Според научниците, проектот ИТЕР (ITER) (Меѓународен термонуклеарен експериментален реактор) ќе добие нов, безбеден, еколошки извор на енергија, користејќи скоро неисцрпни резерви на гориво, од кои еден грам може да замени најмалку десет тони јаглеводороди.
Летото 2020 година, водачите на земјите вклучени во проектот започнаа со изградба на главниот елемент на идниот реактор, токамакс, системи за задржување на плазма и греење.
СВЕТ НА ТЕРМОНУКЛЕАРНА ЕНЕРГИЈА
Термонуклеарните реакции можат да ослободат огромна енергија, но плазмата во која се одвиваат овие реакции има температура од десетици и стотици милиони степени, додека материјалите отпорни на топлина не можат да издржат повеќе од 3.000 до 4.000 степени.
Научниците објасниле дека употребата на термонуклеарна енергија е можна ако плазмата се „искине“ од ите на реакторот од силни магнетни полиња. Најдобрата магнетна стапица за термонуклеарна плазма, токамак, беше предложена од советските академици Сахаров (Saharov) и Там во раните 1950-ти и за прв пат беше создадена во Институтот „Курчатов“ („Kurchatov“).
Во термонуклеарен реактор, за разлика од атомскиот, наместо нуклеарна фисија, нуклеарната фузија се одвива со плазма густина сто илјади пати помала од густината на воздухот. Научниците нагласија дека ова спречува експлозии, правејќи го реакторот во основа безбеден. Производите на таков реактор ќе бидат безопасни хелиум и тритиум, кои потоа се користат за стимулирање на реакцијата.
„ИТЕР (ITER) е вратата кон термонуклеарната енергија низ која треба да помине светот“. Ова се зборовите на академик Евгени Велихов (Evgeni Velihov), иницијатор на проектот, почесен претседател на Институтот „Курчатов“ („Kurchatov“). ИТЕР (ITER), роден во средината на 80-тите години на минатиот век, имаше за цел да ги демонстрира можностите за користење на енергијата на фузија во индустриско ниво.
Во моментов има седум учесници во проектот: ЕУ (EU), Индија (India), Кина (China), Република Кореја (Republic of Kora), Русија (Russia), САД (USA) и Јапонија (Japan). Седиштето на проектот е во Кадараш (Kadarash), Франција (France), во близина на градилиште.
Според научниците, покрај основниот концептуален и инженерски придонес во проектот ИТЕР (ITER), руските научници развија и голем број клучни елементи, вклучувајќи го најнапредниот суперспроводлив кабел во светот и најдобрите жиротрони во светот, уреди кои ја загреваат плазмата со ултрафреквентно електромагнетно зрачење.
ИТЕР (ITER) ќе користи мешавина од изотопи на водород, деутериум и тритиум како гориво. Деутериумот може да се добие релативно лесно од вода, додека тритиумот ќе се произведува во реактор на фузија. Како експериментална инсталација, ИТЕР (ITER) сè уште нема да произведува електрична енергија, но според научниците, еден грам гориво од комерцијални реактори на фузија ќе произведе иста количина на енергија како 10 до 20 тони јаглеводороди.
Еден од ризиците при работењето на реакторот ќе биде акумулација на радиоактивен тритиум во комората за испуштање на токамак; затоа, нејзината количина е ограничена со безбедносните стандарди. Внатрешниот sид на комората, направен од волфрам и берилиум, не акумулира многу тритиум, сепак, како што појаснуваат научниците, редовно следење на нивото на тритиум е потребно за стабилно работење на реакторот.
Вкупната количина на овој изотоп во комората може да се одреди од рамнотежата на испорачаниот и евакуираниот гас. Со цел попрецизно да ја измерат неговата содржина во sидовите на реакторот, научниците одлучија да користат ласерско зрачење: под негово влијание, ќе се појави еден вид „испарување“ на површинскиот слој на sидот, проследено со фаќање и анализа на формираните честички.
Истражувачите од Институтот за ласерски и плазма технологии на Националниот истражувачки нуклеарен универзитет МЕПхИ (MEPhI), предводен од Јуриј Гаспаријан (Yuri Gasparian), млад научник и вонреден професор на Катедрата за физика во плазмата, ќе го решат овој клучен проблем во лабораторијата, специјално создаден во 2020 година. научете како да ја измерите концентрацијата на светлина и високо-подвижните изотопи на водород со најмало можно влијание врз sидот на реакторот. Тестовите се планираат да бидат извршени во лабораториски објекти и на токамак Глобус-М2 на институтот „Иофе“ („Iofe“)“, рече научникот.
Опасна прашина
Научниците објасниле дека идејата за магнетна топлинска изолација на плазма во тороидно или магнетно поле што е во форма на крофна, на која се темели токамакот, не исклучува влегување на честички и зрачење во sидовите на реакторот. Под нивно влијание, макроскопските производи за ерозија, поедноставно, прашината ќе се одделат од идовите.
Пресметките на физичарот покажуваат дека честичките прашина ќе се соберат на дното на комората за испуштање на токамак, што е опасно за реакторот: прашината е опасна поради можноста да предизвика пожар. Покрај тоа, тоа активно акумулира радиоактивен тритиум.
За да се контролира количината и составот на прашина без да се запре реакторот, научниците од МЕПхИ (MEPhI), предводени од професорот Леон Беграмбеков (Leon Begrambekov), предложија употреба на специјална сонда со електричен потенцијал применет на него.
Во електричното поле помеѓу сондата и површината на sидот, зрната на прашина ќе бидат наполнети и привлечени од специјален приемник. Движејќи се над површината, сондата ќе собере прашина како правосмукалка и потоа ќе ја премести од реакторот преку специјални брави.
НАУЧНА АВАНГАРДА
Централниот тим на проектот „Кадараче“ („Kadarache“) вклучуваше 1.100 експерти од сите земји учеснички; десетици илјади научници и инженери работат во домашни тимови.
„МЕПхИ (MEPhI), особено Катедрата за физика во плазмата, е еден од активните учесници во проектот, вклучително и обука на персоналот. Повеќе од половина век, нашиот оддел обучува експерти за топла плазма физика и термонуклеарна контрола на фузијата. Нашите дипломци работат во централниот и домашниот тим ИТЕР (ITER), додека нашите соработници се во скоро секој дел од светот “, рече Валери Курнаев (Valery Kurnaev), раководител на физика во плазмата на МЕПхИ (MEPhI).
Во историјата на одделот, неговите експерти создадоа инсталации за проучување на интеракцијата на плазмата и нејзините компоненти (јони, електрони, неутрални атоми) со разни материјали. Развиени се теории и кодови за да се опишат овие процеси, а голем број научници биле обучени.
За ИТЕР (ITER), експертите за оддели веќе создадоа метод за спектроскопско откривање на истекување на вода во плазмата од ладените елементи на првиот sид на реакторот, методи за проучување на ефектот на чистење на сјајот на празнењето на првите ретровизори на дијагностичките ласерски системи и безбедноста на екранот за електромагнетни колектори.
„Dubai-Portal“
„Sputnik“
