17. oktoobril esitletakse Peterburis termotuumareaktori projekti, mis tuleb odavam kui kaasaegsed söeküttel töötavad elektrijaamad. Selle projekti töötasid välja Washingtoni ülikooli (UW) teadlased.
Ameerika spetsialistid esitavad Venemaal uut tüüpi reaktori projekti. Võib -olla saab sellest projektist samm inimkonna jaoks uude energiakülluse ajastusse, kus pole kohta mahukatele ja ohtlikele tuumaelektrijaamadele ning kantserogeense heitgaasiga autodele.
Projekti esitlus toimub 25. rahvusvahelise fusioonienergia konverentsi (FEC 2014) raames, mis avati esmaspäeval, 13. oktoobril Peterburis. Põhjapealinnas avatud konverentsist rääkides rõhutas Rosatomi juht Vjatšeslav Pershukov, et Peterburis toimunud konverentsil registreeriti kokku 800 osalejat. Esmaspäeva hommikul saabus linna 650 inimest, nad on enam kui 35 maailma riigi esindajad.
Tuleb märkida, et Vene Föderatsioon võõrustab seda teadusfoorumit esimest korda kaasaegses ajaloos. See konverents toimub iga kahe aasta tagant IAEA (Rahvusvaheline Aatomienergiaagentuur) egiidi all ja on peamine platvorm, kus arutatakse paljutõotavaid suundi termotuumaenergia uurimisel. Esimene selline konverents toimus 1961. aastal Austrias Salzburgis, NSV Liit võõrustas seda 1968. aastal, seejärel toimus konverents Novosibirskis. FEC 2014 konverentsi korraldavad IAEA, ROSATOM ja Venemaa valitsus. Kokku osalevad Peterburi konverentsi töös teadlased 45 riigist.
Konverentsil tõstatatud teema on väga atraktiivne. Kontrollitud tuumasünteesi energiat peetakse tänapäeval väga paljutõotavaks ja liiga heaks, et olla tõsi: kiiresti lagunevad radioaktiivsed jäätmed, kasvuhoonegaaside heitkoguste null atmosfääri, praktiliselt piiramatu kütusevarustus. Termotuumasünteesi energia põhineb vesiniku aatomite liitumisel heeliumiks. See protsess hõlmab tohutu hulga soojuse eraldumist. Versiooni kohaselt suudab vaid üks klaas tuumasünteesi kasutavat vett toota sama palju energiat kui pool miljonit barrelit naftat. Pealegi on see tehnoloogia ohutum kui olemasolevad tuumaelektrijaamad, mille protsess põhineb raskete aatomite lõhustumisel.
Samas ei lase väga suur takistus seda tüüpi energiat tänapäeval arendada: elektri tootmine selle meetodiga on väga kallis. Kavandatud tuumasünteesi elektrijaamad ei ole piisavalt odavad, et muuta need kasumlikumaks kui süsteemid, mis töötavad fossiilsetel ressurssidel (maagaas ja kivisüsi). Washingtoni ülikooli teadlased on aga valmis praegust olukorda muutma. Nad lõid termotuumasünteesi reaktori jaoks uuendusliku kontseptsiooni, mis ei maksaks rohkem kui reaalse elektrijaama suurus, kui sama võimsusega söeküttel töötava elektrijaama ehitamine.
UW Ameerika teadlaste meeskond avaldas 2014. aasta kevadel oma kontseptsiooni uut tüüpi termotuumasünteesi reaktorist, misjärel viisid nad läbi katseseeria, kasutades pilootseadet nimega HIT-SI3. Nüüd on teadlased valmis oma projekti ametlikult rahvusvahelisele teadlaskonnale esitama. Teadlased räägivad mitte ainult oma reaktori tehnilistest omadustest ja omadustest, vaid ka selle suurepärasest majanduslikust potentsiaalist. Nende kujutatud termotuumareaktori konstruktsioon on palju kompaktsem ja lihtsam kui kõik varem esitatud projektid, milles plasma piirati ülivõimsate magnetite abil loodud magnetvälja abil.
HIT-Si3
Nende loodud HIT-SI3 reaktor põhineb olemasolevatel tehnoloogiatel ja tekitab suletud ruumis magnetvälja, et hoida plasma stabiilsena. See reaktor võib toota energiat pikka aega. Plasma soojus soojendab jahutusvedelikku, mis omakorda juhib elektrigeneraatori turbiini. Uue reaktori eripära seisneb selle konstruktsioonis, mida nimetatakse spheromakiks. Esitatud reaktoris tekitavad suurema osa magnetväljadest plasmas endas olevad elektrivoolud, mis vähendab drastiliselt elektromagnetite arvu, vähendab reaktori suurust ja maksumust.
UW teadlased leidsid, et sarnase võimsusega sferomaki ja kaasaegse söeküttel töötava elektrijaama ehitamise kulud on võrreldavad. 1 gigavatise reaktori saab ehitada 2,7 miljardi dollari eest ja söeküttel töötav elektrijaam maksab 2,8 miljardit dollarit. Samal ajal on termotuumareaktoris kütuse aluseks vesinik - üks levinumaid aineid kogu meie universumis.
Hetkel katsetatakse UW sferomaki kavandatud kontseptsiooni elujõulisust HIT-SI3 pilootreaktoril, mille võimsus ja suurus on ligikaudu 1/10 väljundvõimsusest ja tööstusliku elektrijaama suurus. Ameerika teadlaste sõnul kulub selle prototüübi viimistlemiseks tööstusliku rakendamise tasemele tootmises aastaid, kuid reaktori prototüübi võime säilitada plasma stabiilsust on juba edukalt tõestatud. Termotuumaenergeetika jaoks on see põhiprobleem. Tulevikus on teadlased valmis suurendama reaktori prototüübi suurust, tõstma reaktsioonitemperatuuri ja vastavalt suurendama oluliselt reaktori väljundvõimsust.
On uudishimulik märkida, et uue projekti maksumus on ligikaudu 1/10 Prantsusmaal ehitatava ITERi rahvusvahelise eksperimentaalse termotuumareaktori maksumusest, samas kui Washingtoni teadlaste pakutud reaktor suudab toota 5 korda rohkem energiat. Venemaa osaleb ka ITERi projekti elluviimises. Meie riigi vastu suunatud sanktsioonid ei mõjutanud selles suures rahvusvahelises projektis osalemist kuidagi, märkis Rosatomi peadirektor Vjatšeslav Pershukov. Riigikorporatsiooni juhi sõnul ulatus 2014. aastal Vene Föderatsiooni osalus selles projektis umbes 5 miljardi rubla ulatuses. Pershukovi sõnul on iga selles projektis osaleva riigi eelarve hõljuv ja muutub igal aastal sõltuvalt seadmetest, mida riik peab selle elluviimiseks tarnima.
