Kurchatov-instituttet utførte den fysiske lanseringen av en dypt modernisert hybrid termonukleær reaktor T-15MD. Det eksperimentelle oppsettet er ment for forskning og utvikling av lovende teknologier, som deretter kan brukes i innenlandske og internasjonale prosjekter.
Høytidelig seremoni
Lanseringen av mega-enheten T-15MD, bygget ved Flyktninghjelpen "Kurchatov Institute", fant sted 18. mai. I lys av prosjektets store betydning ble lanseringen gjennomført som en del av en høytidelig seremoni med deltagelse av statsminister Mikhail Mishustin, utdannings- og vitenskapsminister Valery Falkov og andre tjenestemenn. Gjestene ble betrodd å trykke på den symbolske startknappen.
I følge statsministeren er T-15MD-reaktoren et bevis på det høye teknologiske nivået i landet vårt. Lanseringen var en stor begivenhet, ikke bare for Russland, men for hele verden. M. Mishustin bemerket også at etableringen av en ny pålitelig og kraftig energikilde vil bidra til videreutvikling av mange næringer.
President for Kurchatov Institute Mikhail Kovalchuk sa at russisk vitenskap er i stand til å forske videre på termonukleær energi. Dette krever modernisering av forsknings- og produksjonsgrunnlaget. Tidligere var landet i stand til å gjennomføre slike prosjekter uten utenlandsk bistand, uavhengig produsere alle nødvendige produkter og komponenter.
Ledelsen for det internasjonale termonukleære prosjektet ITER så lanseringen av T-15MD via videolink. Konsernsjef Bernard Bigot takket den russiske regjeringen for god hjelp fra vår ITER -enhet. Den russiske industrien på sin side mottok takknemlighet for den høye kvaliteten på teknologiene som ble implementert i det felles prosjektet.
Etter dyp modernisering
T-15 toroidalt plasmamagnetisk innesperringsanlegg ble bygget ved Kurchatov-instituttet på slutten av 1980-tallet. Ved fremstillingen ble de eksisterende designene av T-10M-reaktoren brukt. Siden 1988 har det blitt utført forskjellige plasmainnesperringsforsøk på det nye T-15-anlegget. På den tiden var den sovjetiske installasjonen en av de største og mektigste i verden.
Til tross for alle vanskelighetene i denne perioden, ble det forsket regelmessig fram til midten av nittitallet. I 1996-98. mega-enheten T-15 har gjennomgått den første moderniseringen. Designet på reaktoren ble avsluttet, og programmet for fremtidig forskning ble også justert. Nå var installasjonen planlagt å bli brukt til å teste løsninger og ideer foreslått for implementering i det internasjonale prosjektet ITER.
I 2012 ble T-15-reaktoren midlertidig avviklet i forbindelse med planer om en dyp modernisering. Som en del av dette prosjektet skulle tokamak motta et nytt elektromagnetisk system, et nytt vakuumkammer, etc. De økte energibehovet skulle oppfylles av et nytt strømforsyningssystem. Faktisk dreide det seg om en radikal omstrukturering av den eksisterende installasjonen med utskifting av alle viktige systemer.
Den viktigste moderniseringen av reaktoren under T-15MD-prosjektet ble fullført i fjor, hvoretter igangkjøringsarbeidet begynte. Nylig ble oppdateringsprosessen vellykket fullført - og en fysisk lansering fant sted. Samtidig stopper ikke utviklingsprosessen for den vitenskapelige og tekniske basen. I april ble det kjent at i 2021-24. eksisterende tokamak vil bli supplert med nye systemer for forskjellige formål.
Disse tiltakene vil bidra til å forme det endelige utseendet på T-15MD mega-installasjonen og få alle nødvendige evner. Full igangkjøring, som tillater alle nødvendige eksperimenter, vil finne sted i 2024.
Nye prinsipper
I løpet av moderniseringen mottok T-15MD-reaktoren en rekke nye systemer, men dens generelle arkitektur og driftsprinsipper gjennomgikk ikke grunnleggende endringer. Som før må tokamak lage og vedlikeholde et plasmafilament ved hjelp av et magnetfelt. Reaktoren danner en glødetråd med et sideforhold på 2, 2 og en plasmastrøm på 2 MA i et magnetfelt på 2 T. Kontinuerlig driftstid - opptil 30 s.
Modernisering 2021-24 vil foregå i to etapper. Som en del av den første vil tre raske atominjektorer med en total effekt på 6 MW og fem 5 MW gyrotron installeres på T-15MD. Deretter vil et system for lavere hybridoppvarming og vedlikehold av plasmastrømmen, samt et ion-syklotronvarmesystem med en kapasitet på henholdsvis 4 og 6 MW, bli introdusert.
Som et resultat av moderniseringen ble reaktoren hybrid. I spesielle rom i den såkalte. teppet er foreslått å plassere atombrensel - thorium -232 brukes som det. Under driften av reaktoren må drivstoffet forsinke den høyenergiske nøytronstrømmen som kommer fra ledningen. I dette tilfellet blir thorium-232 omdannet til uran-233.
Den resulterende isotopen kan brukes som drivstoff for atomkraftverk. I denne rollen er det ikke dårligere enn tradisjonelt uran-235, men det kan sammenlignes positivt med en kortere halveringstid for avfall. Ytterligere fordeler er forbundet med det faktum at thorium er mer rikelig i jordskorpen og er betydelig billigere enn uran.
I teorien kan en hybrid tokamak også brukes til å overføre avfall på høyt nivå. Uran-238 eller andre komponenter i brukt atombrensel kan konverteres til andre isotoper, inkl. for produksjon av nye drivstoffaggregater. En annen brukstilfelle for et hybridanlegg er å bygge et kraftverk. I dette tilfellet må et kjølevæske sirkulere i teppet, noe som sikrer overføring av energi til generatoren.
Dermed tillater det utviklede og implementerte utseendet til hybridreaktoren å løse flere problemer samtidig. Den kan brukes til kraftproduksjon, så vel som til frigjøring av atombrensel eller avfallsbehandling. Forskere må bekrefte virkeligheten av en slik drift av reaktoren, samt bestemme dens virkelige ytelse, inkl. økonomisk.
Mål og perspektiver
De viktigste designløsningene til tokamak og prinsippene for driften er godt studert og utarbeidet. Dette gjør det mulig å designe nye, mer effektive reaktorer, i tillegg til å utføre eksperimenter for å få virkelige tekniske, energimessige og økonomiske resultater. Dette er oppgavene som kan løses ved hjelp av den moderniserte hybrid mega-installasjonen T-15MD.
Den fysiske oppstarten av den nye reaktoren har funnet sted, men dens fullverdige og fullskala drift vil bli mulig først i 2024, når produksjon og installasjon av nye systemer er fullført. Dette betyr at i midten av tiåret vil det være eksperimenter som vil gi nødvendig informasjon. Det vil gjøre det mulig å bestemme de mest lønnsomme måtene å utvikle hele retningen, og ikke bare innenfor rammen av russisk vitenskap, men også i det internasjonale programmet ITER.
Dermed mottar våre forskere det mest moderne vitenskapelige utstyret, og dermed muligheten til å fortsette dristige eksperimenter med blikk på fremtiden. Det er fullt mulig at denne gangen vil ny forskning ende med de ønskede resultatene, takket være at menneskeheten vil få en fundamentalt ny energikilde, og Russland igjen vil vise det høyeste potensialet i sin vitenskap.
