Fusion reactors vun der Welt. Déi éischt Fusioun Reaktergebai

Haut, ville Länner sinn huelen Deel an Fusioun Fuerschung. D'Leadere sinn d'Europäesch Unioun, d'USA, Russland a Japan, während China de Programm, Brasilien, Kanada a Korea sinn séier waarden. Ufank, Fusioun reactors an den USA an der Sowjetunioun goufen zu der Entwécklung vun Atomwaffen Hausnummeren a blouf geheime bis d'Konferenz "Atomer fir Fridden", déi 1958 zu Genf ofgehale gouf. No der Schafung vun der Sowjetunioun tokamak Fuerschung vun Kärfusioun an der 1970er huet et "grouss Wëssenschaft" ginn. Mä d'Käschten an Komplexitéit vun der Apparaten huet dem Punkt fräi déi international Zesummenaarbecht déi eenzeg Méiglechkeet war no vir ze réckelen.

Fusion reactors an der Welt

Zanter den 1970er, ass den Ufank vum kommerzielle Gebrauch vun Fusioun Energie fir 40 Joer konstant ofgesot. Mä vill an de leschte Joren geschitt ass, nees dëser Period kann verkierzt ginn.

Gebaut puer tokamaks, dorënner de JET Europäescher, britesch an Mast Thermonuclear Mir hun eis Reaktergebai TFTR zu Princeton, USA. Der internationaler ITER Projet ass am Moment ënnert Bau vun Cadarache, Frankräich. Et gëtt déi gréisst tokamak ginn, datt an de Joren 2020 Aarbecht wäert. Am Joër 2030, gëtt China gebaut CFETR ginn, déi d'ITER déng gëtt. Mëttlerweil, Dirigent China Fuerschung op eng experimentell superconducting tokamak Osten.

Fusion reactors aner Zort - stellarators - och populär ënnert Fuerscher. Ee vun de gréissten, LHD, bei der japanescher National Institut fir Fusion vun 1998. Et ass benotzt fir déi beschten Konfiguratioun vum Magnéitfeld Plasma domadder ze sichen. Däitsch Max Planck Institut fir d'Period vun 1988 bis 2002, gehaal Fuerschung op der Wendelstein 7-AS Reaktergebai zu Garching, an elo - bei Wendelstein 7-X, de Bau vun deenen méi wéi 19 Joer gedauert. Aner stellarator TJII zu Madrid, Spuenien verdanken. An den USA Princeton Labo Plasma Physik (PPPL), wou hien déi éischt Kärfusioun Reaktergebai vun dësem Typ an 1951 gebaut, an 2008 gestoppt ass de Bau vun NCSX wéinst kascht overruns an opgepasst Finanzéierung.

Zousätzlech, bedeitendst Leeschtungen an der Fuerschung vun inertial Fusioun. Gebai National ignition Concierge (NIF) Wäert $ 7 Milliarden op der Lawrence Livermore National schafft (LLNL), finanzéiert duerch d'National Nuclear Security Administration, am Mäerz 2009 fäerdeg war, der franséischer Laser Mégajoule (LMJ) huet Aarbecht am Oktober 2014. Fusion reactors lasers geliwwert bannent e puer billionths vun enger zweeter ronn 2 Milliounen joules vun Liichtjoer Energie op engem Zil- Gréisst vun e puer Millimeter benotzt Kärfusioun ufänken. D'Haaptziel vun NIF an LMJ ass Fuerschung national Atomwaffen Programmer ze ënnerstëtzen.

ITER

1985, proposéiert d'Sowjetunioun eng nächst Generatioun tokamak zesumme mat Europa, Japan an den USA ze bauen. Der Aarbecht war ënnert der UER vun der AIEA gehaal. An der Period vun 1988 bis 1990 war et den éischte Wënsch vun der International Thermonuclear Mir hun eis Reaktergebai der ITER, hunn déi och "Wee" oder "reesen" am Latäin heescht, fir datt Fusioun ze beweise kann méi Energie produzéieren, wéi et absorbéiert. Kanada a Kasachstan deelgeholl vun Euratom a Russland mediated bzw..

No 6 Joer vun ITER Conseil guttgeheescht éischten Design komplex Reaktergebai baséiert op etabléiert Physik an Technologie $ 6 Milliarden Euro wäert. Da entzu der US vum Consortium, déi d'Käschten ze nees missen an de Projet änneren. D'Resultat huet sech d'ITER-feat $ 3 Milliarden Euro wäert., Mee du kanns engem Self-Gank Reaktioun, an de positive Saldo vun Muecht erreechen.

