Imoibreoirí comhleá ar fud an domhain. An chéad imoibreoir comhleá

Sa lá atá inniu, tá a lán tíortha atá páirteach i dtaighde comhleá. Is iad na ceannairí an tAontas Eorpach, na Stáit Aontaithe, an Rúis agus an tSeapáin, cé go clár na Síne, an Bhrasaíl, Ceanada agus an Chóiré ag méadú go gasta. I dtús báire, tá imoibreoirí comhleá sna Stáit Aontaithe agus an tAontas Sóivéadach curtha nasctha le forbairt na n-arm núicléach agus d'fhan rúnda go dtí an gcomhdháil "adaimh um Shíocháin", a bhí ar siúl sa Ghinéiv i 1958. Tar éis a chruthú ar an taighde tokamak Sóivéadach de chomhleá núicléach sna 1970í tá sé "eolaíocht mór". Ach tá an costas agus castacht na feistí a mhéadú go dtí an pointe go raibh an comhar idirnáisiúnta an deis ach amháin chun dul ar aghaidh.

imoibreoirí comhleá ar fud an domhain

Ós rud é 1970idí, tá an tús an úsáid tráchtála an fhuinnimh comhleá athló i gcónaí ar feadh 40 bliain. Mar sin féin, tá go leor a tharla le blianta beaga anuas, d'fhéadfadh a dhéanamh an tréimhse sin a ghiorrú.

tokamaks éagsúla Tógtha, lena n-áirítear an JET hEorpa, na Breataine agus MAST thermonuclear Trialach Imoibreoir TFTR i Princeton, Stáit Aontaithe Mheiriceá. Tá an tionscadal ITER idirnáisiúnta tógála in Cadarache, Fhrainc faoi láthair. Beidh sí a bheith ar an tokamak mó a bheidh ag obair sna blianta 2020. In 2030, beidh an tSín a thógáil CFETR, a surpass an ITER. Idir an dá linn, déanann an tSín taighde ar EAST superconducting tokamak turgnamhach.

imoibreoirí Fusion chineál eile - stellarators - tóir orthu i measc lucht taighde freisin. Ceann de na LHD mó,, chuaigh an Institiúid Náisiúnta na Seapáine do Comhleá sa bhliain 1998. Tá sé a úsáidtear chun cuardach a dhéanamh ar an chumraíocht is fearr ar an luí seoil plasma maighnéadach. Gearmáinis Max Planck Institiúid don tréimhse 1988-2002, rinne taighde ar an Wendelstein 7-AS imoibreoir i Garching, agus anois - ag Wendelstein 7-X, an tógáil a mhair níos mó ná 19 bliain. Eile TJII stellarator oibriú i Maidrid, an Spáinn. Sna Stáit Aontaithe Princeton saotharlainne fisice plasma (PPPL), áit a thóg sé an chéad imoibreoir comhleá núicléach den chineál seo in 1951, in 2008 stop sé an tógáil NCSX bharr sáruithe costas agus easpa maoinithe.

Lena chois sin, éachtaí suntasacha sa taighde chomhleá inertial. Náisiúnta Foirgníochta Adhaint Áis (NIF) fiú $ 7 billiún ag an Lawrence Livermore Náisiúnta Saotharlainne (LLNL), arna mhaoiniú ag an Riarachán Náisiúnta Slándála Núicléach, chun críche i Márta 2009, thosaigh an Fraince Laser Mégajoule (LMJ) obair i mí Dheireadh Fómhair 2014. imoibreoirí comhleá ag baint úsáide as Léasair a sheachadadh laistigh de chúpla billionths an dara thart ar 2 mhilliún giúl fuinnimh solais ag méid sprioc roinnt milliméadar a thosú comhleá núicléach. Is é príomhchuspóir NIF agus LMJ taighde chun tacú le cláir náisiúnta airm núicléacha.

ITER

Sa bhliain 1985, mhol an tAontas Sóivéadach a thógáil tokamak ghlúin eile mar aon leis an Eoraip, an tSeapáin agus na Stáit Aontaithe. Rinneadh an obair faoi choimirce an IAEA. Sa tréimhse 1988-1990 bhí sé cruthaithe na chéad dréachtaí den Idirnáisiúnta Teirmeanúicléach Trialach Imoibreoir an ITER, rud a chiallaíonn freisin "bhealach" nó "taisteal" sa Laidin, d'fhonn a chruthú go comhleá a tháirgeadh níos mó fuinnimh ná mar absorbs sé. Ceanada agus an Chasacstáin thóg idirghabhála bpáirt ag Euratom agus an Rúis, faoi seach.

