Kurchatovo institutas fiziškai paleido giliai modernizuotą hibridinį termobranduolinį reaktorių T-15MD. Eksperimentinė sąranka skirta daug žadančių technologijų tyrimams ir plėtrai, kurios vėliau gali būti naudojamos vidaus ir tarptautiniuose projektuose.
Iškilminga ceremonija
Mega vienetas T-15MD, pastatytas NRC „Kurchatovo institute“, įvyko gegužės 18 d. Atsižvelgiant į didelę šio projekto svarbą, paleidimas buvo atliktas kaip iškilmingos ceremonijos dalis, kurioje dalyvavo ministras pirmininkas Michailas Mishustinas, švietimo ir mokslo ministras Valerijus Falkovas ir kiti pareigūnai. Svečiams buvo patikėta paspausti simbolinį starto mygtuką.
Ministro pirmininko teigimu, reaktorius T-15MD yra aukšto mūsų šalies technologinio lygio įrodymas. Jo paleidimas buvo didžiulis įvykis ne tik Rusijai, bet ir visam pasauliui. Taip pat M. Mishustinas pažymėjo, kad naujo patikimo ir galingo energijos šaltinio sukūrimas prisidės prie tolesnio daugelio pramonės šakų vystymosi.
Kurchatovo instituto prezidentas Michailas Kovalčiukas sakė, kad Rusijos mokslas sugeba toliau tirti termobranduolinę energiją. Tam reikia modernizuoti tyrimų ir gamybos bazę. Anksčiau mūsų šalis galėjo įgyvendinti tokius projektus be užsienio pagalbos, savarankiškai gamindama visus reikiamus produktus ir komponentus.
Tarptautinio termobranduolinio projekto ITER vadovybė stebėjo T-15MD paleidimą per vaizdo nuorodą. Generalinis direktorius Bernardas Bigotas padėkojo Rusijos vyriausybei už didelę mūsų ITER padalinio pagalbą. Rusijos pramonė savo ruožtu gavo padėką už aukštą bendro projekto įgyvendintų technologijų kokybę.
Po gilaus modernizavimo
Devintojo dešimtmečio pabaigoje Kurchatovo institute buvo pastatytas T-15 toroidinis plazminis magnetinis uždarymo įrenginys. Gaminant buvo naudojamos esamos T-10M reaktoriaus konstrukcijos. Nuo 1988 m. Naujajame T-15 įrenginyje buvo atliekami įvairūs plazmos uždarymo eksperimentai. Tuo metu sovietinė instaliacija buvo viena didžiausių ir galingiausių pasaulyje.
Nepaisant visų to laikotarpio sunkumų, reguliarūs tyrimai buvo atliekami iki devintojo dešimtmečio vidurio. 1996-98 m. mega-blokas T-15 buvo pirmą kartą modernizuotas. Buvo baigta reaktoriaus konstrukcija, taip pat pakoreguota būsimų tyrimų programa. Dabar įrenginį buvo planuojama naudoti tiriant sprendimus ir idėjas, pasiūlytas įgyvendinti tarptautiniame projekte ITER.
2012 m. T-15 reaktorius buvo laikinai sustabdytas, atsižvelgiant į planus atlikti gilų modernizavimą. Vykdydama šį projektą, tokamakas turėjo gauti naują elektromagnetinę sistemą, naują vakuuminę kamerą ir kt. Padidėjusius energijos poreikius turėjo patenkinti nauja elektros energijos tiekimo sistema. Tiesą sakant, tai buvo apie radikalų esamos įrangos pertvarkymą pakeičiant visas pagrindines sistemas.
Pernai buvo baigtas pagrindinis reaktoriaus modernizavimas pagal projektą T-15MD, po kurio buvo pradėti eksploatacijos darbai. Neseniai atnaujinimo procesas buvo sėkmingai baigtas ir įvyko fizinis paleidimas. Tuo pačiu metu mokslinės ir techninės bazės kūrimo procesas nesustoja. Balandį tapo žinoma, kad 2021–24 m. esamas tokamakas bus papildytas naujomis sistemomis įvairiems tikslams.
