در 17 اکتبر ، پروژه یک راکتور حرارتی هسته ای در سن پترزبورگ ارائه می شود که ارزان تر از نیروگاه های مدرن زغال سنگ است. این پروژه توسط دانشمندان دانشگاه واشنگتن (UW) توسعه یافته است.
متخصصان آمریکایی پروژه نوع جدیدی از راکتورها را در روسیه ارائه می دهند. شاید این پروژه گامی برای بشریت در عصر جدیدی از فراوانی انرژی باشد ، جایی که هیچ جایی برای نیروگاه های اتمی و خودروهای حجیم و خطرناک با اگزوز سرطان زا وجود نخواهد داشت.
ارائه این پروژه در چارچوب بیست و پنجمین کنفرانس بین المللی انرژی تلفیقی (FEC 2014) ، که روز دوشنبه 13 اکتبر در سن پترزبورگ افتتاح شد ، انجام می شود. ویاچسلاو پرشوکوف ، رئیس Rosatom ، در مورد کنفرانسی که در پایتخت شمالی افتتاح شد ، تاکید کرد که در مجموع 800 شرکت کننده در این کنفرانس در سن پترزبورگ ثبت نام کرده اند. صبح روز دوشنبه 650 نفر از آنها وارد شهر شدند ، آنها نمایندگان بیش از 35 کشور جهان هستند.
لازم به ذکر است که فدراسیون روسیه برای اولین بار در تاریخ مدرن میزبان این مجمع علمی است. این کنفرانس هر 2 سال یکبار زیر نظر آژانس بین المللی انرژی اتمی (آژانس بین المللی انرژی اتمی) برگزار می شود و بستر اصلی برای بحث در مورد مسیرهای امیدوار کننده در مطالعه انرژی گرمایی است. اولین چنین کنفرانسی در سالزبورگ اتریش در سال 1961 برگزار شد ، اتحاد جماهیر شوروی در سال 1968 میزبان آن بود ، سپس این کنفرانس در نووسیبیرسک برگزار شد. کنفرانس FEC 2014 توسط IAEA ، ROSATOM و دولت روسیه برگزار می شود. در کل ، دانشمندان 45 کشور در کار کنفرانس سن پترزبورگ شرکت خواهند کرد.
موضوعی که در این کنفرانس مطرح شد بسیار جذاب است. امروزه انرژی حاصل از همجوشی هسته ای کنترل شده بسیار امیدوار کننده و بسیار خوب به نظر می رسد: زباله های سریع رادیواکتیو در حال پوسیدگی ، انتشار صفر گازهای گلخانه ای در اتمسفر ، عملاً عرضه نامحدود سوخت. انرژی همجوشی بر اساس ادغام اتمهای هیدروژن برای تشکیل هلیوم است. این فرایند شامل انتشار مقدار زیادی گرما است. طبق نسخه ، تنها یک لیوان آب با استفاده از همجوشی هسته ای می تواند به اندازه نیم میلیون بشکه نفت انرژی تولید کند. علاوه بر این ، این فناوری ایمن تر از نیروگاه های هسته ای موجود است ، که فرایند آن بر اساس شکافت اتم های سنگین است.
در عین حال ، یک مانع بسیار بزرگ اجازه نمی دهد این نوع انرژی امروز توسعه یابد: تولید برق با این روش بسیار گران است. طرحهای پیشنهادی نیروگاههای همجوشی به اندازه ای ارزان نیستند که بتوانند از سیستمهایی که از منابع فسیلی (گاز طبیعی و زغال سنگ) استفاده می کنند سودآورتر باشند. با این حال ، دانشمندان دانشگاه واشنگتن آماده تغییر وضعیت کنونی امور هستند. آنها یک مفهوم ابتکاری برای یک راکتور تلفیقی ایجاد کردند که مقیاس آن به اندازه یک نیروگاه واقعی بیشتر از ساخت یک نیروگاه زغال سنگ با همان ظرفیت نیست.
