Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Координаты : 43.70831 ° N 5.77741 ° E43 ° 42′30 ″ с.ш., 5 ° 46′39 ″ в.д. /  / 43.70831; 5,77741

ИТЭР - это международный мегапроект в области исследований и инженерии ядерного синтеза, который станет крупнейшим в мире экспериментом по физике плазмы с магнитным удержанием . Это попытка воспроизвести процессы синтеза Солнца для создания энергии на Земле с помощью экспериментального термоядерного реактора токамак , который строится рядом с заводом в Кадараше на юге Франции. [1] [2] Основная цель ИТЭР - продемонстрировать научную и техническую осуществимость безопасной, чистой и неограниченной термоядерной энергии для мирного использования. [3] [4] ИТЭР также будет испытывать новые технологии, такие как воспроизводство трития в условиях реального термоядерного синтеза [5], и его результаты предназначены для поддержки мировой индустрии ядерного синтеза. [2] Название «ITER» означает я еждународный T hermonuclear E xperimental R eactor но проект также использует латинское определение слова «ИТЭР», что означает «путь» или «путь». [6] [7] [8]

Термоядерный термоядерный реактор ITER был разработан для использования 50 мегаватт тепловой мощности для создания плазмы мощностью 500 мегаватт (тепловой) в течение периодов от 400 до 600 секунд. [9] Это означало бы десятикратное увеличение мощности нагрева плазмы или, если измерять тепловую мощность на входе в тепловую мощность, Q ≥ 10. [10] Текущий рекорд по производству энергии с использованием ядерного синтеза удерживается Объединенным европейским реактором Torus в Калхэме, Великобритания, который выдал 24 мегаватта тепловой энергии для создания 16-мегаваттной плазмы с добротностью 0,67. [11]Таким образом, установка ИТЭР призвана продемонстрировать, впервые в термоядерном реакторе, принцип выработки большей тепловой мощности, чем используется для нагрева плазмы. Однако, помимо нагрева плазмы, общее количество электроэнергии, потребляемой реактором и установками, будет варьироваться от 110 МВт до 620 МВт пикового значения в течение 30-секундных периодов во время работы в плазме. [12] Кроме того, поскольку реактор является исследовательским, [2] преобразование тепловой энергии в электрическую не предполагается, и ИТЭР не будет производить достаточную мощность для чистого производства электроэнергии. Вместо того, чтобы генерировать электричество, тепло, выделяемое плазмой, будет отводиться . [13] [14]

Проект ИТЭР финансируется и управляется семью участниками: Европейским союзом , Китаем , Индией , Японией , Россией , Южной Кореей и США , а также Соединенным Королевством и Швейцарией, участвующими через Евратом. В общей сложности проект ИТЭР охватывает 35 стран, которые представляют половину населения мира и 85% мирового ВВП. ИТЭР также имеет соглашения о сотрудничестве с Австралией, Казахстаном и Канадой. [15] Строительство комплекса ИТЭР началось в 2013 году [16], а сборка токамака началась в 2020 году [17].Первоначальный бюджет ИТЭР был близок к 6 млрд евро, но теперь ожидается, что общая стоимость строительства и эксплуатации ИТЭР составит от 18 до 22 млрд евро. [18] [19] Тем не менее, по другим оценкам, общая стоимость составляет от 45 до 65 миллиардов долларов, что оспаривается ИТЭР. [20] [21] Каким бы ни был окончательный бюджет, ИТЭР уже был описан как самый дорогостоящий научный эксперимент всех времен, [22] самый сложный инженерный проект в истории человечества, [23] и одно из самых амбициозных человеческих совместных проектов с тех пор. развитие Международной космической станции (бюджет 100 миллиардов евро) и Большого адронного коллайдера(Бюджет 7,5 млрд евро). [24] [25]

По завершении строительства ИТЭР станет крупнейшим из более чем 100 термоядерных реакторов, построенных с 1950-х годов. [4] Его планируемый преемник, DEMO , как ожидается, станет первым термоядерным реактором, вырабатывающим электричество в экспериментальных условиях. [26] Ожидается, что на этапе DEMO будут созданы полномасштабные термоядерные электростанции, производящие электроэнергию , и будущие коммерческие реакторы. [27]

Фон [ править ]

ИТЭР будет производить энергию путем сплавления дейтерия и трития с гелием.

Термоядерная энергия может обеспечить достаточное количество энергии для удовлетворения растущего спроса и сделать это устойчиво, с относительно небольшим воздействием на окружающую среду. Один грамм дейтерий-тритиевой смеси в процессе ядерного синтеза производит количество энергии, эквивалентное сжиганию восьми тонн нефти. [28]

В ядерном синтезе используется другой подход к традиционной ядерной энергии. Современные атомные электростанции полагаются на ядерное деление, когда ядро ​​атома расщепляется для высвобождения энергии. Ядерный синтез включает несколько ядер и использует сильное тепло для их объединения, процесс, который также высвобождает энергию. [29]

Термоядерный синтез направлен на воспроизведение процесса, происходящего в звездах, где сильное тепло в ядре объединяет ядра и производит огромное количество энергии в виде тепла и света. Использование термоядерной энергии в земных условиях могло бы обеспечить достаточно энергии для удовлетворения растущего спроса, причем сделать это экологически устойчивым образом, что окажет относительно небольшое воздействие на окружающую среду. Один грамм дейтерий-тритиевой топливной смеси в процессе ядерного синтеза производит 90 000 киловатт-часов энергии, или эквивалент 11 тонн угля. [30]

Ядерный синтез имеет много потенциальных преимуществ. Во-первых, его топливо изотопов водорода относительно широко. ITER будет использовать смесь дейтерия и трития для синтеза из-за высокого энергетического потенциала этой комбинации. [31] Первый изотоп, дейтерий , может быть извлечен из морской воды , а это означает, что это почти неисчерпаемый ресурс. [32] Второй изотоп, тритий , встречается в природе только в следовых количествах, и, по оценкам, его мировые запасы составляют всего 20 килограммов. [33] Тем не менее, ИТЭР будет тестировать бланкетную технологию воспроизводства трития , которая позволит процессу синтеза создавать собственный тритий и, таким образом, быть самодостаточным.[34] [35] Кроме того, термоядерный реактор практически не будет производитьвыбросов CO 2 или загрязнителей атмосферы, не будет никаких шансов на расплавление, а его радиоактивные отходы будут в основном очень недолговечными по сравнению с продуктами, производимыми обычными ядерными установками. реакторы (реакторы деления). [36]

21 ноября 2006 года семь партнеров по проекту официально согласились профинансировать создание термоядерного реактора. [37] Программа рассчитана на 30 лет: 10 лет на строительство и 20 лет эксплуатации. Первоначально предполагалось, что ИТЭР будет стоить около 5 миллиардов евро. [38] Однако из-за задержек, роста цен на сырье и изменений первоначального дизайна официальная бюджетная оценка увеличилась до 18-20 миллиардов евро. [39] [40]

Ожидалось, что на строительство реактора уйдет 10 лет, и ИТЭР планировал испытать свою первую плазму в 2020 году и достичь полного термоядерного синтеза к 2023 году, однако в настоящее время график предусматривает испытание первой плазмы в 2025 году и полного термоядерного синтеза в 2035 году. [41] Подготовка площадки. началась в Кадараше , Франция, а церемония, проведенная президентом Франции Эммануэлем Макроном, начала этап сборки проекта на церемонии в 2020 году. [42] Согласно пересмотренному графику работы по достижению первого разряда водородной плазмы завершены на 70% и рассматриваются на ходу. [43]

Когда начнутся термоядерные эксперименты, заявленная цель ИТЭР - стать первым термоядерным устройством, производящим чистую энергию. [44] Официальные расчеты заявляют, что 50 МВт тепловой мощности будет введено в плазму, чтобы создать термоядерную мощность 500 МВт для 400-секундных импульсов. При ядерном синтезе коэффициент усиления энергии синтеза выражается символом Q, где Q = 1 - ситуация безубыточности. Это означает, что цель ИТЭР - достичь минимальной энергии термоядерного синтеза Q = 10. Это сравнимо с текущим рекордом термоядерного синтеза, достигнутым JET , когда он впрыснул 24 МВт тепловой энергии для создания выходной энергии термоядерного синтеза 16 МВт, что означало добротность 0,67. [45]

Однако существует альтернативный расчет энергии термоядерного синтеза, «инженерный» Q, который учитывает всю энергию, необходимую для работы термоядерного реактора, а не только энергию, используемую для нагрева плазмы. Как поясняется в книге « ИТЭР: гигантский термоядерный реактор» , написанной бывшим директором ИТЭР Мишелем Классенсом, «некоторые наблюдатели подсчитали, что ИТЭР будет использовать 300 МВт электроэнергии для производства эквивалента 500 МВт тепловой мощности, или инженерной Q 1,6. (Используя инженерный Q, общее потребление энергии JET составило 700 МВт электрической мощности для создания пиковой тепловой мощности 16 МВт.) [2]

В качестве экспериментального реактора ИТЭР не оборудован турбинами для выработки электроэнергии, и вся тепловая энергия будет сбрасываться, поэтому именно реактор DEMO, устройство, которое будет разработано, разработает модельную термоядерную электростанцию ​​для производства электроэнергии. [46] Из-за неэффективности выработки электроэнергии и других факторов, некоторые инженеры-ядерщики считают, что для жизнеспособности коммерческих термоядерных электростанций требуется добротность 100 - стократная выработка энергии. [47]

История организации [ править ]

Рональд Рейган и Михаил Горбачев на саммите в Женеве в 1985 году

Первоначальное международное сотрудничество по проекту ядерного термоядерного синтеза, положившему начало ИТЭР, началось в 1979 году с Международного токамакского реактора, или INTOR, у которого было четыре партнера: Советский Союз, Европейское сообщество по атомной энергии , США и Япония. Однако проект INTOR застопорился до тех пор, пока Михаил Горбачев не стал генеральным секретарем Коммунистической партии Советского Союза в марте 1985 года. Горбачев сначала возродил интерес к совместному проекту термоядерного синтеза на встрече с президентом Франции Франсуа Миттераном в октябре 1985 года , а затем идея получила дальнейшее развитие. разработан в ноябре 1985 г. на Женевском саммите (1985 г.) с Рональдом Рейганом . [48] [49] [50]

Подготовка к саммиту Горбачев-Рейган показала, что никаких ощутимых договоренностей в работе к саммиту не было. Однако проект ИТЭР набирал обороты в политических кругах из-за тихой работы двух физиков: американского ученого Элвина Трайвелписа, который занимал должность директора Управления энергетических исследований в 1980-х годах, и российского ученого Евгения Велихова, который впоследствии возглавил Курчатовский институтдля ядерных исследований. Оба ученых поддержали проект строительства демонстрационного термоядерного реактора. В то время исследования магнитного термоядерного синтеза продолжались в Японии, Европе, Советском Союзе и США, но Трайвелпис и Велихов полагали, что следующий шаг в исследованиях термоядерного синтеза будет выходить за рамки бюджета любой из ключевых стран и что сотрудничество будет полезен на международном уровне. [51]

Доктор Майкл Роберт, который является директором международных программ Управления термоядерной энергии Министерства энергетики США, объясняет: «В сентябре 1985 года я возглавил группу ученых из США в Москву в рамках нашей двусторонней деятельности по термоядерному синтезу. Однажды Велихов предложил мне за обедом свою идею о совместной работе СССР и США над созданием термоядерного реактора. Я ответил: «Отличная идея», но, с моей точки зрения, у меня нет возможности донести эту идею до президента ». [52]

Это стремление к сотрудничеству в области ядерного синтеза называют ключевым моментом научной дипломатии , но, тем не менее, в правительстве США разгорелась крупная бюрократическая борьба из-за этого проекта. Одним из аргументов против сотрудничества было то, что Советы будут использовать его для кражи американских технологий и опыта. Второй был символическим и включал американскую критику обращения с советским физиком Андреем Сахаровым . Сахаров был одним из первых сторонников мирного использования ядерных технологий, и вместе с Игорем Таммом он разработал идею токамака, который лежит в основе исследований ядерного синтеза. [53]Однако Сахаров также поддерживал более широкие гражданские свободы в Советском Союзе, и его активность принесла ему Нобелевскую премию мира 1975 года и внутреннюю ссылку в России, против чего он выступил, объявив несколько голодовок. [54] Совет национальной безопасности США созвал встречу под руководством Уильяма Флинна Мартина для обсуждения проекта ядерного синтеза, в результате которого был достигнут консенсус в отношении того, что США должны продвигать этот проект.

