Новости дня

6 апреля 2021, 09:10

В России начали разработку гибрида ядерного и термоядерного реакторов

Термоядерный компонент уникального гибридного реактора создали и испытали специалисты Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с другими российскими учеными. Разрабатываемая система, по словам авторов, будет отличаться безопасностью, экономностью и компактностью, следует из статьи в журнале Nuclear Engineering and Technology.

Гибридные реакторные системы, или системы «синтез-деление», как объяснили ученые ТПУ, объединяют в себе надежность привычных реакторов деления вместе с экономностью и экологической безопасностью термоядерной энергетики, передает РИА «Новости».

Состоят такие системы из источника термоядерных нейтронов и активной зоны (так называемого бланкета), в которой протекает деление тяжелых ядер. Топливом служит смесь тория и оружейного плутония. Торий, по словам ученых, сам по себе не является источником энергии, зато из него образуется уран-233, накопление которого в активной зоне увеличивает длительность топливного цикла. Замена на торий урана-238, применяемого в обычных реакторах деления, позволяет резко снизить объем радиоактивных отходов.

В отличие от реакторов деления, управление которыми основано на использовании поглотителей нейтронов, состояние топлива в бланкете гибридной системы регулируется, напротив, добавкой нейтронов из термоядерного источника. В проекте ученых ТПУ им служит газодинамическая магнитная ловушка, в которой дейтерий и тритий удерживаются в состоянии высокотемпературной плазмы.

«В плазме ионы дейтерия и трития, сталкиваясь друг с другом, объединяются в ядра гелия с выделением высокоэнергетических нейтронов. Те поступают из вакуумной камеры в бланкет в импульсном режиме, поддерживая деление тяжелых ядер, которое и дает основную энергию. Ключевое отличие гибридной системы в том, что ядерный материал находится не в строго критическом состоянии, как в традиционном реакторе, а в состоянии близком к критическому, что исключает возможность развития неконтролируемой цепной реакции», – объяснил доцент отделения ядерно-топливного цикла (ОЯТЦ) ТПУ Сергей Беденко.

Выделяемая в результате деления энергия, как объяснили ученые, отводится гелиевым теплоносителем. Разогретый до температуры около 730°C гелий при подключении газотурбинной установки и электрогенератора можно использовать для производства не только электроэнергии, но и водорода методом паровой конверсии метана.

Разрабатываемый гибридный реактор будет обладать компактными размерами, мощностью около 60-100 МВт и способностью работать без перезагрузки топлива более восьми лет. По мнению ученых, это позволит использовать его в труднодоступных регионах для получения электроэнергии, тепла и экологически чистого водородного топлива.

Использованная учеными газодинамическая магнитная ловушка, по их словам, позволяет удерживать высокотемпературную плазму значительно дольше других существующих систем. Это поможет лучше исследовать как процесс термоядерного синтеза, протекающий в ней, так и работу различных элементов реактора в условиях жесткого нейтронного облучения, что, по мнению ученых, должно существенно ускорить развитие термоядерной энергетики.

«В ходе проведенных исследований мы определили оптимальные параметры термоядерного источника нейтронов для постоянного поддержания бланкета гибридной системы в контролируемом околокритическом состоянии, а также изучили эффект «волны делений ядер», возникающей после однократного импульса термоядерного горения», – отметил Беденко.

Напомним, 31 марта российские физики провели первые эксперименты по разогреву плазмы на недавно построенном токамаке «Глобус-М2», указавшие на то, что эта установка в несколько раз превосходит по эффективности прототипы термоядерных реакторов прошлого поколения.

Текст: Дмитрий Зубарев

Вам может быть интересно

Многоквартирный дом загорелся в Волгограде в результате атаки БПЛА
Темы дня

Путин предложил выход из эпохи конфликтов

Мир подошел к поворотному моменту своего развития, заявил Владимир Путин на пленарной сессии дискуссионного клуба «Валдай». Президент связал международную нестабильность с кризисом прежних институтов, технологическими переменами и нежеланием Запада признать утрату своей гегемонии. Россия выстраивает маршрут своего движения в будущее и готова участвовать в этой работе совместно с другими странами.

