संसारमा फ्युजन रिएक्ट्र्स। पहिलो फ्युजन रिएक्टर

आज, धेरै देशहरूमा फ्युजन अनुसन्धान भाग लिइरहेका छन्। चीन कार्यक्रम, ब्राजिल, क्यानाडा र कोरिया तेजी वृद्धि बेला नेताहरू, युरोपेली संघ, संयुक्त राज्य अमेरिका, रूस र जापान छन्। सुरुमा, संयुक्त राज्य अमेरिका र सोभियत संघ मा फ्युजन रिएक्ट्र्स आणविक हतियार विकास लिङ्क र बाँकी 1958 मा जेनेभा मा आयोजित थियो जो सम्मेलन "शान्ति लागि परमाणु", सम्म गोप्य गरिएको छ। सोभियत tokamak अनुसन्धान सिर्जना गरेपछि आणविक फ्युजन को 1970 मा "ठूलो विज्ञान" भएको छ। तर उपकरणहरू को लागत र जटिलता अन्तर्राष्ट्रिय सहयोग अगाडी सार्न मात्र मौका थियो कि बिन्दु गर्न बढेको छ।

संसारमा फ्युजन रिएक्ट्र्स

1970 देखि, फ्युजन ऊर्जा व्यावसायिक प्रयोग को शुरुवात निरन्तर 40 वर्षसम्म सौतेली छ। तथापि, धेरै हाल को वर्ष मा भएको छ, यो अवधिमा बनाउने छोटो हुन सक्छ।

प्रिन्स्टन, संयुक्त राज्य अमेरिका मा जेट युरोपेली, ब्रिटिश र Mast थर्मोन्यूक्लियर प्रयोगात्मक रिएक्टर TFTR सहित निर्मित धेरै tokamaks। अन्तर्राष्ट्रिय ITER परियोजना हाल Cadarache, फ्रान्स निर्माण अन्तर्गत छ। यो वर्ष 2020 मा काम गर्नेछ भन्ने सबै भन्दा ठूलो tokamak हुनेछ। 2030 मा, चीन ITER पार हुनेछ जो, CFETR निर्माण गरिनेछ। यसैबीच, चीन एउटा प्रयोगात्मक superconducting tokamak पूर्व मा अनुसन्धान आयोजित।

फ्युजन रिएक्ट्र्स अन्य प्रकार - stellarators - पनि अनुसन्धानकर्ताहरूले लोकप्रिय। सबै भन्दा ठूलो, LHD को एक, को लागि जापानी संस्थान सामेल फ्युजन 1998 मा। यो चुम्बकीय प्लाज्मा एकान्त को सबै भन्दा राम्रो कन्फिगरेसन खोजी गर्न प्रयोग गरिएको छ। 1988 देखि 2002 को अवधि को लागि जर्मन अधिकतम प्लैंक संस्थान, अनुसन्धान Garching मा रिएक्टर रूप 7-को Wendelstein मा सञ्चालन र अब - Wendelstein निर्माण जो 19 वर्षभन्दा लामो 7-एक्स, मा। अर्को stellarator TJII मैड्रिड, स्पेन संचालित। संयुक्त राज्य अमेरिका प्रिन्स्टन प्रयोगशाला मा प्लाज्मा भौतिक (PPPL), उहाँले 2008 मा, 1951 मा यस प्रकार को पहिलो आणविक फ्युजन रिएक्टर निर्माण जहाँ यो कारण लागत overruns र कोष को कमी गर्न NCSX निर्माण रोकियो।

साथै, inertial फ्युजन को अनुसन्धान मा महत्वपूर्ण उपलब्धिहरू। भवन राष्ट्रीय चैन प्रज्वलन सुविधा (NIF) को लरेन्स Livermore राष्ट्रीय प्रयोगशाला (LLNL), राष्ट्रिय आणविक सुरक्षा प्रशासन सञ्चालित मा $ 7 अर्ब लायक छ, मार्च 2009 मा पूरा भएको थियो, फ्रान्सेली लेजर Mégajoule (LMJ) अक्टोबर 2014 मा काम सुरु भयो। धेरै मिलिमिटरमा को एक लक्ष्य आकारमा ऊर्जा प्रकाश को दोस्रो लगभग 2 लाख joules केही billionths भित्र बुझाइएको पराबैंगनीकिरण प्रयोग फ्युजन रिएक्ट्र्स आणविक फ्युजन सुरु गर्न। NIF र LMJ को मुख्य उद्देश्य राष्ट्रिय आणविक हतियार कार्यक्रम समर्थन गर्न अनुसन्धान छ।

