Инерциальный термояд

Рис.24. Участники эксперимента NDCX-1: (слева направо) Грант Логан (Grant Logan), Вэйн Гринвэй (Wayne Greenway), Прабир Рой (Prabir Roy), Энрике Хенестроза (Enrique Henestroza), Уилл Уолдрон (Will Waldron), Джош Колеман (Josh Coleman), Смюэль Эйлон (Shmuel Eylon), Фрэнк Бинайозек (Frank Bieniosek) и Саймон Ю (Simon Yu) (фото с сайта lbl.gov).

И в заключение стоит сказать несколько слов о рабочей камере реактора инерционного синтеза. Существует проект HYLIFE-11, согласно которому камера имеет диаметр 8 метров и высоту 20 метров. Для поглощения энергии взрыва используется жидкая завеса из расплавленной соли Li2BeF4, окружающая область, куда вбрасываются мишени. Жидкая завеса служит также для смывания остатков мишеней и демпфирования давления взрывов, сила которых эквивалентна 20–200 кг в тротиловом эквиваленте. Расход жидкого теплоносителя составляет 50 м3/с. Предусмотрена жидкая “шторка”, открывающаяся синхронизировано с подачей мишени с частотой около 5 Гц для пропускания пучка тяжелых ионов. Точность подачи мишени составляет доли миллиметра [15].

Заключение

Разработка проектов термоядерных электростанций базируется на опыте проектирования и эксплуатации АЭС. Практически все оборудование циклов преобразования тепла в электричество, систем обращения с радиоактивными элементами, системы выброса тепла в биосферу и ряда других вспомогательных систем опирается на опыт АЭС. При выборе значительной части материалов термоядерного реактора, технологии изготовления отдельных элементов станции также использовался опыт АЭС. Эти обстоятельства облегчают путь к созданию первых энергетических термоядерных электростанций. В то же время при обосновании их проектов были проверены специфические технологии, модификации используемых материалов и вспомогательные устройства (например, элементы систем нагрева и поддержания тока плазмы), которые могут найти применение как в атомной энергетике, так и в других отраслях промышленности. О

Оценивая ситуацию с исследованиями альтер­нативных систем магнитного удержания, можно отметить, что по отношению к токамакам они от­стают на 10-20 лет, а значит, исключена возмож­ность создания в ближайшем будущем на их базе энергетического термоядерного реактора. Вмес­те с тем продолжение работ по альтернативным системам важно для подготовки последующих этапов развития термоядерной энергетики.

Разработка проекта ИТЭР позволила дать достоверную оценку безопасности термоядерного реактора. В этом реакторе практически вся радиоактивность сосредоточена в твердых отходах (конструкционных материалах, бридере топлива и бериллии, если он есть в реакторе). Единственным радиоактивным газом является тритий, величины предельно допустимых концентрации которого на несколько порядков ниже, чем для большинства остальных радиоактивных материалов реактора. В инженерном проекте ИТЭР приведен детальный анализ аварийных ситуаций с оценкой возможных выбросов радиоактивности. Максимально возможный аварийный выброс не превосходит примерно 50 г по тритию, 25 г по продуктам коррозии и 40-100 г по пыли, образующейся в плазменной камере. При аварии суммарные дозы облучения на границе площадки станции оказываются в 2-10 раз ниже допустимой для населения дозы, так что его эвакуации не потребуется. Пассивная безопасность реактора на основе токамака заложена в физике: температура плазмы падает из-за радиационного охлаждения в случае попадания в нее материалов первой стенки, если эта стенка плавится или испаряется. Низкая энергонапряженность и большая тепловая инерция обеспечивают пассивное охлаждение конструкций в случае аварийных ситуаций, связанных с потерей теплоносителя или ограничения его циркуляции. Согласно исследованиям, в том числе и проведенным в рамках проекта ИТЭР, максимальные температуры конструкционного материала не превысят 600-700°С, а общая структурная устойчивость конструкции и барьеры безопасности сохранятся [10].

Другие статьи по теме

Паровая турбина
« Паровая турбина — вид парового двигателя, в котором струя пара, действуя на лопатки ротора, вызывает его вращение. В настоящее время паровые турбины применяются вместе с котлами, работающими на органическом топливе или с яде ...

Расчет барабанной сушилки для сушки песка
В печах и сушилах силикатной промышленности осуществляются весьма сложные, ответственные технологические процессы, связанные с сушкой и обжигом материалов и изделий, а также с расплавлением шихтовых материалов. Поэтому вопросы те ...