Вашингтон обозначил неугодные ему страны НАТО

США не пригласили Британию, Францию и страны Балтии на встречу, посвященную будущему НАТО. Решение Вашингтона вызвало тревогу среди союзников, опасающихся разделения на «хороших» и «плохих» партнеров. По оценкам экспертов, администрация Дональда Трампа использует закрытый формат переговоров для давления на несогласных и продвижения собственных приоритетов. К каким последствиям приведет такая политика Вашингтона?

Путин назвал причины распада Советского Союза

ERR: Российские пограничники задержали следовавшее в Эстонию грузовое судно

Решение Трампа переименовать ИИ привело к рекордной скупке доменов в Словении

Новости

Швеция заявила о способности быстро превратить Готланд в ударный плацдарм

Острову Готланд потребуется всего несколько дней, чтобы превратиться в платформу для проведения наступательных операций, заявил главнокомандующий вооруженными силами Швеции Микаэль Клаэссон.

США внесли российскую платежную систему А7 в санкционный список из-за Ирана

Вашингтон ввел ограничения против российской системы международных платежей А7, обвинив платформу в помощи Ирану при обходе санкций, следует из данных управления по контролю за иностранными активами (OFAC) американского Минфина.

Путин пошутил о встретившемся ему в Приморье тигре

Президент Владимир Путин с иронией прокомментировал свою встречу с тигром в Приморском крае, отметив, что животное, вероятно, было предупреждено об отсутствии угрозы.

Путин объяснил готовность к переговорам по Украине «верой в будущее»

На площадке клуба «Валдай» в НЦ «Россия» президент Владимир Путин иронично ответил американскому журналисту на вопрос о переговорах и объяснил смысл ключевых положений Минских соглашений.

Выжившая после провала казни в США Пайк находится в критическом состоянии

Приговоренная к смертной казни в штате Теннесси Криста Гейл Пайк находится в критическом состоянии после того, как выжила после неудачной процедуры смертельной инъекции, сообщают ее адвокаты.

Нанесены удары по Южному мосту в Киеве

По Южному мосту в Киеве нанесены удары в рамках системной кампании по его выводу из строя, сообщил военный эксперт Борис Рожин.

Путин предупредил о готовности применить весь арсенал при нападении на Россию

Президент Владимир Путин заявил, что при прямом нападении на Калининград или любой другой российский регион Россия применит весь имеющийся арсенал вооружений.

Путин: Запад хочет исключить мирное сосуществование россиян и украинцев

Президент Владимир Путин указал на целенаправленные действия западных стран по окончательному разрыву исторических связей между жителями двух соседних государств.

Путин назвал ложью и провокацией заявления о национализации европейских активов

Россия не национализирует европейские активы, а утверждения об обратном являются ложью и провокацией, заявил Владимир Путин на пленарной сессии Международного дискуссионного клуба «Валдай» в национальном центре «Россия».

Франция запретила Белоруссии выступить в СБ ООН по Украине

Французское председательство не позволило представителю Минска выступить на заседании Совета Безопасности ООН по Украине, сообщил глава МИД Белоруссии Максим Рыженков.

ЕС отказался выделять Украине дополнительные 27 млрд евро

Европейский союз ответил отказом на просьбу украинских властей выделить дополнительное финансирование в размере 27 млрд евро для покрытия растущих военных расходов, пишут западные СМИ.

Путин фразой о фашисте и гранате объяснил удары по портам Украины

Президент Владимир Путин прокомментировал ответные удары по украинской портовой инфраструктуре фразой «получи, фашист, гранату».
Мнения

Алексей Вагин: Почему Европе больше всех надо

Поведение европейского правящего класса не укладывается в логику сурового геополитического реализма, и это плохо. Если бы в Европе у власти были хитрые дельцы, умело прячущие собственные хищнические цели под маской борьбы за справедливость, с ними было бы легче договориться.

Глеб Простаков: Как продовольственный рынок стал полем боя

Два логистических узла, кормивших планету, одновременно вышли из строя – и это не локальная проблема, а структурный вызов всей системе глобальной продовольственной безопасности.

Илья Ухов: Возвращение Донбасса и Новороссии уже стало победой СВО

Россия возвращает себе свое, отторгнутое от живого тела страны. Нет сомнений, что все цели и задачи на этом пути мы выполним. А Донбасс и Новороссия отстроятся и восстановятся от шрамов войны, обретут новое дыхание и станут еще одной точкой притяжения капиталов и людей.
Вопрос дня

Как были обретены мощи святого князя Дмитрия Донского