, awọn United States, Russia ati Japan, nigba ti China ká eto, Brazil, Canada ati Korea ti wa ni npo nyara. Lakoko, seeli reactors ni United States ati awọn Rosia Union ti a ti sopọ si awọn idagbasoke ti iparun awọn ohun ija ati ki o wà ikoko titi ti alapejọ "ọta fun Alaafia", eyi ti a ti waye ni Geneva ni 1958. Lẹhin ti awọn ẹda ti awọn Rosia tokamak iwadi ti iparun seeli ni 1970 o ti di "nla Imọ". Ṣugbọn awọn iye owo ati complexity ti awọn ẹrọ ti pọ si ojuami ti okeere ifowosowopo je nikan ni anfani lati gbe siwaju.

Seeli reactors ni aye

Niwon awọn 1970s, ibẹrẹ ti awọn ti owo lilo ti seeli agbara ti wa ni nigbagbogbo o felomiran fun 40 years. Sibẹsibẹ, Elo o ti sele ni odun to ṣẹṣẹ, ṣiṣe asiko yi le wa ni shortened.

Itumọ ti orisirisi tokamaks, pẹlu awọn ofurufu European, British ati sẹẹli Thermonuclear Experimental riakito TFTR ni Princeton, USA. Awọn ilu okeere ti ipa ise agbese ni Lọwọlọwọ labẹ ikole ni Cadarache, France. O yoo di awọn ti tokamak ti yoo ṣiṣẹ ni awọn ọdun 2020. Ni 2030, China yoo wa ni itumọ CFETR, eyi ti yoo surpass awọn ipa. Nibayi, China conducts iwadi lori ohun esiperimenta superconducting tokamak-õrùn.

Fusion reactors miiran Iru - stellarators - tun gbajumo laarin oluwadi. Ọkan ninu awọn tobi, LHD, darapo Japanese National Institute for Fusion ni 1998. O ti wa ni lo lati wa fun awọn ti o dara ju iṣeto ni ti awọn se pilasima ahamo. German Max Planck Institute fun awọn akoko lati 1988 to 2002, waiye iwadi lori Wendelstein 7-AS riakito ni Garching, ati bayi - ni Wendelstein 7-X, awọn ikole ti eyi ti fi opin si siwaju sii ju 19 years. Miran stellarator TJII o ṣiṣẹ ni Madrid, Spain. Ni awọn United States Princeton yàrá pilasima fisiksi (PPPL), ibi ti o kọ ni igba akọkọ ti iparun seeli riakito ti yi iru ni 1951, ni 2008 o duro awọn ikole ti NCSX nitori iye owo overruns ati aini ti igbeowo.

Ni afikun, significant aseyori ninu awọn iwadi ti inertial seeli. Building National iginisonu Facility (NIF) tọ $ 7 bilionu ni Lawrence Livermore National yàrá (LLNL), ikojọpọ nipasẹ awọn National iparun Aabo ipinfunni, ti a pari ni March 2009, awọn French lesa Mégajoule (LMJ) bere ise ni October 2014. Fusion reactors lilo ẹrọ iyipada fi laarin kan diẹ billionths kan ti a ti keji to 2 million joules ti ina agbara ni a afojusun iwọn ti awọn orisirisi millimeters lati bẹrẹ iparun seeli. Awọn ifilelẹ ti awọn ohun ti NIF ati LMJ ni iwadi lati se atileyin orile-ede iparun awọn ohun ija eto.

ipa

Ni 1985, Rosia Sofieti dabaa lati kọ kan tókàn iran tokamak pọ pẹlu Europe, Japan ati awọn United States. Awọn iṣẹ ti a waiye labe ase ti awọn IAEA. Ni akoko lati 1988 to 1990 ti o ti da akọkọ Akọpamọ ti awọn International Thermonuclear esiperimenta riakito awọn ipa, ti o tun tumo si "ọna" tabi "ajo" ni Latin, ni ibere lati fi mule pe won seeli le gbe awọn diẹ agbara ju ti o absorbs. Canada ati Kasakisitani mu apa ti onse nipa Euratom ati Russia, lẹsẹsẹ.

Lẹhin 6 ọdun ti ipa Council fọwọsi ni awọn igba akọkọ ti eka riakito oniru da lori mulẹ fisiksi ati imo tọ $ 6 bilionu. Ki o si awọn US lọ lati Consortium, eyi ti o fi agbara mu lati halve awọn owo ki o si yi ise agbese na. Awọn esi je ni ipa-ft tọ $ 3 bilionu., Ṣugbọn o le se aseyori kan ara-sustaining lenu, ati awọn rere iwontunwonsi ti agbara.

