В.В.Поступаев * Физика плазмы, тема 9

Радиоактивность термоядерной станциистанции

Во время работы на D-D или D-T топливе т/я станция будет выделять много нейтронов и активировать конструкции. Принципиальное отличие от ядерных станций в том, что нет активной зоны с высокоактивными радионуклидами, активацию же конструкционных элементов реактора можно резко уменьшить выбором специальных сталей или SiC композита.

Через некоторое время после остановки т/я станция может иметь меньшую радиоактивность, чем обычная угольная зола!

кюри/ватт тепловой мощности

ядерная станция

т/я станция: обычные и специальные материалы

	зола	S. J. Zinkle “Fusion and Spallation
		Irradiation Conditions”
		International Workshop on Advanced
		Computational Science: Application to
		Fusion and Generation-IV Fission Reactors
лет после остановки реактора
		Washington DC, March 31-April 2, 2004

В.В.Поступаев * Физика плазмы, тема 9

ПрогрессвдостигнутойТ/Я мощностищности

рисунок ~2000 года

ИТЭР

старт ИТЭР

400 МВт

•до 1995 года динамика развития была более быстрой, чем известный закон Мура в микроэлектронике!

•после 1995 года прогресса нет, так как нет установок следующего поколения

В.В.Поступаев * Физика плазмы, тема 9

Зачемнужнатермоядерная энергияергия??

Люди хотят жить

Других вариантов нет

В.В.Поступаев * Физика плазмы, тема 9

Конецтемы 9

Управляемый термоядерный синтез. Проблемы энергетики.

Основы термоядерного синтеза. Энергия связи. Сечения реакций. Критерий Лоусона.

В.В.Поступаев * Физика плазмы, тема 10

Новаятема 10

Инерциальныйтермоядерный синтезсинтез

В.В.Поступаев * Физика плазмы, тема 10

Инерциальноеудержание плазмыазмы

	Драйвер
	(мощной
	импульсный
	источник	мишень
	энергии)

поток энергии

В.В.Поступаев * Физика плазмы, тема 10

Геометриясжатия мишенини

Оценка давления: Q ~ P V

Для Q ~ 1 МДж: P ~ 1010 атм

Н.Г.Басов,И.Г.Лебо, В.Б.Розанов. Физика лазерного термоядерного синтеза, М.1988

В.В.Поступаев * Физика плазмы, тема 10

КритерийЛоусона (инерциальныйый УТСУТС))

вместо условия nτE > 1014 см-3 с	замены:
	n → ρ / Mi
получаем условие ρR > 3 г/см2	τ → R / cs

Термоядерная мишень должна иметь достаточный размер!

примечание: при выводе критерия использовалось точное интегрирование по времени и пространственным координатам, тривиальные оценки дают заметно заниженное значение

Для твердой DT смеси при нормальной плотности: n ~ 1023 см-3, R ~ 5 см, τ ~ 10-8 с Q ~ 1010 Дж

Для получения микровзрыва (инерциальный УТС) требуется сжимать вещество в ~ 1000 раз.

Иначе это уже не микровзрыв, а бомба.

В.В.Поступаев * Физика плазмы, тема 10

Стадиисжатиямишени

Драйвер производит сферически-симметричное облучение мишени

Поверхность мишени испаряется и образует плазменную корону. Давление плазмы сжимает холодную середину мишени.

Вмомент максимального сжатия и нагрева мишени

вцентре начинаются термоядерные реакции

Альфа-частицы прогревают остаток мишени, происходит усиление энергии

Проблемы: однородность сжатия, быстрые электроны, МГД неустойчивость

В.В.Поступаев * Физика плазмы, тема 10

Параметры для инерциальногого УТСУТС

!