உலகில் இணைவு அணு உலைகளில். முதல் இணைவு அணுஉலை

இன்று, பல நாடுகளில் இணைவு ஆராய்ச்சியில் பங்கு பெறுகின்றனர். சீனாவின் திட்டம், பிரேசில், கனடா மற்றும் கொரியா வேகமாக அதிகரித்து போது தலைவர்கள், ஐரோப்பிய ஒன்றியம், அமெரிக்கா, ரஷ்யா மற்றும் ஜப்பான் உள்ளன. ஆரம்பத்தில், அமெரிக்கா மற்றும் சோவியத் ஒன்றியத்தில் இணைவு அணு உலைகளில் அணு ஆயுதங்கள் உருவாவதற்கும் தொடர்பு மற்றும் இது 1958 ம் ஆண்டு ஜெனீவாவில் நடைபெற்றது மாநாடு "அமைதிக்காக அணுக்கள்", வரை ரகசியமாகவே இருந்தன வருகின்றன. சோவியத் tokamak ஆராய்ச்சி உருவாக்கம் பிறகு அணுக்கரு இணைவின் 1970 களில் அது "பெரிய அறிவியல்" மாறிவிட்டது. ஆனால் சாதனங்கள் செலவோ சிக்கலோ சர்வதேச ஒத்துழைப்பு முன்னோக்கி நகர்த்த மட்டுமே வாய்ப்பு என்று புள்ளி அதிகரித்துள்ளது.

உலகில் இணைவு அணு உலைகளில்

1970 களிலிருந்து இணைவு ஆற்றலின் வணிகப்பயன்பாடு குறித்த தொடக்கத்தில் தொடர்ந்து 40 ஆண்டுகள் தள்ளிப்போட்டால். எனினும், மிகவும் அண்மையில் ஆண்டுகளில் நடந்தது, இந்தக் கால கட்டம் செய்யும் சுருக்கப்பட்டது இருக்கலாம்.

பல டொக்காமேக்குகளின் கட்டப்பட்ட, பிரின்ஸ்டன், அமெரிக்கா ஜெட் ஐரோப்பிய, பிரிட்டிஷ் மற்றும் எம்ஏஎஸ்டி தெர்மோநியூக்ளியர் சோதனை மையம் TFTR உட்பட. சர்வதேச ITER திட்டம் தற்போது Cadarache, பிரான்சில் கட்டப்பட்டு வருகிறது. அது ஆண்டுகளுக்கு 2020 செயல்படும் என பெரிய tokamak மாறும். 2030 இல், சீனா, CFETR அமைக்கப்படுகிறது ITER விஞ்சிவிடும் இது. இதற்கிடையில், சீனா ஒரு சோதனை மீக்கடத்தி tokamak கிழக்கே ஆய்வு நடத்துகிறது.

ஃப்யூஷன் உலைகள் மற்ற வகை - stellarators - ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு மத்தியில் பிரபலமான. பெரிய, LHD ஒன்று, ஐந்து ஜப்பனீஸ் தேசிய நிறுவனம் சேர்ந்தார் ஃப்யூஷன் 1998 ல். அது காந்த பிளாஸ்மா சிறை சிறந்த கட்டமைப்பு தேட பயன்படுத்தப்படுகிறது. 19 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக நீடித்தது கட்டுமான இதில் 7-எக்ஸ், Wendelstein மணிக்கு - 2002 வரை 1988 வரையிலான காலப்பகுதியில் ஜெர்மன் மேக்ஸ் ப்ளாங்க் நிறுவனம், ஆராய்ச்சி Wendelstein மீது Garching நடத்தப்பட்ட 7-அணு உலையின், இப்போது. மற்றொரு stellarator TJII மாட்ரிட், ஸ்பெயின் மட்டுமே பணிபுரிந்தனர். அமெரிக்காவில் பிரின்ஸ்டன் ஆய்வுக்கூடத்தில் பிளாஸ்மா இயற்பியல் அவர் 1951 ஆம் ஆண்டில் இந்த வகையில் முதல் அணு இணைவு அணுஉலை கட்டினார் 2008 ல் (PPPL), அது காரணமாக மிகையுற்று மற்றும் நிதிப் பற்றாக்குறையால் செலவு NCSX கட்டுமான வேலையை நிறுத்திவிட்டார்கள்.