Ni 2003, awọn United States lekan si darapo Consortium, ati China kede wọn ifẹ lati kopa ninu o. Bi awọn kan abajade, ni aarin-2005, awọn alabašepọ gba lori awọn ikole ti ipa ni Cadarache ni gusu France. EU ati France ti ṣe idaji ninu awọn EUR 12.8 bilionu, nigba ti Japan, China, South Korea, awọn United States ati Russia - 10% kọọkan. Japan pese ga irinše ti o wa ninu fifi sori na IFMIF 1 bilionu ti a ti pinnu fun igbeyewo ohun elo ati ki o ní ni ọtun lati erect nigbamii ti igbeyewo riakito. Awọn lapapọ iye owo ti ipa pẹlu idaji awọn iye owo ti a 10-odun ikole ati idaji - lori 20 years ti isẹ. India di keje egbe ti ipa ni pẹ 2005

Awọn adanwo ni o wa lati bẹrẹ ni 2018 pẹlu awọn lilo ti hydrogen ni ibere lati yago fun awọn ibere ti awọn oofa. Lilo awọn DT pilasima ti wa ni ko o ti ṣe yẹ ṣaaju ki o to 2026

Lọkàn ipa - agbekale kan 500 megawatt (ni o kere fun 400 aaya) lilo kere ju 50 MW input agbara lai ti o npese ina.

Dvuhgigavattnaya Ririnkiri ifihan ọgbin yoo gbe awọn ti o tobi-asekale gbóògì ti ina lori kan yẹ igba. Demo ti ero oniru yoo wa ni pari nipa 2017, ati awọn oniwe-ikole yoo bẹrẹ ni 2024. Bẹrẹ yoo gba ibi ni 2033.

ofurufu

Ni 1978, awọn EU (Euratom, Sweden ati Switzerland) ti bere a apapọ European ofurufu ise agbese ni UK. Ofurufu ni Lọwọlọwọ awọn ti awọn ọna tokamak ni awọn aye. Iru a riakito JT-60 nṣiṣẹ ninu awọn Japanese National Institute of seeli, sugbon nikan ofurufu le lo awọn deuterium-tritium idana.

Awọn riakito ti a se igbekale ni 1983 ati ni akọkọ ṣàdánwò ninu eyi ti dari thermonuclear seeli to 16 MW a ti waye ni Kọkànlá Oṣù 1991 fun keji 5 MW ati idurosinsin agbara si deuterium-tritium pilasima. Ọpọlọpọ awọn adanwo ti a ti waiye lati iwadi awọn ti o yatọ alapapo iyika ati awọn miiran imuposi.

Siwaju awọn ilọsiwaju bìkítà awọn ofurufu mu awọn oniwe-agbara. Sẹẹli iwapọ riakito ni idagbasoke pẹlu ofurufu ati ipa jẹ apa kan ninu awọn agbese.

K-STAR

K-STAR - Korean superconducting tokamak National Institute for Fusion Studies (NFRI) ni Daejeon, eyi ti yi awọn oniwe-akọkọ pilasima ni aarin-2008. Eleyi jẹ a asewo ise agbese ipa, ti o ni abajade ti ilu okeere ifowosowopo. Tokamak rediosi ti 1.8 m - akọkọ riakito sise superconducting oofa Nb3Sn, kanna ti yoo ṣee lo ninu awọn ipa. Nigba akọkọ alakoso, eyi ti o pari ni 2012, K-STAR ni lati fi mule awọn ṣiṣeeṣe ti ipilẹ imo ero ati ki o lati se aseyori pilasima polusi iye to 20 aaya. Ni awọn keji alakoso (2013-2017) ti wa ni ti gbe jade lati iwadi awọn oniwe-olaju gun isọ ti soke to 300 s ni H mode, ki o si orilede lati gíga AT-mode. Awọn idi ti awọn kẹta alakoso (2018-2023) ti wa ni lati se aseyori ga iṣẹ ati ṣiṣe ni gun polusi mode. Ni igbese 4 (2023-2025) yoo ti ni idanwo Ririnkiri Bluetooth. Awọn ẹrọ ni ko o lagbara ti ṣiṣẹ pẹlu tritium DT ati idana ipawo.

K-Ririnkiri

Apẹrẹ ni ifowosowopo pẹlu awọn Princeton pilasima Physics yàrá (PPPL) US Department of Energy ati awọn South Korean Institute NFRI, K-Ririnkiri yẹ ki o wa nigbamii ti igbese si ọna awọn ẹda ti owo reactors lẹhin ti awọn ipa, emi o si jẹ akọkọ agbara ọgbin ti o lagbara ti o npese agbara lati ni ina akoj, èyíinì ni, 1 milionu kilowatts to kan diẹ ọsẹ. Awọn oniwe-opin yio je 6.65 m, ati awọn ti o ni yoo ni a ibora module ti ipilẹṣẹ nipa ise agbese Ririnkiri. The Ministry of Education, Science and Technology of Korea ngbero lati nawo ni o nipa a aimọye Korean won ($ 941 million).

