Успешные эксперименты с реакцией термоядерного синтеза на немецкой экспериментальной установке Wendelstein 7-X

Инфракрасное изображение из вакуумной камеры Wendelstein 7-X, показывающее распределение температуры на водоохлаждаемых перегородках дивертора (Изображение: MPI for Plasma Physics)

После успешного повторного ввода в эксплуатацию осенью 2022 г. стеллараторная установка термоядерного синтеза Wendelstein 7-X в немецком Институте физики плазмы Макса Планка (IPP) добилась значительного успеха. В 2023 г. был намечен оборот энергии в 1 ГДж, но уже сейчас исследователям удалось достичь 1,3 ГДж. Кроме того, установлен новый рекорд по времени затухания реакции при сохранении плазмы горячей в течение восьми минут.

Wendelstein 7-X – крупнейший в мире термоядерный стелларатор. Его целью является исследование пригодности таких объектов для производства электроэнергии. Стеллараторы отличаются от термоядерных реакторов токамаков, таких как Объединенный европейский токамак (JET) в Великобритании или ITER, строящийся во Франции.В то время как за основу токамака взята однородная тороидальная форма, в стеллараторе эта форма скручена в виде восьмерки. Это позволяет избежать проблем, с которыми сталкиваются токамаки, когда магнитные катушки, удерживающие плазму, становятся менее плотными на внешней стороне тороидального кольца.

Основная сборка установки Wendelstein 7-X была завершена в 2014 г., а первая плазма была произведена в декабре 2015 г. В конце 2018 г. эксперименты были временно прекращены после двух успешных этапов работ. Затем началась модернизация корпуса устройства получения плазмы. В ходе трехлетних ремонтных работ установка Wendelstein 7-X была оснащена в первую очередь водяным охлаждением элементов стенки и модернизированной системой нагрева.

(далее…)

«Чистая» плазма продемонстрирована на Объединенном европейском токамаке (JET)

‘Тепловой барьер’ предотвращает попадание вольфрама в плазму (Изображение: UKAEA)

В ходе экспериментов, проводимых на Объединенном европейском токамаке (JET) Управления по атомной энергии Великобритании (UKAEA) в Калхаме, удалось получить «чистую» плазму за счет создания теплового барьера.

Чтобы выдерживать интенсивное тепло, образующееся в процессе термоядерного синтеза, внутренние стенки токамака должны быть изготовлены из металлов с высокой температурой плавления, таких как вольфрам. Однако вольфрам может загрязнять и разбавлять плазму, когда горячая плазма взаимодействует со стенками установки. Образовавшиеся примеси могут чрезмерно охлаждать плазму, поглощая тепло, которое затем выходит из нее в виде света. Это уменьшает мощность реакций термоядерного синтеза в плазме.

Ученые из EUROfusion и UKAEA выяснили, что создание особого вида «теплового барьера» предотвращает попадание вольфрамовых загрязнений в ядро плазмы. Такой барьер напоминает тонкую кожу с внешней стороны плазмы, где создается большой перепад температуры, составляющий 20 миллионов градусов Цельсия. До демонстрации на JET этот способ поддержания «чистой» плазмы был чисто гипотетическим. Метод был опробован в рамках серии экспериментов, которые способствовали тому, что JET побил мировой рекорд получения устойчивой энергии термоядерного синтеза в 2022 г.

(далее…)

Аргентина рассматривает возможности для экспорта тяжелой воды

Завод по производству тяжелой воды в Неукене (Фото: Правительство Аргентины)

Аргентина будет экспортировать часть тяжелой воды, производимой на ее повторно введенном в эксплуатацию производственном предприятии в Неукене, для научных и медицинских целей. Большая часть тяжелой воды пойдет на поддержание работы трех АЭС страны. Завод также может быть модифицирован для производства чистых видов топлива, таких как аммиак и водород.

Предприятие в Неукене обеспечивало ядерную программу Аргентины с 1993 г., но в 2017 г. было законсервировано. «Имея мощность 200 т в год, это был крупнейший в мире подобный объект, и он остается одним из самых передовых», – сказала Адриана Серкис, президент Национальной комиссии по атомной энергии Аргентины (CNEA).

Министр по стратегическим вопросам Мерседес Марко дель Понт, член делегации, посетившей объект, заявила: «Аргентина обладает богатым научно-техническим потенциалом в сфере атомной энергетики, что создает возможности не только для осуществления энергетического перехода, но и для увеличения преимуществ для развития страны в целом».

Между CNEA и правительством провинции Неукен уже заключено соглашение о возобновлении работы предприятия. Они совместно владеют заводом, при этом контрольный пакет акций принадлежит Неукен.

(далее…)

В Иране заявили, что спорные вопросы с МАГАТЭ решаются

Глава Организации по атомной энергии Ирана (AEOI) Мохаммад Эслами сообщил, что инспекторы МАГАТЭ в настоящее время посещают ядерные объекты Ирана, и что недавние разногласия либо уже улажены, либо находятся в процессе поиска решения. Он заявил журналистам, что эти разногласия были вызваны неправильным толкованием инспектора МАГАТЭ, который посетил страну ранее, в вопросе предполагаемого незаявленного перехода на оборудование для обогащения урана на площадке в Фордоу.

