Cпециалисты Томского политехнического университета совместно с другими российскими учеными создали и испытали термоядерный компонент уникального гибридного реактора. Результаты их работы опубликованы в журнале Nuclear Engineering and Technology.
Как объяснили авторы исследования, гибридные реакторные системы, или системы "синтез-деление", объединяют в себе надежность привычных реакторов деления и экономность и экологическую безопасность термоядерной энергетики.
Состоят такие системы из источника термоядерных нейтронов и активной зоны (так называемого бланкета), в которой протекает деление тяжелых ядер. Топливом служит смесь тория и оружейного плутония. Торий, по словам ученых, сам по себе не может быть источником энергии, зато из него образуется уран-233, накопление которого в активной зоне увеличивает длительность топливного цикла. Замена торием урана-238, применяющегося в обычных реакторах деления, позволяет резко снизить объем радиоактивных отходов.
"В плазме ионы дейтерия и трития, сталкиваясь друг с другом, объединяются в ядра гелия с выделением высокоэнергетических нейтронов. Те поступают из вакуумной камеры в бланкет в импульсном режиме, поддерживая деление тяжелых ядер, которое и дает основную энергию. Ключевое отличие гибридной системы в том, что ядерный материал находится не в строго критическом состоянии, как в традиционном реакторе, а в состоянии, близком к критическому, что исключает возможность развития неконтролируемой цепной реакции", — объяснил доцент отделения ядерно-топливного цикла ТПУ Сергей Беденко.
По словам ученых, энергия, выделяемая при делении, отводится гелиевым теплоносителем. Разогретый до примерно 730 градусов Цельсия гелий при подключении газотурбинной установки и электрогенератора можно использовать для производства не только электроэнергии, но и водорода методом паровой конверсии метана.
Разрабатываемый гибридный реактор будет отличаться компактными размерами, мощностью около 60-100 мегаватт и способностью работать без перезагрузки топлива более восьми лет. По мнению ученых, его можно применять в труднодоступных регионах и получать электроэнергию, тепло и экологически чистое водородное топливо.
Газодинамическая магнитная ловушка, отмечают авторы исследования, позволяет удерживать высокотемпературную плазму значительно дольше других существующих систем. Это поможет лучше исследовать как процесс термоядерного синтеза, так и работу различных элементов реактора в условиях жесткого нейтронного облучения. Все это должно существенно ускорить развитие термоядерной энергетики, подчеркивают ученые.
"В ходе проведенных исследований мы определили оптимальные параметры термоядерного источника нейтронов для постоянного поддержания бланкета гибридной системы в контролируемом околокритическом состоянии, а также изучили эффект "волны делений ядер", возникающей после однократного импульса термоядерного горения", — рассказал Сергей Беденко.
Концепцию ториевого гибридного реактора предложил в 2019 году коллектив ученых Томского политехнического университета, Всероссийского научно-исследовательского института технической физики имени академика Е. И. Забабахина и Института ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения РАН. Исследования проводятся в рамках гранта Российского фонда фундаментальных исследований.
В этом контексте подчеркиваем важность продвижения экономических векторов и интересов СНГ за географические пределы Содружества, интегрирования в наши проекты соседних регионов. В первую очередь это касается создания транспортно-транзитной инфраструктуры, оптимизации и расширения поставок энергоносителей, прокладки новых коммуникаций. 15.10.2022Заседание Совета глав государств СНГ
Владимир Путин Президент Российской Федерации
Важно, что у предпринимательских кругов в государствах – членах СНГ растет интерес к взаимному сотрудничеству в развитии «зеленой» экономики, цифровизации, широком применении инноваций, комплексном и рациональном использовании имеющихся природных ресурсов. 15.10.2022Заседание Совета глав государств СНГ
Эмомали Рахмон Президент Республики Таджикистан
/…/ Важно и дальше укреплять сотрудничество в сфере торговли, производства, транспорта, энергетики, финансов, инвестиций, сельского хозяйства и инноваций 15.10.2021Заседание Совета глав государств СНГ
Михаил Мишустин Премьер-министр Российской Федерации
Россия выдвинула Москву в качестве города-кандидата на проведение Всемирной универсальной выставки «ЭКСПО» в 2030 году. /…/ Проведение выставки на территории Содружества стало бы дополнительным стимулом для всестороннего развития и интеграции нашего региона 12.11.2021Заседание Совета глав правительств СНГ
Никол Пашинян Премьер-министр Республики Армения
Мы поддерживаем Заявление по случаю 30-летия создания СНГ. Оно дает не только оценку деятельности организации, но и намечает направления его дальнейшего развития 15.10.2021Заседание Совета глав государств СНГ
30 лет СНГ: Цифра дня
287млн чел.
Составляет население государств – участников СНГ на начало 2021 года (примерно 4% населения земли), увеличившись по сравнению с 2000 годом на 11 млн. человек.