East

Chinese awaoko dara si superconducting tokamak (East) ni Institute of Physics ni China Hefee da hydrogen pilasima otutu 50 million ° C ati ki o pa o fun 102 aaya.

TFTR

The American yàrá PPPL esiperimenta thermonuclear riakito TFTR sise lati 1982 to 1997. Ni December 1993, o si di akọkọ TFTR se tokamak, eyi ti ṣe sanlalu adanwo pẹlu kan pilasima ti deuterium-tritium. Ni awọn wọnyi, awọn riakito yi awọn gba nigba ti dari agbara 10.7 MW, ati ni 1995, awọn gba awọn ti awọn iwọn otutu ti a waye ionized gaasi to 510 million ° C. Sibẹsibẹ, awọn fifi sori kò aseyori breakeven seeli agbara, ṣugbọn ti wa ni ifijišẹ ṣẹ awọn ìlépa ti nse awọn hardware, ṣiṣe a significant ilowosi to ipa.

LHD

LHD ninu awọn Japanese National Institute fun iparun seeli ni Toki, Gifu Prefecture, je awọn ti stellarator ni awọn aye. O bere ni seeli riakito mu ibi ni 1998, o si ti se afihan awọn didara ti pilasima ahamo, afiwera si miiran pataki fifi sori ẹrọ. O ti a ami 13.5 akitiyan dẹlẹ otutu (nipa 160 million ° C) ati ni agbara ti 1,44 MJ.

Wendelstein 7-X

Lẹhin ti odun kan ti HIV, o bẹrẹ ni pẹ 2015, awọn ategun iliomu otutu ni akoko kukuru kan ti ami 1 million ° C. Ni 2016 The thermonuclear riakito pẹlu kan hydrogen pilasima lilo a 2 MW, awọn iwọn otutu ami 80 million ° C fun a mẹẹdogun ti a keji. W7-X stellarator jẹ awọn ti ni aye ati ni ngbero lati wa ni lemọlemọfún isẹ fun 30 iṣẹju. Awọn iye owo ti awọn riakito amounted si € 1 bilionu.

NIF

National iginisonu Facility (NIF) ni a pari ni March 2009, Lawrence Livermore National yàrá (LLNL) odun. Lilo awọn oniwe-192 lesa nibiti, awọn NIF ni o lagbara ti fifokansi 60 igba diẹ agbara ju eyikeyi ti tẹlẹ lesa eto.

Cold seeli

Ni Oṣù 1989, meji oluwadi, American Stenli Pons ati Martin Fleischmann Briton, wipe ti won ti se igbekale kan ti o rọrun tabili tutu seeli riakito, awọn ọna ni yara otutu. Awọn ilana je ni electrolysis ti eru omi lilo a palladium elekiturodu ninu eyi ti deuterium iwo won ogidi pẹlu kan to ga iwuwo. Awọn oluwadi jiyan wipe fun wa ooru, eyi ti le wa alaye nikan ni awọn ofin ti iparun awọn lakọkọ, bi daradara bi nibẹ wà ẹgbẹ awọn ọja ti kolaginni, pẹlu ategun iliomu, tritium ati neutroni. Sibẹsibẹ, awọn miiran experimenters kuna lati tun ṣe yi iriri. Ọpọlọpọ ninu awọn ijinle sayensi awujo ko ni gbagbo wipe tutu seeli reactors ni o wa gidi.

Low-agbara iparun aati

Initiated nipasẹ awọn aba ti "tutu seeli" iwadi tesiwaju ni awọn aaye ti kekere agbara iparun aati, pẹlu awọn oniwadi support, sugbon ti wa ni ko gbogbo ti gba ijinle sayensi alaye. Daju, lagbara iparun ibasepo (ati ki o ko kan to lagbara agbara, bi ninu iparun fission tabi kolaginni) ti wa ni lo lati ṣẹda ati Yaworan ti neutroni. Adanwo ni ilaluja ti hydrogen tabi deuterium nipasẹ awọn ayase ibusun ati awọn lenu pẹlu awọn irin. Awọn oluwadi jabo šakiyesi agbara sílẹ. Awọn ifilelẹ ti awọn wulo apẹẹrẹ ni awọn lenu ti hydrogen pẹlu kan nickel lulú pẹlu awọn ooru, awọn nọmba ti eyi ti o jẹ tobi ju le fun eyikeyi kemikali lenu.