Теги → реактор
Быстрый переход

В Неваде тестируют ядерный реактор для марсианских миссий

В пустыне Невада (США) проходит тестирование компактной ядерной энергетической системы, предназначенной для поддержания долговременной миссии Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) на поверхности Марса.

NASA/Handout/REUTERS

NASA/Handout/REUTERS

Представители  NASA и должностные лица Министерства энергетики США на прошедшей в четверг пресс-конференции в Лас-Вегасе сообщили, что первоначальные испытания прошли успешно и полномасштабный запуск установки запланирован на март.

Длившиеся месяц испытания системы в рамках проекта NASA Kilopower начались в ноябре на одном из крупнейших ядерных полигонов США — Невадском испытательном полигоне. Цель проекта NASA Kilopower — обеспечить энергией будущие миссии в космосе и на поверхности Марса, Луны или других пунктов назначения в солнечной системе.

Ключевым условием для существования любой долгосрочной колонии на поверхности Марса или Луны, в отличие от шести коротких лунных миссий NASA в период с 1969 по 1972 год, является наличие источника энергии, достаточно мощного для поддержания функционирования базы, но компактного и достаточно лёгкого, что позволило бы осуществить его транспортировку с помощью ракеты-носителя.

«Марс — очень сложная среда для энергетических систем, с меньшим солнечным светом, чем у Земли или Луны, очень низкими температурами ночью, а также очень сильными пыльными бурями, которые могут длиться неделями и месяцами, охватывая всю планету», — рассказал Стив Джурчик (Steve Jurczyk), заместитель руководителя Управления космических разработок NASA (Space Technology Mission Directorate).

Дейв Постон (Dave Poston), главный конструктор реактора Лос-Аламосской национальной лаборатории, охарактеризовал первоначальное тестирование компонентов системы, получившей название KRUSTY ( Kilopower  Reactor Using Stirling TechnologY), как «очень успешное».

Чиновники заявили, что полномасштабный тест будет проводиться в середине или конце марта, чуть позже, чем первоначально планировалось.

Видео дня: изготовление корпуса реактора «ВВЭР-1200»

Ядерная энергетика многими странами рассматривается в качестве ключевого и наиболее перспективного направления энергетической отрасли. Аналогичного мнения, исходя из текущего вектора развития, придерживаются и в правительстве Российской Федерации. Подтверждением этому является недавний запуск четвёртого блока Белоярской АЭС с реактором на быстрых нейтронах модели «БН-800» (цифры в названии означают номинальную электрическую мощность реактора).

Несмотря на все озвучиваемые преимущества реакторов на быстрых нейтронах, строительство энергоблоков на их основе не получило должного распространения. Зарубежные аналоги с натриевым теплоносителем или функционировали как исключительно экспериментальные установки, или к текущему моменту времени оказались выведенными из эксплуатации по тем или иным причинам, как это случилось с японским «Мондзю» и французским «Суперфениксом». А дата запуска индийского PFBR-500, которая изначально была намечена на 2012 год, вот уже третий год кряду переносится на более поздний срок.

sdelanounas.ru

sdelanounas.ru

Самым же распространённым типом реактора в РФ является водо-водяной энергетический реактор (ближайший зарубежный условный аналог, конструктивно схожий с «ВВЭР» — реактор типа «PWR»). Всего в мире эксплуатируется 54 реактора «ВВЭР», из которых 19 единиц с электрической мощностью от 210 до 1000 МВт находятся на территории России. При этом на Ростовской АЭС ведётся строительство ещё одного «энергоблока-тысячника» с реактором «ВВЭР-1000», что позволит станции в итоге генерировать около 4 ГВт электрической мощности. 

В рамках проекта сооружения атомных станций с усовершенствованными реакторами «ВВЭР» по программе АЭС-2006, над которой работают специалисты «Росэнергоатом», ЗАО «Атомстройэкспорт», РНЦ «Курчатовский институт» и ряда других организаций, планируется в ближайшие несколько лет осуществить ввод в эксплуатацию принципиально новых энергоблоков. В дополнение к существенно модернизированной системе безопасности увеличится и номинальная мощность реактора с первоначальных 1000 МВт до 1200 МВт, а также возрастёт до 60 лет срок службы подобного энергоблока. 

