Ученые из Управления по атомной энергии Великобритании (UKAEA) «успешно протестировали первую в мире концепцию, которая может устранить одно из главных препятствий на пути развития термоядерной энергии», заявило UKAEA 26 мая. Первые результаты нового эксперимента UKAEA «MAST Upgrade» в Калхэме, недалеко от Оксфорда, продемонстрировали эффективность инновационной вытяжной системы, предназначенной для обеспечения реализации коммерческой жизнеспособности компактных термоядерных электростанций.
В термоядерной токамак-электростанции будут нагреваться газ или «плазма» путем синтеза атомов изотопов водорода, дейтерия и трития, для высвобождения тепловой энергии, которая далее будет генерировать электричество.
«Ключевой проблемой при подключении токамаков к электросетям является удаление избыточного тепла, выделяемого во время термоядерных реакций», - отмечает UKAEA.
Без эффективной вытяжной системы, способной справиться с этим интенсивным избыточным теплом, материалы токамака необходимо будет регулярно заменять, что значительно сократит время работы всей термоядерной установки.
Новая система, названная «дивертором Super-X», позволит различным компонентам в будущих коммерческих токамаках прослужить намного дольше, значительно увеличивая эксплуатационную готовность электростанции, повышая ее экономическую жизнеспособность и снижая общую стоимость термоядерного электричества.
Испытания на токамаке MAST Upgrade, который начал работу в октябре 2020 года, показали как минимум десятикратное снижение нагрева материалов с помощью системы «дивертора Super-X». UKAEA заявляет, что это является кардинальным улучшением в процессах разработки современных термоядерных электростанций.
UKAEA планирует построить прототип термоядерной электростанции, известной сейчас как STEP, к началу 2040-х годов, используя концепцию компактного сферического токамака. Успех испытаний «дивертора Super-X» уже стал значительным стимулом для инженеров, разрабатывающих термоядерную электростанцию STEP, поскольку новая система особенно подходит как раз для сферического токамака.
Испытания на токамаке MAST Upgrade финансируется Министерством бизнеса, энергетики и промышленной стратегии правительства Великобритании, Советом по исследованиям в области инженерных и физических наук (EPSRC) и консорциумом EUROfusion.
«Это фантастические результаты! Это именно тот момент, ради которого наша команда в UKAEA работала почти десять лет. Мы создали проект MAST Upgrade ради того, чтобы решить проблему с выхлопом тепла для компактных термоядерных электростанций, и теперь у нас есть свидетельства того, что нам это удалось», - отметил ведущий научный сотрудник UKAEA в проекте MAST Upgrade д-р Эндрю Кирк, - «Это поворотный момент как для плана Великобритании по подключению к сети термоядерной электростанции к началу 2040-х годов, так и для обеспечения всего мира низкоуглеродной термоядерной энергией».
Министр науки Аманда Соллоуэй сказала, что новая система является невероятным прорывом в области термоядерной энергетики в Великобритании:
«Всего через семь месяцев после включения токамака MAST Upgrade он, возможно, уже нашел решение одной из величайших проблем термоядерного синтеза».
Исполнительный председатель EPSRC профессор Дейм Линн Гладден заявил, что первые результаты проекта MAST Upgrade демонстрируют, что термоядерный синтез как источник энергии может радикально изменить мировое энергоснабжение.
Внутри сферического токамака MAST Upgrade
Комментарии
Лучше бы назвали Giper-Z. Тогда бы точно заработало. Недоработали. Но ничего. Ещё пару миллиардов и лет и будет Z.
Понятно что кто-то из министерства изнасиловал учОного. Ждём подробностей с местоимения, так сказать.
Причем жОстко, в извращённой форме. Весь мир борется с диверторными потоками, которые охлаждают плазму и мешают термояду. Телегу впереди лошади поставили.
Быть-быть, но нам не дожить.))
Простой вопрос: тепло берем от плазмы, а дальше? Все та же паровая турбина? И что тут нового и прорывного кроме источника нагрева? Финальное кпд системы лучше не становится....
а вам этого мало? ну возьмите мгд-генератор...
Может быть когда-нибудь изобретут инвертор чтобы сразу в электричество, но пока - да, греют кастрюльку.
