Генератор энергии термоядерный

Если жидкость становится проводником электричества, то к сложностям гидродинамики добавляются сложности электродинамики. Многообразие решений, которые кажутся возможными при таком взаимодействии, может даже расширить суш,ествуюш,ий диапазон применения гидродинамики. Покажем ширину этого диапазона на нескольких примерах. Имеются сведения, что можно управлять аэродинамическим пограничным слоем более удовлетворительным образом, чем путем его сдувания или всасывания, используя магнитогидродинамический эффект. Уже построены ударные трубы и плазменные генераторы, дающие потоки вещества, скорости которых в несколько раз, а температуры во много раз выше скоростей и температур потоков, полученных нри выделении химической энергии или путем нагнетания. С применением магнитогидродинамики становятся возможными ракетные двигатели, величины удельного импульса которых выше величин удельного импульса любых двигателей, даже сегодня еще только проектируемых оказывается, что магнитогидродинамика имеет непосредственное отношение к управлению колоссальным потенциалом энергии термоядерной реакции. [c.546]

Большая часть наших знаний о плазме получена из исследований газового разряда. В настоящее время интерес к изучению плазмы резко возрос в связи с проблемой энергетического использования термоядерных реакций синтеза легких ядер, а также в связи с использованием плазмы в качестве пара (рабочего вещества) в МГД-генераторах. При большой температуре газа, когда он находится в. состоянии плазмы и частицы движутся с большими скоростями, становятся возможными преодоление кулоновского потенциального барьера при столкновениях атомных ядер и их синтез. Практически особо важное значение представляет возбуждение термоядерных реакций в дейтерии, так как в этом случае такие реакции должны идти при относительно меньших температурах (Г 10 К). Горение ядер дейтерия в результате их синтеза в а-частицы приводит к выделению большой энергии. [c.215]

На рис. 7.5 приведена схема термоядерной двухконтурной установки с МГД-генератором и паровой турбиной. Часть энергии плазмы, вытекающей из реактора I, преобразуется в электрическую энергию в канале МГД-генератора 2. Затем плазма проходит через теплообменник 3, нагревая рабочее вещество паротурбинного цикла. Через этот же теплообменник 3 проходит и теплоноситель, охлаждающий бланкет. Рабочее вещество (водяной пар) нагревается в теплообменнике 9 примерно до 900 К и затем срабатывает в турбине 7. Во [c.288]

Крупномасштабное применение сверхпроводимости связано с уменьшением массы и габаритов магнитных систем, уменьшением энергетических затрат при получении магнитных полей высокой напряженности. Термоядерный синтез, МГД-генераторы, индуктивные накопители энергии, генераторы и двигатели переменного и постоянного тока, трансформаторы, ЛЭП постоянного и переменного тока, высокоскоростные поезда, обогащение руд — далеко не полный перечень областей возможного использования сверхпроводящих материалов. [c.524]

Примерами первого направления могут служить работы по созданию электрохимических и термоядерных преобразователей. Ко второму направлению можно отнести работы, связанные с использованием известных возобновляемых источников энергии (солнца, ветра, морских приливов и др.). Новые способы преобразования энергии реализуются также в термоэлектрических, термоэмиссионных устройствах и в МГД-генераторах. [c.478]

Накопленный опыт в области исследования физики мощных твердотельных лазеров позволил США в середине 90-х годов приступить к строительству лазера NIF (Национальная установка для зажигания) на неодимовом стекле, рассчитанного на достижение термоядерной вспышки [2]. Точнее, согласно численным расчетам ожидается, что в экспериментах на этом лазере (в режиме однократных импульсов) будут достигнуты коэффициенты усиления, по отношению к энергии лазера, равные 5-7. Выходная энергия лазерного импульса будет составлять 1,8 МДж и будет достигнута за счет последовательного усиления импульса задающего генератора ( 0,1 Дж) в 192 параллельных каналах усиления (рис. 2.1). [c.24]

Где (/ = АГд/ТУе — коэффициент, характеризующий долю расходов электроэнергии на вспомогательные собственные нужды. Можно ожидать, что 5%. На существующих тепловых и ядерных (деления) электростанциях различие электрических мощностей брутто (на клеммах генератора) и нетто (отпущенная потребителю) не превышает 10%. Как следует из (5.5), электрическая мощность брутто термоядерных реакторов при малых КПД драйвера может превышать мощность нетто в несколько раз из-за больших расходов энергии на питание драйвера. [c.142]

Эта величина составляет 0,35% от полной требуемой мощности реактора. Для получения такой относительно малой мощности можно использовать вспомогательный источник энергии, однако существует другой метод, позволяющий использовать сам процесс реакции для получения необходимой величины мощности. Уже говорилось, что одной из привлекательных возможностей использования термоядерной реакции в стационарных генераторах мощности является преобразование энергии реакции в электрическую энергию. Такое преобразование возможно в силу того, что полезная энергия реакции связана с заряженными частицами, помещенными в магнитное поле. После того, как магнитный поршень, действующий подобно электрическому двигателю, сожмет плазму, в результате чего повысится ее температура и начнется реакция синтеза, реагирующая и расширяющаяся плазма будет двигаться назад и отдавать полезную мощность обратно в электрическую цепь, действуя подобно генератору. [c.560]

