Institut Kurchatov melakukan pelancaran fizikal reaktor termonuklear hibrid T-15MD yang sangat moden. Penyediaan eksperimen bertujuan untuk penyelidikan dan pengembangan teknologi yang menjanjikan, yang kemudian dapat digunakan dalam proyek domestik dan antarabangsa.
Upacara khusyuk
Pelancaran unit mega T-15MD, yang dibina di NRC "Kurchatov Institute", berlangsung pada 18 Mei. Memandangkan betapa pentingnya projek ini, pelancaran ini dilakukan sebagai sebahagian daripada upacara khidmat dengan penyertaan Perdana Menteri Mikhail Mishustin, Menteri Pendidikan dan Sains Valery Falkov dan pegawai-pegawai lain. Para tetamu diamanahkan untuk menekan butang mula simbolik.
Menurut perdana menteri, reaktor T-15MD adalah bukti tahap teknologi tinggi negara kita. Pelancarannya adalah acara besar bukan sahaja untuk Rusia, tetapi untuk seluruh dunia. M. Mishustin menyatakan bahawa penciptaan sumber tenaga baru yang boleh dipercayai dan kuat akan menyumbang kepada pengembangan lebih banyak industri.
Presiden Institut Kurchatov Mikhail Kovalchuk mengatakan bahawa sains Rusia mampu meneliti lebih lanjut mengenai tenaga termonuklear. Ini memerlukan pemodenan penyelidikan dan asas pengeluaran. Pada masa lalu, negara kita dapat melaksanakan projek tersebut tanpa bantuan asing, secara bebas menghasilkan semua produk dan komponen yang diperlukan.
Kepimpinan projek termonuklear antarabangsa ITER menyaksikan pelancaran T-15MD melalui pautan video. Ketua Pegawai Eksekutif Bernard Bigot mengucapkan terima kasih kepada kerajaan Rusia atas bantuan besar dari unit ITER kami. Industri Rusia, pada gilirannya, menerima rasa terima kasih atas kualiti tinggi teknologi yang dilaksanakan dalam projek bersama.
Selepas pemodenan yang mendalam
Kemudahan pengurungan magnetik plasma T-15 toroidal dibina di Institut Kurchatov pada akhir 1980-an. Dalam pembuatannya, reka bentuk reaktor T-10M yang ada telah digunakan. Sejak tahun 1988, pelbagai eksperimen pengurungan plasma telah dilakukan di kemudahan T-15 yang baru. Pada masa itu, pemasangan Soviet adalah salah satu yang terbesar dan terkuat di dunia.
Di sebalik semua kesulitan pada masa itu, penyelidikan berkala dilakukan hingga pertengahan tahun sembilan puluhan. Pada tahun 1996-98. unit mega T-15 telah mengalami pemodenan pertama. Reka bentuk reaktor diselesaikan, dan program untuk penyelidikan masa depan juga disesuaikan. Kini pemasangan itu dirancang untuk digunakan untuk menguji penyelesaian dan idea yang diusulkan untuk dilaksanakan dalam projek antarabangsa ITER.
Pada tahun 2012, reaktor T-15 dinyahaktifkan sementara untuk rancangan pemodenan yang mendalam. Sebagai sebahagian daripada projek ini, tokamak seharusnya menerima sistem elektromagnetik baru, ruang vakum baru, dll. Keperluan tenaga yang meningkat harus dipenuhi oleh sistem bekalan kuasa baru. Sebenarnya, ini mengenai penyusunan semula radikal pemasangan yang ada dengan penggantian semua sistem utama.
Pemodenan utama reaktor di bawah projek T-15MD selesai tahun lalu, selepas itu kerja pentauliahan dimulakan. Baru-baru ini, proses kemas kini berjaya diselesaikan - dan pelancaran fizikal berlaku. Pada masa yang sama, proses pengembangan asas saintifik dan teknikal tidak berhenti. Pada bulan April diketahui bahawa pada tahun 2021-24. tokamak yang ada akan ditambah dengan sistem baru untuk pelbagai tujuan.
Langkah-langkah ini akan membantu membentuk penampilan akhir pemasangan mega T-15MD dan mendapatkan semua kemampuan yang diperlukan. Pentauliahan penuh, yang memungkinkan untuk semua eksperimen yang diperlukan, akan berlaku pada tahun 2024.
