Естествознание 11 класс (Урок №23 - Проблема управляемого термоядерного синтеза и энергетика будущего)

У вашего броузера проблема в совместимости с HTML5

Проблема управляемого термоядерного синтеза и энергетика будущего.

Мы узнаем:

• каким образом была осуществлена неуправляемая и в чём сложность осуществления управляемой термоядерной реакции;
• что представляет собой «горючее» для термоядерных реакций; мы научимся:
• понимать особенности термоядерных реакций; мы сможем:
• осмыслить способы удержания высокотемпературной плазмы в термоядерных реакторах.

Энергия термоядерного синтеза считается потенциальным источником энергии будущего. Управляемый термоядерный синтез (УТС) — синтез более тяжёлых атомных ядер из более лёгких с целью получения энергии. Для осуществления самоподдерживающейся управляемой термоядерной реакции необходимо достижение в плазме термоядерного горючего огромных температур и давлений. В настоящее время подобные условия реализованы в водородной бомбе при помощи предварительного атомного взрыва. Термоядерным горючим может случить тяжелый водород – дейтерий, запасы которого на Земле практически неисчерпаемы. В связи с этим ученые многих стран объединяют усилия для создания управляемых термоядерных реакторах. Для удержания плазмы в этих реакторах предполагается использовать магнитные поля, своего рода магнитные ловушки для плазмы.

Последние новости в термоядерной энергетике

Управляемый термоядерный синтез — интереснейший физический процесс, который (пока в теории) может избавить мир от энергетической зависимости от ископаемых источников топлива. В основе процесса лежит синтез атомных ядер из более легких в более тяжелые с выделением энергии. В отличие от другого использования атома — выделение из него энергии в ядерных реакторах в процессе распада — термоядерный синтез на бумаге практически не будет оставлять радиоактивных побочных продуктов.

Особые надежды возлагают на реактор ИТЭР, на создание которого затратили безумное количество средств. это международный проект по созданию экспериментального термоядерного реактора. Его задача заключается в демонстрации возможности коммерческого использования термоядерного реактора, а также в решении физических и технологических проблем, которые могут встретиться на этом пути. Участниками ITER наряду с Россией являются ЕС, Япония, США, Корея, Китай, Индия и ряд других стран.

В России создают гибридный термоядерный реактор. Гибридный реактор представляет собой комбинацию всех существующих ядерных и термоядерных технологий, но при этом устроен он значительно проще, чем термоядерный, и не требует для работы сверхвысоких давления и температуры. При этом торий гораздо выгоднее того же урана: он дешевле в производстве, его запасы больше, а отходы не требуют сложного процесса захоронения. Российские ученые смоделировали поведение металла в термоядерном реакторе. Разработка ведется на базе Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, а данные о ней опубликованы в журнале Physica Scripta. Новая технология найдет свое применение при проектировке строящегося термоядерного реактора ITER. По прогнозам ученых, температура плазмы в камере ITER будет составлять около 150 миллионов градусов Цельсия. Традиционные методы анализа применяются уже после теплового воздействия, поэтому они не позволяют в полной мере спрогнозировать поведение материала при столь высоких нагрузках. Новый способ позволяет производить диагностику в реальном времени. Новая технология российских ученых позволяет спрогнозировать поведение металла, ведь нагрузки могут быть и непродолжительными. В этом случае стоит быть особенно осторожными.