Это привело к обсуждению сотрудничества в области ядерного синтеза на саммите в Женеве и опубликованию исторического совместного заявления Рейгана и Горбачева, в котором подчеркивается «потенциальная важность работы, направленной на использование управляемого термоядерного синтеза в мирных целях, и, в этой связи, высказывается мнение о том, что максимально возможное развитие международного сотрудничества в получении этого источника энергии, который, по сути, неисчерпаем, на благо всего человечества » [55] [56]. Для сообщества термоядерного синтеза это заявление было прорывом, и оно было подкреплено, когда Рейган упомянул возможности ядерного синтеза на Совместном заседании Конгресса в конце месяца [52].

В результате сотрудничество по международному термоядерному эксперименту начало продвигаться вперед. В октябре 1986 года на саммите в Рейкьявике был сформирован так называемый «Комитет четырехсторонней инициативы» (Европа через страны Евратома, Япония, СССР и США) для наблюдения за развитием проекта. [57] Год спустя, в марте 1987 года, Комитет Четырехсторонней инициативы собрался в Международном агентстве по атомной энергии.(МАГАТЭ) в Вене. Эта встреча ознаменовала начало исследований по концептуальному дизайну экспериментальных реакторов, а также начало переговоров по эксплуатационным вопросам, таким как правовые основы мирного использования термоядерной технологии, организационная структура и укомплектование персоналом, а также возможное местоположение проекта. На этой встрече в Вене проект был назван «Международный термоядерный экспериментальный реактор», хотя его быстро стали называть только его аббревиатурой и латинским значением «путь». [52]

Этапы концептуального и инженерного проектирования выполнялись под эгидой МАГАТЭ. [58] Первоначальные технические цели были установлены в 1992 году, а первоначальная проектная деятельность (EDA) была завершена в 1998 году. [59] Приемлемый подробный проект был утвержден в июле 2001 года для завершения расширенного периода EDA, а затем утвержденный проект прошел анализ проекта, который начался в ноябре 2006 г. и завершился в декабре 2007 г. [60] [61] Процесс проектирования был трудным из-за споров по таким вопросам, как: должны ли быть круглые поперечные сечения для магнитного удержания или D-образные поперечные сечения. Эти проблемы были частично причиной того, что Соединенные Штаты временно вышли из проекта в 1999 году, а затем снова присоединились к нему в 2003 году.[57]

В то же время группа партнеров ИТЭР расширялась: Китай и Южная Корея присоединились к проекту в 2003 году, а Индия официально присоединилась в 2005 году. [62] [63] [64]

Возникла ожесточенная конкуренция за право размещения проекта ИТЭР, кандидаты сузились до двух возможных площадок: Франции и Японии. Россия, Китай и Европейский союз поддержали выбор Caderache во Франции, в то время как США, Южная Корея и Япония поддерживают выбор Rokkasho в Японии. [57] В июне 2005 г. было официально объявлено, что ИТЭР будет построен на юге Франции на площадке Кадераш. [65] Переговоры, которые привели к решению, закончились компромиссом между ЕС и Японией, в котором Японии было обещано 20% исследовательского персонала на французском месте расположения ИТЭР, а также глава административного органа ИТЭР. Кроме того, было согласовано, что 8% бюджета строительства ИТЭР пойдет на партнерские объекты, которые будут построены в Японии.[66]

21 ноября 2006 года на церемонии, устроенной президентом Франции Жаком Шираком в Елисейском дворце в Париже, международный консорциум подписал официальное соглашение о строительстве реактора. [67] Первоначальные работы по расчистке площадки для строительства начались в Кадераше в марте 2007 года, и после того, как это соглашение было ратифицировано всеми партнерами, 24 октября 2007 года была официально учреждена организация ИТЭР. [68]

В 2016 году Австралия стала первым партнером проекта, не являющимся его членом. ИТЭР подписал соглашение о техническом сотрудничестве с Австралийской организацией по ядерной науке и технологиям (ANSTO), предоставляя этой стране доступ к результатам исследований ИТЭР в обмен на строительство отдельных частей машины ИТЭР. [69] [70] В 2017 году Казахстан подписал соглашение о сотрудничестве, которое заложило основу для технического сотрудничества между Национальным ядерным центром Республики Казахстан и ИТЭР. [71] Совсем недавно, после сотрудничества с ИТЭР на ранних стадиях проекта, Канада подписала в 2020 году соглашение о сотрудничестве с упором на тритий и связанное с ним оборудование. [72]

В июле 2020 года начался пятилетний этап сборки проекта, запущенный президентом Франции Эммануэлем Макроном в присутствии других участников проекта ИТЭР. [73]

Генеральные директора [ править ]

ИТЭР контролируется руководящим органом, известным как Совет ИТЭР, который состоит из представителей семи сторон, подписавших Соглашение ИТЭР. Совет ИТЭР отвечает за общее руководство организацией и решает такие вопросы, как бюджет. [74] Совет ИТЭР также назначает генерального директора проекта. На данный момент было три генеральных директора:

  • 2005-2010: Канаме Икеда
  • 2010-2014: Осаму Мотодзима
  • 2015-настоящее время: Бернард Биго

Нынешний генеральный директор Бернар Биго был назначен для реформирования системы управления проектом ИТЭР. [75] В январе 2019 года Совет ИТЭР единогласно проголосовал за повторное назначение Бигота на второй пятилетний срок. [76]

Цели [ править ]

Заявленная миссия ИТЭР - продемонстрировать возможность использования термоядерной энергии в качестве крупномасштабного безуглеродного источника энергии. [77] В частности, проект преследовал следующие цели:

  • На мгновение создайте термоядерную плазму с тепловой мощностью, в десять раз превышающей введенную тепловую мощность ( значение Q, равное 10).
  • Получите стабильную плазму со значением Q больше 5. ( Q = 1 - научная безубыточность).
  • Поддерживайте пульс слияния до 8 минут.
  • Разработка технологий и процессов, необходимых для термоядерной электростанции, включая сверхпроводящие магниты и удаленное управление (обслуживание с помощью робота).
  • Проверьте концепции воспроизводства трития .
  • Усовершенствуйте технологию нейтронной защиты / преобразования тепла (большая часть энергии в реакции синтеза D + T выделяется в форме быстрых нейтронов).

Цели проекта ИТЭР не ограничиваются созданием устройства ядерного синтеза, но гораздо шире, включая создание необходимых технических, организационных и материально-технических возможностей, навыков, инструментов, цепочек поставок и культуры, позволяющих управлять такими мегапроектами среди стран-участниц, начальной загрузкой. их местные отрасли ядерного синтеза. [78] [2]

Хронология и статус [ править ]

Аэрофотоснимок площадки ИТЭР в 2018 году
Статус строительства ИТЭР в 2018 году
Аэрофотоснимок площадки ИТЭР в 2020 году

По состоянию на 28 февраля 2021 г. ИТЭР готов более чем на 70% к получению первой плазмы [79].

Начало проекта восходит к 1978 году, когда Европейская комиссия , Япония , США и СССР объединились для проведения Международного семинара по реакторам токамака (INTOR). Эта инициатива проводилась под эгидой Международного агентства по атомной энергии, и ее цели заключались в оценке готовности магнитного термоядерного синтеза к переходу на этап экспериментального энергетического реактора (EPR), в определении дополнительных НИОКР, которые необходимо провести, и в определении характеристики такого EPR с помощью концептуального проекта. С 1978 до середины 1980-х годов сотни ученых и инженеров в области термоядерного синтеза в каждой стране-участнице приняли участие в подробной оценкесистема локализации токамаков и возможности проектирования для использования энергии ядерного синтеза. [80] [81]

В 1985 году на саммите в Женеве в 1985 году Михаил Горбачев предложил Рональду Рейгану , чтобы две страны совместно взяли на себя строительство токамака EPR, как это было предложено семинаром INTOR. Проект ИТЭР был начат в 1988 г. [82]

Земля была заложена в 2007 году [83], а строительство комплекса токамака ИТЭР началось в 2013 году [84].

Сборка машины была начата 28 июля 2020 года. [85] Ожидается, что строительство установки будет завершено в 2025 году, когда можно будет начать ввод в эксплуатацию реактора, а первые плазменные эксперименты планируется начать в конце того же года. [86] Когда ITER вступит в строй, это будет крупнейший из используемых экспериментов по физике плазмы с магнитным удержанием с объемом плазмы 840 кубических метров [87], превосходящий Joint European Torus в 8 раз.

Обзор реактора [ править ]

Когда дейтерий и тритий сливаются, два ядра объединяются, образуя ядро гелия ( альфа-частицу ) и нейтрон высокой энергии . [108]

2
1
D
+ 3
1
Т
4
2
Он
+ 1
0
п
+ 17,59  МэВ

В то время как почти все стабильные изотопы, более легкие в периодической таблице, чем железо-56 и никель-62 , которые имеют самую высокую энергию связи на нуклон , будут сливаться с некоторыми другими изотопами и выделять энергию, дейтерий и тритий на сегодняшний день являются наиболее привлекательными для выработки энергии. поскольку для этого им требуется самая низкая энергия активации (а значит, самая низкая температура), при этом производя наибольшее количество энергии на единицу веса. [109]

Все прото- и средние звезды излучают огромное количество энергии, генерируемой процессами термоядерного синтеза. [110] Масса для массы, процесс синтеза дейтерия и трития высвобождает примерно в три раза больше энергии, чем деление урана-235, и в миллионы раз больше энергии, чем химическая реакция, такая как горение угля. [111] Целью термоядерной электростанции является использование этой энергии для производства электроэнергии.