Tar éis 6 bliana d'Chomhairle ITER cheadaigh an chéad dearadh imoibreoir casta atá bunaithe ar fhisic bunaithe agus teicneolaíocht fiú $ 6 billiún. Ansin tharraing na Stáit Aontaithe ó chuibhreannas, a iachall a ghearradh faoina leath na costais agus athrú ar an tionscadal. Ba é an toradh ar an ITER-Feat fiú $ 3 billiún., Ach is féidir leat a bhaint amach imoibriú féinchothabhálach, agus an t-iarmhéid dearfach na cumhachta.

Sa bhliain 2003, na Stáit Aontaithe isteach arís an gcuibhreannas, agus an tSín d'fhógair a mhian a bheith rannpháirteach ann. Mar thoradh air sin, i lár 2005, d'aontaigh na comhpháirtithe ar fhoirgniú ITER ag Cadarache i ndeisceart na Fraince. AE agus an Fhrainc a bheith déanta leath den EUR 12.8 billiún, cé go tSeapáin, an tSín, An Chóiré Theas, na Stáit Aontaithe agus an Rúis - 10% an ceann. Soláthraíonn an tSeapáin comhpháirteanna ard atá suiteáil costas IFMIF 1 billiún atá beartaithe le haghaidh na n-ábhar tástála agus bhí an ceart a thógáil ar an imoibreoir tástála eile. Áirítear ar chostas iomlán de ITER leath an costas a bhaineann le tógáil 10-mbliana agus go leith - ar 20 bliana tosaigh oibríochta. Tháinig India an seachtú ball de ITER go déanach i 2005

Is iad na turgnaimh chun tús i 2018 leis an úsáid a bhaint as hidrigin d'fhonn go seachnófar an activation an maighnéid. Ag baint úsáide as an plasma DT ag súil roimh 2026

Cuspóir ITER - a fhorbairt ar 500 meigeavata (ar a laghad ar feadh 400 soicind) ag baint úsáide as cumhacht ionchur níos lú ná 50 mW gan leictreachas a ghiniúint.

Beidh ngléasra taispeána Dvuhgigavattnaya Demo tháirgeadh ar scála mór a tháirgeadh leictreachais ar bhonn buan. Beidh dearadh coincheapa Demo i gcrích faoi 2017, agus beidh a thógáil tús in 2024. Beidh Tosaigh ar siúl i 2033.

JET

I 1978, tá an AE (Euratom, an tSualainn agus an Eilvéis) tús le tionscadal JET comhghníomhaíochtaí Eorpacha a sa Ríocht Aontaithe. Is JET faoi láthair an tokamak oibriúcháin is mó ar domhan. oibríonn a leithéid de imoibreoir JT-60 sa Seapáine Institiúid Náisiúnta na chomhleá, ach ní féidir ach JET bhaint as an bhreosla deoitéiriam-tritiam ann.

Seoladh an imoibreoir i 1983 agus ba é an chéad turgnamh inar rialaithe comhleá thermonuclear go 16 MW i mí na Samhna 1991 le haghaidh an dara 5 MW agus cumhacht cobhsaí don plasma deoitéiriam-tritiam ann. Go leor turgnaimh a bheith déanta chun staidéar a dhéanamh ar na ciorcaid teasa agus teicnící eile éagsúla.

Tá tuilleadh feabhsuithe seo leis an JET cur ar a cumas. Tá imoibreoir dhlúth MAST forbartha le JET agus tá sé ITER chuid den tionscadal.

K-STAR

K-STAR - Cóiréis superconducting tokamak Institiúid Náisiúnta um Staidéir Fusion (NFRI) i Daejeon, a chuir a chéad plasma i lár 2008. Is tionscadal píolótach ITER, a bhfuil an thoradh ar an gcomhoibriú idirnáisiúnta. ga tokamak de 1.8 m - an chéad imoibreoir fhostú maighnéid superconducting Nb3Sn, mar an gcéanna a úsáidfear sa ITER. Le linn na chéad chéime, a chríochnaigh i 2012, bhí K-STAR a chruthú inmharthanacht na dteicneolaíochtaí bunúsacha agus chun fad bíge plasma a bhaint amach go dtí 20 soicind. Sa dara céim (2013-2017) i gcrích chun staidéar a dhéanamh ar a nuachóiriú bíoga fada de suas le 300 s i mód H, agus aistriú go dtí an-AT-mód. Is é cuspóir an tríú céim (2018-2023) chun feidhmíocht ard agus éifeachtacht an modh Pulse fada a bhaint amach. Beidh I céim 4 (2023-2025) a thástáil teicneolaíocht taispeántas. Níl an gléas in ann oibriú le húsáidí DT tritiam agus breosla.