கூடுதலாக, இன்னெர்சியல் இணைவின் ஆராய்ச்சியில் குறிப்பிடத்தக்க சாதனைகள். கட்டிடம் தேசிய பற்றவைப்பு வசதி (NIF) கொண்டு $ 7 பில்லியன் மதிப்புள்ள லாரன்ஸ் லிவர்மோர் தேசிய ஆய்வகம் (LLNL), தேசிய அணுசக்தி பாதுகாப்பு நிர்வாகத்திற்கென நிதியுதவி மணிக்கு, மார்ச் 2009 இல் முடிக்கப்பட்டது, பிரஞ்சு லேசர் மெகாஜூல் (LMJ) அக்டோபர் 2014 இல் பணியாற்றத் தொடங்கினார். பல்வேறு மீட்டர்கள் ஒரு இலக்கு அளவில் ஒளி ஆற்றல் இரண்டாவது சுமார் 2 மில்லியன் ஜூல் ஒரு சில பில்லியனின் உள்ள வழங்கினார் லேசர்கள் மூலம் இணைவு அணு உலைகளில் அணுக்கரு இணைவு தொடங்க. NIF மற்றும் LMJ முக்கிய நோக்கம் தேசிய அணுசக்தி ஆயுதங்கள் நிரல்களுக்கு ஆதரவாக ஆராய்ச்சி உள்ளது.

ITER

1985 ஆம் ஆண்டில், சோவியத் ஒன்றியம் ஐரோப்பா, ஜப்பான் மற்றும் அமெரிக்கா சேர்ந்து அடுத்த தலைமுறை tokamak கட்ட முன்மொழியப்பட்டது. வேலை IAEA யின் ஆதரவின் கீழ் நடத்தப்பட்டது. 1988 முதல் 1990 வரை காலத்தில் அது என்பது இணைவு நிரூபிக்க அது உறிஞ்சி காட்டிலும் அதிகமான ஆற்றலை உருவாக்க முடியும் பொருட்டு மேலும் "வழி" அல்லது இலத்தீனில் "பயணம்" அதாவது சர்வதேச தெர்மோநியூக்ளியர் சோதனை மையம் பயணம், முதல் திட்டக்குறிப்புகள் உருவாக்கப்பட்டது. கனடா மற்றும் கஜகஸ்தான் பகுதியாக முறையே, Euratom மற்றும் ரஷ்யா மத்தியஸ்தம் நடந்தது.

ITER சபையின் 6 ஆண்டுகள் நிறுவப்பட்டது இயற்பியல் மற்றும் தொழில்நுட்பம் 6 பில்லியன் $ மதிப்புள்ள அடிப்படையிலான முதலாவது சிக்கலான உலை வடிவமைப்பு ஒப்புதல் பிறகு. பின்னர் அமெரிக்க செலவுகள் பாதியாகக் குறைக்கும் மற்றும் திட்ட மாற்ற கட்டாயப்படுத்தியது கூட்டமைப்பு இருந்து விலகியதால். விளைவாக $ 3 பில்லியன். மதிப்புள்ள ITER-சாதனையை இருந்தது, ஆனால் நீங்கள் ஒரு சுய நீடித்திருக்கும் வேதிவினையும் சக்தி நேர்மறை சமநிலை அடைய முடியும்.

2003 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்கா மீண்டும் கூட்டமைப்பு இணைந்து, சீனா அது பங்கேற்க தங்கள் விருப்பத்தை அறிவித்தது. இதன் விளைவாக, 2005 ஆம் ஆண்டு நடுப்பகுதியில், பங்குதாரர்கள் தெற்கு பிரான்சில் Cadarache மணிக்கு ITER கட்டும் ஒப்புக் கொண்டார். 10% ஒவ்வொரு - ஐரோப்பிய ஒன்றியம் மற்றும் பிரான்ஸ் ஜப்பான், சீனா, தென் கொரியா, அமெரிக்கா மற்றும் ரஷ்யா போது, யூரோ 12.8 பில்லியன் பாதி செய்துவிட்டேன். ஜப்பான் உயர் கூறுகள் நிறுவல் செலவாகும் IFMIF 1 பில்லியன் சோதனைப் பொருளாகக் நோக்கமாக அடுத்த சோதனை உலை நிமிர்ந்த உரிமை உண்டு கொண்டிருந்தது வழங்குகிறது. செயல்படும் 20 ஆண்டுகளுக்குப் பின் - ITER மொத்தச் செலவு 10 ஆண்டுகளில் கட்டுமானம் மற்றும் பாதி பாதி செலவு ஆகியவை அடங்கும். இந்தியா 2005 இன் இறுதியில் ITER ஏழாவது உறுப்பினராக ஆனார்

