Institut Kurchatov melakukan peluncuran fisik reaktor termonuklir hibrida T-15MD yang sangat modern. Pengaturan eksperimental dimaksudkan untuk penelitian dan pengembangan teknologi yang menjanjikan, yang kemudian dapat digunakan dalam proyek domestik dan internasional.
Upacara khusyuk
Peluncuran mega-unit T-15MD, yang dibangun di NRC "Kurchatov Institute", berlangsung pada 18 Mei. Mengingat pentingnya proyek ini, peluncuran dilakukan sebagai bagian dari upacara khidmat dengan partisipasi Perdana Menteri Mikhail Mishustin, Menteri Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Valery Falkov dan pejabat lainnya. Para tamu dipercayakan dengan menekan tombol start simbolis.
Menurut perdana menteri, reaktor T-15MD adalah bukti tingkat teknologi tinggi negara kita. Peluncurannya adalah peristiwa besar tidak hanya untuk Rusia, tetapi untuk seluruh dunia. Juga M. Mishustin mencatat bahwa penciptaan sumber energi baru yang andal dan kuat akan berkontribusi pada pengembangan lebih lanjut dari banyak industri.
Presiden Institut Kurchatov Mikhail Kovalchuk mengatakan bahwa sains Rusia mampu meneliti lebih lanjut energi termonuklir. Ini membutuhkan modernisasi basis penelitian dan produksi. Di masa lalu, negara kita dapat mengimplementasikan proyek-proyek semacam itu tanpa bantuan asing, secara mandiri memproduksi semua produk dan komponen yang diperlukan.
Pimpinan proyek termonuklir internasional ITER menyaksikan peluncuran T-15MD melalui tautan video. CEO Bernard Bigot berterima kasih kepada pemerintah Rusia atas bantuan besar dari unit ITER kami. Industri Rusia, pada gilirannya, menerima terima kasih atas kualitas tinggi teknologi yang diterapkan dalam proyek bersama.
Setelah modernisasi yang mendalam
Fasilitas kurungan magnet plasma toroidal T-15 dibangun di Institut Kurchatov pada akhir 1980-an. Dalam pembuatannya, desain reaktor T-10M yang ada digunakan. Sejak 1988, berbagai eksperimen kurungan plasma telah dilakukan di fasilitas T-15 yang baru. Pada saat itu, instalasi Soviet adalah salah satu yang terbesar dan paling kuat di dunia.
Terlepas dari semua kesulitan periode itu, penelitian reguler dilakukan hingga pertengahan tahun sembilan puluhan. Pada tahun 1996-98. mega-unit T-15 telah mengalami modernisasi pertama. Desain reaktor telah diselesaikan, dan program untuk penelitian masa depan juga disesuaikan. Sekarang instalasi itu direncanakan akan digunakan untuk menguji solusi dan ide yang diusulkan untuk implementasi di proyek internasional ITER.
Pada 2012, reaktor T-15 dinonaktifkan sementara sehubungan dengan rencana modernisasi mendalam. Sebagai bagian dari proyek ini, tokamak seharusnya menerima sistem elektromagnetik baru, ruang vakum baru, dll. Kebutuhan energi yang meningkat harus dipenuhi oleh sistem catu daya baru. Sebenarnya, ini tentang restrukturisasi radikal dari instalasi yang ada dengan penggantian semua sistem utama.
Modernisasi utama reaktor di bawah proyek T-15MD selesai tahun lalu, setelah itu pekerjaan komisioning dimulai. Baru-baru ini, proses pembaruan berhasil diselesaikan - dan peluncuran fisik dilakukan. Pada saat yang sama, proses pengembangan basis ilmiah dan teknis tidak berhenti. Pada bulan April diketahui bahwa pada tahun 2021-24. tokamak yang ada akan dilengkapi dengan sistem baru untuk berbagai keperluan.
Langkah-langkah ini akan membantu membentuk tampilan akhir dari mega-instalasi T-15MD dan mendapatkan semua kemampuan yang diperlukan. Komisioning penuh, memungkinkan untuk semua eksperimen yang diperlukan, akan berlangsung pada tahun 2024.