Ведутся интенсивные исследования и разработки термоядерны установок, направленные на создание генераторов энергии нового типа. В них мощные потоки энергии будут возникать не при деленииг тяжелых ядер — урана и плутония, а при синтезе легких ядер — изотопов водорода (дейтерия и трития). [c.18]

Одной из причин, побудивших предпринять перевод на русский язьш книги Дж. М. Самервилла Электрическая дуга , явилась актуальность изложенной в ней темы. Актуальная тема... Довольно странное выражение применительно к явлению, открытому 160 лет назад И все-таки это так. Электрическая дуга, впервые наблюдавшаяся В. В. Петровым в 1802 г., вновь привлекает пристальное внимание исследователей. На этот раз как единственный пока источник стационарной высокотемпературной плазмы. Той самой плазмы, которая нужна для термоядерных генераторов энергии и для межпланетных ионных ракетных двигателей. [c.3]

В термоядерных энергетических установках основная часть энергии выделяется в виде теплоты при относительно низких температурах. Поэтому для преобразования теплоты термоядерных реакторов как квазистационарных, так и импульсных наиболее перспективными являются тепловые циклы и схемы с МГД-генератором в сочетании с паро- [c.287]

Преобразование энергии Усовершенствование ядерных реакторов-конверторов, применение новых видов топлив для двигателей, реакторов-размножителей, гидро-геиизаиии угля Применение комбинированных циклов (включая газификацию с получением газа с низкой теплотой сгорания и сжиганием в топках кипящего слоя под давлением), топлива из биомассы, газификации с получением высококалорийного газа Применение топливных э.пементов, термоядерной энергии, использование газификации угля с получением газа с низкой и средней теплотой сгорания, МГ Д-генераторов, систем производства водорода из неорганических продуктов [c.28]

В настоящее время все более ощущается нехватка энергии, происходит ее удорожание. Многие реализованные или предполагаемые к рализации проекты, разработанные с учетом дефицита энергии, предусматривают использование криогенных температур. К ним относятся использование сжиженного газа как средства распределения энергии сверхпроводящие генераторы, моторы и системы передачи электроэнергии новые способы получения энергии, такие как МГД-генерато-ры и термоядерные реакторы, применение жидкого водорода в качестве топлива для энергетических установок на транспорте. Данная статья посвящена одному из напр"авлений в этой области — ограниченному использованию криогенных жидкостей в ядерной энергетике. [c.88]

Несмотря на все разговоры о неистощимости нетрадиционных топливных ресурсов и даже на то, что ситуации могут быстро меняться, пока еще трудно представить, как эти ресурсы могут в глобальных масштабах пополнить источник энергоснабжения. Но в локальных рамках их значение может быть велико. В дискуссиях об атомной энергетике, которые проходили как в США, так и в Европе, особено в Великобритании, ФРГ и Франции в 1977 г., ее противники приводили следующий популярный довод изъятие огромных денежных средств, предназначенных для исследований и конструктивных разработок по атомной энергетике, позволит совершить технологический прорыв в области разработки технологий освоения других энергоресурсов. Действительно, категорически отрицать этот тезис невозможно. Однако ученые, придерживающиеся противоположной позиции, подчеркивают, что было бы неразумным прекращать развитие известного и надежного источника энергии и делать ставку на неизвестное, когда нельзя терять время и очевидна опасность конфликта, связанного с недостатком энергии. Этот довод обосновывался с присущей ему энергией проф. Фредом Гойлем в книге, опубликованной в 1977 г. [86]. Очень понятны чувства неспециалиста, которые он часто испытывает относительно того, что так много природной энергии теряется , тогда как ее должны использовать для пользы человечества. Однако неопровержимым фактом является то, что до сих пор не разработана ни одна конкурентоспособная система с широкой сферой применения. Здесь, возможно, своевременно отметить совместное европейское исследование по использованию термоядерной энергии, упоминавшееся выше, которое по соглашению, принятому в октябре 1977 г., будет проводиться в Калхеме (Великобритания). Сообщалось, что перспективны работы по разработке магнито-гидродинамических генераторов. Таким образом, понимая маловероятность существенной роли новых источников энергии до следующего столетия, настоятельно необходимо постоянно изучать результаты разработок по использованию всех видов энергии, чтобы определить тенденции, которые могут изменить это представление. [c.191]

Реакция возникает в результате быстрого сжатия посторонним источником энергии фиксированного количества плазмы, находящейся в рабочей камере реактора. Происходящее в процессе сжатия повышение плотности плазмы и ее температуры при достижении критических параметров, определяемых критерием Лоусона, приводит к термоядерному взрыву малой мощности, в результате которого выделяется энергия, используемая в энергетической установке. После удаления из камеры продуктов реакции и заполнения ее новым зарядом плазмы цикл повторяется. Для сжатия плазмы могут использоваться магнитные поля, оптические генераторы (лазеры), релятивистские пучки электронных лучей, движущихся с околосветовыми скоростями. [c.258]

