Korisnik:Palapa/Reaktor za ispitivanje kineskog fuzijskog inženjerstva

S Wikipedije, slobodne enciklopedije

Kineski fuzijski inženjerski testni reaktor (中国聚变工程实验堆, CFETR ) je predloženi tokamak fuzijski reaktor, koji koristi magnetno polje kako bi ograničio plazmu i generisao energiju.[1] Trenutno su tokamak uređaji vodeći kandidati za izgradnju održivog i praktičnog reaktora termonuklearne fuzije.[1] Ovi reaktori se mogu koristiti za generiranje održive energije, a istovremeno osiguravaju nizak utjecaj na okoliš [2] i manji ugljični otisak od elektrana sa fosilnim gorivima.[3]

CFETR koristi i namjerava se nadovezati na prethodno postojeće istraživanje nuklearne fuzije iz programa ITER kako bi se riješio jaz između ITER-a i termonuklearne elektrane sljedeće generacije i klase reaktora nasljednika ITER-a, demonstracijske elektrane (DEMO).[4]

Trenutno su u Kini u pogonu tri domaća testna reaktora fuzije. To uključuje EAST u ASIPP-u u Hefeiju, HL-2A (M) na Southwestern Institute of Physics (SWIP) u Chengduu i J-TEXT koji se nalazi na Huazhong Univerzitetu nauke i tehnologije u Wuhanu. [5] Osim toga, od 2021. godine, u nastojanju da se preciznije simulira potencijalno funkcionalno operativni CFETR, HL-2A u SWIP-u je nadograđen na HL-2M . [5] Izgradnja HL-2M je završena u novembru 2019. godine, a uređaj je pušten u rad 4. decembra 2020.[3]

Idejni projekat CFETR-a, završen 2015. godine, u velikoj je mjeri zasnovan na dizajnu ova tri domaća fuzijska reaktora. [5] Izgradnja CFETR-a će vjerovatno početi 2020-ih, a završetak se očekuje do 2030-ih. [5]

Shema reakcije fuzije : Deuterij i tricij prolaze kroz reakciju fuzije da bi proizveli jedan neutron helij i energiju.
Izjednačeni trošak energije (LCOE) za različite izvore energije uključujući energiju vjetra, solarnu i nuklearnu energiju.

Trenutno, ekonomisti sugeriraju da je malo vjerovatno da će fuzijska energija biti jeftina kao obnovljiva energija.[6] Postrojenja za fuziju, slično kao i fisiona postrojenja, imat će velike početne i kapitalne troškove jer će cijena materijala, mašina i infrastrukture potrebnih za izgradnju ovih fuzijskih postrojenja vjerovatno biti previsoka. Štaviše, rad i održavanje ovih visoko specijaliziranih postrojenja će vjerovatno biti skupi.[6] Iako troškovi rada i izgradnje CFETR-a nisu dobro poznati, predviđa se da će koncept EU DEMO fuzije imati nivelirani trošak energije (LCOE) od 121 USD/MWh.[7]

Nadalje, ekonomisti sugeriraju da energija fuzije postaje 16,5 USD/MWh skuplja za svaku milijardu dolara povećanja cijene fuzijske tehnologije.[6] Ovaj visoki LCOE je u velikoj mjeri rezultat visokih kapitalnih troškova nastalih u izgradnji fuzijskih postrojenja.[6]

Nasuprot tome, LCOE za obnovljive izvore se čini znatno nižim. Na primjer, čini se da je LCOE solarne energije 40-46 USD/MWh, vjetar na kopnu se procjenjuje na 29-56 USD/MWh, a vjetar na moru je otprilike 92 USD/MWh.[8] Kao takve, čini se da su ove isplative opcije ekonomski isplativije.[6]

Međutim, ovo ne znači da fuzijskoj snazi možda nedostaje potpuna ekonomska održivost. Umjesto toga, fuzijska energija će vjerovatno opskrbiti energetske praznine koje obnovljivi izvori energije nisu u stanju popuniti.[6] Stoga će fuzijska energija vjerovatno raditi u tandemu s obnovljivim izvorima energije umjesto da postane primarni izvor energije.[6] Ipak, u slučajevima kada obnovljiva energija možda nije dostupna, fuzijska energija bi mogla postati dominantan izvor energije i opskrbljivati osnovno opterećenje električne mreže unutar tih specifičnih geografskih područja.[6]

