Себетіңіз бос

Сатып алу

Дана: 0

Барлыгы: 0,00

0

Термоядролық реактор

Термоядролық реактор

Термоядролық реактор таусылмас қуат көзі болып табылады.

Техника, үй шаруасын жүргізуу

Этикеткалар

fusion reactor, ITER, nuclear fusion, nuclear reactor, nuclear energy, deuterium, tritium, reactor chamber, plasma, generator, transformer, turbines, cooling tower, electricity generation, control centre, Франция, energy, environmentally friendly, energy source, particle physics, history of science, invention, technology, physics, chemistry

Байланысты экстралар

Көріністер

ITER -халықаралық тәжірибелік термоядролық реактор.

  • электр желісі
  • трансформатор
  • газ резервуары
  • сұйық азот сауыты
  • қосымша ғимараттар
  • токамак ғимараты - Бұл ғимаратта термоядролық реактор орналасқан. Бұл ТОКАМАК типті реакторда тороид тәрізді электр магниттің көмегімен жүзік пішіндi плазма тұрады. Термоядролық реакция осы температурасы шамамен жүз миллион градус плазмада өтеді.
  • лаборатория қызмет ғимараты - Онда кеңселер, кітапханалар, баяндама залдары, мәжіліс залдары, сондай-ақ мейрамханалар бар.
  • басқару орталығы
  • қуат қорының ғимараты
  • суыту жүйесінің су мұнарасы
  • магнит қуатын өзгерту ғимараты - ТОКАМАК реакторы электромагниттерінің жұмыс істеуі үшін құбылмалы электр тогын тұрақты токка айналдыру қажет.

Термоядролық реактор

  • орталық соленоид - Тороидал және полоидал электромагниттермен бірге магниттік алаңды қалыптастыруға жауапты. Осы магниттік алаңда плазма ағыны болады, онда термоядролық реакция жүреді. Плазманың болуы шарт, себебі оның температурасы өте жоғары, шамамен жүз миллион градус, оған ешқандай материал шыдамайды.
  • жылу өткізбейтін қабат - Термоядролық синтез жүретіндіктен, реактордағы плазмы шамамен жүз миллион градусқа ысиды, сондықтан да жылу өткізбейтін қабат жасау қажет.
  • вакуумдік камера - Онда термоядролық реакция жүретін жүз миллион градусты плазманы жасайды.
  • шаң қапқыш
  • тороидал электромагнит - Орталық соленоид жане полоидал шарғылармен бірге магниттік алаң құрады. Осы магниттік алаңға термоядролық реакция жүретін плазманы орналастырады. Плазманың болуы шарт, себебі оның температурасы өте жоғары, шамамен жүз миллион градус, оған ешқандай материал шыдамайды.
  • полоидал электромагниті - Орталық соленоид және полоидал шарғылармен бірге магниттік алаң құрады. Осы магниттік алаңға термоядролық реакция жүретін плазманы орналастырады. Плазманың реактордың қабырғасына тимей, қалықтап тұруы шарт, себебі оның температурасы өте жоғары, шамамен жүз миллион градус, оған ешқандай материал шыдамайды.
  • плазма - Плазма иондалған газ,оның лайықты ортасында термоядролық реакция жүреді. Реaкторда плазма жүздеген миллион градусқа дейін қызады. Термоядролық реакцияға өте көп қуат жұмсалатындықтан, жоғары температура қажет. Қыздыруды микротолқынды сәулелермен және электр қуатымен жүзеге асырады. Термоядролық реакция басталғанда, өндірілген қуаттың әсерінен плазма өздігінен тұра алады, сыртқы қуаттың қажеті болмайды.

Жұмыс істеуі

  • микротолқынды қыздыру жүйесі - Реакторда плазма жүздеген миллион градусқа дейін қызады. Термоядролық реакцияға өте көп қуат жұмсалатындықтан, жоғары температура қажет. Қыздыруды микротолқынды сәулелермен және электр тогымен жүзеге асырады. Термоядролық реакция басталғанда, босаған қуаттың әсерінен плазма өздігінен тұра алады, сыртқы энергияның қажеті болмайды.
  • электромагниттер - Электр магниттерінің әсерінен жүз миллион градусты плазма тек ілініп тұра алады.
  • реактр камерасы
  • плазма - Плазма иондалған газ,оның лайықты ортасында термоядролық реакция жүреді. Реaкторда плазма жүздеген миллион градусқа дейін қызады. Термоядролық реакцияға өте көп қуат жұмсалатындықтан, жоғары температура қажет. Қыздыруды микротолқынды сәулелермен және электр қуатымен жүзеге асырады. Термоядролық реакция басталғанда, өндірілген қуаттың әсерінен плазма өздігінен тұра алады, сыртқы қуаттың қажеті болмайды.
  • бу - Термоядролық реакциядан пайда болған температураның әсерінен судан бу көтеріледі, оны электр қуатына пайдаланады.
  • су - Термоядролық реакциядан пайда болған температураның әсерінен судан бу көтеріледі, оны электр қуатына пайдаланады.
  • генератор
  • трансформатор
  • турбиналар - Оларды бойлай жылжыған будың көмегімен электр қуатын өндіреді.