சோதனைகள் காந்தங்கள் செயல்படுத்துவதன் தவிர்க்கும் பொருட்டு ஹைட்ரஜன் 2018 இல் தொடங்க உள்ளன. டிடி பிளாஸ்மா பயன்படுத்தி 2026 முன் எதிர்பார்க்க முடியாது

நோக்கம் ITER - 500 மெகாவாட் (குறைந்தபட்சம் 400 வினாடிகள்) மின்சாரம் இல்லாமல் 50 குறைவாக mW உள்ளீடு ஆற்றல் பயன்படுத்தி உருவாக்க.

Dvuhgigavattnaya டெமோ ஆர்ப்பாட்டம் ஆலை பெரிய அளவிலான உற்பத்தி செய்யும் மின்சார உற்பத்திக்காக ஒரு நிரந்தர அடிப்படையில். டெமோ கருத்துரு வடிவமைப்பு 2017 நிறைவு பெறும், அதன் கட்டமைப்பு 2024 ஆம் தேதி தொடங்கும். தொடக்கம் 2033 இல் நடைபெறும்.

ஜெட்

1978 ஆம் ஆண்டில், ஐரோப்பிய ஒன்றிய (Euratom, ஸ்வீடன் மற்றும் சுவிச்சர்லாந்து) UK வில் கூட்டு ஐரோப்பிய ஜெட் திட்டம் தொடங்கியுள்ளனர். ஜெட் தற்போது உலகின் மிகப்பெரிய இயக்க tokamak உள்ளது. இத்தகைய ஒரு அணு உலை இருக்கும் JT -60 இணைவின் ஜப்பனீஸ் தேசிய நிறுவனம் செயல்பட்டு வருகிறது, ஆனால் மட்டுமே ஜெட் தூத்தேரியம்-திரைத்தியம் எரிபொருள் பயன்படுத்தலாம்.

உலை 1983 ல் தொடங்கிய இந்த தூத்தேரியம்-திரைத்தியம் பிளாஸ்மா இரண்டாவது 5 மெகாவாட் மற்றும் நிலையான அதிகாரத்திற்கான 1991 நவம்பரில் இதில் கட்டுப்பாட்டில் வெப்பாற்றல் இணைவு 16 மெகாவாட் நடைபெற்றது முதல் சோதனையில் இருந்தது. பல சோதனைகள் வெவ்வேறு வெப்பமூட்டும் சுற்றுகள் மற்றும் பிற உத்திகளைக் படிக்க நடத்தப்பட இருக்கின்றன.

மேலும் மேம்பாடுகளை ஜெட் அதன் திறனை அதிகரிக்கும் கருத்தில் கொண்டுள்ளது. எம்ஏஎஸ்டி கச்சிதமான உலை ஜெட் விமானத்தின் மூலம் உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் ITER திட்டத்தின் ஒரு பகுதியாக உள்ளது.

கே-STAR ல்

கே-STAR ல் - டேஜியான் உள்ள ஃப்யூஷன் ஆய்வுகளுக்கான கொரியன் மீக்கடத்தி tokamak தேசிய நிறுவனம் (NFRI), 2008 ஆம் ஆண்டு மத்தியில் அதன் முதல் பிளாஸ்மா தயாரித்தது. இந்த ஒரு பைலட் திட்டம் உள்ளது எந்த சர்வதேச ஒத்துழைப்பு விளைவாக பயணம். 1.8 மீ Tokamak ஆரம் - முதல் உலை மீக்கடத்தி காந்தங்கள் Nb3Sn, ITER பயன்படுத்தப்படும் அதே வேலைவாய்ப்பு வழங்கப்படுகிறது. 2012 இல் முடிவுக்கு வந்த முதல் கட்ட போது, கே-STAR ல் அடிப்படை தொழில்நுட்பங்களை நம்பகத்தன்மையை நிரூபிக்க மற்றும் 20 வினாடிகள் பிளாஸ்மா பல்ஸ் கால அடைய வேண்டியிருந்தது. இரண்டாவது கட்டத்தில் (2013-2017) மிகவும் ஏடி-முறைக்கு அதன் நவீனமயமாக்கல் எச் முறையில் வரை 300 கள் நீண்ட பருப்புவகைகள், மற்றும் மாற்றம் படிக்க மேற்கொள்ளப்படுகிறது. மூன்றாவது கட்ட (2018-2023) நோக்கம் நீண்ட துடிப்பு முறையில் அதிக செயல்திறன் மற்றும் செயல்திறனை அடையக்கூடியதாக உள்ளது. படி 4 (2023-2025) ல் டெமோ தொழில்நுட்பம் சோதனை செய்யப்படும். சாதனம் திரைத்தியம் டிடி மற்றும் எரிபொருள் பயன்பாட்டிலுள்ள வேலை திறன் அல்ல.