В установках рассматриваемого типа могут быть применены различные схемы преобразования энергии. Совместными исследованиями НИИЭФА, ЦКТИ и ЛПИ [И] выявлена перспективность использования комбинированных схем. Один из возможных вариантов такой схемы представлен на рис. XV.8. Пары лайнера из камеры реактора 1 направляются в МГД-генератор 4. Перевод высокотемпературной плазмы с температурой в сотни миллионов градусов, образующейся в процессе термоядерной реакции, в низкотемпературную плазму паров лайнера (с температурой в несколько тысяч градусов), высокий потенциал которой принципиально может быть использован в энергетическом цикле, что обеспечивает высокую термодинамическую эффективность установки, представляет собой существенное достоинство 0-пинчей с лайнером по сравнению с другими системами. С целью [c.259]

ГЕНЕРАТОРЫ ПЛАЗМЫ — устройства, со-здающие из нейтральных веществ потоки низкотемпературной плазмы, т. е. плазмы с кинетич. энергией частиц их энергии ионизации. Иногда термин Г. п. применяют и к др. источникам плазменных потоков, напр, плазмеиным ускорителям. К Г. п. естественно примыкают ионные и. электронные источники, из к-рых электрич. полем вытягиваются потоки ионов и электронов соответственно. (О получении высокотемпературной плазмы см. в ст. Термоядерный реактор.) [c.434]

Предстоит освоение в широких масштабах топливных циклов U —Th и U —Ри, обеспечивающих превращение неделящихся изотопов тория и (из отвалов) в делящиеся изотопы урана и плутония в реакторах на быстрых нейтронах. Ведутся разработки так называемого электроядерного бридинга, где с помощью сильноточных ускорителей при бомбардировке специальных мишеней протонами или дейтронами высоких энергий генерируются нейтроны, облучающие топливные элементы из обедненного урана или тория, в которых осуществляется накопление делящихся нуклидов Ри и и частичное их деление. Аналогичная задача может быть решена также с помощью гибридного (синтез—деление) термоядерного реактора (ГТЯР), работающего как мощный генератор нейтронов. [c.18]

Ю.Б. Харитон уделял много внимания созданию во ВНИИЭФ уникальных комплексов на основе ускорителей и импульсных реакторов, на которых моделировались различные условия воздействия поражающих факторов ядерного взрыва. Он содействовал развитию во ВНИИЭФ работ по разработке лазеров и проведению лазерных физических исследований, выдвинувших ядерный центр в число передовых институтов нашей страны в этой области. Широко известны работы в области физики высоких энергий и импульсного термоядерного синтеза, связанные с созданием во ВНИИЭФ взрывомагнитных генераторов различного типа, методов магнитного обжатия термоядерных мишеней. Все эти работы неотделимы от имени Ю.Б. Харитона, который много работал над созданием, а затем развитием этих направлений работ во ВНИИЭФ. [c.337]

Проблемы магнитной гидродинамики и исследования движений ионизованных сред — плазмы с учетом их взаимодействий с электромагнитным нолем в настоящее время приобретают нервостепенное познавательное и техническое значение. В частности, такие явления нужно изучать при создании магнитогидродинамических генераторов электрического тока, в которых происходит непосредственное превращение энергии движения плазмы в энергию электрического тока. Отметим также, что решение проблемы использования термоядерной энергии теснейшим образом связано с разрешением задач о поведении высокотемпературной плазмы в сильных магнитных полях. [c.12]

Схема ИТС с использованием РЭП рассматривалась на начальном этапе развития программы Ангара . Был выполнен концептуальный анализ реакторных схем и проведены модельные экспериментальные исследования в обоснование этой концепции [9, 10]. Было показано, что РЭП с энергией электронов 2-3 МэВ и с общим током 50 МА можно генерировать в многомодульном генераторе, можно транспортировать через плазму в магнитном поле с достаточно высокой эффективностью, но практически невозможно сфокусировать на термоядерную мишень. Эти обстоятельства, а также плохое взаимодействие РЭП с термоядерной мишенью, привели к выводу в чистом виде драйвер СВЭМ с использованием сильноточных РЭП не может инициировать термоядерный микровзрыв. Развитие программы Ангара привело в начале 1980-х годов к отказу от этого варианта драйвера и к переходу на исследования мощных самосжатых разрядов (лайнеров и 2-пинчей) в качестве наиболее перспективного варианта концентрации энергии инициирования на термоядерную мишень. [c.28]

Наконец, очень существенным является другой фактор, характерный для всех ИТР с низкой частотой повторения микровзрывов. В американском анализе есть ссылка на расчеты с использованием кода LASNEX, которые показывают, что импульсный генератор, доставляющий на Z-пинч 55-60 МА, может обеспечить термоядерный микровзрыв с большим энерговыходом, превышающим 0,5 ГДж. Для схем HTPZ(H) потребуется микровзрыв с энерговыделением, большим примерно на порядок величины. Как получить такую энергию, не указывает ни одна из анализируемых работ. [c.130]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...