Обновлённые и форсированные вариации классического «ВВЭР-1000» появятся на двух возводящихся в данный момент АЭС —Нововоронежской АЭС-2 и Ленинградской АЭС-2. Согласно первоначальному плану ввод первого энергоблока «ВВЭР-1200» Ленинградской АЭС-2 должен был состояться в прошлом году, однако строительство несколько выбилось из графика. Второй же блок с аналогичным реактором в теории должен приступить к генерации электроэнергии в 2017 году. 

ОАО «Атомэнергомаш», участвующее в создании «ВВЭР-1200», опубликовало на YouTube ролик, демонстрирующий процесс изготовления корпуса для реактора «ВВЭР-1200». Смонтированный видеоматериал, съёмка эпизодов для которого велась на протяжении трёх лет, показывает технические нюансы при работе с конструкцией подобной сложности и отдельные этапы её производства.

В России запущен второй в мире атомный энергоблок с реактором на быстрых нейтронах

Россия в очередной раз подтвердила своё лидерство в области атомной энергетики, имеющей дело с так называемыми быстрыми нейтронами, запустив четвертый блок Белоярской АЭС с реактором «БН-800», обладающим натриевым теплоносителем (отсюда и аббревиатура «БН», означающая «быстрый натриевый»). Это второй в мире действующий реактор такого типа, первый, «БН-600», также находится в России, расположен от него всего в двух километрах и был запущен 35 лет назад.

Перед включением в энергосистему Урала тепловая мощность «БН-800» была доведена до 25 % от номинальной, а затем поднята до 35 %. В дальнейшем планируется выйти на 50 %, а впоследствии и на все 100 % потенциала реактора. При этом его электрическая мощность на момент энергопуска была на минимальном уровне и составляла 235 МВт, тогда как проектное значение для него равно 880 мегаваттам. Уже в текущем месяце выработка электроэнергии новым энергоблоком может достигнуть 30 млн киловатт-часов, прогнозируют в «Росэнергоатоме».

Разработка «БН-800» Белоярской АЭС началась ещё в 1983 году, но затем проект несколько раз пересматривался. В итоге энергопуск реактора должен был состояться осенью 2014 года, но из-за выявленных недоработок был отложен. Сметная стоимость блока официально не называется, хотя эксперты в области атомной энергетики считают, что она составляет не менее 135 млрд рублей.

Как пояснили в «Росэнергоатоме», главное преимущество реакторов замкнутого цикла, к коим относится «БН-800», заключается в том, что они позволяют расширить топливную базу атомной энергетики и сократить радиоактивные отходы.

В MIT разрабатывают компактный модульный термоядерный реактор

Управляемый термоядерный синтез часто пророчат в качестве замены классическим АЭС и даже ископаемому топливу, но, несмотря на ряд серьёзных успехов, ни одного рабочего прототипа такого реактора пока продемонстрировано не было. Строительство же первого международного термоядерного реактора ITER всё ещё находится на ранних стадиях. Как мы уже сообщали, над созданием эффективного реактора ведёт работы Lockheed Martin, а теперь команда исследователей из Массачусетского технологического института (MIT) сообщает о разработке нового проекта компактного токамака.

В его основу положены новые, недавно разработанные сверхпроводниковые материалы на основе оксида соединений бария и меди (rare-earth barium copper oxide, REBCO), позволяющие достичь большей плотности и мощности магнитного поля, что очень важно для удержания плазмы. Благодаря этим материалам реактор, по мнению исследователей, удастся сделать куда более компактным, нежели существующие проекты, в частности, тот же ITER. По предварительным прикидкам, при равной с ITER мощности новый реактор будет иметь вдвое меньший диаметр, за счёт чего его постройка станет проще и дешевле.

В отличие от компьютерных игр, в реальности плазма не выглядит столь впечатляюще

В отличие от компьютерных игр, в реальности плазма не выглядит столь впечатляюще

Другое ключевое нововведение в новом проекте термоядерного реактора — использование жидкостных бланкетов вместо традиционных твердотельных, которые являются главным «расходным материалом» в современных токамаках, поскольку принимают на себя главный нейтронный поток, преобразуя его в тепло. Жидкость куда легче заменить, нежели массивные бериллиевые кассеты в медных корпусах весом около 5 тонн, которые будут использоваться в конструкции ITER. Один из ведущих исследователей, работающих над проектом, Брэндон Сорбом (Brandon Sorbom) говорит об эффективности нового реактора в районе 3 к 1, но, по его же словам, конструкция может быть оптимизирована и в будущем возможно достижение соотношения вырабатываемой энергии к затрачиваемой на уровне 6 к 1.