Энергии активации (в большинстве термоядерных систем это температура, необходимая для инициирования реакции) для термоядерных реакций обычно высоки, потому что протоны в каждом ядре будут стремиться сильно отталкиваться друг от друга, поскольку каждый из них имеет одинаковый положительный заряд . Эвристическим для оценки скорости реакции является то , что ядра должны быть в состоянии получить в пределах 100 femtometers (1 × 10 -13 метров) друг от друга, когда ядра все чаще будут проходить квантовое туннелирование мимо электростатического барьера и поворотную точку , где сильны ядерная силаи электростатическая сила одинаково уравновешены, что позволяет им плавиться. В ИТЭР такое расстояние сближения стало возможным благодаря высоким температурам и магнитному удержанию. ИТЭР использует охлаждающее оборудование, такое как крионасос, для охлаждения магнитов почти до абсолютного нуля . [112] Высокие температуры дают ядрам достаточно энергии, чтобы преодолеть их электростатическое отталкивание (см. Распределение Максвелла – Больцмана ). Для дейтерия и трития оптимальные скорости реакции происходят при температурах выше 100 миллионов ° C. [113] В ИТЭР плазма будет нагрета до 150 миллионов ° C за счет омического нагрева (пропускания тока через плазму). Дополнительный обогрев осуществляется с помощьюинжекция нейтрального луча (пересекающая силовые линии магнитного поля без общего отклонения и не вызывающая серьезных электромагнитных помех) и радиочастотный (РЧ) или микроволновый нагрев. [114]

При таких высоких температурах частицы обладают большой кинетической энергией и, следовательно, скоростью. Если они не ограничены, частицы будут быстро убегать, забирая с собой энергию, охлаждая плазму до точки, в которой энергия больше не вырабатывается. Успешный реактор должен будет удерживать частицы в достаточно малом объеме в течение достаточно длительного времени, чтобы большая часть плазмы слилась. [115] В ИТЭР и многих других реакторах магнитного удержания плазма, газ заряженных частиц, удерживается с помощью магнитных полей. Заряженная частица, движущаяся в магнитном поле, испытывает силу, перпендикулярную направлению движения, что приводит к центростремительному ускорению., тем самым ограничивая его движение по кругу или спирали вокруг линий магнитного потока. [116] ИТЭР будет использовать четыре типа магнитов для удержания плазмы: центральный соленоидный магнит, полоидальные магниты по краям токамака, 18 D-образных катушек тороидального поля и корректирующие катушки. [117]

Также необходим твердый защитный сосуд, как для защиты магнитов и другого оборудования от высоких температур и энергичных фотонов и частиц, так и для поддержания почти полного вакуума для заполнения плазмы. [118] Защитный сосуд подвергается обстрелу очень энергичных частиц, при этом электроны, ионы, фотоны, альфа-частицы и нейтроны постоянно бомбардируют его и разрушают структуру. Материал должен быть спроектирован так, чтобы выдерживать эту среду, чтобы электростанция была экономичной. Испытания таких материалов будут проводиться как в ИТЭР, так и в IFMIF (Международная установка по облучению термоядерных материалов). [119]

Как только термоядерный синтез начался, нейтроны высокой энергии будут излучаться из реактивных областей плазмы, легко пересекая силовые линии магнитного поля из-за нейтральности заряда (см. Поток нейтронов ). Поскольку нейтроны получают большую часть энергии, они будут основным источником энергии для ИТЭР. [120] В идеале альфа-частицы будут расходовать свою энергию в плазме, нагревая ее еще больше. [121]

Внутренняя стенка защитной оболочки будет иметь 440 модулей бланкета, которые предназначены для замедления и поглощения нейтронов надежным и эффективным образом и, следовательно, защиты стальной конструкции и сверхпроводящих магнитов тороидального поля. [122] На более поздних стадиях проекта ИТЭР экспериментальные модули бланкета будут использоваться для тестирования воспроизводства трития для топлива из литийсодержащих керамических гальок, содержащихся в модуле бланкета, после следующих реакций:

1
0
п
+ 6
3
Ли
3
1
Т
+ 4
2
Он
1
0
п
+ 7
3
Ли
3
1
Т
+ 4
2
Он
+ 1
0
п

где нейтрон-реагент доставляется реакцией DT-синтеза. [123]

Энергия, поглощенная быстрыми нейтронами, извлекается и передается в теплоноситель первого контура. Затем эта тепловая энергия будет использоваться для питания турбины, вырабатывающей электричество, на реальной электростанции; в ИТЭР эта система производства электроэнергии не представляет научного интереса, поэтому тепло будет извлекаться и утилизироваться. [124]

Технический дизайн [ править ]

Чертеж токамака ИТЭР и комплексных систем завода

Вакуумный сосуд [ править ]

Поперечный разрез части планируемого термоядерного реактора ИТЭР.

Вакуумный сосуд является центральной частью машины ИТЭР: стальной контейнер с двойными стенками, в котором плазма удерживается с помощью магнитных полей.

ИТЭР вакуумный сосуд будет в два раза больше и в 16 раз тяжелее любого ранее изготовленного слитое судно: каждый из девять торы -образных сектора будет весить около 500 тонн на общую массу 5000 тонн. С учетом всех защитных и портовых конструкций это в сумме составляет 5 116 тонн. Его внешний диаметр составит 19,4 метра (64 фута), а внутренний 6,5 метра (21 фут). После сборки вся конструкция будет иметь высоту 11,3 метра (37 футов). [118]

Основная функция вакуумного сосуда - создание герметичного контейнера для плазмы. Его основные компоненты - это основное судно, конструкции порта и вспомогательная система. Главный сосуд представляет собой двустенную конструкцию с полоидальными и тороидальными ребрами жесткости между оболочками толщиной 60 миллиметров (2,4 дюйма) для усиления конструкции сосуда. Эти ребра также образуют проходы для охлаждающей воды. Пространство между двойными стенами заполнят щитовые конструкции из нержавеющей стали. Внутренние поверхности сосуда будут действовать как интерфейс с модулями родительского стада, содержащими компонент одеяла родительского стада. Эти модули будут обеспечивать защиту от нейтронов высокой энергии, образующихся в реакциях термоядерного синтеза, а некоторые из них также будут использоваться для концепций воспроизводства трития. [125]

Вакуумный сосуд имеет в общей сложности 44 отверстия, которые называются портами - 18 верхних, 17 экваториальных и 9 нижних портов, которые будут использоваться для операций дистанционного управления, диагностических систем, инжекции нейтрального луча и вакуумной откачки. Дистанционное управление необходимо из-за радиоактивной внутренней части реактора после останова, вызванного нейтронной бомбардировкой во время работы. [126]

Перед началом термоядерных реакций будет производиться вакуумная откачка, чтобы удалить все молекулы и создать необходимую низкую плотность, которая примерно в миллион раз ниже плотности воздуха. [127]

Одеяло заводчика [ править ]

В ИТЭР будет использоваться дейтерий-тритиевое топливо, и хотя дейтерия в природе много, тритий встречается гораздо реже, потому что это изотоп водорода с периодом полураспада всего 12,3 года, а природного трития на Земле всего около 3,5 кг. [128] Из-за этого ограниченного наземного снабжения тритием ключевым компонентом конструкции реактора ИТЭР является бланкет-размножитель. Этот компонент, расположенный рядом с вакуумным сосудом, служит для производства трития в результате реакции с нейтронами из плазмы. Есть несколько реакций, которые производят тритий внутри бланкета. [129] Литий-6 производит тритий посредством (n, t) реакций с замедленными нейтронами, в то время как Литий-7производит тритий посредством взаимодействия с нейтронами более высоких энергий через (n, nt) реакции. [130] [131]

Концепции бланкета-размножителя включают методы литиево-свинцового охлаждения с гелиевым охлаждением (HCLL), галечного слоя с гелиевым охлаждением (HCPB) и литиево-свинцового охлаждения с водяным охлаждением (WCLL). [132] Шесть различных систем воспроизводства трития, известных как тестовые бланкетные модули (TBM), будут протестированы в ИТЭР и будут иметь общую геометрию бокса. [133] Материалы для использования в качестве нейтронов гальки в концепции НСРВА включает литий метатитанат и лития ортосиликат . [134] Требования к материалам для размножения включают хорошее производство и извлечение трития, механическую стабильность и низкие уровни радиоактивной активации. [135]

Магнитная система [ править ]

ИТЭР основан на термоядерном синтезе с магнитным удержанием, который использует магнитные поля для удержания термоядерного топлива в плазменной форме. Магнитная система, используемая в токамаке ИТЭР, будет самой большой сверхпроводящей магнитной системой из когда-либо созданных. [136] Система будет использовать четыре типа магнитов для удержания плазмы: центральный соленоидный магнит, полоидальные магниты, катушки тороидального поля и корректирующие катушки. [117] Центральная катушка соленоида будет иметь высоту 18 метров, ширину 4,3 метра и вес 1000 тонн. [137] Он будет использовать сверхпроводящий ниобий-олово, чтобы выдерживать ток 45 кА и создавать пиковое поле более 13 тесла . [138] [139]

18 катушек тороидального поля также будут использовать ниобий-олово. Это самые мощные сверхпроводящие магниты из когда-либо созданных, с номинальной пиковой напряженностью поля 11,8 тесла и запасенной магнитной энергией 41 гигаджоуль . [140] В других магнитах ИТЭР с более низким полем (полоидальное поле и корректирующие катушки) в качестве сверхпроводящих элементов будет использоваться ниобий-титан . [141]

Дополнительное отопление [ править ]

Чтобы добиться термоядерного синтеза, частицы плазмы должны быть нагреты до температур, достигающих 150 миллионов ° C, и для достижения этих экстремальных температур необходимо использовать несколько методов нагрева. [142] Внутри самого токамака изменяющиеся магнитные поля вызывают эффект нагрева, но также требуется внешний нагрев. В ИТЭР будет три типа внешнего нагрева: [143]

  • Два инжектора нагревающего нейтрального пучка (HNB) на один миллион вольт , каждый из которых будет обеспечивать около 16,5 МВт горящей плазмы, с возможностью добавления третьего инжектора. Лучи генерируют электрически заряженные ионы дейтерия, которые ускоряются через пять решеток для достижения требуемой энергии 1 МВ, и лучи могут работать в течение всей длительности плазменного импульса, в общей сложности до 3600 секунд. [144] Прототип строится на испытательном стенде нейтрального луча (NBTF), [145] который был построен в Падуе , Италия. Также имеется нейтральный луч меньшего размера, который будет использоваться для диагностики, чтобы помочь обнаружить количество гелиевой золы внутри токамака. [146]
  • Система ионно-циклотронного резонансного нагрева (ICRH), которая вводит в плазму 20 МВт электромагнитной мощности, используя антенны для генерации радиоволн, которые имеют ту же скорость колебаний, что и ионы в плазме. [147]
  • Система электронного циклотронного резонансного нагрева (ECRH), которая нагревает электроны в плазме с помощью высокоинтенсивного пучка электромагнитного излучения. [148]

Криостат [ править ]

Криостат ИТЭР - это большая конструкция из нержавеющей стали массой 3850 тонн, окружающая вакуумный резервуар и сверхпроводящие магниты, с целью создания сверххолодной вакуумной среды. [149] Его толщина (от 50 до 250 миллиметров (2,0 - 9,8 дюйма)) позволит ему выдерживать нагрузки, вызванные атмосферным давлением, действующим на замкнутый объем в 8 500 кубических метров. [150] 9 июня 2020 года компания Larsen & Toubro завершила доставку и установку модуля криостата. [151] Криостат является основным компонентом комплекса токамаков, который расположен на сейсмически изолированном основании. [152] [153] [154]

Системы охлаждения [ править ]

Токамак ИТЭР будет использовать взаимосвязанные системы охлаждения для управления теплом, выделяемым во время работы. Большая часть тепла будет отводиться первичным контуром водяного охлаждения, который сам охлаждается водой через теплообменник во вторичном ограждении здания токамака. [155] Вторичный охлаждающий контур будет охлаждаться более крупным комплексом, включающим градирню, трубопровод длиной 5 км (3,1 мили), подающий воду из канала де Прованс, и бассейны, позволяющие охлаждать охлаждающую воду и проверять ее на химическое загрязнение. и тритий перед сбросом в реку Дюранс . Эта система должна будет рассеивать в среднем мощность450 МВт при работе токамака. [156] Система жидкого азота обеспечит дополнительную1300 кВт охлаждения до 80  К (-193,2 ° C; -315,7 ° F), а система с жидким гелием обеспечит75 кВт охлаждения до 4,5 K (−268,65 ° C; −451,57 ° F). Система с жидким гелием будет спроектирована, изготовлена, установлена ​​и введена в эксплуатацию компанией Air Liquide во Франции. [157] [158]

Местоположение [ править ]

Расположение Кадараш во Франции

Процесс выбора места для размещения ИТЭР был долгим и затяжным. Япония предложила участок в Роккашо , Аомори . [159] Были рассмотрены два европейских сайта, сайт Cadarache во Франции и сайт Vandellòs в Испании, но Европейский совет по конкурентоспособности назвал Caderache своим официальным кандидатом в ноябре 2003 года. [160] Кроме того, Канада объявила тендер на сайт в Кларингтоне. в мае 2001 года, но снялся с гонки в 2003 году. [161] [162]

С этого момента выбор был между Францией и Японией. 3 мая 2005 года ЕС и Япония договорились о процессе урегулирования их спора к июлю. На заключительной встрече в Москве 28 июня 2005 г. участвующие стороны договорились о строительстве ИТЭР в Кадараше, при этом Япония получила привилегированное партнерство, которое включало японского генерального директора проекта и финансовый пакет для строительства объектов в Японии. [163]

Fusion for Energy , агентство ЕС, отвечающее за европейский вклад в проект, находится в Барселоне , Испания. Fusion for Energy (F4E) - совместное предприятие Европейского союза по ИТЭР и развитию термоядерной энергии. По данным сайта агентства:

F4E отвечает за вклад Европы в ИТЭР, крупнейшее в мире научное партнерство, цель которого - продемонстрировать термоядерный синтез как жизнеспособный и устойчивый источник энергии. [...] F4E также поддерживает инициативы в области исследований и разработок в области термоядерного синтеза [...] [164]

В Падуе , Италия, строится испытательная установка нейтрального пучка ИТЭР, нацеленная на разработку и оптимизацию прототипа инжектора нейтрального пучка . [165] Это будет единственный объект ИТЭР за пределами площадки в Кадараше.