Šios priemonės padės suformuoti galutinę T-15MD megainstaliacijos išvaizdą ir įgyti visas reikiamas galimybes. Visiškas paleidimas, leidžiantis atlikti visus būtinus eksperimentus, vyks 2024 m.
Nauji principai
Modernizuojant T-15MD reaktorius gavo nemažai naujų sistemų, tačiau jo bendroji architektūra ir veikimo principai iš esmės nepasikeitė. Kaip ir anksčiau, tokamakas turi sukurti ir prižiūrėti plazminį siūlą, naudodamas magnetinį lauką. Reaktorius suformuoja giją, kurios kraštinių santykis yra 2, 2, o plazmos srovė - 2 MA, magnetiniame lauke 2 T. Nuolatinio veikimo trukmė - iki 30 s.
Modernizavimas 2021–24 m vyks dviem etapais. Pirmojoje T-15MD bus sumontuoti trys greito atomo purkštuvai, kurių bendra galia yra 6 MW, ir penki 5 MW girotronai. Tada bus įdiegta mažesnio hibridinio šildymo ir plazmos srovės palaikymo sistema, taip pat atitinkamai 4 ir 6 MW galios jonų ciklotrono šildymo sistema.
Dėl modernizavimo reaktorius tapo hibridinis. Specialiuose skyriuose vadinamosiose. antklode siūloma dėti branduolinį kurą - toris -232 naudojamas kaip jis. Eksploatuojant reaktorių, kuras turi atidėti iš laido sklindantį didelės energijos neutronų srautą. Šiuo atveju toris-232 virsta uranu-233.
Gautas izotopas gali būti naudojamas kaip kuras atominėms elektrinėms. Atlikdamas šį vaidmenį, jis nenusileidžia tradiciniam uranui-235, tačiau yra palyginamas su trumpesniu atliekų pusinės eliminacijos periodu. Papildomi pranašumai yra susiję su tuo, kad torio žemės plutoje yra daugiau ir jis yra žymiai pigesnis nei uranas.
Teoriškai hibridinis tokamakas taip pat gali būti naudojamas aukšto lygio atliekoms transformuoti. Uraną-238 ar kitus panaudoto branduolinio kuro komponentus galima paversti kitais izotopais, įskaitant naujų kuro mazgų gamybai. Kitas hibridinės jėgainės naudojimo atvejis yra elektrinės statyba. Tokiu atveju antklode turi cirkuliuoti aušinimo skystis, kuris užtikrina energijos perdavimą generatoriui.
Taigi sukurta ir įdiegta hibridinio reaktoriaus išvaizda leidžia vienu metu išspręsti kelias problemas. Jis gali būti naudojamas elektros energijai gaminti, taip pat branduoliniam kurui išleisti ar atliekoms apdoroti. Mokslininkai turi patvirtinti tokio reaktoriaus veikimo realumą, taip pat nustatyti jo tikrąjį veikimą, įskaitant. ekonominis.
Tikslai ir perspektyvos
Pagrindiniai tokamako dizaino sprendimai ir jo veikimo principai yra gerai ištirti ir parengti. Tai leidžia projektuoti naujus, efektyvesnius reaktorius, taip pat atlikti eksperimentus, siekiant gauti realių techninių, energetinių ir ekonominių rezultatų. Tai užduotys, kurias galima išspręsti naudojant modernizuotą hibridinę megainstaliaciją T-15MD.
Fizinis naujo reaktoriaus paleidimas įvyko, tačiau visavertis ir visapusiškas jo veikimas taps įmanomas tik 2024 m., Kai bus baigta gaminti ir įdiegti naujas sistemas. Tai reiškia, kad dešimtmečio viduryje bus eksperimentai, kurie suteiks reikiamą informaciją. Tai leis nustatyti pelningiausius būdus, kaip plėtoti visą kryptį, ir ne tik pagal Rusijos mokslą, bet ir pagal tarptautinę ITER programą.
Taigi mūsų mokslininkai gauna pačią moderniausią mokslinę įrangą ir kartu galimybę tęsti drąsius eksperimentus žvelgiant į ateitį. Visiškai įmanoma, kad šį kartą nauji tyrimai baigsis norimais rezultatais, kurių dėka žmonija gaus iš esmės naują energijos šaltinį, o Rusija vėl parodys didžiausią savo mokslo potencialą.