Термоядролық синтез процесі

Термоядролызқ синтез барысында екі атом ядросы бірігіп, сол кезде қуат бөлінеді. Қуат өндіру үшін ең қолайлы реакция сутегінің екі изотопының, дейтерий мен тритийдің, синтезі. Осы жағдайда жанар отынның көлемі шектеусіз.

Дейтерий бір протон мен бір нейтроннан тұрады, ал тритий бір протон және екі нейтроннан тұрады. Реакция барысында дейтерий мен тритий ядролары қақтығысады, нәтижесінде бір гелий атом ядросы мен бір еркін нейтрон пайда болады, яғни қуат өндіріледі. Оны себебі гелий атомы ядросының және нейтронның жалпы салмағы дейтерий мен тритийдің атом ядроларының жалпы салмағынан аз. Эйнштейннің атақты формуласы E = mc² бойынша, салмақтың азаюы қуаттың босауына әкеледі.
Е - босатылған қуат,
m - сәулеленген салмақ,
с - жарық жылдамдығы (300 000 км/с).

Термоядролық реакцияның белсендіру қуаты орасан зор, себебі протондардың өзара итерісін жеңу керек. Бұл реакция жұлдыздарда үлкен қысым және температурада өтеді. Токамак реакторында қысым жұлдыздарға қарағанда төмен, ал температура болса жоғары: Күн ядросының температурасынан 10 есе үлкен.

Анимация

  • орталық соленоид - Тороидал және полоидал электромагниттермен бірге магниттік алаңды қалыптастыруға жауапты. Осы магниттік алаңда плазма ағыны болады, онда термоядролық реакция жүреді. Плазманың болуы шарт, себебі оның температурасы өте жоғары, шамамен жүз миллион градус, оған ешқандай материал шыдамайды.
  • жылу өткізбейтін қабат - Термоядролық синтез жүретіндіктен, реактордағы плазмы шамамен жүз миллион градусқа ысиды, сондықтан да жылу өткізбейтін қабат жасау қажет.
  • вакуумдік камера - Онда термоядролық реакция жүретін жүз миллион градусты плазманы жасайды.
  • шаң қапқыш
  • тороидал электромагнит - Орталық соленоид жане полоидал шарғылармен бірге магниттік алаң құрады. Осы магниттік алаңға термоядролық реакция жүретін плазманы орналастырады. Плазманың болуы шарт, себебі оның температурасы өте жоғары, шамамен жүз миллион градус, оған ешқандай материал шыдамайды.
  • полоидал электромагниті - Орталық соленоид және полоидал шарғылармен бірге магниттік алаң құрады. Осы магниттік алаңға термоядролық реакция жүретін плазманы орналастырады. Плазманың реактордың қабырғасына тимей, қалықтап тұруы шарт, себебі оның температурасы өте жоғары, шамамен жүз миллион градус, оған ешқандай материал шыдамайды.
  • плазма - Плазма иондалған газ,оның лайықты ортасында термоядролық реакция жүреді. Реaкторда плазма жүздеген миллион градусқа дейін қызады. Термоядролық реакцияға өте көп қуат жұмсалатындықтан, жоғары температура қажет. Қыздыруды микротолқынды сәулелермен және электр қуатымен жүзеге асырады. Термоядролық реакция басталғанда, өндірілген қуаттың әсерінен плазма өздігінен тұра алады, сыртқы қуаттың қажеті болмайды.
  • микротолқынды қыздыру жүйесі - Реакторда плазма жүздеген миллион градусқа дейін қызады. Термоядролық реакцияға өте көп қуат жұмсалатындықтан, жоғары температура қажет. Қыздыруды микротолқынды сәулелермен және электр тогымен жүзеге асырады. Термоядролық реакция басталғанда, босаған қуаттың әсерінен плазма өздігінен тұра алады, сыртқы энергияның қажеті болмайды.
  • электромагниттер - Электр магниттерінің әсерінен жүз миллион градусты плазма тек ілініп тұра алады.
  • реактр камерасы
  • плазма - Плазма иондалған газ,оның лайықты ортасында термоядролық реакция жүреді. Реaкторда плазма жүздеген миллион градусқа дейін қызады. Термоядролық реакцияға өте көп қуат жұмсалатындықтан, жоғары температура қажет. Қыздыруды микротолқынды сәулелермен және электр қуатымен жүзеге асырады. Термоядролық реакция басталғанда, өндірілген қуаттың әсерінен плазма өздігінен тұра алады, сыртқы қуаттың қажеті болмайды.
  • бу - Термоядролық реакциядан пайда болған температураның әсерінен судан бу көтеріледі, оны электр қуатына пайдаланады.
  • су - Термоядролық реакциядан пайда болған температураның әсерінен судан бу көтеріледі, оны электр қуатына пайдаланады.
  • генератор
  • трансформатор
  • турбиналар - Оларды бойлай жылжыған будың көмегімен электр қуатын өндіреді.