Sigurnost[uredi | uredi izvor]

Potencijalna početna tačka može uzeti u obzir sljedeće sigurnosne ciljeve:

  1. Zaštita zajednica i životne sredine od radioloških opasnosti.[9]
  2. Osiguravanje sigurnosnih protokola fuzijskih reaktora su konkurentni i sveobuhvatni kao i protokoli fisijskih reaktora. [9]

Ovi ciljevi se određuju korištenjem principa prihvatljivog rizika i mogu se dalje raščlaniti na potkategorije, kao što su, ali ne ograničavajući se na:

  1. Profesionalnu izloženost zračenju.[9]
  2. Rutinsko oslobađanje radioaktivnih materijala. [9]
  3. Reakcija na nezgode i minimizacija. [9]
  4. Radioaktivni otpad.[9]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ a b Freidberg, J. P.; Mangiarotti, F. J.; Minervini, J. (2015-07-01). "Designing a tokamak fusion reactor—How does plasma physics fit in?". Physics of Plasmas. 22 (7): 070901. doi:10.1063/1.4923266. ISSN 1070-664X.
  2. ^ Doshi, Bharat; Reddy, D. Chenna (April 2017). "Safety and Environment aspects of Tokamak- type Fusion Power Reactor- An Overview". Journal of Physics: Conference Series (jezik: engleski). 823: 012044. doi:10.1088/1742-6596/823/1/012044. ISSN 1742-6596.
  3. ^ a b Xin, Zheng (2021). "Artificial Sun' May Make Fusion a Reality Nuclear Power to Play Key Role in China's Clean Energy Plans". China Daily - Hong Kong Edition. Greška kod citiranja: Neispravna oznaka <ref>; naziv ":1" definiran je nekoliko puta s različitim sadržajem
  4. ^ Wan, Yuanxi; Li, Jiangang; Liu, Yong; Wang, Xiaolin; Chan, Vincent; Chen, Changan; Duan, Xuru; Fu, Peng; Gao, Xiang (2017-06-23). "Overview of the present progress and activities on the CFETR". Nuclear Fusion. 57 (10): 102009. doi:10.1088/1741-4326/aa686a. ISSN 0029-5515.
  5. ^ a b c d "China's fusion roadmap - Nuclear Engineering International". www.neimagazine.com. Pristupljeno 2021-06-01. Greška kod citiranja: Neispravna oznaka <ref>; naziv ":3" definiran je nekoliko puta s različitim sadržajem
  6. ^ a b c d e f g h Nicholas, T. E. G.; Davis, T. P.; Federici, F.; Leland, J. E.; Patel, B. S.; Vincent, C.; Ward, S. H. (February 2021). "Re-examining the Role of Nuclear Fusion in a Renewables-Based Energy Mix". Energy Policy. 149: 112043. arXiv:2101.05727. doi:10.1016/j.enpol.2020.112043. Greška kod citiranja: Neispravna oznaka <ref>; naziv ":7" definiran je nekoliko puta s različitim sadržajem
  7. ^ Entler, Slavomir; Horacek, Jan; Dlouhy, Tomas; Dostal, Vaclav (2018-06-01). "Approximation of the economy of fusion energy". Energy (jezik: engleski). 152: 489–497. doi:10.1016/j.energy.2018.03.130. ISSN 0360-5442.
  8. ^ "Levelized Cost of Energy and Levelized Cost of Storage 2019". Lazard.com (jezik: engleski). Pristupljeno 2021-06-01.
  9. ^ a b c d e f Wang, Zhen; Chen, Zhibin; Chen, Chao; Ge, Daochuan; Perrault, Didier; Zucchetti, Massimo; Subbotin, Michail (2021-01-13). "Quantitative safety goals for fusion power plants: Rationales and suggestions". International Journal of Energy Research. 45 (6): 9694–9703. doi:10.1002/er.6399. ISSN 0363-907X. Greška kod citiranja: Neispravna oznaka <ref>; naziv ":8" definiran je nekoliko puta s različitim sadržajem

[[Kategorija:Tokamak]] [[Kategorija:Pages with unreviewed translations]]

Preuzeto iz "https://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Korisnik:Palapa/Reaktor_za_ispitivanje_kineskog_fuzijskog_inženjerstva&oldid=3479876"