2003, bei der USA eng Kéier de Consortium, a China annoncéiert hire Wonsch an et fir matzemaachen. Als Resultat, an Mëtt-2005 ausgemaach de Partner op de Bau vun ITER um Cadarache am Süde vu Frankräich. EU an Frankräich hunn Halschent vun der EUR 12.8 Milliarde gemaach, iwwerdeems Japan, China, Südkorea, den USA a Russland - 10% all. Japan stellt héich Komponente aus Installatioun IFMIF 1 Milliarde kascht fir den Test Material soll an hat d'Recht den nächsten Test Reaktergebai zu Opstellung. D'Gesamtzomm vun ITER ëmfaasst Halschent d'Käschte vun engem 10-Joer Bau an Halschent - iwwert 20 Joer vun Operatioun. Indien gouf de siwenten Member vun ITER zu Enn 2005

D'Experimenter sinn an 2018 mat der Benotzung vu Waasserstoff an Uerdnung ze fänken der Aktivatioun vun der Mag- verhënneren. den DT Plasma benotzt ass net virun 2026 erwaart

Zweck ITER - entwéckelen eng 500 megawatt (op d'mannst fir 400 Sekonnen) mat manner wéi 50 MW Input Muecht ouni Stroum generéieren.

Dvuhgigavattnaya Demo Manifestatioun Planz wäert grouss-Skala produzéiere Produktioun vu Stroum op eng permanent Basis. Demo konzeptuellen Design gëtt vun 2017 fäerdeg ginn, a seng Konstruktioun gëtt an 2024 ufänken. Start wäert Plaz an 2033 huelen.

JET

1978, hunn d'EU (Euratom, Schweden an der Schwäiz) e gemeinsame Europäescher JET Projet am UK huet. JET ass am Moment de gréisste Betribssystemer tokamak vun der Welt. Esou engem Reaktergebai JT-60 bedreift am Japanesch National Institut vun Fusioun, mä nëmmen JET kann de deuterium-tritium Brennstoff benotzt.

D'Reaktergebai war an 1983 gestart a war déi éischt Experimenter an déi kontrolléiert haten thermonuclear Fusioun zu 16 MW am November 1991 fir eng zweet 5 MW a stabil Muecht un der deuterium-tritium Plasma ofgehale gouf. Vill Experimenter goufen déi verschidde Heizung Kreesleef an aner Techniken ze studéieren gehaal.

Weider Verbesserungen Suerg der JET seng Muecht méi. Mast kompakt Reaktergebai ass mat JET entwéckelt an ITER ass Deel vum Projet.

K-STAR

K-STAR - Koreanesch superconducting tokamak National Institut fir Fusion Ënnersich (NFRI) zu Daejeon, déi zu Mëtt-2008 seng éischt Plasma produzéiert. Dëst ass eng Pilot Projet ITER, déi d'Resultat vun internationaler Zesummenaarbecht ass. Tokamak Radius vun 1,8 m - éischt Reaktergebai astellen superconducting Mag- Nb3Sn, déi selwecht déi am ITER benotzt ginn. Während der éischter Phas, déi am Joer 2012 ze komme sinn oft no K-STAR d'Nuetsvolen vun Basis Technologien ze beweisen a Plasma Pulsatiounsperiod Dauer bis 20 Sekonnen ze erreechen. An der zweeter Phase (2013-2017) ass duerchgefouert seng Moderniséierung laang éischter vu bis zu 300 ass am H Modus, an Iwwergank ze héich OP-Modus ze studéieren. Den Zweck vun der drëtter Phas (2018-2023) ass héich performant an Effizienz an der laanger Zäit Modus ze erreechen. An Schrëtt 4 (2023-2025) ginn DEMO Technologie getest. Den Apparat ass net kapabel mat tritium DT an Brennstoff benotzt schaffen.

K-DEMO

Entworf an Zesummenaarbecht mat der Princeton Plasma Physik schafft (PPPL) US Chiffer vun Energie an der südkoreanesch Institut NFRI, K-DEMO soll déi nächst Schrëtt a Richtung vun der Kreatioun vun kommerziell reactors no der ITER ginn, a wäert déi éischt Atomkraaftwierk vu Muecht un d'elektrescht Course generéieren kapabel sinn, nämlech, 1 Millioun kilowatts fir e puer Wochen. Seng Duerchmiesser ginn 6,65 m, an et gëtt eng Decken Modul vum Projet DEMO generéiert hunn. D'Edukatiounsministère, Science a Technology vun Korea Pläng an et iwwer eng Billioun Koreanesch gewonnen ($ 941 Milliounen) ze investéieren.