تیمی از دانشمندان آمریکایی از UW مفهوم نوع جدیدی از راکتورهای همجوشی خود را در بهار 2014 منتشر کردند و پس از آن یک سری آزمایشات را با استفاده از یک کارخانه آزمایشی به نام HIT-SI3 انجام دادند.اکنون دانشمندان آماده هستند تا پروژه خود را به طور رسمی به جامعه علمی بین المللی ارائه دهند. دانشمندان نه تنها در مورد ویژگی های فنی و ویژگی های راکتور خود ، بلکه در مورد پتانسیل اقتصادی عالی آن نیز صحبت خواهند کرد. طراحی راکتور حرارتی هسته ای که آنها نشان می دهند بسیار جمع و جورتر و ساده تر از همه پروژه های قبلی است ، که در آن پلاسما با استفاده از میدان مغناطیسی ، که توسط آهنرباهای فوق قدرتمند تولید شده بود ، محدود شده بود.
HIT-Si3
راکتور HIT-SI3 که آنها ایجاد کردند بر اساس فناوری های موجود ساخته شده و یک میدان مغناطیسی در داخل یک فضای بسته ایجاد می کند تا پلاسما پایدار بماند. این راکتور می تواند برای مدت طولانی برق تولید کند. گرمای پلاسما مایع خنک کننده را گرم می کند ، که به نوبه خود توربین ژنراتور الکتریکی را به حرکت در می آورد. ویژگی راکتور جدید در طراحی آن به نام spheromak نهفته است. در راکتور ارائه شده ، قسمت عمده ای از میدانهای مغناطیسی توسط جریانهای الکتریکی در خود پلاسما ایجاد می شود ، که تعداد الکترومغناطیسها را به شدت کاهش می دهد ، اندازه و هزینه راکتور را کاهش می دهد.
دانشمندان UW دریافتند که هزینه های ساخت اسفروماک و نیروگاه مدرن زغال سنگ با ظرفیت مشابه قابل مقایسه است. یک راکتور 1 گیگاواتی با هزینه 2.7 میلیارد دلار و نیروگاه زغال سنگ 2.8 میلیارد دلار هزینه دارد. در همان زمان ، در یک راکتور گرمایی هسته ای ، هیدروژن به عنوان پایه سوخت - یکی از رایج ترین مواد در کل جهان ما - عمل می کند.
در حال حاضر ، پایداری مفهوم پیشنهادی اسفروماک UW در راکتور آزمایشی HIT-SI3 در حال آزمایش است که ظرفیت و اندازه آن تقریبا 1/10 توان خروجی و اندازه یک نیروگاه صنعتی است. به گفته دانشمندان آمریکایی ، سالها طول می کشد تا این نمونه اولیه تا سطح اجرای صنعتی آن در تولید نهایی شود ، اما توانایی نمونه اولیه راکتور در حفظ ثبات پلاسما قبلاً با موفقیت اثبات شده است. برای مهندسی نیرو هسته ای ، این یک مشکل کلیدی است. در آینده ، دانشمندان آماده افزایش اندازه نمونه اولیه راکتور ، افزایش دمای واکنش و بر این اساس ، افزایش قابل توجه توان خروجی از راکتور هستند.
جالب است بدانید که هزینه پروژه جدید تقریباً 1/10 هزینه راکتور حرارتی هسته ای آزمایشی بین المللی ITER در حال ساخت در فرانسه است ، در حالی که راکتور پیشنهادی دانشمندان از واشنگتن می تواند 5 برابر بیشتر انرژی تولید کند. روسیه همچنین در اجرای پروژه ITER مشارکت می کند. مدیر کل Rosatom Vyacheslav Pershukov خاطرنشان کرد که تحریم ها علیه کشور ما به هیچ وجه بر مشارکت در این پروژه بزرگ بین المللی تأثیری نداشت. به گفته رئیس شرکت دولتی ، در سال 2014 مشارکت فدراسیون روسیه در این پروژه حدود 5 میلیارد روبل بود. به گفته پرشکوف ، بودجه هر یک از کشورهای شرکت کننده در این پروژه شناور است و هر سال بسته به تجهیزاتی که کشور باید برای اجرای آن تهیه کند ، تغییر می کند.
