• Вход
  • Регистрация
аналитика
4 Октября 2016, 13:17


Российские ядерные реакторы стали лучшими в мире

2 713 0
Российские ядерные реакторы стали лучшими в мире Фото: Politrussia.com

Самой распространённой конструкцией термоядерного реактора в современности является токамак, и в США имеются проблемы даже с ним. Давайте посмотрим, что сейчас происходит в мире с атомной энергетикой.

Вспомним, что первый токамак (тороидальная камера с магнитными катушками) был построен в СССР в 1954 году, а другие страны поверили, что реактор реально работает, лишь в 1968 — мол, врут всё эти русские, не может такого быть. Конструкции уже более полувека, и способ удержания плазмы комбинированным магнитным полем (тороидальным внешним и полоидальным полем тока, протекающим по плазменному шнуру) давно проверен практикой на надёжность.

Однако технология разделения изотопов урана на центрифугах также давно известна и отработана в России, но в США так и не смогли её даже повторить, и сейчас «Росатом» уверенно завоёвывает позиции в США.

Похоже, ситуация с токамаками в США также становится всё более грустной: американское Министерство энергетики закрывает один из двух мощных термоядерных реакторов в стране, главу Принстонской лаборатории физики плазмы с 2008 года Стюарта Прагера отправили в отставку, оставив в лаборатории простым исследователем. Конечно, подаётся это как «по собственному желанию», но оцените убедительность:

«Руководство Принстонской лабораторией физики плазмы — замечательный опыт. Но, преодолев семилетний рубеж, я начал думать о том, как перейти к новому этапу жизни. Недавний технический регресс на объекте NSTX-U неожиданно и внезапно определил момент, который мне кажется подходящим для этого перехода».
Стюарт Прагер

«Технический регресс» заключается в выходе из строя магнита на установке NSTX-U всего лишь через 2,5 месяца эксплуатации. Сообщается, что замена конструкции займет год (честно говоря, странный подход к проектированию). В прессу проникли данные о том, что причиной неисправности магнита является «слишком жесткая медная намотка катушки», но, извините, это, во-первых, должно определяться контролем качества, а во-вторых — что, при работе с такими нагрузками витки должны быть намотаны не жёстко? Явная маскировка действительной причины.

Особо отметим, что NSTX-U создавался на базе установки NSTX 1999 года, модернизация обошлась в 94 миллиона долларов, и в результате (если бы она работала) установка была бы самым мощным в мире сферическим токамаком с магнитной индукцией в 1 тесла и тепловой мощностью 10-12 мегаватт. Заодно американцы закрыли лабораторию Alcator C-Mod (20 лет работы!) в Массачусетском технологическом институте, точные причины неизвестны. В итоге в США последняя действующая установка по исследованию термоядерного синтеза мощности, о которой стоит говорить, осталась у оборонного подрядчика General Atomics в Сан-Диего.

Европа тем временем в 2006 году решила создать Международный термоядерный экспериментальный реактор (ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor) — проект, по сложности и стоимости вдвое превосходящий знаменитый Большой адронный коллайдер, с заявленной температурой плазмы на установке — до 150 миллионов градусов Цельсия, т. е. на порядок выше температуры в центре Солнца.

Россия в проекте участвует в доле около 10%, что даёт доступ ко всем задействованным технологиям. В производственном плане наша задача — производство сверхпроводящих магнитов, анализаторов структуры плазмы и диагностических датчиков.

Однако проект тормозится. Запуск отложен на шесть лет. Работы были начаты в 2006 году с бюджетом 5 млрд евро, начало экспериментов заявлялось в 2016 году. Потом бюджет увеличился до 13 млрд, затем — до 19 млрд с переносом запуска на 2019 год, а сейчас запуск перенесли на 2025 год. Неудивительно, что при таком раздувании бюджета страны-участники уже не столько работают над проектом, сколько пытаются разобраться и «найти способы вернуться к более приемлемым срокам и затратам». Показательно, что по графику смогли работать лишь Россия и Китай. Что получится в результате — непонятно, но, похоже, будет долгострой.

В Германии запущен термоядерный реактор Wendelstein 7-X, который построен по принципу стелларатора, т. е. магнитное поле целиком формируется внешними катушками. С одной стороны, такое устройство реактора позволяет работать в стационарном режиме более длительное время, с другой — требуются сверхпроводящие магниты специальной формы, охлаждение жидким гелием и т. д.

Фото: rst-rostock.com

В результате отбраковки этих важных деталей в период 2003-2007 гг. проект был практически закрыт, а его стоимость возросла вдвое, до 1,06 миллиарда евро.

