세계에서 퓨전 원자로. 제 핵융합

오늘날 많은 국가 융합 연구에 참여하고있다. 중국의 프로그램은, 브라질, 캐나다, 한국이 빠르게 증가하는 동안 지도자들은 유럽 연합 (EU), 미국, 러시아, 일본이다. 처음에는 미국과 소련의 융합 원자로는 핵무기의 개발에 연결하고 1958 년 제네바에서 개최 된 회의 "평화를위한 원자", 때까지 비밀을 유지하고있다. 소련 토카막 연구의 생성 후 핵융합의 1970 년대는 '거대 과학 (big science) "이되었다. 그러나 장치의 비용과 복잡성은 국제 협력이 앞으로 나아갈 수있는 유일한 기회임을 지점으로 증가했다.

세계에서 퓨전 원자로

1970 년대 이후, 융합 에너지의 상업적 사용의 시작은 지속적으로 40 년 동안 연기된다. 그러나 더 최근에 일어난,이 기간을하는 단축 할 수있다.

프린스턴, 미국에서 JET 영국 유럽 및 MAST 열핵 실험 원자로 TFTR을 포함한 내장 여러 토카막. 국제 ITER 프로젝트는 현재 Cadarache, 프랑스에서 공사중입니다. 그것은 년 2020 년 작동 가장 큰 토카막이 될 것입니다. 2030 년, 중국은 ITER를 능가하는 CFETR을 구축 할 것입니다. 한편, 중국은 실험 초전도 토카막의 EAST에 대한 연구를 실시하고 있습니다.

퓨전 원자로의 다른 유형 - stellarators - 또한 연구자들에게 인기. 1, 가장 큰 LHD 중 하나에 대한 일본의 국립 연구소에 합류 퓨전 1998 년. 자기 플라즈마 한정 최고의 설정을 검색하는 데 사용된다. 2002-1988까지의 기간을위한 독일 맥스 플랭크 연구소는 지금 가르 힝에 반응 AS 7 - 더 Wendelstein에 대한 연구를 실시하고, - 19 년 이상 지속 된 건설있는 Wendelstein 7-X에서. 또 다른 stellarator의 TJII 마드리드, 스페인에서 운영. 미국 프린스턴 연구소에서 플라즈마 물리학 그는 2008 년, 1951 년에 이러한 유형의 최초의 핵융합로를 건설 (PPPL), 그것 때문에 비용 초과와 자금 부족으로 NCSX의 건설을 중단했다.

또한, 관성 핵융합의 연구에서 상당한 성과. 건물 국립 점화 시설 국가 핵 안보국에 의해 투자 로렌스 리버모어 국립 연구소 (LLNL)에서 $ (7) 억 달러 (NIF)가 2009 년 3 월에 완료되었다, 프랑스 레이저 Mégajoule (LMJ)는 2014 년 10 월 작업을 시작했다. 몇 밀리미터의 대상 크기에 빛 에너지의 두 번째 약 2 백만 주울의 수십억 분 이내에 배달 레이저를 사용하여 퓨전 원자로 핵융합을 시작합니다. NIF 및 LMJ의 주요 목적은 국가의 핵무기 프로그램을 지원하기위한 연구이다.

ITER

1985 년, 소련은 유럽, 일본, 미국과 함께 차세대 토카막을 건설 할 것을 제안. 이 연구는 국제 원자력기구 (IAEA)의 후원하에 실시했다. 1988 년부터 1990 년까지의 기간에 그것이 흡수보다 더 많은 에너지를 생산 할 수있는 융합을 증명하기 위해 또한 "방법"또는 라틴어로 "여행"을 의미 국제 열핵 실험 반응기 ITER,의 첫 번째 초안을 만들었습니다. 캐나다와 카자흐스탄이 부분 각각 유라 톰과 러시아에 의해 매개 걸렸습니다.

