Fusion reactors eto amin'izao tontolo izao. Fusion voalohany reactor

Amin'izao fotoana izao, maro ny firenena no mandray anjara amin'ny fikarohana Fusion. Ny mpitarika dia ny Vondrona Eoropeana, ny Etazonia, Rosia sy Japana, raha ny fandaharana Shina, Brezila, Kanada sy Korea no mitombo haingana. Voalohany, Fusion reactors any Etazonia sy ny Firaisana Sovietika no mifandray amin'ny fampandrosoana ny fitaovam-piadiana nokleary ary nijanona miafina mandra-fihaonambe "ataoma ho an'ny Fandriampahalemana", izay natao tany Genève tamin'ny 1958. Taorian'ny fananganana ny Sovietika tokamak fikarohana ny nokleary Fusion any amin'ny taona 1970 dia lasa "lehibe siansa". Fa ny vola lany sy ny pitsiny ny fitaovana efa nitombo ny hevitra fa fiaraha-miasa iraisam-pirenena no hany afaka mandroso.

Fusion reactors eto amin'izao tontolo izao

Hatramin'ny taona 1970, ny fiandohan'ny ara-barotra ny fampiasana ny angovo Fusion dia nahemotra foana nandritra ny 40 taona. Na izany aza, maro ireo zavatra nitranga tato anatin'ny taona vitsy, manao fe-potoana izany dia mety ho fohy.

Nanao tokamaks maro, anisan'izany ny Jet Eoropeana, Britanika sy andry tokana niokleary Reactor TFTR fanandramana in Princeton, Etazonia. Ny tetikasa iraisam-pirenena amin'izao fotoana izao ITER tsy vita, tany Cadarache, Frantsa. Ho lasa lehibe indrindra tokamak izay miasa ao amin'ny taona 2020. Tamin'ny 2030, dia nanamboatra an'i Shina CFETR, izay Ho tsara lavitra noho ny ITER. Mandritra izany fotoana izany, Shina mitarika fikarohana momba ny fanandramana supercondutor tokamak atsinanana.

Fusion reactors karazana hafa - stellarators - malaza amin'ny mpikaroka koa. Ny iray amin'ireo lehibe indrindra, LHD, nanatevin-daharana ny Japoney National Institute for Fusion in 1998. Izany no ampiasaina mba hitady ny tsara indrindra fanahafana ny andriamby ranon-dra-monina. Zavatra Max Planck Institute for ny fe-potoana avy amin'ny 1988 ny 2002, nitarika fikarohana momba ny Wendelstein 7-AS reactor in Garching, ary ankehitriny - amin'ny Wendelstein 7-X, ny fanamboarana izay naharitra mihoatra ny 19 taona. Stellarator iray hafa TJII niasa Madrid, Espaina. Ao amin'ny United States Princeton laboratoara ranon-dra fizika (PPPL), izay nanao ny nokleary voalohany Fusion reactor ity karazana tamin'ny 1951, tamin'ny taona 2008 dia nijanona ny fananganana ny NCSX noho ny vidiny overruns sy ny tsy fisian'ny fanampiana ara-bola.

Ankoatra izany, dia manan-danja zava-bita teo amin'ny fikarohana ny inertial Fusion. Building National Ignition Facility (NIF) danja $ 7 miliara tao amin'ny Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), vatsian'ny ny National Security Administration Nokleary, dia vita tamin'ny volana Martsa 2009, ny frantsay Laser Mégajoule (LMJ) asa nanomboka tamin'ny Oktobra 2014. Fusion reactors mampiasa lasers nanolotra vitsivitsy billionths ny 2 tapitrisa eo ho eo faharoa joules mazava angovo amin'ny lasibatra haben'ny maro millimeters hanomboka Fusion nokleary. Ny tena tanjon'ny NIF sy LMJ no fikarohana hanohana fandaharanasa nasionaly fitaovam-piadiana nokleary.

ITER

Tamin'ny 1985, ny Firaisana Sovietika, tolo-kevitra ny hanorina taranaka manaraka tokamak niaraka tamin'i Eoropa, Japana sy Etazonia. Ny asa natao eo ambany fiahian'ny ny IAEA. Ao amin'ny vanim-potoana ny 1990 hatramin'ny 1988 dia noforonina voalohany drafts ny Iraisam-pirenena fanandramana niokleary Reactor ny ITER, izay ihany koa midika hoe "fomba", na "mandeha" ao amin'ny teny latinina, mba hanaporofoana fa afaka mamokatra bebe kokoa Fusion angovo noho ny tsy mifoka. Kanada sy i Kazakhstan nandray anjara natao tamin'ny alalan'i Euratom sy Rosia, tsirairay avy.

Taorian'ny 6 taona ITER neken'ny Filan-kevitry ny voalohany sarotra reactor famolavolana miorina amin'ny Fizika sy ny teknolojia orina danja $ 6 arivo tapitrisa. Ary ny Etazonia niala avy amin'ny consortium, izay voatery halve ny vola lany sy hanova ny tetikasa. Ny vokatr'izany dia ny ITER-FEAT danja $ 3 lavitrisa., Fa afaka hahatratra ny tena manohana fanehoan-kevitra, ary ny zavatra tsara fifandanjam-pahefana.