கே-டெமோ

பிரின்ஸ்டன் பிளாஸ்மா இயற்பியல் ஆய்வகம் (PPPL) அமெரிக்க ஆற்றல் துறை மற்றும் தென் கொரிய நிறுவனம் NFRI இணைந்து வடிவமைக்கப்பட்டது, கே-டெமோ ITER பிறகு வணிக உலைகள் உருவாக்குவதை நோக்கிய அடுத்த படி இருக்க வேண்டும், மற்றும் மின்சார கட்டம் சக்தியின் திறன் முதல் மின் நிலையம் இருக்கும், அதாவது, ஒரு சில வாரங்கள் 1 மில்லியன் கிலோவாட்கள். அதன் விட்டம் 6.65 மீ, அது திட்டம் டெமோ உருவாக்கப்படும் போர்வை தொகுதி வேண்டும். கல்வி, அறிவியல் மற்றும் கொரியா தொழில்நுட்ப அமைச்சகம் ஒரு டிரில்லியன் கொரியன் வெற்றி ($ 941 மில்லியன்) பற்றி அது முதலீடு செய்ய திட்டமிட்டுள்ளது.

கிழக்கு

சீன பைலட் மேம்படுத்தலாம் மீக்கடத்தி tokamak (கிழக்கு) சீனா Hefee உள்ள பிசிக்ஸ் நிறுவனம் ° சி ஹைட்ரஜன் பிளாஸ்மா வெப்பநிலை 50 மில்லியன் உருவாக்கப்பட்ட மற்றும் 102 விநாடிகள் வைத்தேன்.

TFTR

அமெரிக்க ஆய்வக PPPL சோதனை வெப்பாற்றல் உலை TFTR 1982 முதல் 1997 வரை பணியாற்றினார். டிசம்பர் 1993 இல், அவர் தூத்தேரியம்-திரைத்தியம் ஒரு பிளாஸ்மா விரிவான பரிசோதனைகள் செய்தார் முதல் TFTR காந்த tokamak ஆனார். பின்வருவனவற்றில், உலை போது கட்டுப்பாட்டில் சக்தி 10.7 மெகாவாட் சாதனையை உற்பத்தி, 1995 ஆம் ஆண்டில், வெப்பநிலை சாதனையை சாதிக்கப்பட்டது அயனியாக்கம் எரிவாயு 510 மில்லியன் ° சி எனினும், நிறுவல் சரிசம இணைவு சக்தி வெற்றி பெறவில்லை, ஆனால் வெற்றிகரமாக ITER ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பங்களிப்பை, வன்பொருள் வடிவமைக்கும் இலக்கு நிறைவேறுகிறது.

LHD

Toki நிகழும் அணுக்கரு இணைவின் க்கான ஜப்பனீஸ் தேசிய நிறுவனம், ஜிஃபு ப்ரிபெக்சர், உள்ள LHD உலகின் மிகப்பெரிய stellarator இருந்தது. தொடங்கி இணைவு அணுஉலை 1998 ல் நடந்தது, அவர் பிளாஸ்மா சிறை தரம், பிற முக்கிய நிறுவுதல்களுக்கு ஒப்பிடக்கூடிய வெளிப்படுத்தி உள்ளது. அது 13.5 keV வரை அயன் வெப்பநிலைக்கு (சுமார் 160 மில்லியன் ° C) 1.44 எம்.ஜே. ஆற்றல் அடைந்தது.

