በዓለም ላይ የቅልቅል ኃይል ማመንጫዎች. የመጀመሪያው Fusion ሬአክተር

ዛሬ, ብዙ አገሮች Fusion ምርምር ውስጥ በከፊል በመውሰድ ነው. ቻይና ፕሮግራም, ብራዚል, ካናዳ እና ኮሪያ በከፍተኛ ፍጥነት እየጨመረ ነው እያለ መሪዎች, የአውሮፓ ህብረት, ዩናይትድ ስቴትስ, ራሽያ እና ጃፓን ናቸው. መጀመሪያ ላይ, ዩናይትድ ስቴትስ እና በሶቪየት ኅብረት ውስጥ Fusion ኃይል ማመንጫዎች የኑክሌር የጦር ልማት ጋር የተገናኙ እና በ 1958 በጄኔቫ ተካሂዷል ይህም ጉባኤ 'ሰላም አተሞች "ድረስ ሚስጥር ሆኖ ኖረ ቆይተዋል. የሶቪየት tokamak ምርምር ፍጥረት በኋላ የኑክሌር Fusion መካከል በ 1970 ዎቹ ውስጥ "ትልቅ ሳይንስ" ሆኗል. ነገር ግን መሣሪያዎች ወጪ እና ውስብስብነት አቀፍ ትብብር ወደፊት ለመሄድ ብቸኛው አጋጣሚ መሆኑን ነጥብ ጨምሯል.

በዓለም ውስጥ የቅልቅል ኃይል ማመንጫዎች

በ 1970 ዎቹ አንስቶ, ፊውዥን ኃይል ለንግድ ለመጠቀም መጀመሪያ ያለማቋረጥ ለ 40 ዓመታት ለሌላ ጊዜ ነው. ይሁን እንጂ, ብዙ ከቅርብ ዓመታት ውስጥ የተፈጸመው, ይህ ጊዜ በማድረጉ ሰዎች ያጥራሉ ይችላል.

በፕሪንስተን, ዩናይትድ ስቴትስ ውስጥ ጀት የእንግሊዝ የአውሮፓ, እና ሸራውን የኑክሌር የሙከራ ሬአክተር TFTR ጨምሮ የተገነባ በርካታ tokamaks,. ዓለም አቀፍ ITER ፕሮጀክት በአሁኑ Cadarache, ፈረንሳይ ውስጥ ግንባታ ስር ነው. ይህ ዓመታት 2020 መሥራት ይጀምራል ትልቁ tokamak ይሆናል. በ 2030, ቻይና ወደ ITER እንዲያልፉት, ይህም CFETR የተገነባው ይሆናል. ይህ በእንዲህ እንዳለ, ቻይና የሙከራ superconducting tokamak ምስራቅ ላይ ጥናትና ምርምር ያካሂዳል.

የቅልቅል ኃይል ማመንጫዎች ሌላ አይነት - stellarators - ደግሞ ተመራማሪዎች መካከል ታዋቂ. በ, ትልቁ LHD አንዱ, ለ የጃፓን ብሔራዊ ተቋም ተቀላቅለዋል Fusion 1998 ውስጥ. ይህ መግነጢሳዊ ፕላዝማ ያሳለፈውን ምርጥ ውቅር ለመፈለግ ያገለግላል. 2002 ወደ 1988 እስከ ጊዜ የጀርመን የማክስ ፕላንክ ተቋም, አሁን Garching ውስጥ ሬአክተር እንደ 7-በ Wendelstein ላይ ምርምር ጥናት ሲሆን - ከ 19 ዓመታት የፈጀ ግንባታ ይህም Wendelstein 7-X, በ. ሌላው stellarator TJII በማድሪድ, ስፔን ውስጥ የሚንቀሳቀሰው. በዩናይትድ ስቴትስ በፕሪንስተን ላቦራቶሪ ውስጥ ፕላዝማ ፊዚክስ ብሎ በ 2008, በ 1951 የዚህ ዓይነት የመጀመሪያው የኑክሌር Fusion ሬአክተር ሠራ ቦታ (PPPL), ይህም ምክንያት ዋጋ በማናር እና የገንዘብ እጥረት NCSX ግንባታ ቆሟል.