Представитель AEOI Бехруз Камальванди отклонил отчет МАГАТЭ, подчеркнув, что он был опубликован на основании непреднамеренно искаженного отчета, представленного одним из инспекторов МАГАТЭ. «Инспектор позже осознал свою ошибку», – сказал он.

В другом своем заявлении Эслами заявил, что связи Ирана с МАГАТЭ уже восстановлены в рамках Соглашения о гарантиях. Он подчеркнул, что Иран будет работать над предотвращением дальнейших разногласий на основе сотрудничества и координации с Агентством.

Визит МАГАТЭ состоялся после того, как агентство Bloomberg сообщило, что инспекторы МАГАТЭ нашли в Иране уран, обогащенный до 84 % чистоты. Однако представитель AEOI Бехруз Камальванди пояснил, что наличие частицы или частиц урана с чистотой более 60 % в процессе обогащения не означает, что весь процесс обогащения осуществляется до этого уровня. Он добавил, что такой случай в обычной ситуации не относится к событиям, о которых Агентство вообще что-либо упоминает в отчете перед своими государствами-членами. Тот факт, что эта информация просочилась в западные СМИ, показал, что это была попытка, направленная на «размытие и искажение фактов», – отметил он.

(далее…)

Пакистан и МАГАТЭ активизировали сотрудничество в области атомной энергетики

Генеральный директор МАГАТЭ Рафаэль Мариано Гросси на церемонии открытия сухого хранилища отработавшего топлива на АЭС «Чашма» (Фото: МАГАТЭ)

Пакистан и МАГАТЭ будут расширять сотрудничество в области мирного применения ядерной науки и технологий, особенно в сельском хозяйстве и медицине. Об этом договорился генеральный директор МАГАТЭ Рафаэль Мариано Гросси в ходе двухдневной поездки в Пакистан. Премьер-министр Пакистана Шехбаз Шариф и Гросси обсудили ряд вопросов, включая поддержку МАГАТЭ в области сельского хозяйства и медицины, а также ядерной безопасности и физической безопасности.

На встрече с министром иностранных дел Билавалом Бхутто Зардари, Гросси заявил, что возможностей для мирного использования ядерной науки и технологий в Пакистане достаточно, подчеркнув, как применение атомной энергии и инициативы МАГАТЭ решают проблемы изменения климата и вопросы доступности лечения онкологических заболеваний. Зардари сообщил, что Пакистан и МАГАТЭ будут и далее укреплять сотрудничество и повышать роль применения атомной энергетики в решении проблем изменения климата, водных ресурсов, энергетики и продовольственной безопасности. В Исламабаде Гросси также встретился с министром планирования и развития Ахсаном Икбалом для более детального обсуждения роли применения атомной энергетики в решении проблем уязвимости Пакистана перед изменением климата.

В настоящее время Пакистан эксплуатирует шесть ядерных энергетических реакторов на двух площадках, которые производят около 10 % от всей электроэнергии, вырабатываемой в стране. Во время посещения АЭС «Чашма» Гросси торжественно открыл на площадке новое сухое хранилище отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Он также посетил Пакистанский институт ядерной науки и техники (PINSTECH) – партнера МАГАТЭ по деятельности, связанной со здоровьем человека, питанием и анализом воды, где он открыл дозиметрическую лабораторию. Во время посещения пакистанского Национального центра передового опыта в области ядерной безопасности (PCENS) Гросси сказал, что он впечатлен высоким уровнем работы объекта и надеется на дальнейшее сотрудничество.

(далее…)

Holtec изготовила основной компонент для термоядерного реактора США

Корпус центрального блока NSTX-U (Фото: Holtec)

Американская компания Holtec International завершила изготовление и поставку критически важного компонента для исследований термоядерного синтеза в Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL). Корпус центрального цилиндра (CSC) является основным компонентом Установки для проведения национального эксперимента по сферическому тору (NSTX-U) лаборатории PPPL.

Министерство энергетики США (DOE) отмечает, что термоядерный реактор должен производить высокоэффективную плазму с недорогими магнитными полями. В результате корпус центрального цилиндра должен быть спроектирован и изготовлен с соблюдением чрезвычайно жестких допусков, чтобы соответствовать строгим требованиям метрологии и магнитной проницаемости. Корпус CSC обеспечивает внутреннюю вакуумную стенку установки NSTX и конструктивную опору для обращенных к плазме компонентов и катушек. Они должны будут выдерживать температуру среды до 10 млн °C.

Создание сложной конструкции, соответствующей требованиями PPPL, потребовало от инженеров по сварке компании Holtec разработки и аттестации множества уникальных сварочных методов и оборудования. В рамках Программы обеспечения качества Министерства энергетики США были отобраны квалифицированные слесари и сварщики Holtec, которые сертифицировались на строгое соблюдение параметров аттестованных методов изготовления конструкций.

