Реакторы термоядерного синтеза ITER, DEMO.pptx
- Количество слайдов: 13
Реакторытермоядерного синтеза ITER, DEMO
ITER (от англ. International Thermonuclear Experimental Reactor) — проект международного экспериментального термоядерного реактора. Задача ИТЭР заключается в демонстрации возможности коммерческого использования термоядерного реактора и решении физических и технологических проблем, которые могут встретиться на этом пути.
Страны-участницы Страны ЕС (выступают как единое целое) Индия Китай Республика Корея Россия США Япония
Проэктные Характеристики Общий радиус конструкции 10, 7 м Высота 30 м Большой радиус вакуумной камеры 6, 2 м Малый радиус вакуумной камеры 2, 0 м Объём плазмы 837 м³ Магнитное поле 5, 3 Тл Максимальный ток в плазменном шнуре 15 МА Мощность внешнего нагрева плазмы 40 МВт Термоядерная мощность 500 МВт Коэффициент усиления мощности 10 x Средняя температура 100 МК Продолжительность импульса > 400 c
Технические данные ITER относится к термоядерным реакторам типа «токамак» . Два ядра: дейтерия и трития сливаются, с образованием ядра гелия (альфа-частица) и высокоэнергетического нейтрона.
Строительство Проектирование реактора полностью закончено и выбрано место для его строительства — исследовательский центр Кадараш (фр. Cadarache) на юге Франции, в 60 км от Марселя. По состоянию на май 2013 г. завершены работы по созданию железобетонного фундамента под реактор. Возводятся стены котлована. К августу 2013 г. подготовлена площадка для горячей камеры токамака, построены два вспомогательных здания и энергетическая подстанция. Стройку, стоимость которой первоначально оценивалась в 5 миллиардов евро, первоначально планировалось закончить в 2016 году, однако постепенно предполагаемая сумма расходов выросла вдвое, и затем срок начала экспериментов сдвинулся к 2020 году.
Принцип работы На рисунке представлена принципиальная схема (без соблюдения масштаба) устройства и принципа работы термоядерной электростанции. В центральной части располагается тороидальная (в форме бублика) камера объемом ~2000 м 3, заполненная тритийдейтериевой (T–D) плазмой, нагретой до температуры выше 100 M°C. Образующиеся при реакции синтеза (1) нейтроны покидают «магнитную бутылку» и попадают в показанную нарисунке оболочку с толщиной около 1 м. Внутри оболочки нейтроны сталкиваются с атомами лития, в результате чего происходит реакция с образованием трития нейтрон + литий → гелий + тритий
Достоинства ITER Радиационная безопасность Доступность и дешевизна энергоресурса Обилие энергоресурса в природе Отсутствие какого-либо загрязнения окружающей среды Огромные объёмы получаемой електроэнергии
DEMOnstration Power Plant DEMO — проект электростанции, использующей термоядерный синтез, для демонстрации коммерческой привлекательности термоядерной энергетики. целью DEMO является достижение непрерывной генерации на уровне 2 ГВт — первый термоядерный реактор, генерирующий электричество
Временные рамки проекта В 2004 году были предложены следующие временные рамки проекта: концептуальное проектирование должно быть закончено до 2017; инженерное проектирование — до 2024; первый этап конструирования — 2024— 2033; первая очередь электростанции — в работе в 2033— 2038; обновление или расширение электростанции; вторая очередь электростанции — в работе с 2040 года.