ITER

1985 मा, सोभियत संघ युरोप, जापान र संयुक्त राज्य अमेरिका संग सँगै एक अर्को पुस्ता tokamak निर्माण गर्न प्रस्तावित। काम आईएईए को auspices अन्तर्गत सञ्चालन भएको थियो। 1988 देखि 1990 को अवधि मा यो अवशोषित भन्दा बढी ऊर्जा उत्पादन गर्न सक्छन् कि फ्यूजन प्रमाणित गर्न अन्तर्राष्ट्रिय थर्मोन्यूक्लियर प्रयोगात्मक रिएक्टर को ITER, जो पनि "बाटो" वा ल्याटिन मा "यात्रा" मतलब, पहिलो ड्राफ्ट सिर्जना गरिएको थियो। क्यानाडा र काजाकिस्तान भाग क्रमशः, Euratom र रूस द्वारा मध्यस्थता गरे।

ITER परिषद को 6 वर्ष मा स्थापित भौतिक र प्रविधि $ 6 अर्ब लायक आधारित पहिलो जटिल रिएक्टर डिजाइन स्वीकृत गरेपछि। त्यसपछि हामीलाई लागत आधा आधा गर्नु र परियोजना परिवर्तन गर्न बाध्य जो कंसोर्टियम देखि हटाउनुभएपछि। परिणाम ITER-feat $ 3 अर्ब। लायक थियो, तर तपाईं एक आत्म धान्ने प्रतिक्रिया र शक्ति को सकारात्मक ब्यालेन्स हासिल गर्न सक्नुहुन्छ।

2003 मा, संयुक्त राज्य अमेरिका एक पटक फेरि कंसोर्टियम सामेल र चीन यो भाग लिन आफ्नो इच्छा घोषणा। फलस्वरूप, मध्य-2005 मा, साझेदार दक्षिणी फ्रान्स Cadarache मा ITER को निर्माण मा सहमत भए। यूएस र फ्रान्स को EUR 12.8 अर्ब आधा गरेका छन्, जापान, चीन, दक्षिण कोरिया, संयुक्त राज्य अमेरिका र रूस गर्दा - 10% प्रत्येक। जापान उच्च घटक समावेश स्थापना खर्च IFMIF 1 अर्ब परीक्षण सामाग्री को लागि अभिप्रेरित र अर्को परीक्षण रिएक्टर ठाडो गर्ने अधिकार थियो प्रदान गर्दछ। सञ्चालनको 20 वर्ष मा - ITER को कुल लागत आधा 10 वर्ष निर्माण र आधा को लागत समावेश छ। भारत लेट 2005 मा ITER को सातौं सदस्य भए

को प्रयोग को चुम्बक को सक्रियता जोगिन गर्न हाइड्रोजन को प्रयोग संग 2018 मा सुरु गर्ने हो। को DT प्लाज्मा प्रयोग 2026 अघि अपेक्षित छैन

उद्देश्य ITER - बिजुली उत्पन्न बिना 50 भन्दा कम मेगावाट इनपुट शक्ति प्रयोग गरेर 500 megawatt (कम्तिमा लागि 400 सेकेन्ड) विकास।

Dvuhgigavattnaya डेमो प्रदर्शन बोट ठूलो मात्रा उत्पादन हुनेछ बिजुली को उत्पादन एक स्थायी आधारमा। डेमो वैचारिक डिजाइन 2017 द्वारा पूरा हुनेछ, र यसको निर्माण 2024 मा सुरु हुनेछ। सुरु 2033 मा हुनेछ।

जेट

1978 मा, यूएस (Euratom, स्वीडेन र स्विट्जरल्याण्ड) बेलायत मा एक संयुक्त युरोपेली जेट परियोजना सुरु गरेका छन्। जेट हाल संसारमा सबै भन्दा ठूलो सञ्चालन tokamak छ। यस्तो रिएक्टर JT-60 फ्युजन को जापानी संस्थान मा संचालित, तर केवल जेट को ड्यूटीरियम-ट्रिटियम इन्धन प्रयोग गर्न सक्छन्।