Большинство зданий ИТЭР будут или были облицованы чередующимся узором из отражающей нержавеющей стали и серого лакированного металла; это было сделано из эстетических соображений, чтобы здания гармонично вписывались в окружающую среду и помогали с теплоизоляцией. [166]

Участники [ править ]

В проекте ИТЭР участвуют восемь членов.

В настоящее время Соглашение ИТЭР подписали семь государств: Европейский Союз (через юридически обособленную организацию Евратом ), Китай , Индия , Япония , Россия , Южная Корея и США . [15]

Вследствие Брексита Великобритания формально вышла из Евратома 31 января 2020 года. Однако в соответствии с условиями Соглашения о торговле и сотрудничестве между ЕС и Великобританией Соединенное Королевство остается членом ИТЭР как часть Fusion for Energy после окончание переходного периода 31 декабря 2020 года. [167]

В 2007 году ИТЭР подписал Соглашение о сотрудничестве с Казахстаном . [71] [168] В марте 2009 года Швейцария, ассоциированный член Евратома с 1979 года, также ратифицировала присоединение страны к Европейскому внутреннему агентству Fusion for Energy в качестве третьей страны-члена. [169]

В 2016 году ИТЭР объявил о партнерстве с Австралией в целях «технического сотрудничества в областях, представляющих взаимную выгоду и интерес», но Австралия не стала полноправным членом. [70]

Таиланд также играет официальную роль в проекте после подписания соглашения о сотрудничестве между организацией ИТЭР и Таиландским институтом ядерных технологий в 2018 году. Соглашение предусматривает курсы и лекции для студентов и ученых в Таиланде и способствует развитию отношений между Таиландом и проектом ИТЭР. . [170]

Ранее Канада была исключена из числа полноправных членов из-за отсутствия финансирования со стороны федерального правительства. Недостаток финансирования также привел к тому, что Канада отказалась от заявки на площадку ИТЭР в 2003 году. Канада вновь присоединилась к проекту в 2020 году через соглашение о сотрудничестве, в котором основное внимание уделялось тритию и оборудованию, связанному с тритием. [72]

Работа ИТЭР контролируется Советом ИТЭР, который имеет право назначать старших сотрудников, вносить поправки в правила, принимать решения по бюджетным вопросам и разрешать дополнительным государствам или организациям участвовать в ИТЭР. [171] Нынешний председатель Совета ИТЭР - Вон Намкунг, [172], а генеральный директор ИТЭР - Бернар Биго .

Члены [ править ]

  •  Евросоюз
    •  Соединенное Королевство (как часть Fusion for Energy ) [167]
  •  Китай
  •  Индия
  •  Япония
  •  Россия
  •  Южная Корея
  •  Соединенные Штаты

Не члены [ править ]

  •  Австралия (через Австралийскую организацию ядерной науки и технологий (ANSTO) в 2016 г.) [173]
  •  Казахстан (через Национальный ядерный центр Казахстана в 2017 году) [173]
  •  Таиланд (через Таиландский институт ядерных технологий (TINT) в 2018 г.) [174]
  •  Канада (через правительство Канады в 2020 году, в основном на основе трития ) [175]

Финансирование [ править ]

В 2006 году соглашение ИТЭР было подписано исходя из ориентировочной стоимости в 5,9 млрд евро на десятилетний период. В 2008 году в результате анализа проекта смета была увеличена примерно до 19 миллиардов евро. [176] По состоянию на 2016 год, общая стоимость строительства и эксплуатации эксперимента, как ожидается, превысит 22 миллиарда евро [18] , что на 4,6 миллиарда евро больше оценки 2010 года [177] и на 9,6 миллиарда евро по сравнению с оценка на 2009 год. [178]

На конференции в июне 2005 г. в Москве участники сотрудничества ИТЭР согласовали следующее разделение финансовых взносов на этап строительства: 45,5% принимающим членом, Европейским Союзом, а остальное разделено между членами, не являющимися принимающими сторонами, на ставка 9,1% для Китая, Индии, Японии, Южной Кореи, Российской Федерации и США. [179] [180] [181] На этапах эксплуатации и деактивации Евратом будет вносить 34% общих затрат, [182] Япония и США - 13 процентов, а Китай, Индия, Корея и Россия - 10 процентов. [183]

Девяносто процентов взносов будет осуществляться «натурой» с использованием собственной валюты ИТЭР, расчетных единиц ИТЭР (IUA). [183] Хотя финансовый вклад Японии в качестве не принимающего члена составляет одну одиннадцатую от общей суммы, ЕС согласился предоставить ему особый статус, так что Япония предоставит две одиннадцатых исследовательского персонала в Кадараче и получит два-одиннадцатую часть исследовательского персонала в Кадараче. одиннадцатых строительных контрактов, в то время как взносы персонала и строительных компонентов Европейского Союза будут сокращены с пяти одиннадцатых до четырех одиннадцатых.

Вклад Америки в ИТЭР был предметом споров. Министерство энергетики США оценило общие затраты на строительство до 2025 года, включая взносы натурой, в 65 миллиардов долларов, хотя ИТЭР оспаривает этот расчет. [21] После сокращения финансирования ИТЭР в 2017 году Соединенные Штаты в конечном итоге удвоили свой первоначальный бюджет до 122 миллионов долларов в натуральной форме в 2018 году. [184] По оценкам, общий вклад в ИТЭР на 2020 год составил 247 миллионов долларов, сумма, которая является частью программы науки о термоядерной энергии Министерства энергетики США. [185]В соответствии со стратегическим планом, направленным на руководство американскими усилиями в области термоядерной энергии, который был одобрен в январе 2021 года, министерство энергетики США поручило Консультативному комитету по наукам о термоядерной энергии предположить, что США будут продолжать финансировать ИТЭР в течение десятилетнего периода. [186]

Поддержка европейского бюджета ИТЭР также менялась в ходе проекта. В декабре 2010 года сообщалось, что Европейский парламент отказался утвердить план стран-членов по перераспределению 1,4 миллиарда евро из бюджета для покрытия нехватки затрат на строительство ИТЭР в 2012–2013 годах. Закрытие бюджета на 2010 г. потребовало пересмотра этого плана финансирования, и Европейская комиссия (ЕК) была вынуждена выдвинуть предложение по бюджетной резолюции ИТЭР в 2011 г. [187] В конце концов, европейский вклад в ИТЭР на 2014 г. Период 2020 года был установлен на уровне 2,9 миллиарда евро. [188] Совсем недавно, в феврале 2021 года, Европейский совет одобрил финансирование ИТЭР в размере 5,61 миллиарда евро на период с 2021 по 2027 год. [189]

Критика [ править ]

Протест против ИТЭР во Франции, 2009 год. Строительство объекта ИТЭР началось в 2007 году, но проект столкнулся с задержками и перерасходом бюджета. В 2005 году Всемирная ядерная ассоциация заявила, что синтез «пока что представляет собой непреодолимые научные и инженерные проблемы». [190]

Проект ИТЭР подвергался критике за такие проблемы, как его дизайн и тот факт, что его бюджет отвлекал ресурсы от других энергетических проектов.

В 1999 г. возникла ранняя техническая проблема, заключающаяся в том, что нейтроны с энергией 14,1 МэВ, произведенные в реакциях синтеза, повредят материалы, из которых построен реактор. [191] Вопрос состоял в том, чтобы определить, можно ли и каким образом спроектировать стенки реактора, чтобы они прослужили достаточно долго, чтобы сделать коммерческую электростанцию ​​экономически жизнеспособной в присутствии интенсивной нейтронной бомбардировки. В бельгийской лаборатории ядерных исследований SCK CEN в настоящее время проводятся исследования с использованием таких материалов, как вольфрам, чтобы лучше противостоять воздействию нейтронов. В течение двух лет различные материалы испытывались в средах, подобных ИТЭР. Пострадиационные исследования должны быть завершены к 2022 году. [192]Связанная с этим проблема для будущей коммерческой термоядерной электростанции заключается в том, что нейтронная бомбардировка вызовет радиоактивность в самом материале реактора. [193] Таким образом, техническое обслуживание и снятие с эксплуатации коммерческого реактора может быть трудным и дорогостоящим. Другой вопрос заключался в том, будут ли сверхпроводящие магниты повреждаться потоками нейтронов. [194] Для исследования этой проблемы планируется создание нового специального исследовательского центра IFMIF . [195]

Другой источник беспокойства связан с интерполяцией базы данных параметров токамаков за 2013 год, которая показала, что энергетическая нагрузка на диверторы токамака будет в пять раз выше ожидаемой ранее величины для ИТЭР и намного больше для реальных реакторов, генерирующих электроэнергию. Учитывая, что прогнозируемая энергетическая нагрузка на дивертор ИТЭР уже будет очень высокой, эти новые результаты привели к новым инициативам по тестированию конструкции. [196] Один из таких испытательных центров, установка Divertor Tokamak Test (DTT) в Италии, продвигается вперед [197] , однако другой объект, Advanced Divertor eXperiment (ADX), еще не получил никакого финансирования. [198]

Ряд исследователей термоядерного синтеза, работающих над системами, не являющимися токамаками, например, независимый ученый по термоядерному синтезу Эрик Лернер , утверждали, что другие проекты термоядерного синтеза будут составлять лишь часть стоимости ИТЭР и могут стать потенциально более жизнеспособным и / или экономически эффективным путем к термоядерному синтезу. власть. [199] Многие критики, такие как Дэниел Джассби, обвиняют исследователей ИТЭР в нежелании решать технические и экономические потенциальные проблемы, создаваемые схемами термоядерного синтеза токамаков. [200]Ожидаемая стоимость ИТЭР выросла с 5,9 млрд евро до более чем 20 млрд евро, а сроки эксплуатации на полной мощности были перенесены с первоначальной оценки 2016 года на 2025 год. Однако реализация проекта была значительно отложена на стадии проектирования, так как результат целенаправленного решения о децентрализации его проектирования и производства между 35 государствами-участниками, что привело к беспрецедентной сложности, но соответствующей первоначальным целям ИТЭР по созданию знаний и опыта, а не просто производству энергии. [2]

Одна французская антиядерная ассоциация, Sortir du nucléaire (Выход из ядерной энергии), учредительный устав которой подписали более 900 других групп, заявила, что ИТЭР представляет опасность, потому что ученые еще не знали, как манипулировать высоким уровнем энергии. -энергетические изотопы водорода дейтерия и трития, используемые в процессе термоядерного синтеза. [201] Однако другая французская экологическая ассоциация, Association des Ecologistes Pour le Nucléaire (AEPN), приветствует проект ИТЭР как важную часть реакции на изменение климата. [2]

Когда в 2005 году Франция была объявлена ​​местом реализации проекта ИТЭР, несколько видных европейских экологов выразили свое несогласие с проектом. Ребекка Хармс , член Комитета по промышленности, исследованиям и энергетике Европейского парламента по вопросам экологии и EFA , заявила Euractiv в июле 2005 года, что «в следующие 50 лет ядерный синтез не решит проблемы изменения климата и не гарантирует безопасность наших источников энергии. В той же статье 2005 года депутат французской Партии зеленых Ноэль Мамерзаявил, что более конкретные усилия по борьбе с современным глобальным потеплением будут проигнорированы в результате ИТЭР: «Это не хорошие новости для борьбы с парниковым эффектом, потому что мы собираемся вложить десять миллиардов евро в проект, имеющий срок 30–50 лет, когда мы даже не уверены, что он будет эффективен. [202]