Российские учёные о прорыве Lockheed Martin: их достижение — это фикция

Американская авиастроительная фирма Lockheed Martin, которая уже не первое десятилетие занимается разработками с целью укрощения термоядерного синтеза, опубликовала на днях сенсационную информацию о своих достижениях на данном поприще. По представленным учёными из Lockheed Martin сведениям, они готовы к созданию компактной версии термоядерного реактора мощностью 100 МВт, экспериментальный образ которого может быть продемонстрирован мировому сообществу в течение года. Кроме того, всего через 10 лет данный термоядерный реактор с размерами 2×3 метра должен стать уже реальным, коммерчески успешным проектом.

При этом подразумевается, что с подобного рода источником энергии у мирового сообщества практически целиком пропадёт существующая на сегодня зависимость от углеводородного топлива, что на фоне медленно, но уверенно иссякающих запасов нефти кажется весьма радужной и обнадёживающей перспективой. А учитывая компактные размеры установки, оснастить термоядерным реактором производства Lockheed Martin не составит труда как грузовые суда и поезда, так и самолёты, наземную военную и даже гражданскую технику. 

aviationweek.com

aviationweek.com

Кроме Lockheed Martin, исследования термоядерного синтеза и работы в том же направлении проводятся в рамках международного проекта International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER/ИТЭР). Однако результаты их деятельности пока что далеки от анонсированных представителем авиастроительной компании успехов, правдивость информации о которых ставится под очень большие сомнения и вызывает массу споров.

Так, глава российского агентства ИТЭР Анатолий Красильников публично заявил, что озвученный Lockheed Martin научный прорыв на самом деле является пустыми словами и не имеет ничего общего с реальностью. И то, что американцы якобы готовы приняться за создание прототипа реактора с заявленными размерами, кажется господину Красильникову обычным пиаром. По его мнению, современная наука пока не готова спроектировать в ближайшие несколько лет полноценно функционирующий безопасный термоядерный реактор столь малых размеров. 

В качестве аргументов Красильников отметил, что над международным проектом ИТЭР работают заслуженные физики-ядерщики Китая, Южной Кореи, Индии, США, Японии, России и стран Евросоюза, однако даже собранные воедино лучшие умы современности надеются получить только первую плазму из ИТЭР в лучшем случае к 2023 году. При этом ни о какой компактности прототипа речи не идёт.

www.rg.ru

www.rg.ru

Реализация совместного проекта ИТЭР

Само собой, возможность создания небольшой по габаритам установки в будущем станет очевидной, но не в ближайшие несколько лет, несмотря на заявление Lockheed Martin уже через год показать реальную модель. И, конечно, не при условии, что над проектом такого уровня работают изолированно от остальных, как это сумели сделать, по их словам, американские инженеры даже столь крупной и имеющей все необходимые ресурсы компании. Поэтому обещания Lockheed Martin продемонстрировать опытный образец, уверен Анатолий Красильников, так и останутся обещаниями.

Ведущие инженеры работают над созданием термоядерного реактора на протяжении не одного десятка лет, при этом данный процесс обязательно сопровождается обменом опыта, а перспективные наработки становятся открытым для других специалистов достоянием. Прорыв же учёных, о деталях которого никому не известно, кажется сильно преувеличенным и преследующим вовсе не научные цели.

www.futura-sciences.com

www.futura-sciences.com

Токамак-реактор — тороидальная установка для магнитного удержания плазмы

В свою очередь, Президент НИИ «Курчатовский институт» Евгений Велихов прокомментировал данную новость как «фантазии Lockheed Martin». Сам Велихов не осведомлён о каких-либо подкреплённых реальными фактами успехах в создании специалистами американской фирмы компактного термоядерного реактора. Собственно, об изобретении не информирован, как уже было отмечено выше, никто в мире, кроме самой Lockheed Martin. А та лишь громогласно объявила о своих намерениях, но не стала раскрывать какие-либо технические подробности проекта. Причина этому — банальное отсутствие тех самых реальных достижений и действительно революционных и сенсационных наработок, о которых сейчас ведутся обсуждения в СМИ.    

