ТЕРМОЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ И ЕГО ОГРОМНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ДЛЯ БУДУЩЕГО МИРОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
(Стр. 114-121)

Подробнее об авторах
Онгена Джозеф заместитель директора лаборатории физики плазмы Королевской военной академии Бельгии, партнер трехстороннего кластера Euregio (TEC), Брюссель, Бельгия
Королевская военная академия Бельгии; Euregio (TEC), Брюссель, Бельгия
Оплатить 390 руб. (Картой) Оплатить 390 руб. (Через QR-код)

Нажимая на кнопку купить вы соглашаетесь с условиями договора оферты

Аннотация:
Мировая энергетическая проблема ставит масштабную задачу «декарбонизации» нынешней энергетической системы, извлекающей ~85% первичной энергии из ископаемых источников. В настоящее время предлагаются только два варианта сокращения выбросовCO 2: возобновляемая энергия (солнце, ветер, вода, ...) или атомная энергетика. Их вклады в мировой энергетический баланс: ~2% ветра и солнца, непостоянных по своей природе, ~6% гидроэнергетики и ~5% атомная энергетика, должны быть значительно увеличены за относительно короткое время для достижения целей, поставленных политиками. Сегодня в ряде стран, и в частности в ЕС, наблюдается растущая тенденция к исключению атомной энергетики из общего баланса производства энергии. Поэтому, при существующих в настоящее время энергетических технологиях, вряд ли «декарбонизация» энергетики является возможным путем, поскольку не позволит избежать трудностей в энергоснабжении. Следовательно, дополнительные экологически безопасные варианты производства энергии будут приветствоваться. Термоядерный синтез является таким кандидатом, причем очень важным из-за его неотъемлемых свойств: практической неисчерпаемости, отсутствия производства парниковых газов или долгоживущих отходов и безопасности. В статье изложены принципы магнитного удержания термоядерной плазмы и описаны два основных варианта установок для магнитного удержания - токамак и стелларатор. Рассмотрено современное состояние магнитного термоядерного синтеза и кратко представлены следующие шаги в освоении энергии синтеза, ITER и DEMO.
Образец цитирования:
Онгена Д.., (2018), ТЕРМОЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ И ЕГО ОГРОМНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ДЛЯ БУДУЩЕГО МИРОВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ. Computational nanotechnology, 1 => 114-121.
Список литературы:
World Population Prospects: the 2017 Revision // United Nations Population Division, data up to 2100 in the various variants; avail ble on http://esa.un.org/unpp. For detailed data tables see https:// esa.un.org/unpd/wpp/Download/Standard/Population/ and look for Standard Projections, «Total Population».
Historical International Energy Statistics - EIA - Department of Energy. Washington DC, USA, avalaible on-line.
David JC MacKay, Sustainable Energy - without the hot air. UIT Cambridge UK (2009), ISBN 978-0-9544529-3-3. Free downloadable from www.withouthotair.com.
Kleemann M. Aktuelle wirtschaftliche und ökologische Probleme bei der Nutzung regenerativer Energiequellen // Elektrowärme International. 49, Issue A2, A62-70 (Juni 1991) Vulkan Verlag, Essen 1991.
UK Parliamentary Office of Science and Technology. Postnote 268 (October 2006), www.parliament.uk/parliamentary_offices/post/ environment.cfm).
Jefferson M. Energy efficiency and sustainability // Proc. of the 44th Session of the International Seminar on Nuclear War and Planetary Emergencies, Erice (Italy) - August 19-24, 2011.
Frondel M., Ritter N., Schmidt C.M., Vance C. Economic Impacts from the Promotion of Renewable Energies: The German Experience. Energy Policy, 38, 4048 - 4056 (2010).
Development and integration of renewable energy: lessons learned from Germany // Finadvice, Aldiswil, June 2014. Free downloadable from: http://www.finadvice.ch/files/germany_lessonslearned_final_071014.pdf.
Vahrenholt F. Germany’s Energiewende: a disaster in the making // presentation given at the UK House of Commons on 17 January 2017.
Hans-Werner Sinn. Buffering volatility: A study on the limits of Germany’s energy revolution // European Economic Review 99, 130-150 (2017).
Atzeni S. J. Meyer-ter-Vehn, in The Physics of Inertial Fusion: Beam Plasma Interaction, Hydrodynamics, Hot Dense Matter (Oxford University Press, Oxford). 2004, ISBN-13: 978-0198562641. http://pntpm.ulb.ac.be/nacre.htm; described in Angulo C. et al. // Nucl. Phys. A656, 3-187 (1999)
Knaster J. et al. Materials for fusion research // Nature Phys. 12, 424-434 (2016).
Maisonnier D. et al. A Conceptual Study Of Commercial Fusion Power Plants // Final Report of the European Fusion Power Plant Conceptual Study (PPCS). EFDA-RP-RE-5.0, April 13th, 2005.
Wolf R.C. et al. Major results from the first plasma campaign of the Wendelstein 7-X stellarator // Nucl. Fusion. 57, 102020 (2017).
Hemsworth R. et al. Status of the ITER heating neutral beam system // Nucl. Fusion. 49, 045006 (2009).
Sonato P. et al. Status of PRIMA. The Test Facility for ITER Neutral Beam Injectors»: Proc. 3rd Int. // Symp. On Negative Ions, Beams and Sources (NIBS 2012, 3-7 Sept. 2012, Jyväskylä, Finland); published in AIP Conf. Proc. 1515, 549-558 (2013).
Grisham L.R. et al. Recent improvements to the ITER neutral beam system design // Fus. Eng. and Design. 87, 1805 (2012).
Sonato P. et al. The ITER full size plasma source device design // Fus. Eng. and Design. 84, 269 (2009).
Goldston R.J. Energy confinement scaling in Tokamaks: some implications of recent experiments with Ohmic and strong auxiliary heating // Plasma Phys. Control. Fusion. 26, 87-103 (1984).
Kaye S.M. & Goldston R.J. Global energy confinement scaling for neutral-beam-heated tokamaks // Nucl. Fusion. 25, 65-69 (1985).
Ryter F. et al. Electron heat transport studies // Plasma Phys. Control. Fusion. 48, B453-B463 (2006).
Fasoli A. et al. Computational challenges in magnetic-confinement fusion physics // Nature Phys. 12, 411-423 (2016).
Dnestrovskii Yu.N. Self-Organization of Hot Plasmas. ISBN 978-3-319-06802-2. Springer Verlag (2015).
Razumova K.A. Features of self-organized plasma physics in tokamaks // Plasma Phys. Control. Fusion. 60, 014037 (2018).
Pereverzev G.V., Yushmanov P.N. ASTRA, Automated System for Transport Analysis // Report IPP 5/98, Max-Planck-Institute fur Plasmaphysik, 2002.
Dnestrovski Yu.N. and Kostomarov D.P. International Conference on Plasma Confinement in Closed Systems // Dubna, 1969.
Abstracts of Contributed Papers, Moscow, 1969. Р. 41.
Hawryluk R.J. An Empirical Approach to Tokamak Transport: in Physics of Plasmas Close to Thermonuclear Conditions / ed. by B. Coppi et al. (CEC, Brussels, 1980). Vol. 1. Рp. 19-46.
Ongena J., Evrard M., McCune D. Numerical Transport Codes» // Proceedings of the Third Carolus Magnus Summer School on Plasma Physics (Spa, Belgium, Sept 1997) and published in Transactions of Fusion Technology. 33, No. 2T. Рp. 181-191 (1998).
Lawson J.D. Some Criteria for a Useful Thermonuclear Reactor // Atomic Energy Research Establishment, 1955.
Lawson J.D. Some criteria for a power producing thermonuclear reactor // Proc. Phys. Soc. B 70, 6-10 (1957).
Rebhan E. and Van Oost G. Thermonuclear burn criteria // Proceedings of the Sixth Carolus Magnus Summer School on Plasma and Fusion Energy Physics (Brussels, Belgium, Sept 2003) and published in Transactions of Fusion Technology. 45, Number 2T, 15-23 (2004).
Арцимович Л.А. и др. Экспериментальные исследования на установках Токамак // Proc 3rd IAEA Conference on Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion (Novosibirsk, USSR, 1-7 Aug 1968). Р. CN-24/B-1 (1969).
Peacock N.J. et al. Measurement of the electron temperature by Thomson scattering in the tokamak T3 // Nature. 224, 488-490 (1969).
Keilhacker M., Gibson P., Gormezano C., et al. High fusion performance from deuterium-tritium plasmas in JET // Nucl. Fusion. 39, 209 (1999).
Jacquinot J. and the JET Team. Deuterium-tritium operation in magnetic confinement experiments: results and underlying physics // Plasma Phys. Control. Fusion. 41, A13 (1999).
Ключевые слова:
мировая энергетика, термоядерный синтез, магнитное удержание, плазмы токамак, стелларатор, ИТЭР, ДЕМО.