Ответы на критику [ править ]

Сторонники считают, что большая часть критики ИТЭР вводит в заблуждение и неточна, в частности, утверждения о «внутренней опасности» эксперимента. Заявленные цели для проекта коммерческой термоядерной электростанции состоят в том, чтобы количество образующихся радиоактивных отходов было в сотни раз меньше, чем в реакторе деления, и чтобы он не производил долгоживущих радиоактивных отходов, и что это невозможно для любых такой реактор должен подвергнуться крупномасштабной цепной реакции безудержного управления . [203] Прямой контакт плазмы с внутренними стенками ИТЭР может привести к ее загрязнению, немедленному охлаждению и остановке процесса термоядерного синтеза. Кроме того, количество топлива, содержащегося в камере термоядерного реактора (полграмма дейтериево-тритиевого топлива [204]) достаточно только для поддержания импульса термоядерного горения от нескольких минут до часа самое большее, тогда как реактор деления обычно содержит топливо на несколько лет. [205] Кроме того, будут внедрены некоторые системы детритирования, так что при уровне запасов топливного цикла около 2 кг (4,4 фунта) ИТЭР в конечном итоге потребуется рециркулировать большое количество трития, а оборот на порядки выше, чем любой предыдущий тритиевый завод по всему миру. [206]

В случае аварии (или саботажа) ожидается, что термоядерный реактор выбрасывает гораздо меньше радиоактивного загрязнения, чем обычная ядерная станция деления. Кроме того, термоядерная энергия ИТЭР имеет мало общего с технологией ядерного оружия и не производит расщепляющиеся материалы, необходимые для создания оружия. Сторонники отмечают, что крупномасштабная термоядерная энергия сможет производить надежную электроэнергию по запросу и с практически нулевым загрязнением (не образуются газообразные побочные продукты CO 2 , SO 2 или NO x ).

По мнению исследователей демонстрационного реактора в Японии, термоядерный генератор должен появиться в 2030-х годах, но не позднее 2050-х годов. Япония реализует свою собственную исследовательскую программу с несколькими действующими объектами, которые изучают несколько путей термоядерного синтеза. [207]

Только в Соединенных Штатах годовой объем продаж электроэнергии составляет 210 миллиардов долларов США. [208] В период с 1990 по 1999 год в электроэнергетический сектор Азии было привлечено 93 миллиарда долларов США в виде частных инвестиций. [209] Эти цифры учитывают только текущие цены. Сторонники ИТЭР утверждают, что инвестиции в исследования сейчас следует рассматривать как попытку получить гораздо большую будущую прибыль, и исследование влияния инвестиций ИТЭР на экономику ЕС в 2017-18 годах пришло к выводу, что `` в среднесрочной и долгосрочной перспективе , вероятно, будет положительная отдача от инвестиций от обязательств ЕС в отношении ИТЭР ». [210]Кроме того, мировые инвестиции в ИТЭР в размере менее 1 миллиарда долларов США в год не являются несовместимыми с параллельными исследованиями других методов производства электроэнергии, которые в 2007 году составили 16,9 миллиарда долларов США. [211] Отвечая на вопрос о растущей стоимости проекта ИТЭР, инвестиционный банкир Дэниел Аллен заявил, что для технологии, которая может «произвести революцию в будущем», бюджет в 20 миллиардов евро или даже 40 миллиардов евро (самая высокая оценка) составляет: арахис ". [2]

Сторонники ИТЭР подчеркивают, что единственный способ проверить идеи противостояния интенсивному потоку нейтронов - это экспериментально подвергнуть материалы этому потоку, что является одной из основных задач ИТЭР и IFMIF [204], и обе установки будут жизненно важны для это усилие. [212] Целью ИТЭР является изучение научных и технических вопросов, связанных с потенциальными термоядерными электростанциями. Практически невозможно получить удовлетворительные данные о свойствах материалов, которые, как ожидается, будут подвергаться интенсивному потоку нейтронов, и ожидается, что горящая плазма будет иметь свойства, совершенно отличные от свойств плазмы, нагретой извне. [213]Сторонники утверждают, что для ответа на эти вопросы требуется эксперимент ИТЭР, особенно в свете огромных потенциальных преимуществ. [214]

Более того, основное направление исследований с помощью токамаков было развито до такой степени, что теперь возможно предпринять предпоследний шаг в исследованиях физики плазмы магнитного удержания с помощью самоподдерживающейся реакции. В программе исследований токамака недавние достижения, посвященные управлению конфигурацией плазмы, привели к достижению значительного улучшения удержания энергии и давления, что снижает прогнозируемые затраты на электроэнергию от таких реакторов в два раза до значения всего около 50. % больше прогнозируемой стоимости электроэнергии от современных легководных реакторов . [215]Кроме того, прогресс в разработке усовершенствованных конструкционных материалов с низкой активацией поддерживает перспективу создания экологически безопасных термоядерных реакторов, а исследования альтернативных концепций локализации дают надежду на будущие улучшения в области локализации [216]. Наконец, сторонники утверждают, что другие потенциальные заменители реакторов ископаемое топливо имеет свои собственные экологические проблемы. Солнечная , ветровая и гидроэлектростанция имеют очень низкую удельную мощность на поверхности по сравнению с преемником ITER DEMO, который при мощности 2000 МВт будет иметь плотность энергии, превышающую даже большие электростанции деления. [217]

Безопасность проекта регулируется в соответствии с французскими и европейскими правилами ядерной энергетики. В 2011 году Французское управление по ядерной безопасности (ASN) вынесло положительное заключение, а затем на основании Закона Франции о ядерной прозрачности и безопасности заявка на лицензирование была подвергнута общественному запросу, что позволило широкой общественности подавать запросы на информацию о безопасности проекта. . Согласно опубликованным оценкам безопасности (одобренным ASN), в худшем случае утечки реактора выбросы радиоактивности не превысят 1/1000 естественного радиационного фона, и не потребуется эвакуация местных жителей. Вся установка включает ряд стресс-тестов для подтверждения эффективности всех барьеров.Все реакторное здание построено на почти 500 сейсмических подвесных колоннах, а весь комплекс расположен почти на 300 м над уровнем моря. В целом, чрезвычайно редкие события, такие как 100-летнее наводнение близлежащей реки Дюранс и землетрясения продолжительностью 10 000 лет, были приняты во внимание при проектировании безопасности комплекса, и соответствующие меры безопасности являются частью проекта.[2]

В период с 2008 по 2017 год только в экономике ЕС благодаря проекту было создано 34 000 рабочих лет. Предполагается, что в период 2018–2030 годов это принесет еще 74 000 человеко-лет работы и 15,9 млрд евро валовой стоимости. [2]

Похожие проекты [ править ]

Предшественниками ITER были EAST , SST-1 , KSTAR , JET , [218] и Tore Supra . [219] Подобные реакторы включают Wendelstein 7-X . [220] Россия разрабатывает токамак Т-15МД параллельно с его участием в ИТЭР. Другие запланированные и предлагаемые термоядерные реакторы включают DEMO , [221] NIF , [222] HiPER , [223] и MAST , [224] SST-2 [225], а также CFETR (China Fusion Engineering Test Reactor ), аТокамак 200 МВт . [226] [227] [228] [229]

См. Также [ править ]

  • Атом для мира (стратегия научной дипломатии эпохи холодной войны США)
  • План Баруха (послевоенная попытка США интернационализировать расщепление ядер)
  • COLEX процесс (разделение изотопов)
  • EAST (экспериментальный усовершенствованный сверхпроводящий токамак)
  • SST-1 (токамак) (стационарный сверхпроводящий токамак)
  • Fusenet , Европейская образовательная сеть Fusion, 2008-2013 гг.
  • Fusion for Energy , внутреннее агентство, отвечающее за управление вкладами ЕС в проект ИТЭР
  • Предлагается Международная установка по облучению термоядерных материалов , строительство не начато
  • Испытательная установка нейтрального пучка ИТЭР , установка, посвященная разработке прототипа инжектора нейтрального пучка ИТЭР
  • JT-60 , японская программа магнитного синтеза
  • KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research), один из первых исследовательских токамаков в мире, в котором используются полностью сверхпроводящие магниты.
  • Национальный центр зажигания , инерционное удержание с помощью лазеров
  • Атомная энергетика во Франции
  • Научная дипломатия
  • Сферический токамак для производства энергии
  • Wendelstein 7-X (немецкий экспериментальный термоядерный реактор) - стелларатор

Ссылки [ править ]

