На шаг ближе к энергобезопасности

Похоже, мировое научное сообщество решило одну из самых злободневных проблем современности — благодаря созданию сверхпрочных металлических защитных экранов ядерная энергетика получит новый импульс развития, при этом все риски и угрозы будут сведены к минимуму. По информации Еnergyland.info, в американской исследовательской лаборатории Oak Ridge (США), участвующей в международном проекте создания термоядерного реактора (ITER), разработана уникальная сталь, превосходящая прочность ранее известных сталей на 70%.

Первый в мире промышленный термоядерный реактор стоимостью порядка $12 млрд способен в будущем решить энергетические проблемы человечества. Из- за высокой температуры процесса термоядерный реактор долгое время считался несбыточной мечтой физиков. К слову, для достижения энергетической эффективности процесса топливо должно быть нагрето до температуры, превышающей температуру недр Солнца в 5 раз, то есть до 100 млн градусов Цельсия. При такой температуре, как отмечает энергетический портал, смесь дейтерия и трития превращается в полностью ионизированную высокотемпературную плазму, состоящую из положительно заряженных ядер дейтерия и трития, а также электронов.

Отметим, что первый в мире термоядерный реактор строится в исследовательском центре Кадараш (Cadarache) на Лазурном берегу во Франции. Различные компоненты реактора разрабатываются и производятся в США, Китае, Европейском Союзе, Индии, Японии, Корее, а также в России. По предварительным данным, электрическая мощность всей установки составит около 500 МВт. В буклете «Международный проект ИТЭР» подчеркивается, что для реализации проекта потребуется несколько сотен тонн стали со сверхсвойствами. «Сталей, способных выдерживать температуры, существующие вокруг зоны термоядерной реакции, до недавнего времени просто не существовало», — говорится в буклете. Однако в октябре 2008 г. было официально объявлено о том, что задача разработки сверхстали решена. Эта работа была доверена одному из ведущих исследовательских центров департамента энергетики США — Oak Ridge National Laboratory (штат Теннеси). На официальном сайте лаборатории не раскрывается формула создания сверхстали. Известно лишь, что усилия ученых были направлены на совершенствование микроструктуры стали с целью повышения ее сопротивляемости излому и растяжению, улучшения коррозионной стойкости и радиационной непроницаемости. Надо признать, что ученые добились успеха благодаря современным методам моделирования, в том числе используя мощнейший вычислительный центр Oak Ridge National Laboratory (в лаборатории установлен самый быстрый научный суперкомпьютер в мире). В перспективе Соединенные Штаты планируют поставлять порядка 100 сверхпрочных металлических защитных экранов весом 3-4 тонны каждый. При этом ученые лаборатории считают, что применение литья и отказ от механической обработки заготовок позволят удешевить экраны на 20-40%, что составит значительную сумму.

Ядерные реакции синтеза легких элементов — источник энергии Солнца, потенциальная энергетическая возможность человечества в условиях стоящих перед ним энергетических вызовов. Проблема овладения энергией реакции синтеза в мирных целях получила название управляемого термоядерного синтеза. Наиболее доступной (в смысле осуществимости) является реакция слияния (синтеза) ядер изотопов водорода — дейтерия и трития. Дейтерий содержится в обычной воде, и технология его получения из воды хорошо отработана. Тритий практически отсутствует на Земле, но его можно получить, если нейтрон взаимодействует с литием (Li6), введенным в состав теплоносителя. Таким образом, в конечном итоге топливом для термоядерного реактора являются дейтерий и литий. К достоинствам термоядерной энергетики можно отнести неограниченные запасы топлива и экологическую безопасность. Кроме того, такой реактор можно разместить практически в любом месте.

Александр ПАНИЧ


Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 45 за 2008 год в рубрике энергетика

©1995-2022 Строительство и недвижимость