(далее…)

ЕС классифицирует водород, полученный от объектов атомной энергетики, в качестве «зеленого» источника энергии

Европейская комиссия (ЕК) опубликовала новые правила, согласно которым водород, производимый в ядерных энергетических системах, может считаться соответствующим целям Европейского союза (ЕС) в области возобновляемых источников энергии. Вопрос о том, от каких источников ЕС будет считать его «возобновляемым», уже несколько месяцев обсуждается между Францией и странами, которые хотят отказаться от ядерного топлива, такими как Германия.

После нескольких месяцев задержки и лоббирования ЕК в сложном для понимания документе определила три типа водорода, которые могли бы подходить для целей возобновляемой энергии.

К ним относится водород, получаемый от производственных объектов, непосредственно подключенных к новому генератору возобновляемой электроэнергии, и от тех объектов, которые потребляют энергию из энергосети, если в местной зоне электроснабжения доля возобновляемой энергии в среднем превышала 90 % в предыдущем году.

Водородные установки также могут использовать энергию из энергосети в регионах, которые соответствуют низкому пределу выбросов CO2 – потенциально основанному на атомной энергии – при условии, что производитель также подпишет долгосрочное соглашение о покупке электроэнергии (PPA) с поставщиком возобновляемой электроэнергии в своем регионе. Однако такой водород, производимый с использованием источников атомной электроэнергии, вместо «возобновляемого» будет называться «низкоуглеродным».

(далее…)

Организация ANSTO приступила к реабилитации площадки «Лукас Хайтс»

Художественное изображение инновационного района «Лукас Хайтс» (Изображение: ANSTO)

Австралийская организация по ядерной науке и технологиям (ANSTO) начала работы по реабилитации площадки объекта «Лукас Хайтс» недалеко от Сиднея.

В ANSTO сообщили, что реабилитация площадки является частью утвержденного проекта по извлечению общих твердых отходов, строительных отходов и некоторых минеральных песков, применяемых в исследованиях редкоземельных металлов, чтобы освободить место для будущей перепланировки участка. ANSTO планирует осуществлять управление движением грузовых автомобилей, обеспечивать эффективное движение транспорта, снижать уровень шума, подавлять пыль и контролировать качество воздуха для повышения безопасности и свести к минимуму неудобства.

Минеральные пески, содержащие монацит, были доставлены в ANSTO для усовершенствования технологического процесса в исследованиях по добыче редкоземельных металлов. Монацит классифицируют как природный радиоактивный материал (NORM). Австралия уже давно занимается этой областью исследований, поскольку редкоземельные металлы имеют важное значение в горнодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.

(далее…)

Начата работа над созданием бельгийского предприятия по переработке отходов от производства радиоизотопов

Церемония закладки фундамента (Фото: SCK-CEN)

В г. Мол на северо-востоке Бельгии была проведена торжественная церемония, посвященная началу строительства предприятия по переработке РАО от производства медицинских радиоизотопов. Предприятие RECUMO, на котором будет производиться извлечение урана, должно начать работу в 2026 г.

Бельгия является одним из пяти основных производителей и поставщиков радиоизотопов для медицинских целей. Каждый год почти семь миллионов пациентов по всему миру проходят медицинское обследование с помощью оборудования, в котором применяется молибден-99 (99Mo), произведенный в Бельгии.

В настоящее время более 25 % таких медицинских радиоизотопов производится в исследовательском реакторе Центра ядерных исследований (SCK-CEN) BR2 в г. Мол. Эти изотопы перед их введением пациентам обрабатываются химическим способом в Национальном институте радиоактивного излучения (IRE). Отходы, полученные в результате этого химического процесса, все еще содержат ряд веществ, которые могут быть переработаны. В настоящее время они хранятся в специальных контейнерах на площадке IRE в Флёрюсе.

(далее…)

Великобритания выделила грант компании Deep Isolation на разработку коррозионностойкого пенала для отработавшего ядерного топлива

Концепция Deep Isolation по захоронению ядерного топлива и высокоактивных отходов (Фото: Deep Isolation)

Проект осуществляется в рамках сотрудничества между компанией Deep Isolation, Научно-исследовательским центром по производству усовершенствованных ядерных установок, Шеффилдским университетом и компанией NAC International и направлен на проектирование пеналов, отвечающих нормативным требованиям Великобритании, для длительного хранения ОЯТ и высокоактивных РАО в скважинах под землей на глубине до 3 км.

Финансирование обеспечивается Министерством энергетической безопасности и Фондом предпринимателей в сфере энергетики и углеродной нейтральности и направлено на поддержку в Великобритании цели по достижению нулевого уровня выбросов углерода к 2050 г. «путем решения фундаментальной задачи по созданию успешных SMR… необходимости разработки безопасных, защищенных, масштабируемых и экономичных решений по захоронению ОЯТ».

Базирующаяся в Калифорнии в г. Беркли компания Deep Isolation разработала систему захоронения ядерных отходов путем заполнения скважин, опираясь на инновации в буровой отрасли за последние десятилетия, это означает, что «сейчас возможно применение экономичного и рутинного метода бурения на глубину 3/4 км и создание горизонтальных стволов протяженностью 2, 3 или 4 км».

(далее…)