  1. ^ Проект ИТЭР . EFDA, Европейское соглашение о развитии термоядерного синтеза (2006 г.).
  2. ^ Б с д е е г ч я J Классенс, Мишель (2020). ИТЭР: гигантский термоядерный реактор: перенос Солнца на Землю . Коперник. ISBN 978-3030275808.
  3. ^ Tirone, Джонатан (29 октября 2019). «В погоне за безграничной энергией с самой большой в мире реакцией синтеза» . Bloomberg Businessweek . Нью-Йорк, США: Bloomberg LP . Проверено 20 марта 2021 года .
  4. ^ a b Мид, Дейл (2010). «50 лет исследований в области термоядерного синтеза». Ядерный синтез . 50 (1): 014004. Bibcode : 2010NucFu..50a4004M . DOI : 10.1088 / 0029-5515 / 50/1/014004 . ISSN 0029-5515 . 
  5. ^ "Что будет делать ИТЭР?" . ИТЭР . Проверено 20 марта 2021 года .
  6. ^ МАГАТЭ (12 сентября 2018 г.). «Техническая основа ИТЭР» . Проверено 12 сентября 2018 года . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  7. ^ «ИТЭР, реактор во Франции, может поставлять энергию термоядерного синтеза уже в 2045 году» . Экономист . Лондон, Англия: The Economist Group. 4 мая 2019 . Проверено 20 марта 2021 года .
  8. ^ "Что такое Iter" . Синтез энергии . Проверено 20 марта 2021 года .
  9. Овертон, Томас (1 июня 2020 г.). «Энергия синтеза приходит, и, возможно, раньше, чем вы думаете» . Мощность . Роквилл, Мэриленд, США: Power Group . Проверено 20 марта 2021 года .
  10. ^ «Факты и цифры» . ИТЭР . Проверено 25 ноября 2017 года .
  11. Пол Ринкон (24 апреля 2014 г.). «Британский центр по установлению рекордов ядерного синтеза» . BBC . Проверено 20 марта 2021 года .
  12. ^ «Источник питания» . ИТЭР . Проверено 25 ноября 2017 года .
  13. ^ "Будет ли ИТЭР производить больше энергии, чем потребляет?" . www.jt60sa.org . Проверено 12 сентября 2018 года .
  14. Фонтан, Генри (27 марта 2017 г.). «Мечта о чистой энергии по очень высокой цене» . Нью-Йорк, США: The New York Times . Проверено 20 марта 2021 года .
  15. ^ a b «Члены ИТЭР» . ИТЭР . Проверено 20 марта 2021 года .
  16. ^ «Началось строительство комплекса« Токамак ИТЭР »» . Nuclear Engineering International. 24 июня 2013 . Проверено 20 марта 2021 года .
  17. Пол Ринкон (28 июля 2020 г.). «ИТЭР: начинается сборка крупнейшего в мире ядерного термоядерного проекта» . BBC . Проверено 20 марта 2021 года .
  18. ^ а б Де Клерк, Герт (7 октября 2016 г.). «Строительство термоядерного реактора ИТЭР ускоряется по мере увеличения сметы» . Лондон, Англия: Рейтер . Проверено 20 марта 2021 года .
  19. Хатт, Розамонд (14 мая 2019 г.). «Ученые только что приблизились к тому, чтобы заставить ядерный синтез работать» . Всемирный экономический форум . Проверено 20 марта 2021 года .
  20. ^ Классенс Мишель (29 мая 2020). «Прорыв в термоядерном реакторе ИТЭР открывает путь к источнику энергии, который может изменить ход цивилизации» . Нью-Йорк, США: Newsweek . Проверено 20 марта 2021 года .
  21. ^ a b Крамер, Дэвид (16 апреля 2018 г.). «ИТЭР оспаривает оценку затрат Министерства энергетики на термоядерный проект» . Физика сегодня . Колледж-Парк, Мэриленд, США: Американский институт физики . Проверено 20 марта 2021 года .
  22. ^ Клери, Daniel (27 июня 2013). «Внутри самого дорогого научного эксперимента в истории» . Популярная наука . Винтер-Парк, Флорида, США: Bonnier Corporation . Проверено 20 марта 2021 года .
  23. Коэн, Ариэль (7 августа 2020 г.). «ИТЭР, крупнейший в мире проект ядерного синтеза: большой шаг вперед» . Forbes . Нью-Йорк, США: Integrated Whale Media . Проверено 20 марта 2021 года .
  24. ^ Паризи, Джейсон; Болл, Джастин (2019). Будущее термоядерной энергии . Сингапур: World Scientific. ISBN 978-1-78634-542-4.
  25. ^ "Франция получает ядерный термоядерный завод" . BBC. 28 июня 2005 . Проверено 20 марта 2021 года .
  26. ^ "Демонстрационная силовая установка: DEMO" . EUROfusion . Проверено 20 марта 2021 года .
  27. ^ «Соглашение о более широком подходе» . Iter.org . Проверено 23 сентября 2018 года .
  28. ^ "Что такое ядерный синтез?" .
  29. ^ "Зеленый свет для проекта ядерного синтеза" . Новый ученый . Лондон, Англия: Daily Mail и General Trust. 21 ноября 2006 . Проверено 30 марта 2021 года .
  30. ^ "Что такое ядерный синтез?" . Институт физики плазмы им . Макса Планка . Проверено 20 марта 2021 года .
  31. Делберт, Кэролайн (23 февраля 2021 г.). «Это топливо собирается привести в действие самый большой в мире термоядерный реактор» . Популярная наука . Винтер-Парк, Флорида, США: Bonnier Corporation . Проверено 20 марта 2021 года .
  32. ^ "Термоядерное топливо" . ИТЭР. Проверено 24 октября 2011 года.
  33. Гибни, Элизабет (22 февраля 2021 г.). «Топливо для крупнейшего в мире термоядерного реактора ИТЭР готово к тестовой эксплуатации» . Природа . Лондон, Англия: Springer Nature Group . Проверено 20 марта 2021 года .
  34. ^ "Китай запускает проект по выращиванию трития в Итере" . Лондон, Англия: Мировые ядерные новости. 17 марта 2021 . Проверено 20 марта 2021 года .
  35. ^ Отруби Пат (18 мая 2020). «Совершенствование селекции трития для демонстрации и не только» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР . Проверено 20 марта 2021 года .
  36. ^ "Является ли ядерный синтез ответом?" . Неделя . Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Адам Даб. 22 февраля 2021 . Проверено 29 марта 2021 года .
  37. ^ a b «Зеленый свет для проекта ядерного синтеза» . Новый ученый . 21 ноября 2006 . Проверено 13 сентября 2009 года .
  38. ^ Brumfiel, Geoff (7 июля 2010). «Фонды ЕС на исследования будут направлены на термоядерный реактор» . Природа . Лондон, Англия: Springer Nature Group . Проверено 20 марта 2021 года .
  39. ^ Клери, Daniel (16 июня 2016). «Мегапроект Fusion подтверждает 5-летнюю отсрочку, сокращает расходы» . Наука . Вашингтон, округ Колумбия, США: Американская ассоциация развития науки . Проверено 20 марта 2021 года .
  40. ^ Guguen, Гийом (31 июля 2020). «Энергия искусственного солнца: проект термоядерного реактора направлен на получение чистой энергии» . Франция 24 . Париж, Франция: France Médias Monde . Проверено 20 марта 2021 года .
  41. ^ "Солнечная энергия с разницей, поскольку начинается сборка ядерного синтеза ИТЭР" . Рейтер . Лондон, Англия: Рейтер. 28 июля 2020 . Проверено 20 марта 2021 года .
  42. Кэррингтон, Дэмиен (28 июля 2020 г.). «Крупнейший в мире ядерный термоядерный проект начинает сборку во Франции» . Хранитель . Лондон, Англия: Guardian Media Group . Проверено 20 марта 2021 года .
  43. ^ "Путь к слиянию" . Физика природы . Лондон, Англия: Springer Nature Group. 20 августа 2020 . Проверено 28 августа 2020 .
  44. ^ "Что такое ИТЭР?" . ИТЭР . Проверено 20 марта 2021 года .
  45. ^ «История термоядерного синтеза» . EUROfusion . Проверено 20 марта 2021 года .
  46. ^ «Почему ЕС поддерживает исследования и инновации в области синтеза» . Европейская комиссия . Проверено 20 марта 2021 года .
  47. Натан, Стюарт (3 января 2019 г.). «За пределами ИТЭР: следующие шаги в области термоядерной энергии» . Инженер . Лондон, Англия: Группа Марка Аллена . Проверено 28 августа 2020 .
  48. ^ Клери, Дэниел (2013). Кусочек Солнца: поиски термоядерной энергии . Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Abrams Press. п. 243-44. ISBN 1468304933.
  49. ^ Образовательный фонд ядерной науки, Inc. (октябрь 1992 г.). «Вестник ученых-атомщиков» . Бюллетень ученых-атомщиков: наука и общественные дела . Образовательный фонд ядерной науки, Inc .: 9 -. ISSN 0096-3402 . 
  50. ^ Braams, CM; Стотт, ЧП (2010). Ядерный синтез: полвека исследований термоядерного синтеза с магнитным удержанием . Ядерный синтез: полвека исследований термоядерного синтеза с магнитным удержанием / Cm Braams and PE Stott. Бристоль; Филадельфия: Иоп; C2002 . С. 250–. Bibcode : 2002nfhc.book ..... B . ISBN 978-0-7503-0705-5.
  51. Арну, Роберт (16 ноября 2015 г.). «Зачат в Женеве, родился в Рейкьявике, крестился в Вене» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР . Проверено 20 марта 2021 года .
  52. ^ a b c Робинсон, Марк (10 октября 2020 г.). «Сотрудничество в области большой науки; уроки глобального управления и лидерства» . Глобальная политика . Хобокен, Нью-Джерси, США: Уайли-Блэквелл . Проверено 28 марта 2021 года .
  53. Bonner, Елена (1 декабря 2005 г.). «Сахаров - создатель токамака» . Физика сегодня . Колледж-Парк, Мэриленд, США: Американский институт физики . Проверено 20 марта 2021 года .
  54. ^ "Пора вставать" . Обзоры природы Физика . Лондон, Англия: Springer Nature Group. 5 июня 2019 . Проверено 28 августа 2020 .
  55. ^ «Инициатива ИТЭР» . EUROfusion. 3 июля 2005 . Проверено 20 марта 2021 года .
  56. ^ "Совместное советско-американское заявление о встрече на высшем уровне в Женеве" . Президентская библиотека и музей Рональда Рейгана. 21 ноября 1985 . Проверено 20 марта 2021 года .
  57. ^ a b c Хардинг, Тодд К .; Ханна, Мелани; Орбах, Раймонд Л. (3 сентября 2012 г.). «Международное сотрудничество в области термоядерной энергии: ИТЭР как пример науки и дипломатии» . Наука и дипломатия . Вашингтон, округ Колумбия, США: Центр научной дипломатии AAAS . Проверено 28 марта 2021 года .
  58. ^ "Информационные бюллетени МАГАТЭ" . Проверено 20 марта 2021 года .
  59. ^ Shimomura, Y .; Aymar, R .; Чуянов, В .; Huguet, M .; Паркер, Р. "Обзор ИТЭР" (PDF) . Вена, Австрия: МАГАТЭ . Проверено 20 марта 2021 года .
  60. ^ «Краткое изложение окончательного отчета по проекту ИТЭР» (PDF) . Вена, Австрия: МАГАТЭ. 1 июля 2001 . Проверено 20 марта 2021 года .
  61. Гриффит, Сабина (19 декабря 2007 г.). «Обновленная конструкция ИТЭР» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР . Проверено 20 марта 2021 года .
  62. ^ Ван, Хунъи; Ху, Инань (8 января 2008 г.). «Китай внесет 1,4 миллиарда долларов на строительство ядерного реактора» . China Daily . Пекин, Китай: Информационное бюро Государственного совета коммунистической партии Китая . Проверено 20 марта 2021 года .
  63. ^ "Южная Корея присоединяется к исследовательскому проекту термоядерной энергии" . Энергетика . Талса, Оклахома, США: Clarion Events. 2 июля 2003 . Проверено 20 марта 2021 года .
  64. ^ «Вклад Индии в ИТЭР» . Проверено 20 марта 2021 года .
  65. ^ "Франция получает ядерный термоядерный завод" . BBC. 28 июня 2005 . Проверено 20 марта 2021 года .
  66. Батлер, Деклан (29 июня 2005 г.). «Япония утешилась контрактами, поскольку Франция заманивает в ловушку термоядерный проект» . Природа . Лондон, Англия: Springer Nature Group . Проверено 20 марта 2021 года .
  67. ^ "Государства подписывают пакт о ядерной энергии" . BBC News . 21 ноября 2006 . Проверено 5 мая 2010 года .
  68. ^ "Организация ИТЭР" . Проверено 20 марта 2021 года .
  69. ^ "Австралийские ученые подписывают историческое соглашение с ИТЭР, следующим шагом термоядерного эксперимента" . Канберра, Австралия: Австралийский национальный университет. 30 сентября 2016 . Проверено 20 марта 2021 года .
  70. ^ a b "Добро пожаловать, Австралия!" . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР. 3 октября 2016 . Проверено 20 марта 2021 года .
  71. ^ a b «ИТЭР подписывает соглашение о сотрудничестве с Казахстаном» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР. 12 июня 2017 . Проверено 20 марта 2021 года .
  72. ^ a b «Канада соглашается участвовать в термоядерном проекте ИТЭР» . Мировые ядерные новости . Лондон, Англия: Всемирная ядерная ассоциация. 21 октября 2020 . Проверено 20 марта 2021 года .
  73. О'Салливан, Кевин (28 июля 2020 г.). «Крупнейший в мире ядерный термоядерный проект начинает новую фазу во Франции» . The Irish Times . Дублин, Ирландия: Irish Times Trust . Проверено 20 марта 2021 года .
  74. ^ «Управление» . Проверено 20 марта 2021 года .
  75. Батлер, Деклан (21 ноября 2014 г.). «Новый начальник ИТЭР встряхнет неисправный термоядерный реактор» . Природа . Лондон, Англия: Springer Nature Group . Проверено 20 марта 2021 года .
  76. ^ "Бернард Биго принимает второй срок" . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР. 28 января 2019 . Проверено 20 марта 2021 года .
  77. ^ "Что такое ИТЭР?" . Проверено 20 марта 2021 года .
  78. ^ "Что будет делать ИТЭР?" . Проверено 20 марта 2021 года .
  79. ^ "Строительство ИТЭР" . ИТЭР . Проверено 1 апреля 2021 года .
  80. ^ Стейси, Уэстон (2010). Поиски термоядерного реактора: отчет инсайдера семинара INTOR . Оксфорд, Англия: Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780199733842.
  81. Арну, Роберт (15 декабря 2008 г.). «ИНТОР: Международный термоядерный реактор, которого никогда не было» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР . Проверено 20 марта 2021 года .
  82. ^ "Женевский саммит" . Вехи в истории проекта ИТЭР . ИТЭР. Ноября 1985 . Проверено 12 сентября 2012 года .
  83. ^ a b http://www.iter.org/doc/www/content/com/Lists/list_items/Attachments/484/annual_report_2007.pdf
  84. ^ "Начало строительства комплекса токамаков" Итэр " . Лондон, Англия: Мировые ядерные новости. 13 декабря 2013 . Проверено 20 марта 2021 года .
  85. ^ a b Тайди, Алиса (28 июля 2020 г.). «Крупнейший в мире ядерный термоядерный проект создается во Франции» . Евроньюс . Проверено 28 июля 2020 .
  86. Делберт, Кэролайн (28 апреля 2020 г.). «30 лет спустя этот термоядерный реактор Big Boy почти готов к включению» . Популярная механика . Винтер-Парк, Флорида, США: Bonnier Corporation . Проверено 20 марта 2021 года .
  87. ^ «Факты и цифры» . Проверено 12 сентября 2018 года .
  88. ^ "История ИТЭР" . Проверено 2 апреля 2021 года .
  89. ^ «На пути к ИТЭР: вехи» . Проверено 12 сентября 2018 года .
  90. ^ «На пути к ИТЭР: вехи» . Проверено 12 сентября 2018 года .
  91. ^ «На пути к ИТЭР: вехи» . Проверено 12 сентября 2018 года .
  92. ^ a b c «Одобрено! Совет дает проекту зеленый свет для продолжения» . ИТЭР и не только. Фазы ИТЭР . ИТЭР. Сентября 2012 года архивации с оригинала на 22 сентября 2012 года . Проверено 12 сентября 2012 года .
  93. ^ "Вехи проекта" . Проверено 2 апреля 2021 года .
  94. ИТЭР (19 ноября 2015 г.). «Проект ИТЭР успешно развивается, несмотря на задержки» (PDF) . Проверено 20 января +2016 .
  95. ^ Первые компоненты машины попадают в ИТЭР . Декабрь 2015, ИТЭР.
  96. ^ Клери, Daniel (19 ноября 2015). «Термоядерный проект ИТЭР должен занять как минимум на 6 лет больше, чем планировалось» . Наука . Проверено 16 февраля +2016 .
  97. ^ a b Когда начнутся эксперименты? ИТЭР. По состоянию на апрель 2018 г.
  98. ^ "Полностью сформированная корона" . Проверено 27 июля 2019 .
  99. ^ «Волшебный момент» - Криостат готов на 60% » . 23 июля 2019.
  100. ^ «Промышленная веха | Корея завершила первый сектор создания вакуумных сосудов» . ИТЭР . Дата обращения 16 ноября 2020 .
  101. ^ " ' Скрестил пальцы.' Поскольку проект термоядерного синтеза ИТЭР является важной вехой, руководитель размышляет о последствиях пандемии " . 27 мая 2020.
  102. ^ «Первая сварка на вакуумном сосуде» . Проверено 26 октября 2020 года .
  103. ^ «Q2-22: Все сектора вакуумной камеры в яме» . Проверено 27 июля 2019 .
  104. ^ «Q4-23: Начать установку центрального соленоида» . Проверено 27 июля 2019 .
  105. ИТЭР (22 июня 2017 г.). «20-е заседание Совета ИТЭР признает значительный прогресс проекта в соответствии с базовыми показателями 2016 года» (PDF) . Проверено 25 июня 2017 года .
  106. ^ Бэнкс, Майкл (2017). «Совет ИТЭР одобрил новый« базовый »график». Мир физики . 30 (1): 12. Bibcode : 2017PhyW ... 30a..12B . DOI : 10.1088 / 2058-7058 / 30/1/28 . ISSN 0953-8585 . 
  107. ^ «Совет ИТЭР одобряет обновленный график проекта по дейтериево-тритиевой операции» (PDF) . ИТЭР .
  108. ^ «Ядерный синтез» . Государственный университет Джорджии . Проверено 29 января 2021 года .