यस रिएक्टर 1983 मा शुरू र नियन्त्रण थर्मोन्यूक्लियर फ्युजन 16 मेगावाट दोस्रो 5 मेगावाट र स्थिर शक्ति ड्यूटीरियम-ट्रिटियम प्लाज्मा लागि नोभेम्बर 1991 मा आयोजित थियो जसमा पहिलो प्रयोग थियो। धेरै प्रयोग विभिन्न ताप सर्किट र अन्य प्रविधी अध्ययन गर्न सञ्चालन गरिएको छ।

थप सुधार भएको जेट यसको क्षमता वृद्धि चासोको विषय। Mast संकुचित रिएक्टर जेट संग विकसित छ र ITER परियोजना को भाग हो।

K-स्टार

K-स्टार - फ्युजन अध्ययन का लागि कोरियाली superconducting tokamak राष्ट्रीय संस्थान (NFRI) डाएजीओन मा, मध्य-2008 मा आफ्नो पहिलो प्लाज्मा उत्पादन जो। यो एक पायलट परियोजना हो अन्तर्राष्ट्रिय सहयोग को परिणाम हो जो ITER। 1.8 मीटर को Tokamak अर्धव्यास - employing superconducting चुम्बक Nb3Sn, को ITER प्रयोग गरिने नै पहिलो रिएक्टर। 2012 मा समाप्त भयो पहिलो चरण, समयमा, कश्मीर-स्टार आधारभूत प्रविधिहरू को स्वयंसमर्थता प्रमाणित गर्न र 20 सेकेन्ड प्लाज्मा पल्स अवधि प्राप्त थियो। दोस्रो चरण मा (2013-2017) अत्यधिक AT-मोडमा एच मोडमा लागि 300 को को लामो दलहन र संक्रमण यसको आधुनिकीकरण अध्ययन गर्न बाहिर छ। तेस्रो चरण (2018-2023) को उद्देश्य लामो नाडी मोडमा उच्च प्रदर्शन र दक्षता हासिल गर्न छ। चरण 4 (2023-2025) मा DEMO प्रविधि परीक्षण गरिने छ। उपकरण ट्रिटियम DT र इन्धन प्रयोगका साथ काम सक्षम छैन।

K-DEMO

को प्रिन्स्टन प्लाज्मा भौतिकशास्त्र प्रयोगशाला (PPPL) अमेरिकी ऊर्जा विभाग र दक्षिण कोरियाली संस्थान NFRI संग सहयोग मा डिजाइन, कश्मीर-DEMO को ITER पछि व्यावसायिक रिएक्ट्र्स सिर्जना तिर अर्को चरण हुनुपर्छ, र पहिलो पावर प्लान्ट विद्युत ग्रिड शक्ति उत्पन्न सक्षम हुनेछ, अर्थात्, 1 लाख केही हप्ता गर्न किलोवाट। यसको व्यास 6.65 मिटर हुनेछ, र यो परियोजना DEMO द्वारा उत्पन्न कम्बल मोड्युल हुनेछ। शिक्षा, विज्ञान र कोरिया को प्रौद्योगिकी मंत्रालय एक ट्रिलियन कोरियन वन ($ 941 मिलियन) बारे मा लगानी गर्न योजना।

पूर्व

चिनियाँ पायलट सुधार superconducting tokamak (पूर्व) चीन Hefee मा भौतिकशास्त्र को संस्थान मा ° C हाइड्रोजन प्लाज्मा तापमान 50 लाख सिर्जना र 102 सेकेन्ड को लागि यो राखिएको।

TFTR

अमेरिकी प्रयोगशाला PPPL प्रयोगात्मक थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर TFTR 1997 मा 1982 देखि काम गरे। डिसेम्बर 1993 मा, त्यो पहिलो TFTR चुम्बकीय ड्यूटीरियम-ट्रिटियम एक प्लाज्मा संग व्यापक प्रयोग गरे जो tokamak, भयो। निम्न मा, रिएक्टर गर्दा नियन्त्रण शक्ति 10.7 मेगावाट रेकर्ड उत्पादन, र 1995 मा, तापमान को रेकर्ड हासिल गरेको थियो ionized ग्याँस 510 मिलियन ° सी मा तर, स्थापना breakeven फ्युजन शक्ति सफल भएन, तर, हार्डवेयर डिजाइन ITER एउटा महत्वपूर्ण योगदान को लक्ष्य सफलतापूर्वक पूरा भएको छ।

