Instalação do solenóide T-15 central, anos 80O centro de pesquisa do Instituto Kurchatov desmontou o antigo reator de pesquisa
T-15 no prédio do instituto, e agora uma nova planta híbrida está sendo construída em seus alicerces.
“O tokamak híbrido agora é chamado de T-15MD. Esta é uma instalação grande, no final do ano devemos montá-la no local do antigo T-15 neste edifício [do Instituto Kurchatov]. Desmontamos essa [antiga instalação], construímos uma nova em sua base ”,
disse Petr Khvostenko, supervisor do complexo Kurchatov de energia termonuclear e tecnologias de plasma.
Um novo reator será montado até o final de 2018 e está previsto um lançamento físico para 2020. Ele elaborará tecnologias que "são necessárias para uma fonte de nêutrons termonucleares especificamente para um reator híbrido".
O T-15 na época, ele se tornou um dos primeiros protótipos do mundo de um reator termonuclear industrial que usa ímãs supercondutores para controlar o plasma. Um reator com uma câmara toroidal padrão com um grande raio de 2,43 me um pequeno raio de 0,7 m mostrou que a física soviética está no caminho certo para obter a fusão termonuclear.
Tokamak T-15 - instalação toroidal para confinamento de plasma magnético. Desenvolvido por Vasmili Andreevich Glukhikh (agora acadêmico da Academia Russa de Ciências)O T-15 recebeu o primeiro plasma termonuclear em 1988 e continuou a trabalhar até 1995.
Reatores Termonucleares Experimentais
A fusão termonuclear guiada é o verdadeiro Santo Graal para energia. Se os físicos aprenderem a manter o plasma em uma armadilha magnética e gastar menos energia em ímãs do que o que é liberado como resultado da reação, a humanidade receberá uma fonte quase inesgotável de energia limpa, e os combustíveis fósseis de hidrocarbonetos e urânio podem ser esquecidos, especialmente porque suas reservas não serão suficientes por um longo tempo. . Segundo os cientistas, as reservas de urânio-235 durarão de 50 a 70 anos para a humanidade, por isso a construção de novos tipos convencionais de usinas nucleares é irracional.
É óbvio para alguns especialistas que o
futuro está na fusão termonuclear . Tentativas de criar um reator termonuclear em funcionamento foram feitas repetidamente. Desde 2007, a construção do ITER (Reator Termonuclear Experimental Internacional) está em andamento, mas o projeto perdeu significativamente o controle de US $ 5 bilhões, e os prazos foram adiados repetidamente.
A URSS é um dos organizadores do projeto ITER, agora as organizações científicas russas são responsáveis pela fabricação de 25 sistemas. O Centro de Integração para participantes estrangeiros no projeto ITER é o Instituto de Física Nuclear (INP) da Filial Siberiana da Academia Russa de Ciências, em seu território eles montam e testam elementos de componentes fabricados em diferentes países. O primeiro plasma no ITER está previsto para ser recebido em 2025.
O primeiro tokamak T-1 do mundo construído em 1954Outras experiências com fusão também estão em andamento. Por exemplo, no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, juntamente com a Commonwealth Fusion Systems, eles
começaram a construção de um protótipo funcional de um reator termonuclear com ímãs de superpotência muito menores (usando um supercondutor YBCO, óxido de ítrio-bário-cobre). Para começar, o MIT pretende produzir um protótipo de um reator de 100 MW, medindo apenas 1/65 do ITER, em 10 anos. Ele fornecerá energia em pulsos de 10 segundos - não está planejado converter calor em eletricidade, mas os cientistas estimam que a energia fornecida será cerca do dobro do custo do aquecimento do plasma. Então, a construção de um reator de 200 MW começará com um gerador que fornece eletricidade à rede comum. Se o projeto for concluído com sucesso dentro do período declarado de 15 anos, esse poderá ser o primeiro da usina de fusão na vida real do mundo.
Juntamente com a energia renovável, a energia termonuclear é a esperança mais real da humanidade para atender às crescentes necessidades energéticas.
Atualmente, existem
mais de uma dúzia de projetos experimentais no mundo:
- Wendelstein 7-x
- MegaJoule Laser
- Instalação nacional de ignição
- Fusão MagLIF
- LESTE (Tokamak chinês)
- Fusão compacta da Lockheed Martin
- Energia Helion
- Tri alfa energy
- Fusão geral
- Primeira luz
- Tokamak Energy ( startup em inglês )
- Física do plasma de Lawrenceville
- e outros
Reator Termonuclear Híbrido T-15MD
Um reator termonuclear híbrido recebe energia do decaimento de um átomo (como uma usina nuclear comum) e da fusão, ou seja, combina os princípios de energia nuclear e termonuclear
O tokamak híbrido T-15MD operará com tório, que é mais barato e tem mais reservas que o urânio. Sua principal diferença em relação a um reator termonuclear é que um reator híbrido não precisa receber temperaturas ultra altas para obter energia.
De acordo com a
descrição técnica , a instalação do T-15MD terá uma configuração alongada de um cabo de plasma com uma proporção de 2,2, uma corrente de plasma de 2 MA em um campo magnético toroidal de 2 T com um sistema de aquecimento adicional quase estacionário com uma potência total de até 20 MW. A instalação foi projetada para uma duração de pulso de até 30 s.
Atualmente, a modernização da instalação do T-15MD está em fase de preparação para o lançamento físico do tokamak.