Lockheed Martin сообщает о прорыве в области управляемого термоядерного синтеза

Управляемый термоядерный синтез — Священный Грааль современной энергетики. С учётом повсеместной радиофобии, сильно мешающей развитию классических ядерных технологий, многие считают его единственной реальной альтернативой ископаемому топливу. Но путь к этому Граалю весьма тернист, и лишь недавно китайским учёным, работавшим на установке EAST, удалось добиться превышения критерия Лоусона и получить коэффициент выхода энергии в районе 1,25. Надо отметить, что все основные успехи в области достижения термоядерного синтеза достигнуты на установках типа «токамак», и к ним же относится экспериментальный реактор ITER, строительство которого ведётся на территории Европейского Союза.

Так выглядит работающее сердце токомака

Так выглядит работающее сердце токамака

А у токамаков, помимо очевидных достоинств, есть и ряд недостатков. Главный из них то, что все реакторы такого типа проектируются для работы в импульсном режиме, что не слишком удобно для промышленного применения в энергетике. Другой тип реакторов, так называемые «стеллараторы», обещает интересные результаты, но конструкция стелларатора очень сложна из-за особой топологии магнитных катушек и самой плазменной камеры, а условия зажигания реакции более жёсткие. И каждый раз речь идёт о больших стационарных установках.

Один из вариантов конфигурации стелларатора

Один из вариантов конфигурации стелларатора

Но, похоже, корпорации Lockheed Martin удалось добиться прорыва на направлении, которое давно признано безнадёжным. Больше всего схема, опубликованная сотрудниками лаборатории Skunk Works, принадлежащей Lockheed Matrin, напоминает линейную плазменную ловушку с магнитными зеркалами, которую для краткости принято называть «пробкотроном». Не исключено, что учёным, занятым в этом проекте, удалось решить основную проблему «пробкотрона», связанную с нарушением сверхпроводимости под влиянием сильных магнитных полей при недостаточной длине конструкции. Ранее работы над этим проектом велись под покровом секретности, но теперь он снят, и Lockheed Martin приглашает к открытому сотрудничеству как государственных, так и частных партнёров.

Упрощённая схема реактора Skunk Works

Упрощённая схема реактора Skunk Works

Но надо отметить, что речь по-прежнему идёт о дейтериево-тритиевой реакции, дающей на выходе нейтрон, который человечество пока не умеет использовать иначе, чем через абсорбцию бланкетом реактора с последующим выводом тепловой энергии в классический пароводяной цикл. А значит, никуда не деваются высокие давления, высокоскоростные турбины и, к сожалению, наведённая в бланкете радиоактивность, так что отработавшие компоненты плазменной камеры будут нуждаться в захоронении. Конечно, радиационная опасность термоядерного синтеза типа дейтерий-тритий на несколько порядков ниже, чем у классических реакций деления, но всё же о ней следует помнить и не пренебрегать правилами безопасности.

Разумеется, полных данных о своей работе корпорация не раскрывает, но намекает, что речь идёт о создании реактора мощностью порядка 100 мегаватт при габаритах в районе 2 × 3 метра, то есть спокойно умещающегося на платформе обычного грузовика. В этом уверен Том МакГайр (Tom McGuire), возглавляющий проект.

Том МакГайр на фоне экспериментальной установки T-4

Том МакГайр на фоне экспериментальной установки T-4

В течение года должен быть построен и протестирован первый экспериментальный прототип, а появление промышленных прототипов установки обещается в течение следующих пяти лет. Это куда быстрее темпов работ над ITER. А через 10 лет, если всё пойдёт по плану, появятся и серийные реакторы этого типа. Пожелаем команде МакГайра удачи, ведь если у них всё получится, то мы имеем все шансы увидеть новую эру в энергетике человечества ещё при жизни этого поколения.

Французские ядерщики создали диск, способный хранить данные 10 млн лет

Французский концерн ANDRA, занимающийся утилизацией ядерных отходов, озаботился проблемой длительного хранения информации с тем, чтобы иметь возможность сообщить будущим поколениям сведения об опасности ведения раскопок в регионах, где некогда были развернуты ядерные могильники.