K-DEMO

Deartha i gcomhar leis an Princeton Inneall Fisic Saotharlainne (PPPL) US Roinn Fuinnimh agus Institiúid Cóiré Theas NFRI, ba cheart K-taispeántas a bheith ar an chéad chéim eile maidir le cruthú an imoibreoirí tráchtála i ndiaidh an ITER, agus beidh sé ar an ghléasra cumhachta chéad ann cumhachta a ghiniúint leis an eangach leictreachais, is é sin, 1 milliún cileavata le cúpla seachtain. Beidh a trastomhas a 6.65 m, agus beidh sé ag modúl blaincéad ginte ag an demo tionscadail. An Aireacht Oideachais, Eolaíochta agus Teicneolaíochta na Cóiré pleananna chun infheistíocht a dhéanamh ann mar gheall ar bhuaigh Cóiréis trilliún ($ 941,000,000).

EAST

píolótach Sínis superconducting níos tokamak (EAST) in Institiúid na Fisice sa tSín Hefee cruthaíodh teocht plasma hidrigine 50 milliún ° C agus choinnigh sé ar feadh 102 soicind.

TFTR

D'oibrigh an PPPL saotharlainne TFTR turgnamhach thermonuclear imoibreoir Mheiriceá 1982-1997. I mí na Nollag 1993, bhí sé ar an chéad tokamak maighnéadach TFTR, a rinne turgnaimh fairsing le plasma deoitéiriam-tritium. I seo a leanas, a tháirgtear an t-imoibreoir an taifead agus an rialaithe cumhachta 10.7 MW, agus i 1995, baineadh amach an taifead an teocht gáis ianaithe go 510 milliún ° C. Mar sin féin, ní raibh an tsuiteáil éireoidh chumhacht meá ar mheá chomhleá, ach tá sé chomhlíonadh go rathúil an sprioc a dhearadh na crua-earraí, ag cur go mór le ITER.

LHD

Ba LHD san Institiúid Japanese Náisiúnta um chomhleá núicléach i Toki, Gifu Prefecture, an stellarator is mó ar domhan. Ag tosú ghlac an t-imoibreoir comhleá ar siúl i 1998, agus léirigh sé an caighdeán na luí seoil plasma, inchomparáide ar shuiteálacha móra eile. Bhí sé amach 13.5 teocht keV ian (thart ar 160 milliún ° C) agus an fhuinnimh de 1.44 MJ.

Wendelstein 7-X

Tar éis bliana de thástáil, ag tosú go déanach 2015, tá an teocht héiliam i ghearr ama bainte amach 1 milliún ° C. In 2016 An t-imoibreoir thermonuclear le plasma hidrigine ag baint úsáide as 2 MW, tháinig an teocht 80 milliún ° C ar feadh an ceathrú cuid de an dara. Is W7-X stellarator an is mó ar domhan agus tá sé beartaithe a bheith i bhfeidhm leanúnach ar feadh 30 nóiméad. An costas an t-imoibreoir agus € 1 billiún.

NIF

Áis Náisiúnta Adhaint bhí (NIF) in i Márta 2009, Lawrence Livermore Náisiúnta Saotharlainne (LLNL) bliain. Ag baint úsáide as a chuid 192 bíomaí léasair, is é an NIF in ann díriú 60 uaire níos mó fuinnimh ná aon chóras léasair roimhe.

comhleá fuar

I mí an Mhárta 1989, dhá taighdeoirí, American Stenli Pons agus Martin Fleischmann Briton, dúirt siad tar éis seoladh deasc simplí imoibreoir comhleá fuar, ag oibriú ag teocht an tseomra. An próiseas éard in leictrealú uisce trom ag baint úsáide as leictreoid Pallaidiam inar Díríodh núicléis deoitéiriam le dlús ard. Áitíonn na taighdeoirí a mbíonn teas, is féidir a mhíniú ach amháin i dtéarmaí na bpróiseas núicléach, chomh maith le go raibh táirgí taobh sintéise, lena n-áirítear héiliam, tritium agus neodróin. Mar sin féin, theip ar experimenters eile aithris a dhéanamh ar an taithí. Ní chuireann an chuid is mó den phobal eolaíochta a chreidiúint, go bhfuil imoibreoirí comhleá fuar fíor.

imoibrithe núicléacha lagfhuinnimh

Arna dtionscnamh ag na héilimh taighde "comhleá fuar" ar aghaidh i réimse an fhuinnimh íseal imoibrithe núicléacha, le roinnt tacaíochta eimpíreach, ach níl sé nglactar go ginearálta leo míniú eolaíoch. Sé soiléir, idirghníomhaíochtaí núicléacha lag (agus ní fórsa láidir, mar atá i eamhnú núicléach nó sintéis) a úsáidtear a chruthú agus a ghabháil na neodrón. I measc Turgnaimh bhfód hidrigin nó deoitéiriam tríd an leaba catalaíoch agus an t-imoibriú leis na miotail. Tuairiscíonn na taighdeoirí scaoileadh fuinnimh a breathnaíodh. Is é an príomh-sampla praiticiúil an t-imoibriú hidrigine le púdar nicil leis an teas, an líon is mó ná mar is féidir a thabhairt ar aon imoibriú ceimiceach.