Tamin'ny taona 2003, ny United States niditra indray mandeha indray ny consortium, ary nanambara i Shina ny faniriany handray anjara amin'ny izany. Noho izany, tamin'ny tapaky ny volana 2005, ny mpiara-miasa nanaiky ny fananganana ITER amin'ny Cadarache tany amin'ny faritra atsimon'i Frantsa. Vondrona Eoropeana sy Frantsa no nanao ny antsasaky ny EUR 12,8 arivo tapitrisa, raha Japana, Sina, Korea Atsimo, ny United States sy Rosia - 10% tsirairay. Japana ahitana singa manome avo fametrahana vidin'ny IFMIF 1 lavitrisa ny fitsapana natao ho fitaovana sy nanan-jo hanangana manaraka reactor fitsapana. Ny fitambaran'ny vidin'ny ITER dia ahitana ny antsasaky ny vidin'ny iray 10 taona fananganana sy ny antsasaky - tamin'ny 20 taona ny hetsika. India no lasa mpikambana ao amin'ny ITER fahafito tamin'ny faramparan'ny taona 2005

Ny fanandramana dia tokony hanomboka amin'ny taona 2018 ny fampiasana ny hidrôzenina, mba tsy ny fampahavitrihana ny avoakan'ireo andriamby. Amin'ny alalan'ny fampiasana ny DT ranon-dra dia tsy antenaina talohan'ny 2026

Zava-kendren'ny ITER - hampivelatra ny 500 megawatt (400, fara fahakeliny, ho an'ny seconds) mampiasa latsaky ny 50 MW torohevitra fahefana tsy hiteraka herinaratra.

Dvuhgigavattnaya Demo fampisehoana fototra dia hamokatra goavana famokarana herinaratra amin'ny fotoana mety maharitra. Demo-pisainana endrika dia ho vita amin'ny taona 2017, sy ny fanorenana Hanomboka amin'ny 2024. Start no hitranga amin'ny 2033.

fiaramanidina

Tamin'ny 1978, ny Vondrona Eoropeana (Euratom, Soeda ary Soisa) dia nanomboka ny mpiray fiaramanidina Eoropa tetikasa ao amin'ny UK. Jet amin'izao fotoana izao ny lehibe indrindra tokamak miasa eto amin'izao tontolo izao. Toy izany reactor 60 JT-miasa ao amin'ny National Institute Japoney ny Fusion, fa fiaramanidina ihany no afaka mampiasa ny deuterium-tritium solika.

Ny reactor natomboka tamin'ny 1983 ary ny fanandramana voalohany izay mifehy niokleary Fusion ny 16 MW natao tamin'ny Novambra 1991 ny faharoa 5 MW sy milamina hery ny deuterium-tritium ranon-dra. Maro ny fanandramana efa natao hianatra ny faritra isan-karazany sy ny hafa fanafanana teknika.

Fanatsarana bebe kokoa mahakasika ny fiaramanidina mampitombo ny fahafahany. Andry tokana reactor voalamina tsara dia mivoatra amin'ny fiaramanidina sy ITER dia ampahany amin'ny tetikasa.

K-STAR

K-STAR - Koreana supercondutor tokamak National Institute for Fusion Fianarana (NFRI) in Daejeon, izay namoaka ny voalohany ranon-dra eo amin'ny tapaky ny 2008. Izany dia tetikasa andrana ITER, dia ny vokatry ny fiaraha-miasa iraisam-pirenena. Tokamak nipoaka ny 1,8 M - reactor voalohany mampiasa supercondutor avoakan'ireo andriamby, Nb3Sn, dia izy izay ho ampiasaina ao amin'ny ITER. Nandritra ny dingana voalohany, izay nifarana tamin'ny 2012, K-STAR maintsy manaporofo ny viability ny fototra teknolojia sy ny fitepon'ny fony hanatanterahana ranon-dra ny faharetany ny 20 segondra. Ao amin'ny dingana faharoa (2013-2017) dia nanatontosa hianatra ny toetr'andro lava pulses hatramin'ny 300 S in H fomba, ary ny tetezamita ny tena AT-fomba. Ny tanjon 'ny dingana fahatelo (2018-2023) dia ny hahatratra avo fampisehoana sy ny asa lehibe eo amin'ny fomba hanin-kotrana ny ela. Ao amin'ny dingana 4 (2023-2025) no hitsapana fihetsiketsehana teknolojia. Ny fitaovana dia tsy afaka niara-niasa tamin'ny DT tritium sy ny fampiasana solika.

K-Demo

Natao ao amin'ny fiaraha-miasa miaraka amin'ny Princeton betsaka ao amin'ny plasma Physique Laboratory (PPPL) US Department ny Angovo sy ny Korea Atsimo Institute NFRI, K-fihetsiketsehana tokony ho ny dingana manaraka mankany amin'ny famoronana ara-barotra reactors taorian'ny ITER, ary ho voalohany hery fototra afaka hiteraka hery ny herinaratra Grid, izany hoe, 1 tapitrisa kilowatts ho herinandro vitsivitsy. Ny savaivony dia ho 6.65 m, ary hanana bodofotsy Module niteraka fihetsiketsehana ny tetikasa. Ny Minisitry ny Fanabeazana, Siansa sy ny Teknolojia ao Korea mikasa ny hampiasa vola ao momba ny tapitrisa tapitrisa Won Koreana ($ 941 tapitrisa).

