Institutul Kurchatov a efectuat lansarea fizică a unui reactor termonuclear hibrid profund modernizat T-15MD. Setul experimental este destinat cercetării și dezvoltării tehnologiilor promițătoare, care pot fi apoi utilizate în proiecte interne și internaționale.
Ceremonia solemnă
Lansarea megaunității T-15MD, construită la „Institutul Kurchatov” NRC, a avut loc pe 18 mai. Având în vedere importanța ridicată a acestui proiect, lansarea a fost realizată ca parte a unei ceremonii solemne cu participarea primului ministru Mikhail Mishustin, a ministrului educației și științei Valery Falkov și a altor oficiali. Oaspeților li s-a încredințat apăsarea butonului simbolic de pornire.
Potrivit premierului, reactorul T-15MD este o dovadă a nivelului tehnologic ridicat al țării noastre. Lansarea sa a fost un eveniment uriaș nu numai pentru Rusia, ci și pentru întreaga lume. De asemenea, M. Mishustin a menționat că crearea unei noi surse de energie fiabile și puternice va contribui la dezvoltarea în continuare a multor industrii.
Președintele Institutului Kurchatov, Mihail Kovalchuk, a declarat că știința rusă este capabilă să cerceteze în continuare energia termonucleară. Acest lucru necesită modernizarea bazei de cercetare și producție. În trecut, țara noastră a putut implementa astfel de proiecte fără asistență străină, producând în mod independent toate produsele și componentele necesare.
Conducerea proiectului internațional termonuclear ITER a urmărit lansarea T-15MD prin link video. CEO-ul Bernard Bigot a mulțumit guvernului rus pentru ajutorul mare oferit de unitatea noastră ITER. La rândul său, industria rusă a primit recunoștință pentru calitatea înaltă a tehnologiilor implementate în proiectul comun.
După o modernizare profundă
Instalația de confinare magnetică cu plasmă toroidală T-15 a fost construită la Institutul Kurchatov la sfârșitul anilor 1980. La fabricarea sa, au fost utilizate proiectele existente ale reactorului T-10M. Din 1988, s-au efectuat diferite experimente de confinare cu plasmă pe noua instalație T-15. La acea vreme, instalația sovietică era una dintre cele mai mari și mai puternice din lume.
În ciuda tuturor dificultăților din acea perioadă, s-au efectuat cercetări regulate până la mijlocul anilor nouăzeci. În 1996-98. megaunitatea T-15 a suferit prima modernizare. Proiectarea reactorului a fost finalizată, iar programul pentru cercetări viitoare a fost, de asemenea, ajustat. Acum, planificarea a fost utilizată pentru a testa soluții și idei propuse pentru implementare în proiectul internațional ITER.
În 2012, reactorul T-15 a fost dezafectat temporar în legătură cu planurile de modernizare profundă. Ca parte a acestui proiect, tokamak trebuia să primească un nou sistem electromagnetic, o nouă cameră de vid etc. Cerințele crescute de energie trebuiau îndeplinite de un nou sistem de alimentare cu energie electrică. De fapt, a fost vorba despre o restructurare radicală a instalației existente cu înlocuirea tuturor sistemelor cheie.
Principala modernizare a reactorului în cadrul proiectului T-15MD a fost finalizată anul trecut, după care au început lucrările de punere în funcțiune. Recent, procesul de actualizare a fost finalizat cu succes - și a avut loc o lansare fizică. În același timp, procesul de dezvoltare a bazei științifice și tehnice nu se oprește. În aprilie a devenit cunoscut faptul că în 2021-24. tokamak-ul existent va fi completat cu sisteme noi în diverse scopuri.
Aceste măsuri vor ajuta la modelarea aspectului final al mega-instalării T-15MD și la obținerea tuturor capacităților necesare. Punerea în funcțiune completă, care să permită toate experimentele necesare, va avea loc în 2024.