  109. ^ Национальный исследовательский совет. Энергия переходного периода: 1985 - 2010 гг . Вашингтон, округ Колумбия, США: National Academies Press.
  110. ^ "Ядерный синтез в Protostars" . Юниверсити-Парк, Пенсильвания, США: Государственный колледж Земли и минералов Пенсильвании . Проверено 20 марта 2021 года .
  111. ^ «Основы энергетики» . Лейпциг, Германия: Universität Leipzig . Проверено 20 марта 2021 года .
  112. ^ «Криогеника» . Проверено 20 марта 2021 года .
  113. ^ «Достижение идеальных условий термоядерного синтеза» . EUROfusion . Проверено 28 марта 2021 года .
  114. ^ "Достижение 150 000 000 ° C" . Проверено 1 апреля 2021 года .
  115. ^ «Новые открытия могут помочь приручить быстрые ионы в термоядерной плазме» . Роквилл, Мэриленд, США: Science Daily. 21 октября 2019 . Проверено 20 марта 2021 года .
  116. ^ "Удержание плазмы" . Проверено 1 апреля 2021 года .
  117. ^ a b Клери, Дэниел (29 сентября 2011 г.). «Магнитные вызовы для ИТЭР» . Мир физики . Бристоль, Великобритания: Издательство IOP . Проверено 29 марта 2021 года .
  118. ^ a b «Вакуумный сосуд» . Проверено 1 апреля 2021 года .
  119. ^ Knaster, Хуан; Хейдингер, Роланд; О'Хира, Сигеру (11 января 2016 г.). «IIFMIF / EVEDA: Итоги испытаний материалов» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР . Проверено 20 марта 2021 года .
  120. ^ "Заставляя это работать" . Проверено 1 апреля 2021 года .
  121. ^ Ураган, О.А.; Каллахан, Д.А.; Йеманс, К. (11 апреля 2016 г.). «Термоядерная плазма с ограничением по инерции, в которой преобладает самонагревание альфа-частиц» . Физика природы . Лондон, Англия: Springer Nature Group . Проверено 28 августа 2020 .
  122. ^ «Одеяло» . Проверено 1 апреля 2021 года .
  123. ^ "Fusion Ceramics" . Карлсруэ, Германия: Технологический институт Карлсруэ . Проверено 20 марта 2021 года .
  124. ^ «Перемещение 10 тонн воды в секунду» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР. 23 сентября 2019 . Проверено 28 марта 2021 года .
  125. Гриффит, Сабина (20 ноября 2009 г.). «ИТЭР и Европа подписывают соглашение о закупках вакуумных сосудов» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР . Проверено 20 марта 2021 года .
  126. ^ "Очень международное усилие" . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР. 17 июня 2019 . Проверено 28 марта 2021 года .
  127. ^ "Вакуумная система" . Проверено 1 апреля 2021 года .
  128. ^ «Тритий: сложное топливо для термоядерного синтеза» . EUROfusion . Проверено 20 марта 2021 года .
  129. ^ "Разведение трития" . Проверено 2 апреля 2021 года .
  130. ^ Арну, Роберт. «Тритий: превращение свинца в золото» . ИТЭР Mag 14 . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР . Проверено 20 марта 2021 года .
  131. ^ Indah, Rosidah M .; Заки, Сууд; Путранто, Язид (30 сентября 2015 г.). «Оптимизация воспроизводства трития и анализа защиты плазмы в термоядерном реакторе ИТЭР» . Колледж-Парк, Мэриленд, США: AIP Publishing . Проверено 20 марта 2021 года .
  132. ^ Federici, G .; Boccaccini, L .; Cismondi, F .; Гаспаротто, М .; Poitevin, Y .; Рикапито, И. (1 апреля 2019 г.). «Обзор стратегии дизайна племенного одеяла ЕС как неотъемлемой части проекта DEMO» . Fusion Engineering and Design . Амстердам, Нидерланды: Эльзевир . Проверено 20 марта 2021 года .
  133. Джанкарли, Лучано (7 ноября 2016 г.). «Комитет рассматривает ход работы над модулями тестовых бланкетов» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР . Проверено 20 марта 2021 года .
  134. ^ Ханаор, ДАХ; Колб, MHH; Gan, Y .; Камлах, М .; Вязальщица, Р. (2014). «Синтез смешанных фаз в системе Li 2 TiO 3 -Li 4 SiO 4 на основе раствора ». Журнал ядерных материалов . 456 : 151–161. arXiv : 1410,7128 . Bibcode : 2015JNuM..456..151H . DOI : 10.1016 / j.jnucmat.2014.09.028 . S2CID 94426898 . 
  135. ^ Ган, Y; Эрнандес, Ф; и другие. (2014). "Термический анализ дискретных элементов твердого бланкета для размножения ЕС, подвергнутого нейтронному облучению". Наука и технология термоядерного синтеза . 66 (1): 83–90. arXiv : 1406.4199 . Bibcode : 2014arXiv1406.4199G . CiteSeerX 10.1.1.748.6005 . DOI : 10.13182 / FST13-727 . S2CID 51903434 .  
  136. ^ "Магниты" . Проверено 2 апреля 2021 года .
  137. ^ Dulon, Криста (7 ноября 2016). «Упаковка удара» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР . Проверено 12 марта 2010 года .
  138. ^ «Первый модуль получает чистый список здоровья» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР. 1 февраля 2021 . Проверено 12 марта 2010 года .
  139. ^ «Элементы поддержки Кейджа Прибытие» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР. 1 февраля 2021 . Проверено 12 марта 2010 года .
  140. ^ "Первый магнит ИТЭР прибывает в этом году" . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР. 7 января 2019 . Проверено 12 марта 2021 года .
  141. ^ «Корректирующие катушки: от квалификации к производству» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР. 6 марта 2017 . Проверено 12 марта 2021 года .
  142. ^ "Достижение 150 000 000 ° C" . Проверено 1 апреля 2021 года .
  143. ^ "Внешние системы отопления" . Проверено 2 апреля 2021 года .
  144. Арну, Роберт (8 апреля 2019 г.). «Система, которая заставляет токамак казаться маленьким» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР . Проверено 20 марта 2021 года .
  145. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 10 октября 2016 года . Проверено 9 октября +2016 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  146. ^ Чакраборти, Арун; Bandyopadhyay, Индранил (9 июля 2010 г.). «Разработка диагностического нейтрального луча ИТЭР» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР . Проверено 20 марта 2021 года .
  147. ^ Отруби, Pat (13 января 2020). «Как накачать 20 МВт мощности в 1 грамм плазмы» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР . Проверено 20 марта 2021 года .
  148. ^ "Электронный циклотронный нагрев" . США ИТЭР . Ок-Ридж, Теннесси: US ITER . Проверено 20 марта 2021 года .
  149. ^ «Криостат» . Проверено 2 апреля 2021 года .
  150. ^ "Ядерный синтез побеждает Ларсена и Тубро" . 12 сентября 2012 . Проверено 2 января 2013 года .
  151. ^ "Основное основание криостата производства L&T установлено в крупнейшем в мире проекте ядерного синтеза во Франции" . Зи Бизнес . 9 июня 2020 . Проверено 10 июня 2020 .
  152. ^ https://www.iter.org/newsline/130/173
  153. ^ https://www.iter.org/construction/TKMFoundations
  154. ^ https://www.iter.org/newsline/204/1010
  155. Арну, Роберт (27 января 2020 г.). «От реки до капель и тумана» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР . Проверено 20 марта 2021 года .
  156. ^ «Охлаждающая вода» . Проверено 2 апреля 2021 года .
  157. ^ "Крупнейшая в мире криогенная установка, которая будет установлена ​​в термоядерном реакторе ИТЭР" . Всемирный доклад науки. Декабрь 2012 . Проверено 31 декабря 2012 года .
  158. ^ «Контракт на 83 миллиона евро подписан для завода по производству жидкого гелия» . Проверено 31 декабря 2012 года .
  159. ^ "Пора Японии сиять?" . Природа . Лондон, Англия: Springer Nature Group. 26 февраля 2004 . Проверено 28 августа 2020 .
  160. ^ «Совет принял единогласное решение относительно места европейского кандидата на ИТЭР» . Европейская комиссия . Проверено 20 марта 2021 года .
  161. Перейти ↑ Dalton, Rex (10 мая 2001 г.). «Канада делает ставку на проект термоядерной энергии» . Природа . Лондон, Англия: Springer Nature Group . Проверено 20 марта 2021 года .
  162. ^ Brumfiel, Geoff (30 октября 2003). «Канада готовится закрыть проект термоядерного синтеза» . Природа . Лондон, Англия: Springer Nature Group . Проверено 20 марта 2021 года .
  163. ^ "Европа побеждает Японию на приз ИТЭР" . Мир физики . Бристоль, Великобритания: IOP Publising. 28 июня 2005 . Проверено 29 марта 2021 года .
  164. ^ Веб-сайт ЕС Fusion for Energy . Fusionforenergy.europa.eu (19 апреля 2007 г.). Проверено 21 мая 2013.
  165. ^ Сайт Consorzio RFX архивации 1 сентября 2009 в Wayback Machine , где ITER Нейтральная Beam Test Facility является хозяином
  166. Арну, Роберт (17 июня 2013 г.). «Зеркало, зеркало на платформе» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР . Проверено 20 марта 2021 года .
  167. ^ a b Кобленц, Лабан (27 января 2020 г.). «Великобритания останется частью ИТЭР» . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР . Проверено 11 января 2021 года .
  168. ^ «Казахстан предлагает присоединиться к международному проекту термоядерной энергии» . РИА Новости . Проверено 14 июля 2007 года .
  169. ^ «Швейцария официально принимает участие в ИТЭР» . iter.org. 29 мая 2009г . Дата обращения 1 мая 2014 .
  170. ^ "Королевская принцесса со страстью к науке" . Лента новостей ИТЭР . Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция: ИТЭР. 17 декабря 2018 . Проверено 11 января 2021 года .
  171. ^ "Совет ИТЭР, высший авторитет ИТЭР" . ITER.org.
  172. ^ «Вон Намкунг возглавил Совет ИТЭР» (PDF) . ITER.org. 12 января 2016 . Проверено 23 ноября 2016 года .
  173. ^ a b «ЧЛЕНЫ ИТЭР» . ИТЭР.
  174. ^ "Визит | Королевская принцесса со страстью к науке" . ИТЭР . Дата обращения 16 ноября 2020 .
  175. ^ «Сотрудничество | Канада возвращается к столу» . ИТЭР . Дата обращения 16 ноября 2020 .
  176. ^ "Европейское совместное предприятие по ИТЭР и развитию термоядерной энергии" . Европейский парламент . Проверено 20 марта 2021 года .
  177. ^ « Страны-члены ЕС соглашаются с нехваткой финансирования ИТЭР» , BBC, 13 июля 2010 г.
  178. ^ " Fusion колеблется из-за резкого роста цен" , BBC, 17 июня 2009 г. (по состоянию на 18 июня 2009 г.).
  179. Амос, Джонатан (14 октября 2010 г.). «Контракт на ключевой компонент термоядерного реактора ИТЕР» . BBC News . Проверено 21 мая 2013 года .
  180. ^ ИТЭР - Наш вклад . Европа (веб-портал). Проверено 21 мая 2013 года.
  181. ^ Длительный спор по ИТЭР завершается в пользу Франции . Пресс-релиз Европейской комиссии. Cordis.europa.eu (28 июня 2005 г.). Проверено 21 мая 2013 года.
  182. ^ ITER и термоядерных исследований пресс - релиз . Europa (веб-портал), 5 мая 2011 г. Дата обращения 19 ноября 2011 г.
  183. ^ a b «Часто задаваемые вопросы» . ИТЭР . Проверено 28 июля 2020 .
  184. De Clercq, Geert (26 марта 2018 г.). «Проект ядерного синтеза ИТЭР позволяет избежать задержек, поскольку США удваивают бюджет» . Лондон, Англия: Рейтер . Проверено 28 марта 2021 года .
  185. Чо, Адриан (8 декабря 2020 г.). «Американские физики объединились вокруг амбициозного плана строительства термоядерной электростанции» . Наука .
  186. ^ "Панель DOE Fusion одобряет долгосрочный план" . Колледж-Парк, Мэриленд, США: AIP Publishing. 7 января 2021 . Проверено 20 марта 2021 года .
  187. ^ План финансирования ядерного синтеза отклонен парламентом ЕС , BBC, 16 декабря 2010 г. (по состоянию на 19 декабря 2010 г.).
  188. Перейти ↑ Mitev, Lubomir (27 ноября 2013 г.). «Европейская комиссия предлагает варианты финансирования ИТЭР» . Брюссель, Бельгия: NucNet . Проверено 20 марта 2021 года .
  189. ^ «Термоядерная энергия: Совет одобряет финансирование ИТЭР» . Европейский Совет. 22 февраля 2021 . Проверено 20 марта 2021 года .
  190. ^ Всемирная ядерная ассоциация (2005). «Ядерная термоядерная энергия» . Архивировано из оригинального 24 июня 2009 года.
  191. ^ Cambi, G .; Cepraga, DG; Frisoni, M .; Карлони, Ф. (1999). «Воздействие нейтронного излучения на материалы первой стенки / бланкета ИТЭР-ЭДА и ИТЭР-РУ». 18-й симпозиум IEEE / NPSS по термоядерной инженерии. Материалы симпозиума (№ по каталогу 99CH37050) . п. 330. DOI : 10,1109 / FUSION.1999.849850 . ISBN 978-0-7803-5829-4. S2CID  135821789 .
  192. ^ "Испытания термоядерных материалов градом нейтронов" . EUROfusion. 2 февраля 2021 . Проверено 20 марта 2021 года .
  193. ^ "Комплекс горячей камеры" . Проверено 2 апреля 2021 года .
  194. Перейти ↑ Weber, HW (1 июня 2011 г.). «Радиационное воздействие на компоненты сверхпроводящего термоядерного магнита» . Международный журнал современной физики . Сингапур: World Scientific . Проверено 20 марта 2021 года .
  195. ^ "IFMIF - Международная установка по облучению термоядерных материалов" . IFMIF / EVEDA . Проверено 20 марта 2021 года .
  196. ^ Инновации - это ключ от ИТЭР к ДЕМО. Декабрь 2013 Порколаб. Массачусетский технологический институт
  197. ^ "Испытательный стенд DTT Divertor Tokamak" . Стенд ДТТ «Дивертор Токамак» . Проверено 20 марта 2021 года .
  198. ^ «ADX: Расширенный эксперимент с диверторами» . Центр науки о плазме и термоядерного синтеза . Проверено 20 марта 2021 года .
  199. ^ "Космология и термоядерная энергия" . LPPFusion . Проверено 20 марта 2021 года .
  200. ^ Выданный Jassby, Daniel (14 февраля 2018). «ИТЭР - это демонстрация… недостатков термоядерной энергии» . Бюллетень ученых-атомщиков . Чикаго, Иллинойс, США . Проверено 2 апреля 2021 года .
  201. ^ "L'Enquête publique est terminée mais la mobilization contre le projet ITER se poursuit" . Réseau Sortir du nucléaire (на французском языке) . Проверено 28 июля 2020 .
  202. ^ «Определения термоядерной науки и технологии - горящая плазма» . Центр науки о плазме и термоядерного синтеза . Проверено 4 апреля 2021 года .
  203. ^ Келли, Эанна (18 мая 2018). «Руководитель ИТЭР: Я не доживу до того, чтобы увидеть преимущества термоядерного синтеза, но я помогу нам их достичь» . Наука Бизнес . Брюссель, Бельгия . Проверено 2 апреля 2021 года .
  204. Комментарии к критике магнитного синтеза , Вестон М. Стейси, Технологический институт Джорджии, март 1999 г.
  205. ^ Хан, Aneeqa (1 марта 2021). «Ядерный синтез: построить звезду на Земле сложно, поэтому нам нужны более качественные материалы» . Разговор . Мельбурн, Австралия . Проверено 2 апреля 2021 года .
  206. ^ "Демонстрационные термоядерные реакторы" . Синтез энергии . Европейское совместное предприятие по ИТЭР и развитию термоядерной энергии . Проверено 17 ноября 2008 года .
  207. ^ "EFDA-JET" . EFDA . 2009. Архивировано из оригинала 23 июля 2009 года . Проверено 29 мая 2009 года .
  208. ^ "Торе Супра" . CEA . Архивировано из оригинального 15 ноября 2012 года.
  209. ^ "Wendelstein 7-X" . Max-Planck-Institut für Plasmaphysik . 3 апреля 2009 года Архивировано из оригинального 21 мая 2009 . Проверено 29 мая 2009 года .
  210. ^ "За пределами ИТЭР" . iter.org. Архивировано из оригинального 20 мая 2009 года.
  211. ^ "Национальная лаборатория зажигания и фотонная наука" . Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса . Проверено 29 мая 2009 года .
  212. ^ "HiPER" . HiPER Project. 2009 . Проверено 29 мая 2009 года .
  213. ^ "МАЧТА" . Мега-амперный сферический токамак . 2010. Архивировано из оригинального 13 февраля 2010 года . Проверено 1 февраля 2010 года .
  214. Перейти ↑ Srinivasan, R. (2015). «Прогресс в проектировании термоядерного реактора SST-2» . Материалы тридцатого национального симпозиума по плазменной науке и технологиям: Сборник тезисов .
  215. ^ "Встреча физиков" (PDF) . www-naweb.iaea.org .
  216. ^ Чжэн Jinxing (2013). «Концептуальный дизайн сверхпроводящей магнитной системы CFETR на основе различных портов обслуживания». Fusion Engineering and Design . 88 (11): 2960–2966. DOI : 10.1016 / j.fusengdes.2013.06.008 .
  217. ^ Песня, YT; Wu, ST; Li, JG; Ван, Б.Н.; Ван, YX; Fu, P .; Ye, МОЙ; Чжэн, JX; Лу, К .; Gao, X .; Лю, С.М.; Лю, XF; Lei, MZ; Peng, XB; Чен, Ю. (1 марта 2014 г.). «Концептуальный проект машины CFETR Tokamak». IEEE Transactions по науке о плазме . 42 (3): 503–509. Bibcode : 2014ITPS ... 42..503S . DOI : 10.1109 / TPS.2014.2299277 . S2CID 24159256 . 
  218. ^ "Информация о встрече" (PDF) . aries.ucsd.edu . Архивировано из оригинального (PDF) 25 ноября 2015 года . Проверено 17 августа 2015 года .