При этом рапорт о запуске весьма условен: доработка охлаждаемых диверторов с учётом полноценной работы требует ещё пару лет как минимум, и сейчас на 2019 год планируются испытания лишь продолжительными импульсами. Глава проекта, профессор Томас Клингер, ранее признавал, что практический результат стоит ожидать не ранее второй половины XXI века.

А что происходит у нас?

Про успехи атомной энергетики, в частности — про реакторы на быстрых нейтронах, «Политическая Россия» писала не раз, как и про перспективы: пока «развитые страны» закрывают свои реакторы из-за окончания сроков эксплуатации и «зелёной» пропаганды, российская отрасль развивается. Причём не только количественно, но и качественно: Россия совершила рывок в решении проблемы управляемой термоядерной реакции: в новосибирском Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера осуществлён нагрев плазмы до 10 млн градусов в газодинамической ловушке. Зам. директора ИЯФ по научной работе Александр Иванов поясняет прорыв:

«Разогрев плазму в пять раз горячее, чем это удавалось раньше, мы не просто добавили количественное значение, мы совершили качественный скачок. По аналогии со спортом, мы не просто "пробежали дистанцию" на доли секунды быстрее, мы как бы оторвались от беговой дорожки и полетели».
Зам. директора ИЯФ по научной работе Александр Иванов

Такое сравнение становится понятным, если учесть, что при увеличении времени нагрева плазмы её температура существенно вырастет, а размер установки — значительно меньше классических токамаков. Поэтому учёные ИЯФ СО РАН готовы предложить вместо долгостроя ИТЭР более привлекательный в коммерческом отношении проект, в котором плазма удерживается при помощи газодинамических ловушек (ГДМЛ). Даже на стадии проекта темой уже заинтересовались в Японии, США и Китае. Кратко перечислим преимущества использования ГДМЛ:

  • большая плотность энергии плазмы (в 5-10 раз);
  • форма в виде прямой трубы значительно упрощает обслуживание и ремонт;
  • в случае сбоя поток частиц по-прежнему направлен в штатную ловушку, а не прожигает стенку;
  • возможность прямого преобразования энергии, без тепловой машины;
  • в отдалённой перспективе — наработки для плазменных двигателей.

Таким образом, кратко ситуацию по современным реакторам можно описать следующим образом: США сворачивают разработки, Европа их откладывает при одновременном удорожании проектов и лишь Россия выбивается из мировой тенденции, не только продолжая массово строить уже известные модели реакторов, но и разрабатывая новые. Как мы были первыми в мире в этом отношении в 50-60-х годах, так уверенно и возвращаем свой статус. 