Noi principii
În cursul modernizării, reactorul T-15MD a primit o serie de sisteme noi, dar arhitectura generală și principiile sale de funcționare nu au suferit modificări fundamentale. La fel ca înainte, tokamak trebuie să creeze și să mențină un filament de plasmă folosind un câmp magnetic. Reactorul formează un filament cu un raport de aspect de 2, 2 și un curent plasmatic de 2 MA într-un câmp magnetic de 2 T. Durată de funcționare continuă - până la 30 s.
Modernizare 2021-24 va avea loc în două etape. Ca parte a primului, pe T-15MD vor fi instalate trei injectoare cu atom rapid cu o putere totală de 6 MW și cinci girotoni de 5 MW. Apoi, va fi introdus un sistem de încălzire hibridă mai mică și menținerea curentului plasmatic, precum și un sistem de încălzire ion-ciclotron cu o capacitate de 4 și respectiv 6 MW.
Ca urmare a modernizării, reactorul a devenit hibrid. În compartimente speciale în așa-numitele. se propune pătura pentru a plasa combustibil nuclear - se folosește toriu-232. În timpul funcționării reactorului, combustibilul trebuie să întârzie fluxul de neutroni de mare energie emanat din cablu. În acest caz, toriu-232 este transmutat în uraniu-233.
Izotopul rezultat poate fi folosit ca combustibil pentru centralele nucleare. În acest rol, nu este inferior uraniului-235 tradițional, dar se compară favorabil cu un timp de înjumătățire mai scurt al deșeurilor. Avantajele suplimentare sunt asociate cu faptul că toriul este mai abundent în scoarța terestră și este semnificativ mai ieftin decât uraniul.
În teorie, un tokamak hibrid poate fi folosit și pentru transmutarea deșeurilor la nivel înalt. Uraniul-238 sau alte componente ale combustibilului nuclear uzat pot fi convertite în alți izotopi, incl. pentru producerea de noi ansambluri de combustibil. Un alt caz de utilizare pentru o centrală hibridă este construirea unei centrale electrice. În acest caz, un lichid de răcire trebuie să circule în pătură, ceea ce asigură transferul de energie către generator.
Astfel, aspectul dezvoltat și implementat al reactorului hibrid permite rezolvarea mai multor probleme simultan. Poate fi utilizat pentru generarea de energie electrică, precum și pentru eliberarea de combustibil nuclear sau tratarea deșeurilor. Oamenii de știință trebuie să confirme realitatea unei astfel de funcționări a reactorului, precum și să determine performanța reală a acestuia, incl. economic.
Obiective și perspective
Principalele soluții de proiectare ale tokamak și principiile funcționării sale sunt bine studiate și elaborate. Acest lucru permite proiectarea de reactoare noi, mai eficiente, precum și efectuarea de experimente cu scopul de a obține rezultate tehnice, energetice și economice reale. Acestea sunt sarcinile care pot fi rezolvate cu ajutorul mega-instalării hibride modernizate T-15MD.
Pornirea fizică a noului reactor a avut loc, dar funcționarea sa completă și completă va deveni posibilă numai în 2024, când se finalizează fabricarea și instalarea de noi sisteme. Aceasta înseamnă că la mijlocul deceniului vor exista experimente care vor oferi informațiile necesare. Va face posibilă determinarea celor mai profitabile modalități de dezvoltare a întregii direcții și nu numai în cadrul științei rusești, ci și în cadrul programului internațional ITER.
Astfel, oamenii de știință noștri primesc cele mai moderne echipamente științifice și, odată cu aceasta, posibilitatea de a continua experimente îndrăznețe cu un ochi spre viitor. Este foarte posibil ca de data aceasta noi cercetări să se încheie cu rezultatele dorite, datorită cărora omenirea va primi o sursă de energie fundamental nouă, iar Rusia va arăta din nou cel mai înalt potențial al științei sale.
