Статьи: Строительство и ремонт Всё для дома Инструменты и оборудование

Проблемы и перспективы использования энергии ядерного синтеза

Главными факторами, определяющими перспективность того или иного энергетического источника, являются имеющийся запас используемых природных ресурсов и количество образующихся вредных отходов. Термоядерные электростанции, основанные на реакциях синтеза, предложенные А. Д.Сахаровым могут не только заменить большую часть современных источников энергии, главными из которых являются тепловые электростанции, основанные на сжигании нефти, газа и угля, но и увеличить производство энергии в десятки раз до уровня, соответствующего потребностям человечества. Запасов термоядерного топлива при этом хватит на десятки миллионов лет. Работающие в настоящее время атомные электростанции, основанные на реакциях деления изотопов урана, плутония или тория, имеют значительно меньшие энергетические ресурсы.

Другое дело обстоит с использованием энергоресурсов, которые дает нам сама "мать-природа". Однако для того, чтобы получить возможность использовать недра и воду из месторождения, необходимо получить специальное разрешение, подробнее узнать о котором можно узнать на сайте ukrgeoinvest.com.ua

Реакции термоядерного синтеза


Наиболее простой для реализации является реакция синтеза гелия из ядер тяжелого водорода — дейтерия и трития.

Дейтерий можно достаточно дешево выделять из тяжелой воды, содержащейся как примесь в обычной воде в довольно большом количестве 0,015 %.

Запасы его в мировом океане практически безграничны. Трития в природе не существует. Его нужно получать в ядерных реакциях из лития с участием бериллия, роль которого состоит в размножении нейтронов для расширенного воспроизводства трития. Для этой цели возможно также использование свинца и некоторых других элементов. Запасы этих металлов, хотя и ограничены, но также довольно велики. Указанные ядерные реакции можно осуществлять в самом реакторе при использовании нейтронных потоков.

Труднее осуществима реакция слияния двух ядер дейтерия. Две ветви этой реакции идут с равной вероятностью. Ее привлекательность связана со снятием ограничения в запасах лития, бериллия и свинца и в отсутствии необходимости широкомасштабного, миллионы тон в год, развития металлургии этих металлов для обеспечения быстрого ввода термоядерных электростанций в строй.

Важными являются экологические аспекты энергетики. В реакции синтеза в качестве горючего используется — радиоактивный газ тритий, с периодом полураспада 12 лет и с малой энергией электронов 18 кэВ. Продуктом реакции является нерадиоактивный гелий, однако, под действием потока нейтронов возникает наведенная радиоактивность в конструктивных элементах реактора. В реакторах деления атомных станций также существуют большие потоки нейтронов и наведенная радиоактивность, но она составляет лишь малую часть общей радиоактивности, основной вклад в которую вносят осколки от деления ядер урана. Подсчитано, что в термоядерном реакторе на основе реакции наработанная радиоактивность, измеряемая в Кюри, при равной выработке энергии в 300 раз меньше, чем в атомных электростанциях, использующих реакции деления.

В реакции синтеза двух ядер дейтерия) исходное топливо не радиоактивно, образующийся радиоактивный изотоп Т почти полностью выгорает в реакции (1), которая в горячей плазме идет с большей вероятностью, чем (2). Благодаря тому, что не требуется производства трития, нет необходимости наращивать число нейтронов, и накопленная в конструктивных материалах активность уменьшается еще в 4 раза.


1236 просмотров
Поделиться в социальных сетях
Подписаться на группу ВКонтакте


Читайте также:

Комментарии к статье Проблемы и перспективы использования энергии ядерного синтеза