Istraživači sa Tomskog politehničkog univerziteta (TPU), u saradnji sa drugim ruskim naučnicima, stvorili su i testirali fuzionu komponentu jedinstvenog hibridnog reaktora. Oni tvrde da će sistem kombinovati prednosti reaktora različitih vrsta i da će se isticati u sigurnosti, ekonomičnosti i kompaktnosti.
Hibridni reaktorski sistemi ili fuziono-fizioni sistemi, kako su objasnili naučnici TPU, kombinovat će pouzdanost konvencionalnih fizionih reaktora sa ekonomikom i ekološkom sigurnosti fuzione energije.
Ovi sistemi se sastoje od fuzionog izvora neutrona i jezgra (koje se naziva blanket (deka)) u kome se odvija cjepanje teških jezgara. Gorivo je hibrid torija i plutonijuma za oružja. Naučnici tvrde da torijum sam po sebi nije izvor energije, ali proizvodi uranijum-233 i da njegovo akumuliranje u jezgru povećava trajanje gorivnog ciklusa. Zamjena uranijuma-238 koji se koristi u konvencionalnim fizionim reaktorima sa torijumom mogla bi drastično smanjiti količinu radioaktivnog otpada.
Suprotno fizionim reaktorima kojima se upravlja pomoću apsorbera neutrona, stanje goriva u hibridnom sistemu blanket reguliše se dodavanjem neutrona iz izvora fuzije. Projekat naučnika TPU koristi gasnu dinamičku magnetnu zamku koja zadržava deuterijum i tritijum u stanju visokotemperaturne plazme.
„U plazmi se joni deuterijuma i tricijuma sudaraju jedni sa drugima i kombinuju se u jezgra helijuma, oslobađajući neutrone visoke energije. Potonji se iz vakuumske komore dovode u blanket u impulsnom režimu, podržavajući fisiju teških jezgara, koja generišu glavnu energiju. Ključna razlika hibridnog sistema je u tome što nuklearni materijal nije u strogo kritičnom stanju, kao u tradicionalnom reaktoru, već u bliskom kritičnom stanju, što eliminiše mogućnost nekontrolisane lančane reakcije“, objasnio je Sergei Bedenko vanredni profesor TPU odjeljenja za ciklus nuklearnog goriva.
Prema naučnicima, energija proizvedena cjepanjem raspršuje se helijumovim izmjenjivačem toplote. Helijum, kada se zagrije na oko 730 °C kada su gasna turbina i generator energije povezani, može se koristiti za proizvodnju ne samo električne energije već i vodonika, koristeći parnu konverziju metana.
Hibridni reaktor u razvoju će biti kompaktan, imat će kapacitet od oko 60-100 MW i sposobnost da radi bez pretovara goriva više od osam godina. Prema naučnicima, ovo će omogućiti njegovu upotrebu u teško dostupnim regionima za proizvodnju električne energije, toplote i ekološki prihvatljivog vodoničnog goriva.
Plinsko-dinamička magnetna zamka koju su naučnici koristili omogućava zadržavanje visokotemperaturne plazme mnogo duže od ostalih postojećih sistema, rekli su. To će naučnicima pomoći da bolje prouče kako proces fuzije koji se u njemu odvija, tako i performanse različitih elemenata reaktora pod oštrim neutronskim zračenjem, za koje naučnici vjeruju da bi trebalo da ubrzaju razvoj fuzijske energije.
„Istraživanjem koje smo sproveli utvrđeni su optimalni parametri izvora fuzijskog neutrona da bi se pokrivač hibridnog sistema stalno održavao u kontrolisanom stanju blizu kritičnog, a takođe smo proučavali i efekat„ nuklearnog fizionog talasa “koji se javlja nakon jedan puls fuzionog fluksa“, rekao je Sergei Bedenko.
Koncept jezgra torijumskog goriva hibridnog reaktora predložio je 2019. godine tim naučnika sa Tomskog politehničkog univerziteta, Saveznog državnog unitarnog preduzeća „Ruski savezni nuklearni centar – Zababahin All-Russian Research Institute of Technical Physics“ i Budker Institute of Nuclear Physics sibirskog ogranka Ruske akademije nauka. Istraživanje se vrši u okviru bespovratne pomoći Ruske fondacije za osnovna istraživanja br. 19-29-02005.
Nalazi istraživanja objavljeni su u nuklearnom inžinjerstvu i tehnologiji, akademskom časopisu.
Vrlo interesantno ali ni blizu dovoljno objašnjeno. Kod “normalnih” fuzionih reaktora deuterijum i tricijum se “sabijaju” moćnim laserima do gustine i temperature na kojoj počinje fuzija – kako se ovde stvaraju ti uslovi? (ostalo je manje-više jasno)
Ajde valjda će jednom ta energija iz fuzije profunkcionirat da ne moramo više Gretu slušat.
Genijalno!
Kapa dolje!
Naravno da članak nije jasan ali, može li uopće bitiP?
Ovo je vrlo zanimljivo. Uvijek sam govorio da je nuklearna energija jedini ispravan put za proizvodnju dovoljnih količina jeftine i ekološki najmanje štetne energije, a ako ikada bude u praksi moguće koristiti nuklearnu fuziju to bi riješilo sve energetske potrebe čovječanstva za tisućljeća unaprijed.
Ipak ne znam odakle tim neimenovanim “naučnicima” podatak da torij sam po sebi nije izvor energije, kad se zna da su torijske nuklearne elektrane bile razvijane i uspješno razvijene paraleleno s plutonijskim, a u upotrebu nisu ušle samo zato jer plutonijske kao nusproizvod daje i obogaćeni plutonij i uran koji se opet koriste u nuklearnom naoružanju. Štoviše, danas zemlje kao Norveška, Kina ili Indija intenzivno rade na razvoju torijskih nuklearnih elektrana.
I za kraj, iako ovdje nismo atomski stručnjaci ipak neki od nas imaju dovoljno znanja da bi nam bilo zanimljivo malo detaljnije objašnjenje načina rada ovih reaktora o kojim govori članak.
Znam nešto o nuklearnoj energiji, ali neću se praviti da razumijem sve što ovdje piše niti da me zanimaju detalji.
Ali, zvuči dovoljno dobro da bi moglo biti istinito, pa evo, nadam se da jest i da nećemo čekati desetljećima na tržišnu implementaciju. Previše tih novih tehnologija kola po časopisima, ali još nijednu nismo vidjeli u stvarnosti. Čak niti Li-Ion baterije pojačane grafenom…
Rusi su se opet iskazali.
Zababahin All-Russian Research Institute of Technical Physics“ i Budker Institute of Nuclear Physics
E 100% se tako zovu! JBG!
Taman za vikendicu ili klet