ATSINANANA

Shinoa mpanamory kokoa supercondutor tokamak (ATSINANANA) ao amin'ny Institute of Fizika in China Hefee namorona hidrôzenina ranon-dra mari-pana 50 tapitrisa ° C sy nitandrina izany ho 102 segondra.

TFTR

Ny American laboratoara PPPL andrana niokleary reactor TFTR niasa ny 1997 hatramin'ny 1982. Tamin'ny Desambra 1993, dia tonga ny voalohany TFTR andriamby tokamak, izay nanao fanandramana be amin'ny ranon-dra ny deuterium-tritium. Ao amin'ny manaraka, ny reactor namoaka ny firaketana an-tsoratra raha ny maso 10.7 MW hery, ary tamin'ny 1995, ny rakitsoratr 'ny mari-pana dia nahavita ionized mandatsa-dranomaso ny 510 tapitrisa ° C. Na izany aza, ny fametrahana tsy nahomby breakeven Fusion fahefana, fa tanteraka soa aman-tsara dia ny tanjona ny nanaovany ny fitaovana, ka manan-danja anjara ITER.

LHD

LHD ao amin'ny National Institute for Japoney nokleary Fusion in toki, Gifu Prefecture, no lehibe indrindra eto amin'izao tontolo izao stellarator. Manomboka ny Fusion reactor nitranga tamin'ny 1998, ary efa nampiseho ny kalitaon'ny ranon-dra monina, mitovy amin'ny fametrahana lehibe hafa. Dia nahatratra 13,5 keV Ion hafanan'ny (tokony ho 160 tapitrisa ° C) sy ny herin 'ny 1.44 MJ.

Wendelstein 7-X

Taorian'ny herintaona ny fitiliana, nanomboka tamin'ny faramparan'ny 2015, ny hélium mari-pana ao anaty fotoana fohy no nahatratra 1 tapitrisa ° C. Tamin'ny 2016 ny niokleary reactor amin'ny ranon-dra hidrôzenina mampiasa 2 MW, ny mari-pana nahatratra 80 tapitrisa ° C mandritra ny ampahefatry ny faharoa. W7-X stellarator no lehibe indrindra eo amin'izao tontolo izao ary nikasa ny ho any mitohy niasa nandritra ny 30 minitra. Ny vola lany ny reactor Nahatratra ny € 1 lavitrisa.

NIF

National Ignition Facility (NIF) ao dia vita tamin'ny volana Martsa 2009, Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) taona. Mampiasa ny 192 tamin'ny laser rairainy sy ny NIF dia afaka mifantoka 60 heny noho ny teo aloha hery tamin'ny laser rafitra.

Cold Fusion

Tamin'ny Martsa 1989, roa mpikaroka, American Stenli Pons sy Martin Fleischmann Briton, nilaza fa efa nanomboka tsotra mangatsiaka biraonao Fusion reactor, miasa amin'ny efitrano mari-pana. Nizara ny dingana amin'ny electrolysis ny rano mavesatra mampiasa palladium electrode izay nuclei deuterium dia mifantoka amin'ny hakitroky avo. Ny mpikaroka milaza fa mahatonga ny hafanana, izay azo hazavaina ihany eo amin'ny lafiny nokleary dingana, ary koa nisy vokatra ny lafiny sy voafintina, anisan'izany ny hélium, tritium sy ny netrôna. Na izany aza, hafa experimenters tsy vitantsika ny maka tahaka izany ny zava-nitranga. Ny ankamaroan'ny fiaraha-monina ny mpahay siansa tsy mino fa mangatsiaka Fusion reactors ny tena.

Low-angovo nokleary fanehoan-kevitra

Kevitra noho ny filazana ny "mangatsiaka Fusion" Nitohy fikarohana eo amin'ny sehatry ny ambany angovo nokleary fanehoan-kevitra, miaraka amin'ny fanohanana empirical, fa tsy ekena amin'ny ankapobeny fanazavana ara-tsiansa. Azo inoana fa malemy nokleary fifandraisana (fa tsy misy hery matanjaka, tahaka ny any nokleary fission na voafintina) dia ampiasaina mba hamoronana ka nahafaka ny netrôna. Fanandramana dia ahitana fidirana ny hidrôzenina, na amin'ny alalan'ny fitaovana hitondra fiovana goavana deuterium am-pandriana sy ny fanehoan-kevitra sy ny vy. Ny mpikaroka nitandrina tatitra ny famoahana angovo. Ny tena fampiharana ohatra dia ny fanehoan-kevitra ny hidrôzenina amin'ny nikela vovo miaraka amin'ny hafanana, ny isan'ny dia lehibe noho izay afaka manome simika misy fanehoan-kevitra.