7k
6 лет назад · 1 фото · 369 просмотров · 11 комментариев
Ядерный реактор с плазменными пушками: будущее ядерной энергетики
В Нью-Мексико собирают ядерный реактор нового поколения, больше всего похожий на футуристический агрегат их научной фантастики.
Инженеры из Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико, где родился Манхэттенский проект, строят новую машину, в которой используются два разных метода ядерного синтеза. И выглядит эта штуковина как гость прямиком из научно-фантастического романа!
По сути, Plasma Liner Experiment — это реактор, включающий в себя 36 плазменных «пушек», окружающих сферическую камеру. Эти пушки предназначены для стрельбы плазменными струями ионизированного газа в камеру, а также нацеливания, сжатия и нагрева облака термоядерного топлива внутри. Плазмотоки слегка отодвинуты от машины, чтобы снизить вероятность повреждения чувствительного оборудования во время реакции.
В эксперименте задействованы два метода контроля реакций синтеза: магнитное удержание, которое использует магнитные поля для того, чтобы сжать плазменные потоки вместе; и инерционное удержание, которое использует лазеры для нагрева и сжатия плазменной массы. Инженеры уже протестировали эти методики по‑отдельности, а теперь, впервые в истории, решили совместить их в одном устройстве. Все это нужно для того, чтобы создать более эффективный и экономически выгодный процесс ядерного синтеза.
Проект все еще находится в разработке. Ученые надеются, что остальные части машины будут готовы и смонтированы уже к концу 2020 года. Но даже с 18 работающими пушками машина уже работает в тестовом режиме, снабжая инженеров практическими данными о том, как ведет себя плазма — это значительно повышает вероятность успеха будущих испытаний.
По сути, Plasma Liner Experiment — это реактор, включающий в себя 36 плазменных «пушек», окружающих сферическую камеру. Эти пушки предназначены для стрельбы плазменными струями ионизированного газа в камеру, а также нацеливания, сжатия и нагрева облака термоядерного топлива внутри. Плазмотоки слегка отодвинуты от машины, чтобы снизить вероятность повреждения чувствительного оборудования во время реакции.
В эксперименте задействованы два метода контроля реакций синтеза: магнитное удержание, которое использует магнитные поля для того, чтобы сжать плазменные потоки вместе; и инерционное удержание, которое использует лазеры для нагрева и сжатия плазменной массы. Инженеры уже протестировали эти методики по‑отдельности, а теперь, впервые в истории, решили совместить их в одном устройстве. Все это нужно для того, чтобы создать более эффективный и экономически выгодный процесс ядерного синтеза.
Проект все еще находится в разработке. Ученые надеются, что остальные части машины будут готовы и смонтированы уже к концу 2020 года. Но даже с 18 работающими пушками машина уже работает в тестовом режиме, снабжая инженеров практическими данными о том, как ведет себя плазма — это значительно повышает вероятность успеха будущих испытаний.
P.S. Напомним к чему приводят "ядерные игры" ((
Всё это дорогущие "игрушки" с туманной практической перспективой. На сегодня реакторы на быстрых нейтронах - наше всё! А говоря "наше всё", реально - НАШЕ! Больше никто в мире не смог достич таких результатов. P.S. 27 июня 2019 года исполнилось 5 лет с того момента, как на Белоярской АЭС запущен в эксплуатацию БН-800.
только продавать никому его нельзя - один из компонентов топлива оружейный плутоний.
с чего вы взяли, что реакторы БН работают только на оружейном плутонии?
-
Реакторы на быстрых нейтронах гораздо более эффективно используют уран (приблизительно в 60 раз). Этот тип реакторов может работать на плутониевом топливе, произведенном в обычных реакторах, и эксплуатироваться в замкнутом цикле с собственным заводом по переработке отработанного топлива. Они могут быть сконструированы так, чтобы производить больше делящихся изотопов (239Pu, 241Pu), чем используют реакторы размножители (бридеры). Использование бридеров позволит обеспечить нас энергией на многие миллионы лет. Однако быстрые реакторы дороже и в постройке и в эксплуатации. Их неоспоримое преимущество перед реакторами на медленных нейтронах заключается в том, что они позволяют сжигать актиниды, которые составляют долгоживущую и высокоактивную часть ядерных отходов реакторов на медленных нейтронах.
У быстрых реакторов нет замедлителей. Однако, хотя сечения деления U-235 и Pu-239 меньше, для быстрых нейтронов, они делятся и в мэвной области. Таким образом, если обогатить топливо, то можно обеспечить цепную реакцию и на быстрых нейтронах. В случае быстрых нейтронов для реализации цепной реакции необходимо больше делящихся изотопов. Обычно быстрые реакторы в качестве базового топлива используют плутоний. При делении 239Pu выделяется на 25% больше нейтронов, чем у 235U. Таким образом, при делении 239Pu получается столько нейтронов (даже с учетом потерь), чтобы не только поддерживать цепную реакцию, но и конвертировать 238U в 239Pu. В обычном реакторе отношение делящихся ядер к "новым" делящимся ядрам приблизительно 0.6. В быстрых реакторах это отношение может быть больше 1. Таким образом, запустив быстрый реактор, заложив в него достаточное количество делящихся изотопов, в результате бридинга через некоторое время в него можно будет добавлять естественный и даже обедненный уран.
Использование бридера позволяет снабжать топливом один или несколько реакторов на медленных нейтронах. Меняя материал бланкета, быстрый реактор может и не быть бридером, например, если у него заменить урановые бланкеты на стальные рефлекторы. В этом случае он применяется, чтобы сжигать оружейный плутоний и другие трансураны.
хорошо может быть я ошибся. какое топливо используется на бн-800 перечислите компоненты этого топлива?
там МОКС ;)
из чего состоит МОКС?
Я то знаю. А вот вы похоже не понимаете что в себе несёт понятие "оружейный плутоний".
Да в МОКС-е присутует ОКСИД плутония и его может быть до четверти, но при чем тут МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ 239-й плутоний (который называется "оружейным")?!
Извините - но вы сначала матчасть подтяните.
https://sdelanounas.ru/blogs/84373/https://sdelanounas.ru/blogs/84373/
изучаю исключительно по методичкам. тут написано, что БН-800 разработали, чтоб жечь оружейный плутоний
Блин, ну вы слушать (читать) можете? В МОКСе - оксиды, а для оружия нужен металлический плутоний 239, причем с чистотой не ниже 94% !!!
Ролик можно заканчивать смотреть (да и начинать не стоит)на словах - "взрыв длился 3 (!!!) секунды..."
(те кто учился, а не посещал - поймут меня).Термояд как раз и нужен, чтобы Чернобылей и Фукусим больше не случалось.
К сожалению, уже 50 лет ученые утверждают, что "термояд будет готов через 15 лет".