Только топлива много и оно при сгорании выделяет только тепло. Ни дыма, ни выбросов, ни шума.
это для космоса было бы круто и прям-таки необходимо.
но если технологичность и общая замороченность будет не шибко запредельно, то и для поверхности применят.
+Совсем чуть чуть нейтронов..
Насколько помню именно они проблема если не номер 1, то уж в первой десятке точно в токомаке итер.
Температура бланкетов "передней стенки" и так не будет превышать 240 градусов на обычном водяном охлаждении (эти супер-дупер для гипотетических "малых" токамаков далёкого будущего), а вот деградация материала бланкетов под нейтронным облучением никуда не денется.
Именно нейтроны (не удерживаемые магнитным полем потому свободно покидающие плазму) и будут давать основной выхлоп энергии реакции (дейтерий-тритиевой)... но от нейтронов материалы стенки подвергаются ядерным трансмутациям и разрушаются в итоге. Куча радиоактивного мусора в остатке. От чистого термояда...
Вы правы. Материаловедение - это одна из главных проблем.
Посмотрите хотя бы в Википедии по "термоядерный синтез". В результате слияния ядер дейтерия и трития ( самый оптимальный вариант) выделяется альфа-частица и высокоэнергетический нейтрон. Радиации будет не меньше, чем в атомном котле. Альфа-частицы съедят стенки реактора к чертовой бабушке (они проникают на десятки микрон в толщу металла, вздуваются пызыри гелия, и стенки отшелушиваются, сам видел красивые картинки, блистеринг называется).
Главное в термоядерной энергетике идет в слове "неисчерпаемый", поэтому фиг ним, с тем КПД.
Гелий 3 же. Там протоны на выходе с космическими энергиями. Осталось только их куда-то поймать... Ну и всякие мелочи типа привезти этот самый гелий с Луны и температура реакции чуть повыше. Ну так, на пару порядков.
Визгу-то, визгу! А всего-то усовершенствовали дивертор.
А изотоп водорода для реакторов где брать будут, опять в России? ОК.
Вы про плазму (ошибочно). А они про дивертор.
да, исправил
У меня этот дивертор в ОКЕ давно стоит.
Из статьи вообще не понятно о чем идет речь.
Британские ученые как обычно чего там придумали. И, если им еще 20 лет платить бабос, то может построят прототип. А может и не построят, но платить надо.
да быть-то - конечно и неизбежно.
если правда, то кирк - молодец.
ума не приложу без матчасти, как они этого добились.
Из чего это следует?
Думаю проблема охлаждения даже в первом десятке проблем не фигурирует. Там есть более принципиальные проблемы для самой идеи управляемого термояда, а охлаждение - это уже побочная проблема связанная со сроком службы материалов, и не касающаяся самого термояда напрямую. Для начала пусть хоть на полчаса свой термояд запустят.
На EAST до 1000 секунд уже гоняли. Т.е. это - уже не проблема. А проблемой становится как раз охлаждение, потому что длительная работа означает, что выключить и остудить - нельзя, нужна эффективная система отбора теплоты "на ходу".
И какая же температура была в течении этой 1000 секунд?
Насколько я знаю, на этом реакторе температуру держат менее 108 К. А кроме высокой температуры необходимо ещё и высокую плотность плазмы поддерживать.
// Аманда Соллоуэй
И здесь Соловей!!!
Вот сколько чита всякого научного, всегда сухо, нудно и названия всего вынос мозга. А вот рекламу почитать если так всегда самое сложное слово это "инновационное" и названия всегда красивые и легко запоминающиеся, типа "Super-X" "Гипер-У" и "Турбо-Й"
Всего через семь месяцев после включения токамака MAST Upgrade он, возможно, уже нашел решение одной из величайших проблем термоядерного синтеза
Они теплообменник усовершенствовать смогли? Фигасе...
Не всё же русским всё изобретать...пускай и другие иногда работают
Токамак не может быть сферический. Теорема о причёсывании ежа.
Токамак МОЖЕТ быть сферическим. В виде коня. В безвоздушном пространстве.
Почему нет? Если в полнотелом шаре выгрызть изнутри бублик, например.
Это проблема второго десятка.
У вас в автомобиле двигателя нет, а люди обсуждают эффективность работы печки в салоне.