Схема подземного хранилища ядерных отходов

В рамках изучения данного вопроса специалисты компании предложили записывать данные на сапфировые диски. Такой подход, по утверждению авторов, позволит сохранить информацию как минимум на 10 млн лет. Суть разработанной технологии заключается в нанесении методом гравировки платиной на одну их двух половин диска надписей или рисунков, которые затем накрываются другой половиной диска и запаиваются. Основным преимуществом такого метода, помимо чрезвычайной живучести, является простота считывания информации (для чтения достаточно иметь под рукой оптический микроскоп) и компактные размеры носителя (на диске диаметром 20 см помещается до 40 тыс. миниатюрных страниц с текстом и изображениями).

Материалы по теме:

Американские ученые подумывают о ядерном беспилотнике

Американские ученые рассказали о проекте по созданию беспилотного летательного аппарата, способного оставаться в воздухе месяцами без необходимости дозаправки. Над проектом трудились ученые лабораторий Sandia, а также специалисты компании Northrop Grumman, которая специализируется на машинах оборонного класса.

Predator

Сводная команда ученых проработала запатентованную технологию, касающуюся летательных аппаратов на базе ядерного реактора с гелиевым охлаждением. Данный патент был оформлен в 1986 году, хотя инженеры отмечают, что некоторые из подобных документов были зарегистрированы значительно раньше — в пятидесятые годы прошлого века. С новым источником энергии беспилотники получат больше времени для наблюдения за указанными объектами, они также получат возможность проводить боле обстоятельные исследования на более мощной аппаратуре.

Авторы исследовали множество вариантов систем энергоснабжения, которые можно было бы установить на беспилотные летательные аппараты среднего и большого размеров, и в результате они остановились на ядерных реакторах. В настоящий момент исследование носит теоретический и концептуальный характер, ученые Sandia подчеркнули, что ни один такой беспилотник и ядерный реактор не был собран и испытан. Авторам проекта было поручено только определить возможность создания такой машины, решение по разработке конкретных моделей будет принято позже.

Материалы по теме:

Источник:

Канадская частная компания строит коммерческий термоядерный реактор

Небольшая канадская компания General Fusion заявила о строительстве первого коммерческого термоядерного реактора, и к 2014 году обещает провести первые испытания. В отличии от уже привычных атомных, термоядерная электростанция будет получать энергию за счет ядерного синтеза. Научившись использовать этот вид энергии в виде взрыва еще в 50-х годах прошлого века, человечество до сих пор не смогло получать эту энергию в мирных целях. Впрочем, строго говоря, сейчас речь идет уже не о возможности управлять реакцией, а о рентабельности всего процесса.

В General Fusion весьма оптимистично полагают, что смогут представить коммерчески выгодный реактор к концу десятилетия, а пока строят прототип. Принцип работы своего детища инженеры компании описывают как последовательность циклов по созданию, захвату магнитным полем и сжатию плазмы из дейтерия и трития. Конструктивно реактор представляет собой сферу, наполненную жидким сплавом свинца и лития, в которую «впрыскивается» разогретая электрическими разрядами до 1 млн градусов смесь тяжелого водорода. На поверхности сферы расположены 200 пневматических цилиндров с поршнями. По замыслу создателей, поршни создадут сферическую акустическую волну, которая сожмет инкапсулированную плазму и приведет к реакции синтеза. Выделяющееся при этом тепло «утилизируется» традиционным способом превращения рабочего тела в пар, а затем цикл повторяется.

В классическом случае (если не рассматривать холодный термояд) запуск управляемой реакции ядерного синтеза сопряжен с экстремальными условиями и требует весьма сложного и  дорогостоящего оборудования. Так, наиболее перспективный на сегодняшний день строящийся реактор ИТЕР обойдется примерно в $15 млрд при выходе на рентабельную работу к 2040 году. General Fusion строит свой прототип, получив всего $30 млн венчурного капитала. На фоне этих цифр трудно избавиться от скептического взгляда на деятельность молодой компании, но несомненно одно – началась гонка за коммерчески выгодным «термоядом», и конкуренция уже есть.

Кроме ИТЕР, существует множество менее крупных проектов (Polywell, Focus Fusion, Helion, Tri Alpha Energy и другие) с теми или иными результатами и перспективами.