Подписывайтесь на наш канал в Telegram

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Помочь проекту


Новости партнеров
Реклама
ОБСУЖДЕНИЕ
Чтобы оставить комментарий, необходимо
зарегистрироваться или авторизоваться
или вы можете оставить анонимный
комментарий без регистрации.
Сергей Олорин
Термоядерная и ядерная энергетика - это две разные вещи. Для тех, кто не в курсе: ядерная реакция - это распад тяжелых атомов (урана, например) на более легкие с выделением энергии. Термоядерная - это слияние легких атомов (трития, например) в более тяжелые, тоже с выделением энергии. На первый взгляд, ядерное топливо изначально радиоактивно и сама реакция "грязная", так как энергия выделяется в форме радиации, в том числе. Термоядерная в идеале чиста - тяжелый водород на вход, гелий на выход. И энергии дает больше. Но дейтерий поджечь не удается, тритий же тоже радиоактивен. В итоге ядерная энергия выглядит привлекательнее - технологии уже есть и развиваются, уран имеется, с отходами вопрос также решается. Термояда еще нет и не предвидится, топлива (тритий) нет в виде ископаемого, его еще где-то надо взять и он дорог, да и сама установка - сколько будет стоить? Работать, конечно, надо, но практически ядерная энергетика предпочтительнее.
1
Аноним
Аноним
Россия, Гатчина
У вас какие-то странные представления о термояде. Например, проблемы с тритием нет, его получают из лития облучением нейтронами. Да и проблема не в том, чтобы получить термоядерную реакцию (водородные бомбы делают уже давно), а в том, чтобы управлять ею. А для этого нужно уметь достигать и поддерживать определённые параметры плазмы. Вот с этим сейчас и проблемы.
1
Сергей Олорин
А что не так? Тритий можно получить, только это непростое и недешевое дело. И для этого нужен ядерный реактор. И тритий радиоактивен. И да, запустить реакцию можно, а с управлением пока проблемы. Я и говорю - ядерная энергетика выглядит перспективнее. Но и термояд исследовать надо.
0
Валерий Семакин
Самое последнее, что я читал на эту тему, что заданную температуру для термояда смогли удержать только о, 6 сек. То есть проблема действительно в управлении. Необходим стабильный процесс управления, который запросто может зависеть от конструктивного исполнения реактора. Кстати, когда я хотел найти информацию про холодный термоядерный синтез, интернет выдал: информация не найдена. Озадачило.... Вообще то термоядерный управляемый синтез , как источник энергии, предпочтительней всех остальных хотя бы потому, что источником сырья является самый распостраненный элемент во Вселенной-водород. И безопаснее, чем ядерный.
0
Аноним
Аноним
Россия, Москва
Все очень просто. Цель Борцова, что прослеживается по всем его статьям, - не анализ, а пропаганда. Причем максимально топорная, в лучших советских традициях. За это ему и платят гонорар. Поэтому ожидать какой-то объективности от пропагандистской мурзилки бессмысленно.
0
Алексей Климков
Ну кушать то хочется,а профессию свою не любит. Вот и халтура. Нелюбимым делом заниматься,через силу-хуже нет.
0
Алексей Климков
Комментарий удален
0
Алексей Климков
Статья хлам. Путаница в терминологии и ляпы. Если уж берешься писать на какую то тему-нужно хоть самому разобраться в вопросе. А то "падающих стремительных домкратов" не избежать.))
0
Павел Коваленко
Слишком ангажировано. На Западе есть ещё много других работающих групп, о которых тут не сказали. Не надо так.
0
Аноним
Аноним
Нидерланды
Комментарий заблокирован
-2
Иван Х (ikhoma)
"Развитые" прикрывают АЭС, "развитые" разучились обогащать уран, "развитые" так и не освоили утилизацию плутония, "развитые" уже не могут летать в космос, "развитые" разучились строить боевые самолеты, развитые... Только ватники все это могут, что с них взять - дикари.
4
Sjawok
SjawokС нами навсегда!20 комментариев
Развитый, ты чего злой такой? хохлобаксы на исходе? движуху мешпухи в Голландии развивал, опасно...
0
Валерий Семакин
Да он же хохмит просто. Какой он нафиг, хохол. Текст внимательнее прочитайте.
0
Sjawok
SjawokС нами навсегда!20 комментариев
Валерий мой комментарий был адресован заблокированному анониму из якобы Нидерландов. А не Ивану х.
0
Sjawok
SjawokС нами навсегда!20 комментариев
СШа и их тихоокеанская гейша пусть интересуются полётом на Марс. А не Российскими передовыми разработками (экспериментами). К стати насколько я помню ITER в начале имел не решенные проблемы, но надеялись что (во время пути собачка должна подрасти), да видать что то пошло не так, вот и откладывают. Статья оптимистичная, спасибо.
3
Иван Х (ikhoma)
Может рассчитывали что тупые ватники за них все сделают, а они на весь мир о своей перемоге трубить будут.
1
Sjawok
SjawokС нами навсегда!20 комментариев
)))Ну да. Мы пахали сказала (исключительная) муха сидевшая на тракторе.
2
Ivan Skabichevski
