Об этом сообщила пресс-служба научного учреждения.
Проектирование - важный шаг на пути к внедрению одной из самых перспективных энергетических технологий будущего.
В рамках этого масштабного проекта специалисты решили множество задач - от обоснования физических принципов функционирования установки до обеспечения безопасности ее эксплуатации.
Результаты работы опубликованы в журналах Nuclear Fusion, Fusion Science and Technology и Fusion Engineering and Design.
Тезисы замруководителя отделения токамаков по гибридным системам Курчатовского комплекса термоядерной энергетики и плазменных технологий Б. Кутеева:
- исчерпаемость ископаемых природных ресурсов и экологические проблемы обусловливают необходимость создания новых источников энергообеспечения;
- в этой связи гибридная технология является одной из перспективных стратегий, поскольку позволяет замкнуть топливный цикл атомной энергетики и улучшить ее экологические показатели;
- такие установки вписываются в существующую инфраструктуру и систему ядерной энергетики нашей страны.
Иными словами, это - сочетание атомной электростанции (АЭС) и термоядерного реактора.
При этом в них термоядерный синтез используется не напрямую для производства электроэнергии - как это происходит в случае обычного термоядерного реактора - а в качестве источника нейтронов, управляющего подкритической активной зоной ядерного реактора.
С помощью гибридных технологий можно эффективно перерабатывать долгоживущие ядерные отходы атомных электростанций - минорные актиниды, а также получать новые виды топлива для реакторов деления.
С помощью гибридных установок можно эффективно перерабатывать долгоживущие отходы атомных электростанций.
Так, одной промышленной гибридной установки мощностью 1 ГВт (е) достаточно для переработки накопленных в России высокоактивных нуклидов, обеспечения топливом 2х электростанций на тепловых нейтронах или пуска электростанции на быстрых нейтронах.
За время работы над проектом «гибрида» ученые проделали путь от обоснования физических принципов функционирования установки, написания программных кодов, проработки отдельных элементов архитектуры до их интеграции в единую систему и решения вопросов безопасности.
Существенного прогресса удалось достичь в оптимизации конструкционных и функциональных материалов термоядерных реакторов и гибридных систем.
Кроме того, были предложены подходы для дополнительного нагрева плазмы нейтронными пучками и разработана архитектура топливного цикла.
Тезисы ведущего научного сотрудника НИЦ Курчатовский институт С. Ананьева:
- подпитка плазмы термоядерным топливом - тяжелыми изотопами водорода (дейтерием и тритием), удаление продуктов термоядерной реакции (гелия) и, главное, возможность многократного использования топливной смеси в топливном цикле обеспечивает условия для непрерывной работы термоядерного реактора и гибридной системы;
- термоядерный источник нейтронов ДЕМО-ТИН станет первой гибридной установкой для демонстрации базовых технологий и их интеграции в едином энергетическом комплексе.
В работе приняли участие специалисты НИЦ Курчатовский институт и др. профильных организаций - НИИЭФА, НИКИЭТ и СПбПУ.
Напомним, что в ноябре 2020 г. стало известно, что специалисты НИЦ Курчатовский институт выполнят комплекс исследований уникальных сверхпроводников, которые планируется производить в России для крупных международных проектов в области физики высоких энергий под эгидой Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН).
Автор: А. Игнатьева
