Термоядерный реактор ИТЭР
В 1998 г был закончен инженерный проект ТОКАМАКа-реактора ИТЭР. Работы проводились совместными усилиями четырех сторон: Европы, России, США и Японии с целью создания первого экспериментального ТОКАМАКа-реактора, рассчитанного на достижение термоядерного горения смеси дейтерия с тритием. Основные физические и инженерные параметры установки приведены в Таблице 3, а его сечение показано на Рис.9.
Рис.9. Общий вид проектируемого ТОКАМАКа-реактора ИТЭР.
ИТЭР будет обладать, уже, всеми основными чертами ТОКАМАКа-реактора. Он будет иметь полностью сверхпроводящую магнитную систему, охлаждаемый бланкет и защиту от нейтронного излучения, систему дистанционного обслуживания установки. Предполагается, что на первой стенке будут получены потоки нейтронов с плотностью мощности 1 МВт/м2 и полным флюенсом 0.3 МВт×лет/м2, что позволит провести ядерно-технологические испытания материалов и модулей бланкета, способных воспроизводить тритий.
Таблица 3. Основные параметры первого экспериментального термоядерного ТОКАМАКа-реактора, ИТЭР.
Параметр |
Значение |
Большой / малый радиусы тора (A / a) |
8.14 м / 2.80 м |
Конфигурация плазмы |
С одним тороидальным дивертором |
Плазменный объем |
2000 м3 |
Ток в плазме |
21 МА |
Тороидальное магнитное поле |
5.68 Тл (на радиусе R = 8.14 м) |
Максимальное давление плазмы в ТОКАМАКе β |
3 % |
Полная мощность термоядерных реакций |
1.5 ГВт |
Нейтронный поток на первой стенке |
1 МВт/м2 |
Длительность горения |
1000 с |
Мощность дополнительного нагрева плазмы |
100 МВт |
ИТЭР планируется построить в 2010-2011 г. Экспериментальная программа, которая будет продолжаться на этом экспериментальном реакторе около двадцати лет, позволит получить плазменно-физические и ядерно-технологические данные, необходимые для строительства в 2030-2035 г первого демонстрационного реактора-ТОКАМАКа, который уже будет производить электроэнергию. Основная задача ИТЭРа будет заключаться в демонстрации практичности реактора-ТОКАМАКа для производства электроэнергии.
Наряду с ТОКАМАКами, которые в настоящее время являются наиболее продвинутой системой для осуществления управляемого термоядерного синтеза, существуют другие магнитные ловушки, успешно конкурирующие с ТОКАМАКом.