Tokamak T-15MD. 러시아와 세계 과학을위한 새로운 기회
Kurchatov 연구소는 고도로 현대화 된 하이브리드 열핵 원자로 T-15MD의 물리적 발사를 수행했습니다. 실험적 설정은 유망한 기술의 연구 및 개발을위한 것이며 국내 및 국제 프로젝트에서 사용할 수 있습니다.
엄숙한 의식
NRC "Kurchatov Institute"에서 건설 된 메가 유닛 T-15MD가 18 월 XNUMX 일에 출시되었습니다. 이 프로젝트의 중요성을 고려하여 미하일 미슈 스틴 총리, 교육 과학부 장관 Valery Falkov 및 기타 관계자들이 참석 한 엄숙한 행사의 일환으로 발사가 진행되었습니다. 손님은 상징적 인 시작 버튼을 눌러야했다.
총리에 따르면 T-15MD 원자로는 우리나라의 높은 기술 수준의 증거입니다. 그 런칭은 러시아뿐만 아니라 전 세계를위한 거대한 행사였습니다. 또한 M. Mishustin은 신뢰할 수 있고 강력한 새로운 에너지 원의 창출이 많은 산업의 발전에 기여할 것이라고 언급했습니다.
Kurchatov 연구소의 회장 인 Mikhail Kovalchuk은 러시아 과학이 열핵 에너지를 더 연구 할 수 있다고 말했습니다. 이를 위해서는 연구 및 생산 기반의 현대화가 필요합니다. 과거에 우리나라는 필요한 모든 제품과 구성 요소를 독립적으로 생산하여 외국의 도움없이 이러한 프로젝트를 수행 할 수있었습니다.
국제 열핵 프로젝트 ITER의 지도부는 비디오 링크를 통해 T-15MD의 출시를 지켜 보았습니다. CEO Bernard Bigot는 ITER 부서의 큰 도움에 대해 러시아 정부에 감사를 표했습니다. 러시아 산업은 공동 프로젝트에서 구현 된 높은 품질의 기술에 대해 감사를 받았습니다.
현대화 이후
T-15 토로 이달 플라즈마 자기 감금 시설은 10 년대 후반 Kurchatov 연구소에 건설되었습니다. 제조 과정에서 T-1988M 원자로의 기존 설계가 사용되었습니다. 15 년 이래 새로운 T-XNUMX 시설에서 다양한 플라즈마 가둠 실험이 수행되었습니다. 그 당시 소련 시설은 세계에서 가장 크고 강력한 시설 중 하나였습니다.
그시기의 모든 어려움에도 불구하고 1996 년대 중반까지 정기적 인 연구가 진행되었습니다. 98-15 년. 메가 유닛 T-XNUMX는 최초의 현대화를 거쳤습니다. 원자로 설계가 확정되고 향후 연구 프로그램도 조정됐다. 이제 설치는 국제 프로젝트 ITER에서 구현하기 위해 제안 된 솔루션과 아이디어를 테스트하는 데 사용되도록 계획되었습니다.
2012 년에 T-15 원자로는 심층 현대화 계획과 관련하여 일시적으로 해체되었습니다. 이 프로젝트의 일환으로 토카막은 새로운 전자기 시스템, 새로운 진공 챔버 등을 받아야했습니다. 증가 된 에너지 요구 사항은 새로운 전원 공급 시스템으로 충족되어야했습니다. 사실, 그것은 모든 주요 시스템의 교체로 기존 설비의 급격한 구조 조정에 관한 것이 었습니다.
T-15MD 프로젝트에 따른 원자로의 주요 현대화는 작년에 완료되었으며 그 후 시운전 작업이 시작되었습니다. 최근 업데이트 프로세스가 성공적으로 완료되었으며 실제 출시되었습니다. 동시에 과학 및 기술 기반 개발 과정은 멈추지 않습니다. 2021 월에는 24-XNUMX 년에 그 사실이 알려졌습니다. 기존 토카막은 다양한 목적을 위해 새로운 시스템으로 보완됩니다.
이러한 조치는 T-15MD 메가 런처의 최종 모양을 형성하고 필요한 모든 기능을 얻는 데 도움이됩니다. 필요한 모든 실험을 허용하는 완전한 시운전이 2024 년에 실시 될 것입니다.
