РБМК ВВР Задачи по физике ядра Испытания ядерного оружия Атомные батареи Физика ядерного реактора Курсовые по энергетике Термоядерный синтез Термоядерный реактор Атомные реакторы на быстрых нейтронах

Термоядерный реактор характеризуется коэффициентом усиления мощности (добротностью) Q, равным отношению тепловой мощности реактора к мощности затрат на ее производство. Тепловая мощность реактора складывается из мощности, выделяемой при термоядерной реакции в плазме, мощности, которая вводится в плазму для поддержания температуры горения термояда или поддержания стационарного тока в плазме в случае токамака, и мощности, выделяющейся в бланкете и в радиационной защите - специальной оболочке, окружающей плазму, в которой утилизуется энергия термоядерных нейтронов и которая служит защитой сверхпроводящих магнитных катушек от нейтронного т радиоактивного излучений.

В настоящее время самые высокие параметры плазмы получены на крупных установках «Токамак-15» (Россия), TFTR (США), JET, MAST (Европа, Англия), JT- 60 (Япония), которые являются чисто исследовательскими и не используют дейтерий-тритиевую смесь (по причине радиоактивности трития). Их цель - проверка теории, описывающей поведение высокотемпературной плазмы, на основе которой делаются расчеты более крупных промышленных установок. Можно считать, что плазма сейчас ведет себя вполне предсказуемым образом и исследования уже достигли границы энергетически выгодного УТС (Q = 1). В некоторых случаях эта граница по отдельным параметрам даже пройдена: получена температура 400 млн град., в 4 раза больше минимально необходимой (JT-60), энергетический выход Q = 1,25(JT-60U), мощность реактора в течение 1 с составляла 10 МВт (TFTR) и 16 МВт (JET). 2.1 Реакторы с магнитным удержанием плазмы

Разработка термоядерных реакторов с магнитным удержанием более продвинута, чем систем с инерционным удержанием.

Подобный реактор обычно имеет следующие узлы. Вакуумную камеру в виде полого тороида или сферы. Стенки камеры обычно выполнены из стали или другого конструкционного материла, способного обеспечить в камере поддержание высокого вакуума, радиационно и термически стойкого. Поскольку стенка камеры подвергается мошной бомбардировке ионами и нейтральными частицами, облучению быстрыми нейтронами и гамма квантами, и, иногда сгустками плазмы, то для противостояния этим неблагоприятным факторам внутренняя стенка камеры покрывается специальными материалами (проблема 1-ой стенки, см. ниже). Центральный соленоид электрическое поле которого осуществляет пробой газа, регулирует нарастание тока и поддерживает его вместе со специальной системой дополнительного нагрева плазмы. Бланкет (одеяло)- неотъемлемая часть термоядерного реактора на дейтерий-тритиевом топливе, т.к. в бланкете воспроизводится сгоревший в плазме тритий (проблема 2-ой стенки). Бланкет термоядерного реактора - одна из основных частей термоядерного реактора - специальная оболочка, окружающая плазму, в которой происходят термоядерные реакции, и которая служит для утилизации энергии термоядерных нейтронов. Бланкет со всех сторон охватывает кольцо плазмы, и родившиеся при синтезе основные носители энергии - 14-МэВ- ные нейтроны - отдают ее бланкету, сильно нагревая его. В бланкете находятся теплообменники, по которым пропускают воду. Полученный пар вращает паровую турбину, а она - ротор генератора (если реактор функционирует в составе термоядерной электростанции).


На главную