ITER 이사회 6 년 설립 물리와 $ (6) 억 기술을 기반으로 최초의 복잡한 원자로 설계 승인 후. 그리고 미국은 비용을 절반으로 프로젝트를 변경해야 컨소시엄에서 철수했다. 그 결과 $ 3 억. 가치 ITER-FEAT이었다, 그러나 당신은 자립 반응 및 전원의 긍정적 인 균형을 달성 할 수있다.

2003 년, 미국은 다시 한 번 컨소시엄에 참여하고, 중국은 참여하는 그들의 욕망을 발표했다. 그 결과, 2005 년 중반, 파트너는 프랑스 남부 Cadarache에서 ITER의 건설에 합의했다. 10 % 각각 - 유럽 연합 (EU)과 프랑스는 일본, 중국, 한국, 미국, 러시아 동안, EUR 128 억의 절반을 만들었습니다. 일본은 높은 구성 요소 설치가 시험 자료를위한 IFMIF 10 억을 요하고 다음 테스트 원자로를 세울 권리가 포함되어 있습니다. 운전 20 년에 - ITER의 총 비용은 10 년 건설 절반의 절반의 비용이 포함되어 있습니다. 인도는 2005 년 말에 ITER의 일곱 번째 회원이되었다

실험은 자석의 활성화를 방지하기 위해 수소를 사용하여 2018에 시작한다. DT는 플라즈마를 사용하는 것은 2026 전에 예상되지 않는다

목적 ITER은 - 전기를 발생시키지 않고이 50 mW의 입력 전원을 이용하여 500 메가 와트 (적어도 400 초)을 개발한다.

Dvuhgigavattnaya 데모 시범 공장은 대규모 생산할 예정이다 전기의 생산을 영구적으로. 데모 개념 설계는 2017 년에 완료 될 것이며, 그것의 건축은 2024 년에 시작됩니다. 시작은 2033 년 개최됩니다.

JET

1978 년, 유럽 연합 (유라 톰, 스웨덴, 스위스) 영국의 공동 유럽 JET 프로젝트를 시작했습니다. JET는 현재 세계에서 가장 큰 운영 토카막이다. 이러한 반응기 JT-60 융합 일본 국립 연구소에서 작동하지만 JET는 중수소 - 삼중 수소 연료를 사용할 수있다.

반응기를 1983에서 시작하고, 제어 원자핵 융합 16 MW는 중수소 - 삼중 수소 플라즈마에 제 5 MW 안정된 전력을 위해 1991 년 11 월에 개최 된 첫번째 실험이었다. 많은 실험을 가열 회로와 다른 기술 다양한 연구를 수행하고있다.

또한 개선은 JET는 용량을 증가 우려. MAST 소형 원자로는 JET로 개발 및 ITER 프로젝트의 일부입니다.

K-STAR

K-STAR - 대전 퓨전 연구 한국 초전도 토카막 국립 연구소 (NFRI), 2008 년 중반 처음으로 플라즈마를 생산했다. 이 파일럿 프로젝트 인 국제 협력의 결과입니다 ITER. 1.8 m의 토카막 반경 - Nb3Sn 초전도 자석은 ITER에 사용되는 것과 동일한 반응기를 이용하는 제. 2012 년에 끝난 첫 단계 동안, K-STAR 기본 기술의 가능성을 증명하기 위해 20 초에 플라즈마 펄스 지속 시간을 달성했다. 두 번째 단계에서 (2013년에서 2017년까지) AT 높은 모드로 현대화를 긴 H 모드에서 최대 300 초의 펄스 및 전이를 연구하기 위해 수행된다. 세 번째 단계 (2018년부터 2023년까지)의 목적은 긴 펄스 모드에서 높은 성능과 효율을 달성하는 것이다. 단계 4 (2023년부터 2025년까지) 데모 기술을 테스트한다. 이 소자는 삼중 수소 및 연료 DT 사용하여 작업 할 수 없다.

