Neue Referenz für ITER, den Fusionsreaktor | Wissenschaft 2020

Anonim

Es wird weitere 9 Jahre dauern, bis der ITER in Betrieb genommen werden kann: Der Zeitpunkt für die Aufnahme des Plasmas im Prototyp des gigantischen Kernfusionsreaktors wurde um weitere 5 Jahre verschoben, und dies ist nicht das erste Mal.

Der im Bau befindliche ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) im südfranzösischen Cadarache ist eine 18-Milliarden-Euro-Maschine, mit der die Möglichkeit demonstriert werden soll, Wasserstoffkerne zu Helium zu schmelzen und eine große Menge praktisch sauberer Energie freizusetzen.

Image Die Kernfusion ist ein natürlicher Vorgang in der Sonne und in den Sternen: Sie findet bei Temperaturen von etwa 10 Millionen Grad statt, die viel niedriger sind als die für den ITER erwarteten, aber bei außerordentlich hohen Drücken, die auf der Erde nicht reproduzierbar sind und die durch Millionen ausgeglichen werden müssen mehr Grad Celsius. | NASA

Mit dieser Maschine und dieser Technologie ist es zum Erreichen des Ziels (einer "normalen" Sonnenreaktion) erforderlich, dass sich zwei Wasserstoffisotope (zwei Wasserstoffatome mit unterschiedlicher Anzahl von Neutronen), Deuterium und Tritium, bei Temperaturen treffen in der Größenordnung von 100-150 Millionen Grad.

Das Herzstück von ITER ist ein riesiger Behälter, in dem sich das Plasma (überhitztes Gas) aus Deuterium und Tritium befindet, umgeben von leistungsstarken supraleitenden Magneten, die das Plasma halten, Teilchenbeschleuniger und Mikrowellengeneratoren, um das Ganze zu erhitzen.

Italien hat 10 Magnete. Der Bau von ITER ist fragmentiert unter den zahlreichen am Projekt beteiligten Ländern (Europa, China, Indien, Japan, Russland, Südkorea und die Vereinigten Staaten), und dies ermöglicht uns einerseits, die notwendigen Mittel für ein solch gigantisches Projekt zu haben. Zum anderen verursachte es enorme Verzögerungen - was unter anderem zu einer Verteuerung der Kosten führte.

In Italien werden 10 der 19 im Rahmen des Projekts geplanten Magnete hergestellt: Es handelt sich um gigantische Spulen aus "D" -förmigen supraleitenden Kabeln mit einem Gewicht von über 300 Tonnen, die ASG Superconductors in seinen Werken in La Spezia baut.

Image Wenn ein Deuteriumatom mit einem von Tritium fusioniert, entstehen Helium und Energie. |

Der Zweck der Spulen besteht darin, ein kreisförmiges Magnetfeld (toroidal) zu erzeugen, das in der Lage ist, das Plasma bei einer Temperatur von 100-150 Millionen ° C einzufangen und zu enthalten .

In der Praxis müssen sie eine beeindruckende magnetische Abschirmung schaffen, die das glühende Gas einfängt und verdichtet und es von den Wänden des ITER-Reaktors fernhält, damit die Wasserstoffatome schmelzen und Energie produzieren können.

Elektrizität in 30 Jahren vielleicht. Die letzte Überarbeitung des Projekts erforderte weitere 4, 5 Milliarden Euro für die verschiedenen Länder und versetzte die Beleuchtung der Maschine etwa 5 Jahre später. "Mit dieser neuen Refinanzierung", sagte Bernard Bigot, General Manager von ITER, "sind wir sicher, dass wir die Maschine bis 2025 in Betrieb nehmen und die mit der letzten Überarbeitung vorgesehenen Kosten einhalten werden."

Es sollte jedoch nicht vergessen werden, dass der ITER kein echtes Fusionskraftwerk ist: Aus diesem unglaublich großen und teuren Projekt wird es nicht möglich sein, Energie für die Verteilung zu gewinnen. Ihr Zweck ist "nur" die Untersuchung der Kernfusion und eines reproduzierbaren Mechanismus, um sie zu erhalten. Wenn nach zehnjähriger Untersuchung nach der Inbetriebnahme alle technologischen und energetischen Probleme gelöst sind, wird mit dem Bau der ersten echten Kernfusionsanlage begonnen, für die voraussichtlich mindestens weitere 10 erforderlich sein werden Jahren.

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Sollte die Fusion mit dieser Technologie jemals Realität werden, wird die erste Glühbirne in mindestens 30 Jahren aufleuchten. Wenn alles wie geplant läuft, ist es vielleicht kurz bevor die primären Energiequellen ausgehen.