LHD

जापानी राष्ट्रिय Toki मा आणविक फ्युजन लागि संस्थान, गिफु प्रिफेक्चर, मा LHD संसारमा सबै भन्दा ठूलो stellarator थियो। फ्युजन रिएक्टर 1998 मा भयो शुरू, र उहाँले प्लाज्मा एकान्त गुणस्तर, अन्य प्रमुख प्रतिष्ठानहरु तुलना प्रदर्शन गरेको छ। यो 13.5 kev आयन तापमान (बारेमा 160 मिलियन ° C) र 1.44 MJ को ऊर्जा पुगेको थियो।

Wendelstein 7-एक्स

एक लेट 2015 मा सुरु, परीक्षण को वर्ष पछि, छोटो समय मा हेलियम तापमान पुगेको छ 1 लाख ° सी 2016 मा 2 मेगावाट प्रयोग गरेर हाइड्रोजन प्लाज्मा संग थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर, तापमान दोस्रो को एक चौथाई लागि 80 लाख ° C पुग्यो। W7-एक्स stellarator संसारमा सबै भन्दा ठूलो छ र 30 मिनेट को लागि लगातार सञ्चालन हुन योजना बनाएका छ। यस रिएक्टर को लागत गर्न € 1 अर्ब राशि।

NIF

राष्ट्रिय चैन प्रज्वलन सुविधा (NIF) मा मार्च 2009, लरेन्स Livermore राष्ट्रिय प्रयोगशाला (LLNL) वर्ष पूरा भएको थियो। यसको 192 लेजर बीम उपयोग, NIF कुनै पनि अघिल्लो लेजर सिस्टम भन्दा 60 गुना बढी ऊर्जा concentrating सक्षम छ।

चिसो फ्युजन

मार्च 1989 मा, दुई अनुसन्धानकर्ताहरूले, अमेरिकी Stenli Pons र मार्टिन Fleischmann Briton, तिनीहरूले, एक सरल डेस्कटप चिसो फ्युजन रिएक्टर शुरू गरेको कोठा तापमान मा सञ्चालन भन्नुभयो। प्रक्रिया ड्यूटीरियम केन्द्रक एक उच्च घनत्व संग केंद्रित थिए जो एक पैलेडियम इलेक्ट्रोड प्रयोग भारी पानी इलेक्ट्रोलीज मा शामिल थिए। शोधकर्ताओं कि जो रूपमा त्यहाँ हेलियम, ट्रिटियम र न्युट्रोन सहित संश्लेषण को पक्ष उत्पादन, थिए मात्र आणविक प्रक्रियाहरू को मामला मा, साथै बताए गर्न सकिन्छ गर्मी, उत्पादन तर्क। तर, अन्य experimenters यो अनुभव दोहराने गर्न असफल भयो। वैज्ञानिक समुदाय को सबै भन्दा चिसो फ्युजन रिएक्ट्र्स वास्तविक हो भनेर विश्वास गर्दैन।

कम ऊर्जा आणविक प्रतिक्रिया

"चिसो फ्युजन" कम ऊर्जा को क्षेत्र मा जारी अनुसन्धान को दाबी द्वारा सुरु , आणविक प्रतिक्रिया केही empirical समर्थन संग, तर साधारण वैज्ञानिक व्याख्या स्वीकार्य छैन। स्पष्टतः, कमजोर आणविक अन्तरक्रियामा (र बलियो शक्ति, आणविक fission वा संश्लेषण जस्तै) सिर्जना र न्युट्रोन को कब्जा गर्न प्रयोग गरिन्छ। प्रयोग गर्ने उत्प्रेरक ओछ्यानमा मार्फत हाइड्रोजन वा ड्यूटीरियम को प्रवेश र धातु संग प्रतिक्रिया समावेश गर्नुहोस्। शोधकर्ताओं को पालन ऊर्जा जारी रिपोर्ट। मुख्य व्यावहारिक उदाहरण संख्या जो कुनै पनि रासायनिक प्रतिक्रिया दिन सक्छ भन्दा ठूलो छ गर्मी, एक निकल पाउडर संग हाइड्रोजन को प्रतिक्रिया हो।