Prinsip baru
Dalam perjalanan modernisasi, reaktor T-15MD menerima sejumlah sistem baru, tetapi arsitektur umum dan prinsip operasinya tidak mengalami perubahan mendasar. Seperti sebelumnya, tokamak harus membuat dan memelihara filamen plasma menggunakan medan magnet. Reaktor membentuk filamen dengan rasio aspek 2, 2 dan arus plasma 2 MA dalam medan magnet 2 T. Durasi operasi berkelanjutan - hingga 30 detik.
Modernisasi 2021-24 akan berlangsung dalam dua tahap. Sebagai bagian dari yang pertama, tiga injektor atom cepat dengan daya total 6 MW dan lima gyrotron 5 MW akan dipasang pada T-15MD. Kemudian, sistem pemanas hibrida yang lebih rendah dan mempertahankan arus plasma, serta sistem pemanas ion-siklotron dengan kapasitas masing-masing 4 dan 6 MW, akan diperkenalkan.
Sebagai hasil dari modernisasi, reaktor menjadi hibrida. Di kompartemen khusus yang disebut. selimut diusulkan untuk menempatkan bahan bakar nuklir - thorium-232 digunakan sebagai itu. Selama pengoperasian reaktor, bahan bakar harus menunda fluks neutron energi tinggi yang berasal dari kabel. Dalam hal ini, thorium-232 ditransmutasikan menjadi uranium-233.
Isotop yang dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan bakar pembangkit listrik tenaga nuklir. Dalam peran ini, tidak kalah dengan uranium-235 tradisional, tetapi lebih baik dibandingkan dengan waktu paruh limbah yang lebih pendek. Keuntungan tambahan dikaitkan dengan fakta bahwa thorium lebih berlimpah di kerak bumi dan secara signifikan lebih murah daripada uranium.
Secara teori, tokamak hibrida juga dapat digunakan untuk mentransmutasikan limbah tingkat tinggi. Uranium-238 atau komponen lain dari bahan bakar nuklir bekas dapat dikonversi ke isotop lain, termasuk. untuk produksi rakitan bahan bakar baru. Kasus penggunaan lain untuk pembangkit hibrida adalah membangun pembangkit listrik. Dalam hal ini, pendingin harus bersirkulasi di dalam selimut, yang memastikan transfer energi ke generator.
Dengan demikian, tampilan reaktor hibrida yang dikembangkan dan diimplementasikan memungkinkan pemecahan beberapa masalah sekaligus. Ini dapat digunakan untuk pembangkit listrik, serta untuk pelepasan bahan bakar nuklir atau pengolahan limbah. Para ilmuwan harus mengkonfirmasi realitas operasi reaktor semacam itu, serta menentukan kinerja sebenarnya, termasuk. ekonomis.
Tujuan dan perspektif
Solusi desain utama tokamak dan prinsip operasinya dipelajari dan dikerjakan dengan baik. Hal ini memungkinkan perancangan reaktor baru yang lebih efisien, serta melakukan eksperimen dengan tujuan untuk memperoleh hasil teknis, energi, dan ekonomi yang nyata. Ini adalah tugas yang dapat diselesaikan dengan bantuan mega-instalasi hibrida T-15MD yang dimodernisasi.
Pengaktifan fisik reaktor baru telah dilakukan, tetapi operasi penuh dan skala penuhnya hanya akan mungkin pada tahun 2024, ketika pembuatan dan pemasangan sistem baru selesai. Ini berarti bahwa pada pertengahan dekade akan ada eksperimen yang akan memberikan informasi yang diperlukan. Ini akan memungkinkan untuk menentukan cara yang paling menguntungkan untuk mengembangkan seluruh arah, dan tidak hanya dalam kerangka ilmu pengetahuan Rusia, tetapi juga dalam program internasional ITER.
Dengan demikian, para ilmuwan kami menerima peralatan ilmiah paling modern, dan dengan itu kesempatan untuk melanjutkan eksperimen berani dengan pandangan ke masa depan. Sangat mungkin bahwa penelitian baru kali ini akan berakhir dengan hasil yang diinginkan, berkat itu umat manusia akan menerima sumber energi baru yang fundamental, dan Rusia akan sekali lagi menunjukkan potensi tertinggi ilmu pengetahuannya.