በተጨማሪም, inertial ፊውዥን ያለውን ምርምር ውስጥ ጉልህ ስኬቶች. የህንጻ ብሔራዊ ሽቦን ተቋም ብሔራዊ የኑክሌር ደህንነት አስተዳደር በኩል የገንዘብ ድጋፍ ሎውረንስ ሊቨርሞር ብሔራዊ ላቦራቶሪ (LLNL), በ $ 7 ቢሊዮን ዋጋ (ኤንአይኤፍ), መጋቢት 2009 ተጠናቀቀ, የፈረንሳይ ሌዘር Mégajoule (LMJ) ጥቅምት 2014 ላይ ሥራ ጀመርኩ. በርካታ ሚሊሜትር ዒላማ መጠን ላይ ብርሃን ኃይል ሁለተኛ በግምት 2 ሚሊዮን joules ጥቂት ቢሊዮንኛ ውስጥ አሳልፎ ማደንዘዣንም በመጠቀም ቅልቅል ኃይል ማመንጫዎች የኑክሌር ቅልቅል ለመጀመር. ኤንአይኤፍ እና LMJ ዋና ዓላማ ብሔራዊ የኑክሌር የጦር መሣሪያ ፕሮግራሞችን ለመደገፍ ምርምር ነው.

ITER

በ 1985, ሶቪየት ኅብረት አውሮፓ, ጃፓን እና ዩናይትድ ስቴትስ ጋር አብረው አንድ ቀጣዩ ትውልድ tokamak ለመገንባት ሐሳብ. ወደ ሥራ IAEA መካከል አቅጣጫው ተካሂዶ ነበር. 1988 እስከ 1990 ድረስ ባለው ጊዜ ውስጥ ነው ውጦ የበለጠ ኃይል ማፍራት እንደሚችሉ Fusion ለማረጋገጥ ሲባል ደግሞ "መንገድ" ወይም በላቲን ውስጥ "ጉዞ" ማለት አቀፍ የኑክሌር የሙከራ ሬአክተር ወደ ITER, የመጀመሪያ ረቂቆች የተፈጠረው. በካናዳ እና ካዛኪስታን ክፍል በቅደም, Euratom እና ሩሲያ መካከለኛ ወሰደ.

ITER ምክር ቤት ውስጥ 6 ዓመት የተቋቋመ ፊዚክስ እና $ 6 ቢሊዮን ዋጋ ቴክኖሎጂ ላይ መሰረት ያደረገ የመጀመሪያው ውስብስብ ሬአክተር ዲዛይን ተቀባይነት በኋላ. ከዚያም በአሜሪካ ወጪ ለሁለት ቆረጠ እና ፕሮጀክቱ ለመቀየር ተገድዷል ይህም በጊዜያዊ, ፈቀቅ አለ. ውጤቱ $ 3 ቢልዮን. ዋጋ በ ITER-የምሕንድስና ነበር, ነገር ግን እናንተ የራስ-ማቆያ ምላሽ, እና ኃይል ያለውን አዎንታዊ ሚዛን ለማሳካት ይችላሉ.

በ 2003, ዩናይትድ ስቴትስ አንድ ጊዜ እንደገና በጊዜያዊ ተቀላቅለዋል, እና ቻይና ውስጥ ለመሳተፍ ያላቸው ፍላጎት አስታወቀ. በዚህም የተነሳ, አጋማሽ 2005 ውስጥ, የ አጋሮች በደቡባዊ ፈረንሳይ ውስጥ Cadarache ላይ ITER ግንባታ ላይ ተስማምተዋል. 10% ለእያንዳንዱ - የአውሮፓ ህብረት እና ፈረንሳይ ጃፓን, ቻይና, ደቡብ ኮሪያ, ዩናይትድ ስቴትስ እና በሩሲያ ሳለ ዩሮ 12.8 ቢሊዮን ከግማሽ አድርገዋል. ጃፓን ከፍተኛ ክፍሎች ጭነት ፈተና ቁሳቁሶች የታሰበ IFMIF 1 ቢሊዮን ወጪ እና በሚቀጥለው ፈተና ሬአክተር ተቃረበ መብት ነበረው ይዟል ያቀርባል. የስራ 20 ዓመታት ላይ - ITER አጠቃላይ ወጪ የ 10-ዓመት ግንባታ እና ግማሽ ግማሽ ወጪ ያካትታል. ህንድ በ 2005 መጨረሻ ላይ ITER ሰባተኛ አባል ሆነ