Prinsip baru
Dalam proses pemodenan, reaktor T-15MD menerima sejumlah sistem baru, tetapi seni bina umum dan prinsip operasi tidak mengalami perubahan mendasar. Seperti sebelumnya, tokamak mesti membuat dan memelihara filamen plasma menggunakan medan magnet. Reaktor membentuk filamen dengan nisbah aspek 2, 2 dan arus plasma 2 MA dalam medan magnet 2 T. Tempoh operasi berterusan - hingga 30 s.
Pemodenan 2021-24 akan berlaku dalam dua peringkat. Sebagai bahagian pertama, tiga penyuntik atom pantas dengan kekuatan keseluruhan 6 MW dan lima girotron 5 MW akan dipasang pada T-15MD. Kemudian, sistem pemanasan hibrida yang lebih rendah dan mengekalkan arus plasma, serta sistem pemanasan ion-siklotron dengan kapasiti masing-masing 4 dan 6 MW, akan diperkenalkan.
Hasil daripada pemodenan, reaktor menjadi hibrid. Di petak khas dalam apa yang disebut. selimut dicadangkan untuk meletakkan bahan api nuklear - thorium-232 digunakan seperti itu. Semasa pengoperasian reaktor, bahan bakar mesti menunda fluks neutron bertenaga tinggi yang keluar dari kord. Dalam kes ini, thorium-232 ditransmisikan menjadi uranium-233.
Isotop yang dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk pembangkit tenaga nuklear. Dalam peranan ini, ia tidak kalah dengan uranium-235 tradisional, tetapi lebih baik dibandingkan dengan sisa jangka hayat yang lebih pendek. Kelebihan tambahan dikaitkan dengan fakta bahawa thorium lebih banyak terdapat di kerak bumi dan jauh lebih murah daripada uranium.
Secara teori, tokamak hibrida juga dapat digunakan untuk menyebarkan sampah peringkat tinggi. Uranium-238 atau komponen lain dari bahan bakar nuklear habis dapat ditukar menjadi isotop lain, termasuk. untuk pengeluaran pemasangan bahan api baru. Kes penggunaan lain untuk kilang hibrid adalah membina loji kuasa. Dalam kes ini, penyejuk mesti beredar di selimut, yang memastikan pemindahan tenaga ke penjana.
Oleh itu, penampilan reaktor hibrid yang dikembangkan dan dilaksanakan membolehkan menyelesaikan beberapa masalah sekaligus. Ini dapat digunakan untuk pembangkit tenaga listrik, dan juga untuk pembebasan bahan bakar nuklear atau pengolahan sisa. Para saintis harus mengesahkan realiti operasi reaktor tersebut, dan juga menentukan prestasi sebenar, termasuk. ekonomi.
Matlamat dan perspektif
Penyelesaian reka bentuk utama tokamak dan prinsip-prinsip operasinya dikaji dan dikendalikan dengan baik. Ini membolehkan merancang reaktor baru yang lebih cekap, serta melakukan eksperimen dengan tujuan mendapatkan hasil teknikal, tenaga dan ekonomi yang sebenar. Ini adalah tugas yang dapat diselesaikan dengan bantuan T-15MD pemasangan mega hibrid moden.
Permulaan fizikal reaktor baru telah berlaku, tetapi operasi penuh dan berskala penuh akan menjadi mungkin hanya pada tahun 2024, apabila pembuatan dan pemasangan sistem baru selesai. Ini bermaksud bahawa pada pertengahan dekad akan ada eksperimen yang akan memberikan maklumat yang diperlukan. Ini akan memungkinkan untuk menentukan cara yang paling menguntungkan untuk mengembangkan keseluruhan arah, dan bukan hanya dalam kerangka sains Rusia, tetapi juga dalam program antarabangsa ITER.
Oleh itu, para saintis kami menerima peralatan saintifik yang paling moden, dan dengan itu peluang untuk meneruskan eksperimen berani dengan melihat masa depan. Sangat mungkin bahawa penyelidikan baru kali ini akan berakhir dengan hasil yang diinginkan, berkat manusia akan mendapat sumber tenaga yang baru, dan Rusia sekali lagi akan menunjukkan potensi ilmunya yang tertinggi.