Наррация

Термоядролық синтез барысында екі атом ядросы бірігуі мен қуат өндіру қатар жүреді. Дейтерий мен тритий ядроларының термоядролық синтез реакциясы қуат өндіруге барынша ыңғайлы. Дейтерий бір протон мен бір нейтроннан тұрады, ал тритий бір протон және екі нейтроннан тұрады. Реакция барысында дейтерий мен тритий ядролары қақтығысады, бір гелий атом ядросы мен бір нейтрон пайда болады, яғни энергия шығады.

Атом ядроларының оң зарядты протондары бір-бірін тебетіңдіктен, атом ядроларының бір-біріне қажетті деңгейде жақындауы үшін, термоядролық реакция жүзеге асу үшін өте үлкен қуат қажет. Ал реакция біткен соң, жұмсалған қуаттан артық қуат босайды, яғни экзотермoлық реакция жүзеге асады.

Жұлдыздардағы термоядролық үдерістерді гравитациялық күштің әсерінен пайда болған орасан үлкен қысым мен ауа температурасы қамтамасыз етеді.

Эдэ Теллер және Станислав Улам ойлап тапқан сутегі бомбасының жаппай құрту күшін термоядролық реакция береді. Сутегі бомбасының термоядролық реакциясының басталуына қажет қуатты атом бомбасын жару арқылы алады.

Термоядролық реакцияның қуатын бейбіт мақсатта қолдану әзірге шешілген жоқ. Көптеген сынақ реакторлары салынды, алайда олардың жұмыс істеуі ысырапқа толы. Жұмсалатын қуат босайтын қуаттан едәуір артық. Алайда технологиялық даму көп нәрседен үміттендіреді, себебі тритий мен дейтерий шексіз көп мөлшерде қолданыла алады, ал жұмыс істеуі өте таза, зиянсыз. Соңғы өнім гелий қауіпсіз, қоршаған орта раиоактивті сәулемен ластанбайды, яғни кішкене отыннан орасан көп мөлшерде қуат өндіруге болады.

Егер дүние жүзілік күштер бірігетін болса, термоядролық реакторлар құрылысы қарқын алуы мүмкін. 2006 жылы Оңтүстік Францияда Халықаралық тәжірибелік термоядролық реактор құрылысын салу басталды. Реактордың аты ағылшынша Thermonuclear Experimental Reactor, қысқаша ITER.

Термоядролық реакциялар тритий мен дейтерий плазмасында жүзеге асады; ол – иондалған газ, атомдардан босаған электрондар және тритий, дейтерий ядроларынан тұрады. Белсенді қуат көзін реакторда плазма жүздеген миллион градусқа дейін қыздырумен өндіреді. Плазманың температурасы өте жоғары, шамамен жүз миллион градус болатындықтан реактордың қабырғасы балқып кетпес үшін плазманы жүзік пішінде магниттік алаңда қалықтатып қояды. Магниттік алаң тороид тәрізді электромагниттің көмегімен жасалады. Осы типті термоядролық реакторды ТОКАМАК реакторы деп атайды. Салқындату плазма арқылы өтетін электр тогы және микротолқынды жылытумен жүзеге асырылады. Термоядролық синтез реакциясы өте жоғары температурада басталады.