የ ሙከራዎች ወደ ማግኔቶችን መካከል ማግበር ለመራቅ ስንል የሃይድሮጂን አጠቃቀም ጋር በ 2018 ለመጀመር ናቸው. የ DT ፕላዝማ መጠቀም 2026 በፊት የሚጠበቅ አይደለም

ዓላማ ITER - የኤሌክትሪክ ማመንጨት ያለ ከ 50 ሜጋ ዋት ግብዓት ኃይል በመጠቀም 500 ሜጋ (ቢያንስ ለ 400 ሰከንዶች) ማዳበር.

Dvuhgigavattnaya ማሳያ ሠርቶ ተክል መጠነ ሰፊ ማምረት ይሆናል የኤሌክትሪክ ምርት ቋሚ መሠረት ላይ. ቅንጭብ ማሳያ ዲዛይን በ 2017 ይጠናቀቃል, እና የግንባታ 2024 ውስጥ ይጀምራል. Start 2033 ውስጥ ቦታ ይወስዳል.

ጄት አዉሮፕላን

በ 1978, ህብረት (Euratom, ስዊድን እና ስዊዘርላንድ) ንግሊዝ A ገር ውስጥ አንድ የጋራ የአውሮፓ ጄት ፕሮጀክት ጀምረዋል. ጀት በአሁኑ ጊዜ በዓለም ላይ ትልቁ ክወና tokamak ነው. እንዲህ ዓይነቱ ሬአክተር jt-60 ፊውዥን ያለውን የጃፓን ብሔራዊ ተቋም ውስጥ ይሰራል, ነገር ግን ብቻ ጀት ወደ deuterium-Tritium ነዳጅ መጠቀም ይችላሉ.

በ ሬአክተር 1983 ይፋ ሆነ ቁጥጥር የኑክሌር ቅልቅል 16 ወደ ሜጋ ዋት ወደ deuterium-Tritium ፕላዝማ ሁለተኛ 5 ሜጋ ዋት እና የተረጋጋ ኃይል ለማግኘት በኅዳር 1991 በተካሄደው ውስጥ የመጀመሪያው ሙከራ ነበር. ብዙ ሙከራዎችን የማሞቂያ ወረዳዎች እና ሌሎች ዘዴዎች የተለያዩ ማጥናት ተከናውነዋል.

ተጨማሪ ማሻሻያዎች በ ጀት አቅም መጨመር ሊያሳስበን. ሸራውን ውሱን ሬአክተር ጄት ጋር የተገነባ ሲሆን ITER የፕሮጀክቱ አካል ነው.

K-ኮከብ

K-ኮከብ - ዴጆን ውስጥ Fusion ጥናት ኮሪያኛ superconducting tokamak ብሔራዊ ተቋም (NFRI), አጋማሽ 2008 የመጀመሪያ ፕላዝማ ምርት ነው. ይህ የሙከራ ፕሮጀክት ነው አቀፍ ትብብር ውጤት ነው ITER,. 1.8 ሜትር Tokamak ራዲየስ - superconducting ማግኔቶችን Nb3Sn, በ ITER ላይ ይውላል ተመሳሳይ የስራ የመጀመሪያ ሬአክተር. 2012 ካበቃ ይህም በመጀመሪያው ዙር, ወቅት, K-ኮከብ መሠረታዊ ቴክኖሎጂዎችን አዋጭነት ለማረጋገጥ እና 20 ሰከንዶች ፕላዝማ በሚለካበት ቆይታ ለማሳካት ነበረበት. በሁለተኛው ዙር ውስጥ (2013-2017) ከፍተኛ አት-ሁነታ ዘመናዊነትን ረጅም ሸ ሁነታ ላይ እስከ 300 ሰ በጥራጥሬ, እና ሽግግር ማጥናት ተሸክመው ነው. በሦስተኛው ዙር (2018-2023) ዓላማ ረጅም በሚለካበት ሁነታ ውስጥ ከፍተኛ አፈጻጸም እና ውጤታማነት ለማሳካት ነው. ደረጃ 4 (2023-2025) ውስጥ ቅንጭብ ማሳያ ቴክኖሎጂ ይፈተናሉ. የመሣሪያው Tritium DT እና የነዳጅ አጠቃቀሞች ጋር መስራት እንደማይችል ነው.

