Энергия синтеза как приоритет для развития китайской энергетики

chiny24.com 1 год назад

Китайское правительство объявило, что контролируемый ядерный синтез является приоритетным направлением развития для будущей энергетики. Поэтому он решил закрепить распределенную научно-исследовательскую работу по созданию термоядерного реактора.

Ведущим предприятием в этом процессе была назначена Китайская национальная ядерная корпорация (chin. 中国). communicatitude munacticales), которая наряду с 25 другими компаниями (такими как China Aerospace Science and Industry Corporation Limited (chin. 中国国天 ordination munistance) и Государственная сетевая корпорация Китая (chin. 国). munistance), научно-исследовательскими институтами и четырьмя университетами 29.12.2023 подписала соглашение о создании China New Fusion Energy Co., Ltd. (chin. 中国). resources).

Целью этой компании является проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, ведущих к строительству так называемого «искусственного солнца».

Первый прототип коммерческого термоядерного реактора должен быть построен к 2035 году, а использование этой технологии в больших масштабах в коммерческих целях должно состояться не позднее 2050 года.

Контролируемый ядерный синтез является идеальным решением для глобального спроса на дешевую и «зеленую» энергию. С этой целью Китай должен развивать высококачественную энергетическую отрасль, используя преимущества своей центральной системы управления для концентрации национальных ресурсов в этом ключевом проекте. Основатели China New Fusion Energy Co., Ltd. рассмотрели следующие вопросы:

высокотемпературные сверхпроводящие магниты,
материалы для строительства термоядерного реактора и
Высокопроизводительное хранение энергии.

Они также решили создать инновационный фонд, который наряду с государственными ресурсами будет поддерживать работу этой новой компании.

В настоящее время в Китае существует два ведущих центра исследований и испытаний термоядерного синтеза:

Юго-западный институт физики (chin. )♥)) при Китайской национальной ядерной корпорации;
Институт физики плазмы Китайской академии наук в Хэфэе (chin. 中国天).).).

Целью этих двух институтов является не только проведение исследований и разработка новых технологий, но, прежде всего, ускорение коммерциализации технологий термоядерного синтеза.

Реакция синтеза представляет собой явление объединения (синтеза) двух более легких атомных ядер в одно более тяжелое. В результате синтеза появляется огромное количество энергии. Эта реакция происходит при очень высоких температурах (100 миллионов градусов по Цельсию и более) — их производством является «искусственное солнце». При таких температурах ядерное топливо приобретает форму плазмы, которая является очень хорошим проводником тока. Плазма может быть «заключена» в сильное магнитное поле, создаваемое специальными магнитами. В этом поле заряженные частицы вращаются вокруг линии поля. Кроме того, они могут двигаться параллельно линии поля, но если эти линии закрыты, то частица оказывается в ловушке. Наиболее продвинутыми устройствами, использующими это явление, являются токамаки.

Упрощение всей идеи заключается в том, чтобы воспламенить «искусственное солнце» (которое требует огромного количества энергии), нагреть газ, содержащий изотопы водорода (дейтерий, тритий), чтобы оно приняло форму плазмы, улавливало плазму в магнитном поле (что опять же требует огромного количества энергии), пока не отреагируют легкие яички, ядра трития и ядра дейтерия, в результате чего образуется ядро гелия, свободный нейтрон и большое количество энергии. Достаточно большой, чтобы некоторые из них реагировали, и избыток питал электрическую сеть.

Эта технология (разработанная учёными в СССР в 1950-х годах) имеет много надежд, поскольку использование термоядерного синтеза в энергетике имело бы множество преимуществ:

"Нет выбросов CO2 - единственными побочными продуктами термоядерных реакций являются небольшие количества гелия, который является инертным газом, никак не влияющим на окружающую среду;
Большие топливные ресурсы — дейтерий можно извлечь из воды, а тритий — из лития — такое топливо прослужит многие миллионы лет;
Энергетическая эффективность - один килограмм термоядерного топлива может обеспечить такое же количество энергии, как 10 миллионов килограммов ископаемого топлива;
Нет долгоживущих радиоактивных отходов Только компоненты самой электростанции становятся радиоактивными и могут быть безопасно переработаны или утилизированы в течение 100 лет.
безопасность - небольшое количество топлива, потребляемого во время термоядерного синтеза (вес, равный весу почтовой марки), означает, что здесь невозможна крупная ядерная авария;
Надежная мощность - Атомные термоядерные электростанции (АЭС) должны обеспечивать надежное снабжение большими объемами электроэнергии при расчетных затратах, аналогичных другим источникам энергии. "