Geum.ru

Xxxvi международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 9 13 февраля 2009 г. Альтернативные источники энергии и приложения высокотемпературной плазмы

Вид материалаДокументы
Подобный материал:

XXXVI Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 9 – 13 февраля 2009 г.

Альтернативные источники энергии и приложения высокотемпературной плазмы


Рыжков С.В.

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия, e-mail: ryzhkov@power.bmstu.ru

Альтернативные системы магнитного удержания плазмы и малорадиоактивные (или безнейтронные) топлива обращают на себя внимание не только, как возможные источники энергии, но и как приложения высокотемпературной плазмы в разных областях. Применение плазмы на основе гелия-3 безгранично и может привести к новой эре в медицине и освоении космоса [1,2]. Приложения, использующие реакции дейтерия и легкого гелия (D-3He), протона и бора (p-11B), протона и изотопа лития (p-6Li) и катализных циклов на основе этих реакций, например D-3He-6Li [3], которые уже реализуются или будут внедрены в ближайшее время – источник протонов, подача топлива в виде обращенной магнитной конфигурации (ОМАК) или сферомака, обнаружение взрывчатых веществ и химических отходов, терапия рака и производство медицинских изотопов: 18O + p ® n + 18F; 94Mo + p ® n + 94mTc; 14N + p ® 4He + 11C; 16O + p ® 4He + 13N; 13C + p ® n + 13N; 15N + p ® n + 15O. Среднесрочная перспектива – уничтожение ядерных материалов и радиоактивных отходов, вопросы технологии, включая тонкие литиевые стенки для промышленной электростанции (пристеночная откачка) - использование жидкого лития в качестве материала первой стенки приводит к минимальному значению коэффициента рециклинга [4].

Различные прикладные направления компактных систем, так называемого компактного тора (КТ), также очень привлекательны [5]. В настоящее время они уже используются в качестве источника протонов и нейтронов, в технологии материалов [6], для изучения взаимодействия плазма-стенка, для тестирования основных наиболее нагруженных элементов конструкций и могут быть использованы в ИТЭР и ДЕМО. В будущем, КТ рассматриваются как источник энергии и термоядерный двигатель. В сочетании с низкотурбулентной плазмой [7] они могут быть использованы в качестве тестовых установок, в том числе для поддержания токамака (например, подпитка). Формирование ОМАК и сферомака также крайне важно для понимания динамики плазмы в солнечной короне и астрофизических процессах [8]. Таким образом, предложенные компактные торы вместе с малонейтронным топливом являются безлимитным источником чистой энергии и различных приложений в будущем, которые представлены и рассмотрены в докладе.


Работа выполнена при поддержке гранта Президента РФ № МК-676.2008.8.

Литература
  1. Santarius J.F., Kulcinski G.L., El-Guebaly L.A., Fusion Science & Techn.,2003, v. 44, p. 289.
  2. Ryzhkov S.V. Fusion Science and Technology, 2005, v. 47, № 1, p. 342.
  3. Рыжков С.В., Хвесюк В.И. Summary of IAEA TCM on Innovative Approaches to Fusion Energy, Pleasanton, 1997.
  4. Мирнов С.В. Тезисы докладов XXXIV Межд. (Звенигородской) конференции по физике плазмы и УТС, 2007, с. 26.
  5. Куртмуллаев Р.Х., Малютин А.И., Семенов В.Н. Итоги науки и техники. Физика плазмы, Т. 7. М.: ВИНИТИ, 1985, c. 80.
  6. Kostyukov I.Yu., Rax J.M., Phys Plasmas, 2000, v. 7, № 1, p. 185.
  7. Ryzhkov S.V. Proc. of 35th EPS Conf. on Plasma Physics and Contr. Fusion, 2008, EСA Vol. 32F, P1.114. l.ch/eps2008/pdf/P1_114.pdf.
  8. Hsu S.C., Bellan P.M., Phys. Rev. Let., 2003, v. 90, p. 215002.