K-ቅንጭብ ማሳያ

ኢነርጂ ፕሪንስተን ፕላዝማ ፊዚክስ ላቦራቶሪ (PPPL) የአሜሪካ መምሪያ እና የደቡብ ኮሪያ ተቋም NFRI ጋር በመተባበር የተዘጋጀ, K-ቅንጭብ ማሳያ በ ITER በኋላ የንግድ ማመንጫዎች መፍጠር ስለሚገባ ቀጣዩ እርምጃ መሆን ያለበት, እና የኤሌክትሪክ ፍርግርግ ኃይል ማመንጨት የሚችል የመጀመሪያው ኃይል ማመንጫ ይሆናል, ማለትም, ከጥቂት ሳምንታት ወደ 1 ሚሊዮን ኪሎዋት. በውስጡ ዲያሜትር 6,65 ሜትር ይሆናል, እና በፕሮጀክቱ ቅንጭብ ማሳያ የመነጨ ብርድ ሞዱል ይኖረዋል. ትምህርት, ሳይንስ እና የኮሪያ ቴክኖሎጂ ሚኒስቴር አንድ ትሪሊዮን ኮሪያ ዎን ($ 941 ሚልዮን) ስለ ይህን ኢንቨስት ለማድረግ አቅዷል.

ምስራቅ

ቻይና Hefee ውስጥ ፊዚክስ ተቋም ውስጥ የቻይና አብራሪ የተሻሻለ superconducting tokamak (ምስራቅ) C ° ሃይድሮጂን ፕላዝማ የሙቀት መጠን 50 ሚሊዮን የፈጠረው እና 102 ሰከንዶች ያህል ነው ቀጠለ.

TFTR

የአሜሪካ ላቦራቶሪ PPPL የሙከራ የኑክሌር ሬአክተር TFTR 1997 ወደ 1982 ጀምሮ ይሠራ ነበር. ታኅሣሥ 1993, እሱ deuterium-Tritium አንድ ፕላዝማ ጋር ሰፊ ሙከራዎችን ያደረጉትን የመጀመሪያው TFTR መግነጢሳዊ tokamak, ሆነ. በሚከተለው ላይ, ሬአክተር ያለውን ቁጥጥር ኃይል 10.7 ሜጋ ዋት እያለ መዝገብ ምርት, እና በ 1995 ውስጥ, የ ሙቀት ዘገባ ማሳካት ነበር ionized ጋዝ 510 ሚሊዮን ° ሐ ወደ ይሁን እንጂ, የመጫን breakeven Fusion ኃይል ስኬታማ ነበር, ነገር ግን በተሳካ ሁኔታ, የሃርድዌር መንደፍ ITER ወደ ጉልህ አስተዋፅኦ የማድረግ ግብ ተፈጸመ.

LHD

Toki ውስጥ የኑክሌር ቅልቅል ለማግኘት የጃፓን ብሔራዊ ተቋም, ጊፉ አስፈፃሚ ውስጥ LHD በዓለም ላይ ትልቁ stellarator ነበር. የ Fusion ሬአክተር 1998 የተፈጸሙት ጀምሮ, እና እሱ ሌሎች ዋና ዋና ጭነቶች ጋር የሚተካከል ፕላዝማ ያሳለፈውን ጥራት, አሳይቷል. ይህም 13.5 keV አዮን ሙቀት (ገደማ 160 ሚሊዮን ° C) እና 1,44 ጄ የኃይል ደርሰዋል ነበር.

