понедельник, 20 октября 2014 г.

Термоядерный реактор ITER - Солнце на земле!

Сегодняшняя статья будет на тему не касающуюся ГНБ или бестраншейных технологий, а о таком доступном и привычном явлении как электричество(считается, что именно благодаря ему, за всего лишь 100 лет человечество сделало такой большой рывок в прогрессе), а точнее его производстве.

Я сделал подборку интересных фотографий и хочу немного рассказать о строительстве ITER — самого сложного технического сооружения в истории человечества.

ITER относится к термоядерным реакторам типа «токамак» — тороидальная установка для магнитного удержания плазмы с целью достижения условий, необходимых для протекания управляемого термоядерного синтеза. В вакуумной камере ядра дейтерия и трития сливаются, с образованием ядра гелия (альфа-частица) и высокоэнергетического нейтрона. Плазма в токамаке удерживается не стенками камеры, а комбинированным магнитным полем — тороидальным внешним и полоидальным полем тока.

Простыми словами - плазму в ядре машины доведут до 150 млн ° С (только вдумайтесь - до 150 000 000 ° C !!!) и начнут получать доступную по цене и экологически чистую энергию.

Основная конструкция состоит из 10 млн деталей. Это больше, чем в Большом адронном коллайдере. Общий вес комплекса Токамак оценивается в 360 тысяч тонн. Инженеры называют сооружение «паззлом из 10 миллионов частей».

Плюсы термоядерного реактора:
* Изобилие топлива: запасы дейтерия в воде океанов неисчерпаемы, содержание лития в земной коре в 200 раз больше, чем урана.
* Радиационная биологическая опасность термоядерных реакторов примерно в тысячу раз ниже, чем реакторов деления.
* Отсутствие CO2, горных выработок, возможность размещения реактора в любом месте.
* Отсутствие «тяжелых» радиоактивных отходов, которые могли бы быть использованы для изготовления «грязных» бомб.
* Физическая невозможность разгона («взрыва») реактора.

Схема реактора ИТЭР: габаритные размеры реактора ~ 40 х 40 метров; 1 – центральный соленоид (индуктор); 2 – катушки полоидального магнитного поля; 3 – катушка тороидального магнитного поля; 4 – вакуумная камера; 5 – криостат; 6 – дивертор
В термоядерном реакторе физически невозможен «разгонный» (взрывной) характер
процесса. Безопасность термоядерного реактора обеспечивается за счет реализации концепции
глубоко эшелонированной защиты, основанной на применении трехступенчатой системы физических барьеров на пути распространения ионизирующего излучения, радиоактивных и токсических веществ в окружающую среду, системы мер по защите физических барьеров и сохранению их эффективности, а также по защите персонала, населения и окружающей среды.
Проект ИТЭР отвечает следующему требованию безопасности: при любых авариях
уровень воздействия на окружающую среду не требует эвакуации населения.

В амбициозном международном проекте принимают участие ЕС, Китай, Россия, США и другие страны. Термоядерный реактор, предложенный советскими физиками в 1985 году, был согласован на встрече президентов Рейгана и Горбачёва. С тех пор шла подготовка и проектирование, в 2001 году подготовлен технический проект, а в 2005 году страны-участники определились с местом строительства — окрестности города Кадараш на юге Франции.

Одни из самых крупных компонентов термоядерного реактора делает подрядчик CNIM. Он занимался судостроением, прежде чем переключился на точное машиностроение. Расположение завода в Ла-Сейн-сюр-Мер в пригороде Тулона (Франция) на побережье является преимуществом, потому что некоторые из компонентов настолько громоздки, что их можно транспортировать только морем.

В одном из цехов гигантское сверло пробивает каналы в D-образных стальных петлях размером около 20 метров. Они изготовлены из особо прочной стали, так что карбидовые свёрла приходится менять каждые 8 минут.
Семь таких петель прикрепляются друг к другу, чтобы сформировать один из многих магнитов, контролирующих плазму при температуре 10 млн °C в вакуумной камере.

Впрочем, до этого ещё далеко. Сначала нужно переправить петли на завод в городе Специя на севере Италии, там другой подрядчик внедрит до 700 метров сверхпроводящего кабеля в каждую из них. Потом их перевезут в Венецию, там ещё одна фирма Simic завершит сборку готовых катушек тороидального поля. Каждая катушка будет весить как полностью загруженный самолёт «Боинг-747». Компания Simic привлечена и к производству других петель, так что им приходится сделать круговое путешествие в Специю и обратно.

Руководство ITER изначально избрало такую стратегию, когда подрядчики борются за контракты, а разные детали одного узла иногда производятся на разных континентах.

Строительство очень серьезное и дорогостоящее, до запуска и коммерческой реализации проекта еще как говорится: "надо дожить", но будем надеяться на лучшее :)

Дальше идет подборка фотографий с строительства токамак + видео-клип. Надеюсь, Вам будет интересно.


Готовые катушки отвозят во французский порт, где 800 тонн загружают на 352-колёсный транспортёр. Он медленно тянет груз до места строительства ITER в 104 км от побережья.












































Почитайте другие похожие по тематике статьи



Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...