새로운 원칙
현대화 과정에서 T-15MD 원자로는 여러 가지 새로운 시스템을 받았지만 일반적인 아키텍처와 작동 원리는 근본적인 변화를 겪지 않았습니다. 이전과 마찬가지로 토카막은 자기장을 사용하여 플라즈마 필라멘트를 만들고 유지해야합니다. 반응기는 2,2T의 자기장에서 2의 종횡비와 2MA의 플라즈마 전류를 가진 필라멘트를 형성합니다. 연속 작동 기간-최대 30 초.
현대화 2021-24 두 단계로 진행됩니다. 첫 번째의 일환으로 총 전력이 15MW 인 고속 원자 주입기 6 개와 5MW 자이로 트론 4 개가 T-6MD에 설치됩니다. 그런 다음 각각 XNUMXMW 및 XNUMXMW 용량의 이온 사이클로트론 가열 시스템뿐만 아니라 더 낮은 하이브리드 가열 및 플라즈마 전류 유지 시스템이 도입됩니다.
현대화의 결과로 원자로는 하이브리드가되었습니다. 소위 특수 구획에서. 담요는 핵연료를 배치하기 위해 제안됩니다-토륨 -232가 사용됩니다. 원자로가 작동하는 동안 연료는 코드에서 나오는 고 에너지 중성자 플럭스를 지연시켜야합니다. 이 경우 토륨 -232는 우라늄 -233으로 변환됩니다.
생성 된 동위 원소는 원자력 발전소의 연료로 사용될 수 있습니다. 이 역할에서 기존의 우라늄 -235보다 열등하지는 않지만 폐기물의 반감기가 더 짧은 것에 비해 유리합니다. 추가적인 이점은 토륨이 지각에 더 풍부하고 우라늄보다 훨씬 저렴하다는 사실과 관련이 있습니다.
이론적으로 하이브리드 토카막은 고수준 폐기물을 변환하는데도 사용할 수 있습니다. 우라늄 -238 또는 사용 후 핵연료의 다른 성분은 다른 동위 원소로 전환 될 수 있습니다. 새로운 연료 집합체의 생산을 위해. 하이브리드 플랜트의 또 다른 사용 사례는 발전소를 건설하는 것입니다. 이 경우 냉각수가 블랭킷에서 순환하여 발전기로 에너지를 전달해야합니다.
따라서 하이브리드 원자로의 개발 및 구현 된 외관은 여러 문제를 한 번에 해결할 수있게합니다. 그것은 발전뿐만 아니라 핵연료 방출이나 폐기물 처리에도 사용될 수 있습니다. 과학자들은 원자로 작동의 현실을 확인하고 실제 성능을 결정해야합니다. 간결한.
목표와 관점
tokamak의 주요 설계 결정과 작동 원리는 잘 연구되고 해결되었습니다. 이를 통해 새롭고 더 효율적인 원자로를 설계 할 수있을뿐만 아니라 실제 기술, 에너지 및 경제적 결과를 얻기 위해 실험을 수행 할 수 있습니다. 현대화 된 하이브리드 메가 설치 T-15MD의 도움으로 해결할 수있는 작업입니다.
새로운 원자로의 물리적 가동이 이루어졌지만 본격적인 가동은 새로운 시스템의 제조 및 설치가 완료되는 2024 년에야 가능해질 것입니다. 이것은 XNUMX 년 중반에 필요한 정보를 제공 할 실험이있을 것임을 의미합니다. 그것은 러시아 과학의 틀 내 에서뿐만 아니라 국제 ITER 프로그램에서도 전체 방향을 개발하는 가장 수익성있는 방법을 결정할 수있게합니다.
따라서 우리 과학자들은 가장 현대적인 과학 장비를 받게되며,이를 통해 미래를 바라 보는 대담한 실험을 계속할 수 있습니다. 이번에는 새로운 연구가 원하는 결과로 끝날 가능성이 높습니다.이 덕분에 인류는 근본적으로 새로운 에너지 원을 얻고 러시아는 다시 한 번 과학의 가장 높은 잠재력을 보여줄 것입니다.
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