Wendelstein 7-X

ዘግይቶ 2015 ጀምሮ የፈተና አንድ ዓመት በኋላ, በአጭር ጊዜ ውስጥ ወደ ሂሊየም ሙቀት ላይ ደርሷል 1 ሚሊዮን ° ሐ በ 2016 የ 2 ሜጋ በመጠቀም አንድ ሃይድሮጂን ፕላዝማ ጋር ያለው የኑክሌር ሬአክተር, የሙቀት ሁለተኛ ሩብ ለ 80 ሚሊዮን ° ሴ ደርሷል. W7-ኤክስ stellarator በዓለም ላይ ትልቁ ነው እና 30 ደቂቃ ያህል ቀጣይነት ክወና ውስጥ መሆን የታቀደ ነው. የ ሬአክተር ወጪ € 1 ቢሊዮን አይተናነስም.

ኤንአይኤፍ

ብሔራዊ ሽቦን ተቋም (ኤንአይኤፍ) ውስጥ መጋቢት 2009, ሎውረንስ ሊቨርሞር ብሔራዊ ላቦራቶሪ (LLNL) ዓመት ውስጥ ተጠናቀቀ. በውስጡ 192 የሌዘር ጨረሮች በመጠቀም ኤንአይኤፍ ማንኛውም ቀዳሚ የሌዘር ሥርዓት ከ 60 እጥፍ የበለጠ ሃይል ከማተኮር ችሎታ ነው.

ቀዝቃዛ Fusion

መጋቢት 1989, ሁለት ተመራማሪዎች, የአሜሪካ Stenli ፖንስ እና ማርቲን ፍሌሽማን ብሪታንያዊ, እነርሱ ክፍል ሙቀት ላይ የሚንቀሳቀሱ, አንድ ቀላል ዴስክቶፕ ቀዝቃዛ Fusion ሬአክተር መጀመሩን ተናግረዋል. ሂደት deuterium ኒውክላይ ከፍተኛ መጠጋጋት አተኮርኩ የነበሩበት አንድ ትኮማቲስ electrode በመጠቀም ከባድ ውሃ በኮረንታዊ ውስጥ ያቀፈ ነበር. ተመራማሪዎቹ ይህ ሂሊየም, Tritium እና ኒውትሮን ጨምሮ ልምምድ ጎን ምርቶች, በዚያ ነበሩ እንዲሁም እንደ ብቻ የኑክሌር ሂደቶች አንፃር ማብራሪያ የሚችል ሙቀት, ያፈራል ይከራከራሉ. ይሁን እንጂ ሌሎች experimenters ይህ ተሞክሮ ለመድገም አልተሳካም. በሳይንሱ ማኅበረሰብ በጣም ቀዝቃዛ Fusion ኃይል ማመንጫዎች እውን መሆናቸውን ማመን አይደለም.

ዝቅተኛ-የኃይል የኑክሌር ምላሽ

ዝቅተኛ ኃይል መስክ ውስጥ ቀጥሏል "ቀዝቃዛ Fusion" ምርምር የይገባኛል በማድረግ ማስጀመር , የኑክሌር ምላሽ አንዳንድ የተጠና ድጋፍ ጋር, ነገር ግን በአጠቃላይ ሳይንሳዊ ማብራሪያ ተቀባይነት አይደለም. ከሁኔታው, ደካማ የኑክሌር ግንኙነቶች (የኑክሌር fission ወይም ልምምድ ውስጥ እንደ ሆነ እንጂ ጠንካራ ኃይል,) መፍጠር እና ኒውትሮን መካከል ቀረጻ ጥቅም ላይ ይውላሉ. ሙከራዎች የ ሊባባስ አልጋ በኩል ሃይድሮጂን ወይም deuterium ውስጥ ዘልቆ እና ብረት ጋር ምላሽ ይገኙበታል. ተመራማሪዎቹ ጠብቄአለሁ የኃይል መለቀቅ ሪፖርት. ዋናው ተግባራዊ ምሳሌ ማንኛውም ኬሚካላዊ ምላሽ መስጠት የማልችላት ታላቅ ናት ቁጥር ያለውን ሙቀት ጋር አንድ ኒኬል ዱቄት ጋር የሃይድሮጂን ያለውን ምላሽ ነው.