Материалы по теме:

Германия остановит все свои атомные электростанции к 2022 году

Правительство Германии заявило, что все 17 существующих на данный момент в стране атомных электростанций будут остановлены к 2022 году. Такое решение было принято несмотря на то, что на сегодняшний день 23% электроэнергии страны обеспечиваются именно атомными электростанциями.

 

На данный момент в стране остановлены восемь электростанций. Одна из них, расположенная в Крюммеле, была законсервирована после пожара в 2007 году. Еще семь станций были остановлены практически сразу после событий, произошедших в марте текущего года в Японии. Японская катастрофа показала мировой общественности, на что способен «мирный» атом.

Среди оставшихся девяти атомных электростанций шесть будут выведены из энергосистемы страны к 2021 году, а еще три наиболее современные станции закроются в 2022 году.

Чем же страна планирует восполнить недостаток электричества? Вероятнее всего, здесь будут построены новые ветряные электростанции, которые на сегодняшний день весьма популярны благодаря своей безопасности и дешевизне обслуживания. Кроме того, Германия планирует в течение десятилетия снизить энергопотребление на 10% благодаря широкому применению технологий энергосбережения.

Материалы по теме:

Железный Человек: выдумка или реальность?

На экраны отечественных кинотеатров выходит второй фильм про Железного Человека – одного из самых высокотехнологичных персонажей в истории мирового кино. Однако настолько ли он "нереальный", как кажется на первый взгляд? В качестве источника питания костюма Железного Человека выступает миниатюрный реактор, «встроенный» в грудь главного героя фильма. По сюжету реактор, содержащий палладий, постепенно отравляет Старка. В реальной жизни подобное устройство действительно может быть очень токсичным, однако эффект воздействия его на организм может быть не настолько сильным, как это показано в фильме.
Железный Человек: выдумка или реальность?
Необходимо отметить, что способность генерировать ядерную энергию при комнатной температуре – так называемое «холодное слияние» – является очень сложной задачей. Несмотря на то, что многие ученые не верят в возможность создания такого источника энергии, определенных успехов в этом направлении достичь удалось. Несколько лет назад специалисты Центра Космических и Военно-Морских Систем ВМС (Space and Naval Warfare Systems Center, Spawar) смогли добиться ядерной реакции малой энергии.
Железный Человек: выдумка или реальность?
В новом фильме Железный Человек и его противник-злодей будут использовать плазменное оружие (осторожно, спойлер). Хлысты негативного персонажа изготовлены из карбида вольфрама, облаченного в медь. Кстати, в реальной жизни ученые уже давно занимаются разработкой плазменного оружия. Один из них прототипов - бесконтактное нелетальное ружье StunStrike.
Железный Человек: выдумка или реальность?
Кстати, летает Железный Человек с помощью небольших плазменных двигателей в форме дисков. Несмотря на то, что двигатели Человека, встроенные в обувь или перчатки, в действительности вряд ли способны обеспечить движение на сверхзвуковой скорости, разработки в этом направлении уже ведутся. Правда, речь идет не о костюмах, а о габаритных летательных аппаратах. Самым ярким и высокотехнологичным элементом Железного Человека, конечно, является его костюм, который вобрал в себя самые передовые технологии. На страницах 3DNews мы уже не раз писали про различные модели экзоскелетов, многие из которых позволяют сделать человека выносливее и сильнее. Кто знает, может развитие существующих моделей экзоскелетов однажды приведет к созданию настоящего Железного Человека? Материалы по теме: Источник:

Левитирующий магнит как новый путь к чистой энергии

Постепенно отступающий экономический кризис резко обозначил одну из главных современных проблем человечества – энергетическую. Методов решения её в виде технологий энергосбережения и использования возобновляемых источников предлагается множество, а одной из самых перспективных, но весьма отдалённых от практического внедрения заменой нынешним электростанциям считается термоядерный синтез. Эксперимент, воспроизводящий схожие с земными магнитные поля, подтверждает потенциал нового способа создания реактора для выработки энергии при помощи слияния ядер – такой же реакции, которая происходит на Солнце.
4,9-м реактор LDX
Управляемая реакция синтеза является вожделенной мечтой физиков и других исследователей уже более полувека, потому как она предлагает практически неисчерпаемый источник энергии без выбросов соединений углерода и с намного меньшим радиоактивным загрязнением, чем в основанных на делении атомов АЭС. Однако построить реактор оказалось сложнее, чем считалось изначально. Продвинуть исследования помогут новые результаты от экспериментальной установки в Массачусетском технологическом институте (MIT), на разработку которой учёных вдохновили космические спутниковые наблюдения. В совместном проекте MIT и Колумбийского университета (Columbia University), называемом LDX (Levitated Dipole Experiment – Левитирующий дипольный эксперимент), используется кольцеобразный магнит массой полтонны и размером с покрышку от крупного грузовика. Он изготовлен из расположенных внутри стальной конструкции сверхпроводящих катушек, удерживается в "подвешенном" состоянии мощным электромагнитным полем и выполняет функцию контроля за перемещением заряженного газа – плазмы с температурой в 10 млн градусов, которая находится во внешней камере диаметром 4,9 м.
LDX
Результаты показали, что внутри камеры случайные турбулентные процессы заставляют плазму становиться более плотной вместо расширения, а это увеличивает вероятность слияния ядер. Такое "турбулентное сжатие" наблюдается во время взаимодействия плазмы с магнитными полями Земли и Юпитера, но никогда ещё не воссоздавалось в лаборатории. В большинстве экспериментов применяются одна или две технологии: токамаки с окружающими камеру в виде "бублика" магнитами для ограничения плазмы и инерционное удержание плазмы лазерами, стреляющими в маленькую мишень из топлива. Но LDX – это совершенно иной путь, "первый эксперимент такого рода", – говорит физик из MIT Джей Кеснер (Jay Kesner). По его мнению, открыт альтернативный путь к синтезу ядер, однако с практичностью пока не всё ясно – требуется проведение большего количества исследований. Например, несмотря на измеренную высокую плотность плазмы необходимо новое оборудование для регистрации температуры, а тестирование должно проводиться на гораздо большей версии магнита и камеры.
LDX
LDX
Кеснер старается рассуждать объективно: другие типы установок, такие как токамаки, со смесью двух видов "тяжёлого" водорода (дейтерия и трития) скорее всего будут эксплуатироваться первыми. А построенные на основе LDX вероятно станут вторым поколением. Во время работы магнит LDX поддерживается полем от расположенного выше электромагнита, непрерывно контролируемого компьютером на основе точного определения координат восемью лазерами и детекторами. Положение 500-кг магнита с протекающим в нём током в миллион ампер сохраняется с отклонением в 0,5 мм. Если с контролирующей системой что-либо случится, падающее кольцо огромной массы "поймает" напоминающая конус конструкция с пружинами. Левитация магнита важна, потому что иначе любая поддерживающая опора будет искажать поле, которое ограничивает плазму в камере. В испытаниях центральный пик плотности горячего газа достигался за несколько сотых секунды и был похож на характеристики плазмы в планетарной магнитосфере. Говоря об отличиях между реакторами, Кеснер подчёркивает, что в токамаке плазма заключена в большой магнит, тогда как в LDX магнит располагается в плазме. Вся концепция была почерпнута из наблюдений за магнитосферами межпланетными кораблями. Есть и обратная польза: исследователи космоса могут получить из эксперимента LDX уникальные данные, которые спутники не предоставят. По словам учёных, если эффект с турбулентностью и увеличением плотности удастся масштабировать, тогда поддержание условий для стабильной термоядерной реакции и производства чистой энергии будет возможно. Термоядерная энергетика обеспечит потребности планеты без способствующих глобальному потеплению выбросов. Хотя проект разрабатывается уже более 10 лет, первые экспериментальные результаты в "левитирующей" конфигурации получены совсем недавно. Как считают специалисты, LDX является одним из самых оригинальных экспериментов в сфере физики плазмы, и в теории будущее технологии многообещающее. Материалы по теме:

Сердце «Железного человека» выставлено на продажу

Наверняка многие помнят нашумевший в прошлом году блокбастер «Железный человек», снятый по знаменитым комиксам Стэна Ли. Главный герой фильма, миллиардер Тони Старк, изобретает напичканный электроникой металлический костюм, который даёт ему возможности супергероя. Так вот, главной частью железного человека было его «сердце», дуговой атомный реактор, который теперь сможет купить любой желающий.
Реактор Старка
Конечно, это будет не совсем тот самый реактор, иначе каждый второй давно был бы уже Железным человеком, и даже не та самая часть костюма, которая снималась в фильме – речь идёт о точной копии, реплике реактора, собранной из металлических платин, медных проводов и мощных светодиодов. «Сердце» размещено внутри плексигласового короба, а вокруг него имеется ироническая надпись «Доказательство того, что у Тони Старка есть сердце». Питается устройство от двух пальчиковых батареек, заряда которых хватит на 8-10 часов. Приобрести копию атомного сердца Железного человека можно за 150 американских долларов. Материалы по теме: - Iron Man – железный дровосек;
- Лунный ядерный реактор – к 2020 году;
- Движимые паром. История паровых машин.