Совсем не в тему, просто напомнить. 4 октября 1957 года, пятьдесят девять дет назад началась космическая эра. В СССР состоялся запуск первого спутника. Кстати, тогда тоже много говорили о термоядерных реакциях, двигателях и прорыве в Пространство. Но вот прошло почти шестьдесят лет и мы, в сущности, все так же сидим на дне атмосферы, а термоядерный синтез не вышел за пределы лабораторий.
0
Аноним
Аноним
Россия, Москва
Ребята, ну зачем такое писать? Автор вообще в курсе, чем отличаются энергетические (атомные) установки от экспериментальных термоядерных?
Уберите, не позорьтесь!
0
Макcут Кондор
А кроме названия статьи вас что-нибудь смущает?
2
Александр Воронежский
Предвзятость.
0
Иван Х (ikhoma)
Название на самом деле кто в лес, кто по дрова. Совершенно не соответствует содержанию.
Во-первых речь в статье о ТЕРМОядерных реакторах. А во-вторых термоядерных реакторов, самых лучших в мире, если прочесть статью, унас не построили. "Всего лишь" сделали шаг к ним - ГДМЛ и те ПОКА на температуре в пятнадцать раз меньше заявленной на ITER. А по-сути статья хорошая.
1
Sjawok
SjawokС нами навсегда!20 комментариев
Ребята вы что то попутали. Это не диспут в институте высоких энергий на тему слияния частиц и проблематики магнитных полей. Это статья для читателей. Написана хорошо и доходчиво, спасибо автору. Если кто то из вас имеет докторский диплом или идеи достойные внимания предъявите их соответствующему адресату.
1
Иван Х (ikhoma)
Так я и написал,статья хорошая по-сути, несмотря на описки.
0
Sjawok
SjawokС нами навсегда!20 комментариев
Иван вас этот комент. меньше касается (вы деликатно прокомментировали). Но там ишо анонимный прхвесор отличился и др.
0
Сергей Олорин
Надо было в заголовке написать "атомные". Это и те, и другие, и все в порядке.
1
Андрей Губенко
Европа слишком маленькая, чтобы проводить опыты с ядерными реакторами, в случае чего, пострадает большое количество аборигенов. Поэтому они десятикратно перестраховываются. К тому-же на Западе нынче модно получать халявную энергию из воздуха и солнца, затрачивая при этом в пять раз больше денег.
0
Иван Х (ikhoma)
А кроме денег еще и ресурсов в виде различных цветметов, редкоземельных металлов и прочих материалов, часто весьма токсичных.
0
Феофан Пургелин
Статья абсолютно бредовая с самого первого абзаца. С заголовка.
Если уж автор не может отличить ядерный реактор от термоядерного, о чём дальше говорить?
0
Иван Х (ikhoma)
Тоже не понял, почему токамак назван самым распространенным ядерным реактором? Может автор описАлся?
1
Феофан Пургелин
Да там перлов - опровергать устанешь.
Пассаж про температуру прекрасен, оказывается, чтобы было горячее, надо дольше греть!
Ну и там куча неинтересных публике подробностей, что "ловушки" когда-то уткнулись в тупик, и только исследования плазмы на токамаках внезапно дали им второе дыхание (и не факт, что не уткнутся в следующий тупик).
1
Иван Х (ikhoma)
Понятие нагрева и температуры на микроуровне вообще относительно, по-сути это энергия частиц. Но пассаж про температуру верный и ничего смешного и парадоксального в нем нет - греть надо дольше. Температура не возникает мгновенно, время нагрева вполне объективный параметр. Про тупик "ловушек" вообще ничего в тексте не нашел.
0
Аноним
Аноним
Россия, Москва
А в чем перл про температуру? Чем дольше нагрев, тем дольше надо удерживать раскаленную плазму внутри реактора, а сие на данном этапе особо сложно достижимо- плазма из-за мельчайшей разницы в размерах полей катушек стремится размазаться по стенкам реактора. Поэтому бОльшая в несколько раз температура говорит о возможности гораздо дольше удержать плазму, а соответственно и поддерживающуюся реакцию слияния ядер внутри реактора. Это и есть достижение. Возможно автор немного невнятно изложил сей факт, но ничего критичного нет.
0
Аноним
Аноним
Россия, Москва
По-видимому просто по аналогии бомбами: атомная это делящиеся ядра Урана либо Плутония, а ядерная слияние Дейтерия-Трития. Ошибка. Бывает.
Атомных станций (где-то они зовутся ядерными) по всему миру море, термоядерные реакторы пока только экспериментальные, до сих пор устойчивой плазмы вроде получено не было.
0
Аноним
Аноним
Казахстан
В термоядерном оружии используется дейтерид лития - тоже термоядерное топливо.
0
Аноним
Аноним
Россия, Москва
А не составит ли Вам труда, уважаемый, просветить нас, убогих, чем же таки отличается термоядерный реактор от ядерного? А то не очень понятно зачем в ядерном реакторе (по сути обычный атомный, где происходит деление (распад) радиоактивных ядер) требуется ТОКАМАК, который создан для удержания раскаленной плазмы внутри зоны реакции. И что ТОКАМАКу делать в ядерном реакторе, ежели вещество в нем находится в твердом (не дай бог в жидком, как в Чернобыле и Фукусиме) состоянии?
1
Аноним
Аноним
Казахстан
Можно термоядерный реактор использовать как источник быстрых нейтронов для сжигания урана-238 и тория. Это если энергия от термоядерной реакции меньше, равно или не очень превышает энергию, затраченную на создание плазмы. Это комбинированный реактор, но автор про это, скорее всего, не знает.
1
наши услуги
Видео
Реклама
Новости партнеров