17 октября в Санкт-Петербурге будет представлен проект термоядерного реактора, который будет дешевле современных угольных электростанций. Данный проект разработан учеными из Университета Вашингтона (UW).
Американские специалисты представят в России проект реактора нового типа. Возможно, данный проект станет для человечества шагом в новую эпоху энергетического изобилия, в которой не будет места громоздким и опасным АЭС и автомобилям с канцерогенными выхлопами.
Презентация проекта состоится в рамках 25-й международной конференции по энергетике термоядерного синтеза (FEC 2014), которая открылась в Санкт-Петербурге в понедельник, 13 октября. Говоря об открывшейся в северной столице конференции, глава «Росатома» Вячеслав Першуков подчеркнул, что всего на конференции в Санкт-Петербурге зарегистрировалось 800 участников. На утро понедельника 650 из них прибыли в город, это представители более чем 35 стран мира.
Стоит отметить, что Российская Федерация впервые в современной истории принимает у себя данный научный форум. Данная конференция проводится раз в 2 года под эгидой МАГАТЭ (Международного агентства по атомной энергии) и является основной площадкой для обсуждения перспективных направлений в области изучения термоядерной энергетики. Первая подобная конференция состоялась в австрийском Зальцбурге в 1961 году, СССР принимал ее у себя в 1968 году, тогда конференция состоялась в Новосибирске. Организаторами конференции FEC 2014 выступают МАГАТЭ, госкорпорация «Росатом» и правительство России. Всего в работе петербургской конференции примут участие ученые 45 государств.
Поднимаемая на конференции тема является очень притягательной. Энергетика управляемого ядерного синтеза видится сегодня очень перспективной и чересчур хорошей, чтобы быть правдой: быстрораспадающиеся радиоактивные отходы, нулевые выбросы в атмосферу парниковых газов, практически ничем неограниченный запас топлива. Термоядерная энергетика основывается на слиянии атомов водорода с образованием гелия. Этот процесс предполагает выделение огромного количества тепла. Согласно версии, всего один стакан воды с помощью ядерного синтеза в состоянии произвести столько же энергии, сколько полмиллиона баррелей нефти. При этом данная технология безопаснее, чем существующие АЭС, процесс работы которых основан на расщеплении тяжелых атомов.
При этом данному виду энергетики сегодня не дает развиться очень большое препятствие: выработка электроэнергии таким методом обходится очень дорого. Предлагаемые конструкции термоядерных электростанций не достаточно дешевы, для того чтобы сделать их выгоднее систем, которые работают на ископаемых ресурсах (природном газе и угле). Однако ученые из Вашингтонского университета готовы изменить складывающееся положение вещей. Они создали инновационную концепцию термоядерного реактора, масштабирование которого до размеров самой настоящей электростанции не будет обходиться дороже, чем постройка угольной электростанции такой же мощности.
Команда американских ученых из UW опубликовала свою концепцию термоядерного реактора нового типа еще весной 2014 года, после чего провела серию экспериментов при помощи опытной установки под названием HIT-SI3. Теперь ученые готовы официально представить свой проект международной научной общественности. Ученые собираются рассказать не только о технических характеристиках и особенностях их реактора, но и о его отличном экономическом потенциале. Конструкция представляемого ими термоядерного реактора существенно компактнее и проще всех ранее представленных проектов, в которых плазма удерживалась при помощи магнитного поля, генерацией которого занимались сверхмощные магниты.
HIT-Si3
Созданный ими реактор HIT-SI3 основан на существующих технологиях и генерирует магнитное поле внутри закрытого пространства, чтобы удерживать плазму в стабильном состоянии. Данный реактор может вырабатывать энергию в течение длительного времени. Тепло плазмы нагревает теплоноситель, который, в свою очередь, приводит в движение турбину электрогенератора. Особенность нового реактора кроется в его конструкции под названием сферомак. В представленном реакторе основная масса магнитных полей образуется при помощи электрических токов в самой плазме, что радикальным образом сокращает число электромагнитов, уменьшает габариты и стоимость реактора.
Ученые из UW установили, что затраты на постройку сферомака и современной угольной электростанции аналогичной мощности сопоставимы. Реактор в 1 гигаватт можно построить за 2,7 млрд. долларов, а угольная электростанция обойдется в 2,8 млрд. долларов. При этом в термоядерном реакторе основой для топлива служит водород — одно из наиболее распространенных веществ во всей нашей Вселенной.
На данный момент жизнеспособность предложенной концепции сферомака UW проверяют на опытном реакторе HIT-SI3, мощность и размер которого составляют примерно 1/10 выходной мощности и размера промышленной электростанции. По мнению американских ученых, на доработку данного прототипа до уровня его промышленного внедрения в производство понадобятся годы, но уже успешно была доказана способность прототипа реактора поддерживать стабильность плазмы. Для термоядерной энергетики это ключевая проблема. В дальнейшем ученые готовы наращивать размеры прототипа реактора, увеличивать температуру реакции и, соответственно, существенно увеличить выдаваемую реактором мощность.
Любопытно отметить тот факт, что стоимость нового проекта составляет приблизительно 1/10 от стоимости строящегося во Франции Международного экспериментального термоядерного реактора ITER, при этом предлагаемый учеными из Вашингтона реактор может производить в 5 раз больше энергии. Россия также участвует в реализации проекта ИТЭР. Санкции в отношении нашей страны никак не повлияли на участие в этом крупном международном проекте, отметил гендиректор «Росатома» Вячеслав Першуков. По словам главы госкорпорации, в 2014 году участие РФ в данном проекте составило порядка 5 млрд. рублей. По словам Першукова, бюджет каждой из стран-участниц данного проекта плавающий и каждый год изменяется в зависимости от оборудования, которое страна должна поставить для его реализации.
Источники информации:
http://zoom.cnews.ru/rnd/news/top/uw_predstavit_v_sanktpeterburge_termoyad_budushchego
https://www.vesti.ru/doc.html?id=2043127&cid=2161
http://ria.ru/atomtec/20141013/1028065409.html