Атомная энергия будущего - заявка на компактность и мобильность

Зачастую постройка и введение в эксплуатацию атомной электростанции является делом дорогим и продолжительным. Строительство современной АЭС в наше время оценивается примерно в 9 миллиардов долларов. Кроме того, нужно учитывать, что начать приносить доход такой объект сможет лишь спустя годы. Согласно статистике, намного выгоднее построить одну большую АЭС (способную производить более 1000 мегаватт энергии) в одном месте, нежели несколько небольших в разных районах. Тем не менее, такой подход связан с большим количеством рисков и не всегда удобен. Решить эту проблему недавно взялись специалисты компании Babcock and Wilcox (штаб-квартира в Линчберге, Вирджиния), которая вот уже 50 лет поставляет ядерные реакторы военно-морскому флоту США. Один из вариантов, предложенный Babcock and Wilcox, – фабричная сборка компактных ядерных реакторов относительной небольшой мощности с возможностью транспортировки и сборки в любом месте и в любое время. Такой подход позволяет инженерам вдвое сократить время постройки АЭС, а также существенно снизить расходы и степень риска.
Атомная энергия будущего - заявка на компактность и мобильность
По большому счету, новая модель ядерного реактора с представляет собой «конструктор», который можно с легкостью перевозить с помощью железнодорожного транспорта. Обладая относительно небольшими размерами (23 м в длину и 4,5 м в ширину), такой реактор способен вырабатывать до 150 мегаватт энергии. При необходимости, инженеры могут объединять узлы в цепочки, тем самым увеличивая мощность всей подсистемы. Эксперты уверяют, что ввод в эксплуатацию компактных ядерных реакторов может стать решением проблемы энергообеспечения бедных и развивающихся стран, которые не могут позволить себе постройку АЭС стоимостью 9 миллиардов долларов. Компания-разработчик планирует сертифицировать новую модель реактора в 2011 году. Ввод таких решений в эксплуатацию намечен на 2018 год. Материалы по теме: - Солнечная энергия: подарок с небес или посредственное благо?;
- IT-байки: 10 советов по персональному улучшению мирового климата.

Hitachi и General Electric восполнят дефицит энергии в Юго-Восточной Азии

Hitachi Ltd. и General Electric Co. планируют выйти на рынок среднеразмерных ядерных реакторов для того, чтобы удовлетворить растущий спрос на небольшие электростанции в Юго-Восточной Азии и на других развивающихся рынках. Эти компании до сих пор занимались только большими реакторами мощностью более 1 300 МВт и конкурировали с Westinghouse, подразделением Toshiba Corp., а также с французской компанией Areva и ее партнером Mitsubishi Heavy Industries. Hitachi и GE уже начали торговлю среднеразмерными реакторами и надеются выполнить первые заказы в начале следующего десятилетия. Цена реакторов составит, как ожидается, $1,9-2,8 млрд. Такие страны, как Вьетнам, Индонезия и Таиланд, обращаются к ядерной энергии, чтобы противостоять росту цен на сырую нефть. Видя эту тенденцию, многие компании сектора ядерной энергетики устремились в регион, чтобы предложить свои услуги. По проекту планируется поставлять ядерные реакторы с кипящей водой мощностью от 400 до 600 МВт, а также их улучшенные варианты мощностью от 600 до 900 МВт. Станция мощностью 1 000 МВт может обеспечить электричеством 1 млн домохозяйств. После объявления этих планов акции Hitachi подскочили на японской бирже на 2%. Материалы по теме: - Высокие технологии спасут планету от энергетического кризиса;
- Гигантские змеи помогут получать электричество из энергии волн;
- Биотопливо прекратит отнимать еду у голодающих.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