Wendelstein 7-எக்ஸ்

சோதனை ஒரு ஆண்டு, 2015 ஆம் ஆண்டின் பிற்பகுதியில் ஆரம்பித்த ஒரு குறுகிய காலத்தில் ஹீலியம் வெப்பநிலை அடைந்துள்ளது 1 மில்லியன் ° சி 2016 இல் ஒரு 2 மெகாவாட் பயன்படுத்தி ஒரு ஹைட்ரஜன் பிளாஸ்மா கொண்டு வெப்பாற்றல் உலை, வெப்பநிலை ஒரு நிமிடத்தின் காலாண்டில் 80 மில்லியன் ° சி அடைந்தது. W7 எக்ஸ் stellarator உலகின் மிகப்பெரிய மற்றும் 30 நிமிடங்கள் தொடர்ச்சியான செயல்பாட்டிற்கு வரவிருக்கிறது திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. உலை செலவு 1 பில்லியன் € தொகையாக.

NIF

தேசிய பற்றவைப்பு வசதி (NIF) கொண்டு மார்ச் 2009, லாரன்ஸ் லிவர்மோர் தேசிய ஆய்வகம் (LLNL) ஆண்டில் முடிக்கப்பட்டது. அதன் 192 லேசர் விட்டங்களின் பயன்படுத்தி, NIF எந்த முந்தைய லேசர் முறையை விட 60 மடங்கு அதிகமாக ஆற்றல் செறிவூட்டப்பட்ட திறன் கொண்டதாகும்.

குளிர் இணைவு

மார்ச் 1989 இல் இரண்டு ஆராய்ச்சியாளர்கள், அமெரிக்க Stenli போன்ஸ் மற்றும் மார்டின் ஃபிளெய்ச்மேன்'ஸ் பிரிட்டன், அவை அறை வெப்பத்தில் இயக்க, ஒரு எளிய டெஸ்க்டாப் குளிர் இணைவு அணுஉலை செலுத்தியுள்ளன கூறினார். செயல்முறை தூத்தேரிய கருக்களை உயர் அடர்த்தி குவிந்துள்ளது இதில் ஒரு பல்லேடியம் மின்முனையானது பயன்படுத்தி கன நீர் மின்னாற்பகுப்பில் உற்பத்தி செய்யப்படும் கொண்டிருந்தது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் என்று வெப்பம், ஹீலியம், திரைத்தியம் நியூட்ரான்களும் உட்பட தொகுப்பு பக்கத்தில் பொருட்கள், இருந்த, ஒரே அணு செயல்முறைகள் அடிப்படையில் விளக்க முடியும் இது தயாரிப்பாளராகவும் வாதிடுகின்றனர். இருப்பினும், மற்ற பரிசோதனைகளுக்கு இந்த அனுபவம் பெருக்கும் தோல்வியடைந்தது. அறிவியல் சமூகத்தின் மிக குளிர் இணைவு அணு உலைகளில் உண்மையான என்று நம்பவில்லை.

குறைந்த ஆற்றல் அணுக்கரு வினைகள்

குறைந்த எரிசக்தி துறையில் தொடர்ந்து "குளிர் இணைவு" ஆராய்ச்சி கூற்றுக்கள் என்பவரால் தொடங்கப்பட்ட , அணுக்கரு வினைகள் சில ஆய்வு ரீதியான் ஆதரவுடன், ஆனால் பொதுவாக அறிவியல் விளக்கம் ஏற்கவில்லை. தெளிவாக, பலவீனமான அணு பரஸ்பர (மற்றும் ஒரு அணுக்கருப்பிளவைக் அல்லது தொகுப்பு வலுவாக படை,) உருவாக்கி நியூட்ரான்களையும் பிடிப்பு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சோதனைகள் ஊக்கியாக படுக்கையில் மூலம் ஹைட்ரஜன் அல்லது தூத்தேரியத்தின் ஊடுருவல் மற்றும் உலோக வினை அடங்கும். ஆராய்ச்சியாளர்கள் அனுசரிக்கப்பட்டது ஆற்றல் வெளியீடு அறிக்கை. முக்கிய நடைமுறை உதாரணமாக எந்த இரசாயன எதிர்வினை கொடுக்க முடியும் விட அதிகமாக உள்ளது எண் இதில் வெப்பம், ஒரு நிக்கல் தூள் கொண்டு ஹைட்ரஜன் எதிர்வினை.