Жоспар бойынша реактор құрылысы 2018 жылы бітуі тиіс. ITER әрбір 400 секуднта 50 MW жұмсай отырып 500 MW өндіреді. ITER -ді өнеркәсіптік емес, ең алдымен қажетті технологияны дамыту және сынау мақсатында салуда, алайда қуат өндіру үшін де 2000 MW—тық DEMO реакторын салу да жоспарда бар.

ITER -ді дамытуға қазір 7 мемлекет ат салысуда: Еуроодақ, АҚШ, Жапония, Оңтүстік Корея, Үндістан, Қытай және Ресей. 16 миллиардқа жуық шығындарының жартысына жуығын Еуроодақ төлейді деп күтілуде. Біріккен жұмыс болашақта адамзаттың қуат көзіне деген сұранысын қоршаған ортаға зиянсыз техникалардың көмегімен, қауіпсіз және кедергісіз қанағаттандыруға мүмкіндік ашады деген үміт бар.

Байланысты экстралар

Қарапайым бөлшектер

Материясының негізін кварктер мен лептондар құрайды, өзараәсерді бозондар жүзеге асырады.

Күн

Күннің диаметрі Жердің диаметрінен шамамен 109 есе үлкен. Негізінен сутегінен тұрады.

Types of stars

This animation demonstrates the process of star development for average and massive stars.

Атом электр станциясы

Ядролық реакциялардың нәтижесінде босаған қуат электр энергиясын өндіруге пайдаланылады.

Атом бомбасы (1945)

Ең жойқын қырып-жою қаруын дайындауға мажар ғалымдары да қатысқан.

Chain reaction

Energy released during nuclear fission can be used for civilian or military purposes.

Formation of hydrogen molecules

Hydrogen atoms within hydrogen molecules are held together by a covalent bond.

Radioactivity

The process of the decay of unstable nuclei is called radioactivity.

Қызықты география және Астрономия

Күн жүйесінде біз үшін көптеген қызықты жайттар бар.

Аспан механикасының дамуы

Бұл көрініс ғалам туралы танымымызға ерекше үлес қосқан атақты астрономдар мен...

Резерфордтың тәжірибесі

Резерфордтың тәжірибесі оң зарядталған атом ядроларының болатынын көрсетті. Тәжірибенің...

Satellite types

Satellites orbiting the Earth can be used for civilian or military purposes.

Sputnik 1 (1957)

The Soviet-made satellite was the first spacecraft to be launched into outer space (in...

Transformer

A transformer is a device used for converting the voltage of electric current.

Voyager space probes

The Voyager space probes were the first man-made objects to leave the Solar System. They...

Кеплер заңдары

Ғаламшарлардың қозғалуын сипаттайтын маңызды үш заңды Иоганн Кеплер ашқан.

Мария Кюри лабораториясы

Физика мен химия салаларында Нобель сыйлығын алған Мария Кюри ғылым тарихындағы ең...

Су электр станциясы(Гувер бөгеті, АҚШ)

АҚШ-тың Колорадо өзенінде орнатылған алып бөгет Америка Президентінің атымен аталған.

Халықаралық ғарыш станциясы

16 елдің қатысуымен салынған ғарыш станциясы адамның ғарышта үнемі болуын қамтамасыз етеді.

Юрий Гагариннің қосмосқа ұшуы (1961)

1961 жылдың 12-нші сәуірінде кеңес космодромы Байқоңырдан "Восток-1" ғарыш кемесі...

Ғарыш кемесі (Space Shuttle)

Ғарыш кемелері НАСА-ның адам тасымалына бірнеше рет қолдануға жарайтын ғарыш құралы...

"Таңсәрі" (Dawn) миссиясы

Вестаны және Церераны зерттеу Күн жүйесінің ежелгі дәуірі және қатты денелі ғаламшарлар...

(New Horizons) "Жаңа горизонттар" миссиясы

"Жаңа горизонттар" ғарыш аппараты 2006 жылы Плутонды және Койпер белдігін зерттеу үшін...

Electricity supply network

The purpose of the electricity supply network is to provide electricity for consumers.

Geothermal power station

Geothermal power stations convert energy of hot, high-pressure water found in deeper...

Solar power station

Solar power stations convert solar energy into electricity.

Wind power station

Wind power stations convert the kinetic energy of the wind into electricity.

Biogas power plant

Biogas can be produced from organic material (manure, plant waste, organic waste) using...

Pollution

Pollution is the negative effect of human activity on the natural environment.

Tidal power station

Tidal power stations utilise the daily fluctuation of the water level for producing...

Water turbine, generator

Water turbines convert the kinetic energy of water into electric current.

Added to your cart.