Статьи по теме

ДИАГНОСТИКА ТЕРМОЯДЕРНОЙ ПЛАЗМЫ Страницы: 31-57 Выпуск №11955
ЭВОЛЮЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ И ТЕХНИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ ДИАГНОСТИКИ ПЛАЗМЫ С ПОМОЩЬЮ ПУЧКА ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ
плазма магнитное удержание токамак стелларатор зондирование плазмы пучком тяжелых ионов
Подробнее
ДИАГНОСТИКА ТЕРМОЯДЕРНОЙ ПЛАЗМЫ Страницы: 58-61 Выпуск №11955
КОРРЕКЦИЯ ТОРОИДАЛЬНОГО СМЕЩЕНИЯ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ПУЧКА ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ
плазма магнитное удержание токамак стелларатор зондирование плазмы пучком тяжелых ионов
Подробнее
ДИАГНОСТИКА ТЕРМОЯДЕРНОЙ ПЛАЗМЫ Страницы: 62-70 Выпуск №11955
ТЕХНИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА МЕТОДОМ ЗОНДИРОВАНИЯ ПЛАЗМЫ ПУЧКОМ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ
плазма магнитное удержание токамак стелларатор зондирование плазмы пучком тяжелых ионов
Подробнее
1. НАУЧНАЯ ШКОЛА ПРОФЕССОРА ПОПОВА А. М. Страницы: 13-23 Выпуск №9675
ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ТЕРМОЯДЕРНОЙ ПЛАЗМЫ С МАГНИТНЫМ УДЕРЖАНИЕМ
плазма магнитное удержание диагностика плазмы пучком тяжелых ионов электрический потенциал геодезические акустические моды
Подробнее
ФИЗИКА ТЕРМОЯДЕРНОЙ ПЛАЗМЫ Страницы: 82-90 Выпуск №11955
ЗНАЧЕНИЕ РАДИАЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ДЛЯ ПЛАЗМЫ С МАГНИТНЫМ УДЕРЖАНИЕМ
магнитное удержание электрическое поле шир скорости вращения канонические профили
Подробнее
ФИЗИКА ТЕРМОЯДЕРНОЙ ПЛАЗМЫ Страницы: 108-113 Выпуск №11955
ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ АКУСТИЧЕСКИЕ МОДЫ В ТОКАМАКАХ
плазма магнитное удержание токамак геодезические акустические моды ГАМ
Подробнее