K-DEMO

에너지의 프린스턴 플라즈마 물리 연구소 (PPPL) 미 교육부와 한국 연구소 NFRI와 공동으로 설계, K-DEMO는 ITER 후 상용 원자로의 창조를 향한 다음 단계해야하고, 전기 그리드에 전력을 생성 할 수있는 최초의 발전소가 될 것입니다, 즉, 몇 주에 1,000,000킬로와트. 직경이 6.65 m 될 것이며, 이것은 프로젝트 DEMO 의해 생성 블랭킷 모듈을 가질 것이다. 교육 과학 한국의 기술부는 조 원화 ($ (941) 만 달러)에 대해 그것에 투자 할 계획이다.

EAST

중국 Hefee 물리학 협회 중국 파일럿 향상 초전도 토카막 (이스트)는 C ° 수소 플라즈마 온도 천만 생성, 102 초간 유지했다.

TFTR

미국 실험실 PPPL 실험 열핵 반응 TFTR는 1997 년에 1982 년에서 일했다. 1993 년 12 월, 그 중수소 - 삼중 수소 플라즈마와 다양한 실험을했다 제 TFTR 자기 토카막,되었다. 이하에서, 반응기는 전력 제어 10.7 MW 동안 기록을 생성하고, 1995 년에 온도의 기록을 달성 하였다 이온화 된 가스 는 510 ℃까지 그러나 설치가 손익분기 핵융합 에너지를 성공하지 못했지만, 성공적으로 하드웨어를 설계 ITER에 상당한 기여를하고 목표를 성취된다.

LHD

토키에서 핵융합에 대한 일본의 국립 연구소, 기후현의 LHD는 세계에서 가장 큰 stellarator했다. 융합 반응은 1998 년에 일어났다 시작, 그는 다른 주요 시설에 비해 플라즈마 감금의 품질을 보여 주었다. 그것은 13.5 keV의 이온의 온도 (약 1 억 6 천만명의 ° C) 및 1.44 MJ의 에너지에 도달 하였다.

Wendelstein 7-X

늦은 2015 년부터 시험의 년 후, 짧은 시간에 헬륨 온도에 도달 1 백만 ° C. 2016 년 2 MW를 이용하여 수소 플라즈마로 핵융합 반응은, 온도가 제의 분기 80,000,000 ° C에 도달 하였다. W7-X의 stellarator는 세계에서 가장 큰 30 분 동안 연속 운전에있을 예정이다. 반응기의 비용은 € 10 억에 달했다.

NIF

국립 점화 시설 (NIF)에서 2009 년 3 월, 로렌스 리버모어 국립 연구소 (LLNL) 년에 완료되었습니다. 192 개는 레이저 빔을 이용하여 NIF은 이전의 레이저 시스템에 비해 60 배 더 많은 에너지를 집중시킬 수있다.

콜드 퓨전 (Cold Fusion)

년 3 월 1989 년 두 연구원, 미국 스텐리 폰즈와 마틴 플레이슈만 영국인, 실내 온도에서 작동, 간단한 데스크탑 감기 핵융합을 시작했습니다 말했다. 프로세스는 중수소 핵이 고밀도로 농축 된 팔라듐 전극을 사용하여 중수 전기로 구성되어있다. 연구진은 헬륨, 삼중 수소와 중성자를 포함하는 합성의 부산물이 있었다뿐만 아니라, 단지 핵 프로세스의 관점에서 설명 될 수있다 열을 생산 주장한다. 그러나 다른 실험자는이 경험을 복제하지 못했습니다. 과학계의 대부분은 저온 핵융합이 실제 있다고 생각하지 않습니다.

낮은 에너지 핵 반응

낮은 에너지 분야에서 계속 "콜드 퓨전 (Cold Fusion)"연구의 청구 범위에 의해 개시 , 핵 반응 어떤 경험을 지원하지만, 일반적으로 과학적인 설명을 접수하지 않습니다. 분명히 약한 핵 상호 작용 (핵분열 또는 합성 등이 아닌 강한 힘은) 만들고 중성자 캡처하는 데 사용됩니다. 실험은 촉매 베드를 통해 수소 또는 중수소의 침투력과 금속과의 반응을 포함한다. 연구진은 관찰 된 에너지 방출을보고합니다. 주요 실시 예는 화학 반응을 줄 수보다 클 수있는 열을 가진 니켈 분말과 수소의 반응이다.