East

Chinese Pilot verbessert superconducting tokamak (East) am Institut vun Physik an China Hefee geschaf Waasserstoff Plasma Temperatur 50 Milliounen ° C an huet et fir 102 Sekonnen.

TFTR

Déi amerikanesch Labo PPPL experimentell thermonuclear Reaktergebai TFTR geschafft vu 1982 bis 1997. Am Dezember 1993, gouf hien den éischte TFTR Magnéitfeld tokamak, déi extensiv Experimenter mat engem Plasma vun deuterium-tritium feieren. An der folgender, produzéiert d'Reaktergebai de Rekord während der Muecht 10,7 MW kontrolléiert haten, an 1995, war de Rekord vun der Temperatur erreecht Moossinstrumenter Gas bis 510 Milliounen ° C. Allerdéngs huet d'Installatioun net breakeven Fusioun Muecht gelengt, mee ass erfollegräich ofschléissen vun Plange vun der Hardware, nees e wesentleche Bäitrag ITER erfëllt.

LHD

LHD am Japanesch National Institut fir nuklear Fusioun an Toki, Gifu genannt, war de gréisste stellarator vun der Welt. Ab der Fusioun Reaktergebai Plaz an 1998 huet, an hien huet d'Qualitéit vun Plasma domadder, ähnlecher fir aner grouss Installatiounen bewisen. Et war 13,5 Kev Ion Temperatur (ronn 160 Milliounen ° C) an der Energie vun 1,44 MJ erreecht.

Wendelstein 7-X

No engem Joer vun Testen, an Enn 2015 Ufank, huet d'Helium Temperatur an enger kuerzer Zäit 1 erreecht Milliounen ° C. An 2016 D'thermonuclear Reaktergebai mat engem Waasserstoff Plasma engem 2 MW benotzt, erreecht d'Temperatur 80 Milliounen ° C fir e Véierel vun engem zweeten. W7-X stellarator ass de gréisste vun der Welt a geplangt ass fir 30 Minutten kontinuéierlech Operatioun gin. D'Käschte vun der Reaktergebai Gesamtjoresproduktioun € 1 Milliard.

NIF

National ignition Concierge (NIF) an war am Mäerz 2009, Lawrence Livermore National schafft (LLNL) Joer notéiert. Mat sengen 192 Laser Trägere, ass de NIF kapabel vun aleeden 60 mol méi Energie wéi all virdrun Laser System.

kal Fusioun

Am Mäerz 1989, zwee Fuerscher, American Stenli Pons an Martin FLEISCHMANN stäipe, sot si eng einfach Desktop kal Fusioun Reaktergebai lancéiert hunn, bei Raumtemperatur fonktionnéieren. Prozess ofgeschloss an electrolysis vun schwéieren Waasser mat engem Palladium Elektroden an deem deuterium Käre mat engem héich Dicht konzentréiert huet. D'Fuerscher plädéieren, datt produzéiert Hëtzt, déi am Sënn vun nuklear Prozesser nëmmen erkläert ginn, grad wéi et Säit waren Produite vun Synthes, dorënner Helium, tritium an neutrons. Mä aner experimenters dunn dës Erfahrung ze behaapten. Gréissten Deel vun der wëssenschaftlecher Kommunautéit gleewen net datt kal Fusioun reactors real sinn.

Niddreg-Energie nuklear Reaktioune

Initiativ vun de Fuederunge vum "kal Fusioun" Fuerschung weider am Beräich vun niddereg Energie nuklear Reaktioune, mat e puer empiresche Ënnerstëtzung, ass awer net allgemeng wëssenschaftlech Erklärung akzeptéiert. Natierlech, schwaach nuklear Interaktiounen (an net eng staark Kraaft, wéi an nuklear Kärspaltung oder Synthes) sinn benotzt ze schafen an Fondplaz vun neutrons. Experimenter och Pénétratioun vu Waasserstoff oder deuterium duerch de Katalysator Bett an der Reaktioun mam Metal. D'Fuerscher Rapport de observéiert Energie fräiginn. D'Haaptrei praktescht Beispill ass d'Reaktioun vun de Waasserstoff mat engem Néckel Pudder mat der Hëtzt, d'Zuel vun deenen ass méi grouss wéi all chemesch Reaktioun ginn kann.