Дальнейшее чтение [ править ]

Классенс, Мишель. (2020). ИТЭР: гигантский термоядерный реактор: Солнце на Земле . Springer.

Клери, Дэниел. (2013). Кусочек солнца . Джеральд Дакворт и Ко.

ИТЭР. (2018). План исследований ИТЭР в рамках поэтапного подхода (уровень III - предварительная версия) . ИТЭР.

Венделл Хортон-младший, К. и Садруддин Бенкадда. (2015). Физика ИТЭР . World Scientific.

Внешние ссылки [ править ]

  • Официальный сайт
  • Житель Нью-Йорка, 3 марта 2014, Звезда в бутылке, Раффи Хатчадурян
  • С архивными материалами, собранными профессором МакКреем, относящимися к раннему этапу развития ИТЭР (1979–1989 гг.), Можно ознакомиться в Историческом архиве Европейского Союза во Флоренции.
  • Видео "Путь к Новой Энергии" (23:24) на YouTube, RT, 6 мая 2014 года.
  • Роли хоста и не хоста в проекте ИТЭР. Июнь 2005 г. Соглашение о более широком подходе с Японией.
  • Fusion Electricity - Дорожная карта для реализации термоядерной энергии EFDA 2012 - 8 миссий, ИТЭР, план проекта с зависимостями, ...