Installation des zentralen T-15-Magneten, 80er Jahre

Das Forschungszentrum des Kurchatov-Instituts hat den alten T-15- Forschungsreaktor im Gebäude des Instituts abgebaut, und jetzt wird auf seiner Grundlage eine neue Hybridanlage gebaut.

„Der Hybrid-Tokamak heißt jetzt T-15MD. Dies ist eine große Installation, die wir Ende des Jahres an der Stelle des alten T-15 in diesem Gebäude [des Kurchatov-Instituts] montieren müssen. Wir haben diese [alte Anlage] abgebaut und auf ihrer Grundlage eine neue gebaut “, sagte Petr Khvostenko, Leiter des Kurchatov-Komplexes für thermonukleare Energie- und Plasmatechnologien.

Ein neuer Reaktor wird bis Ende 2018 zusammengebaut, ein physischer Start ist für 2020 geplant. Es werden Technologien erarbeitet, die "für eine thermonukleare Neutronenquelle speziell für einen Hybridreaktor erforderlich sind".

Der T-15 war zu dieser Zeit einer der weltweit ersten Prototypen eines industriellen thermonuklearen Reaktors, der supraleitende Magnete zur Steuerung des Plasmas verwendet. Ein Reaktor mit einer Standard-Ringkammer mit einem großen Radius von 2,43 m und einem kleinen Radius von 0,7 m zeigte, dass die sowjetische Physik auf dem richtigen Weg ist, um eine thermonukleare Fusion zu erreichen.


Tokamak T-15 - Toroidinstallation zur Einschließung von magnetischem Plasma. Entwickelt von Vasmili Andreevich Glukhikh (heute Akademiker der Russischen Akademie der Wissenschaften)

T-15 erhielt 1988 das erste thermonukleare Plasma und arbeitete bis 1995 weiter.

Experimentelle thermonukleare Reaktoren

Die geführte thermonukleare Fusion ist der wahre Heilige Gral für Energie. Wenn Physiker lernen, Plasma in einer Magnetfalle zu halten und weniger Energie für Magnete auszugeben, als durch die Reaktion freigesetzt wird, erhält die Menschheit eine nahezu unerschöpfliche Quelle sauberer Energie, und fossile Brennstoffe aus Kohlenwasserstoffen und Uran können vergessen werden, zumal ihre Reserven für lange Zeit nicht ausreichen werden . Laut Wissenschaftlern werden die Uran-235-Reserven für die Menschheit nur 50 bis 70 Jahre dauern, so dass der Bau neuer konventioneller Arten von Kernkraftwerken jetzt irrational ist.

Für einige Experten ist es offensichtlich, dass die Zukunft in der Kernfusion liegt . Es wurden wiederholt Versuche unternommen, einen funktionierenden thermonuklearen Reaktor zu schaffen. Seit 2007 ist der Bau des ITER (International Experimental Thermonuclear Reactor) im Gange, aber das Projekt hat den Überblick über 5 Milliarden US-Dollar erheblich verloren und die Fristen wurden wiederholt verschoben.

Die UdSSR ist einer der Organisatoren des ITER-Projekts. Jetzt sind russische wissenschaftliche Organisationen für die Herstellung von 25 Systemen verantwortlich. Das Integrationszentrum für ausländische Teilnehmer am ITER-Projekt ist das Institut für Kernphysik (INP) der sibirischen Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften. Auf seinem Territorium werden sie Elemente aus in verschiedenen Ländern hergestellten Bauteilen zusammenbauen und testen. Das erste Plasma am ITER soll 2025 eingehen.


Der erste T-1-Tokamak der Welt wurde 1954 gebaut

Andere Experimente mit Fusion sind ebenfalls im Gange. Am Massachusetts Institute of Technology begannen sie beispielsweise zusammen mit Commonwealth Fusion Systems mit dem Bau eines funktionierenden Prototyps eines thermonuklearen Reaktors mit viel kleineren Supermachtmagneten (unter Verwendung eines Supraleiters YBCO, Yttrium-Barium-Kupfer-Oxid). Zunächst beabsichtigt das MIT, in 10 Jahren einen Prototyp eines 100-MW-Reaktors zu produzieren, der nur 1/65 des ITER misst. Es wird Energie in Impulsen von 10 Sekunden abgeben - es ist nicht geplant, Wärme in Elektrizität umzuwandeln, aber Wissenschaftler schätzen, dass die zugeführte Energie etwa doppelt so hoch sein wird wie die Kosten für die Erwärmung des Plasmas. Anschließend beginnt der Bau eines 200-MW-Reaktors mit einem Generator, der das gemeinsame Netz mit Strom versorgt. Wenn das Projekt innerhalb des angegebenen Zeitraums von 15 Jahren erfolgreich abgeschlossen wird, ist dies möglicherweise das erste reale Fusionskraftwerk der Welt.

Thermonukleare Energie ist neben erneuerbaren Energien die realste Hoffnung der Menschheit, den wachsenden Energiebedarf zu decken.
Es gibt mehr als ein Dutzend experimentelle Projekte auf der Welt:

• Wendelstein 7-x
• MegaJoule Laser
• Nationale Zündanlage
• MagLIF-Fusion
• OSTEN (chinesischer Tokamak)
• Lockheed Martin Kompaktfusion
• Helion Energie
• Tri-Alpha-Energie
• Allgemeine Fusion
• Erstes Licht
• Tokamak Energy ( englisches Startup )
• Lawrenceville Plasmaphysik
• und andere

T-15MD Hybrid-Kernreaktor

Ein thermonuklearer Hybridreaktor erhält Energie sowohl aus dem Zerfall eines Atoms (wie ein gewöhnliches Kernkraftwerk) als auch aus der Fusion, dh er kombiniert die Prinzipien der nuklearen und thermonuklearen Energie

Der T-15MD-Hybrid-Tokamak wird mit Thorium betrieben, das billiger ist und mehr Reserven als Uran hat. Der Hauptunterschied zu einem Kernreaktor besteht darin, dass ein Hybridreaktor keine ultrahohen Temperaturen erhalten muss, um Energie zu erhalten.

Gemäß der technischen Beschreibung wird die T-15MD-Installation eine längliche Konfiguration eines Plasmakabels mit einem Seitenverhältnis von 2,2, einem Plasmastrom von 2 MA in einem toroidalen Magnetfeld von 2 T mit einem quasistationären zusätzlichen Heizsystem mit einer Gesamtleistung von bis zu 20 MW aufweisen. Die Installation ist für eine Impulsdauer von bis zu 30 s ausgelegt.

Derzeit befindet sich die Modernisierung der T-15MD-Installation in der Vorbereitungsphase für den physischen Start des Tokamaks.