ప్రపంచంలో Fusion రియాక్టర్లు. మొదటి కలయిక రియాక్టర్

నేడు, అనేక దేశాలలో Fusion పరిశోధనలో పాలుపంచుకుంటున్నాయి. చైనా యొక్క కార్యక్రమం, బ్రెజిల్, కెనడా, కొరియా వేగంగా పెరుగుతున్నాయి అయితే నాయకులు, యూరోపియన్ యూనియన్, అమెరికా సంయుక్త రాష్ట్రాలు, రష్యా మరియు జపాన్ ఉన్నాయి. మొదట్లో, యునైటెడ్ స్టేట్స్ మరియు సోవియట్ యూనియన్ లో సంలీన రియాక్టర్లలో అణు ఆయుధాలు అభివృద్ధి ముడిపడి మరియు 1958 లో జెనీవా జరిగిన సమావేశంలో "శాంతికి అణువులు" వరకు రహస్యంగా ఉండిపోయింది చేశారు. సోవియట్ tokamak పరిశోధన సృష్టి తరువాత అణు విచ్ఛిత్తి యొక్క 1970 లో "పెద్ద శాస్త్రం" మారింది. కానీ పరికరాల ఖర్చు మరియు సంక్లిష్టత పాయింట్ పెరిగింది అంతర్జాతీయ సహకారం ముందుకు మాత్రమే అవకాశం అని.

ప్రపంచంలో Fusion రియాక్టర్లు

1970 నుండి, సంలీనత శక్తి వాణిజ్య ఉపయోగం ప్రారంభంలో నిరంతరం 40 సంవత్సరాలు వాయిదా. అయితే, చాలా ఇటీవలి సంవత్సరాలలో జరిగింది, ఈ కాలంలో మేకింగ్ కుదిస్తారు.

అనేక tokamaks లో నిర్మించబడినది, ప్రిన్స్టన్, USA JET యూరోపియన్, బ్రిటీష్ మరియు మాస్ట్ తర్మోన్యూక్లియర్ ప్రయోగాత్మక రియాక్టర్ TFTR సహా. అంతర్జాతీయ బాట ప్రాజెక్టు ప్రస్తుతం Cadarache, ఫ్రాన్స్ నిర్మాణంలో ఉంది. ఇది సంవత్సరాల 2020 లో పని చేసే అతిపెద్ద tokamak అవుతుంది. 2030 లో, చైనా బాట అధిగమిస్తుంది నిర్మించటం, CFETR చేయబడుతుంది. ఇంతలో, చైనా ప్రయోగాత్మక సూపర్కండక్టింగ్ tokamak EAST పరిశోధన నిర్వహిస్తుంది.

సంలీన రియాక్టర్లలో ఇతర రకం - stellarators - పరిశోధకులకు ప్రసిద్ధి. అతిపెద్ద, LHD ఒకటి, జపనీస్ నేషనల్ ఇనిస్టిట్యూట్ Fusion 1998 లో. ఇది అయస్కాంత ప్లాస్మా నిర్బంధంలో ఉత్తమ ఆకృతీకరణ కోసం అన్వేషణ ఉపయోగిస్తారు. 2002 వరకు 1988 మధ్య కాలంలో జర్మన్ మాక్స్ ప్లాంక్ ఇన్స్టిట్యూట్ Garching రియాక్టర్ AS 7-Wendelstein పరిశోధన నిర్వహించిన, మరియు ఇప్పుడు - ఇది కొనసాగింది నిర్మాణం కంటే ఎక్కువ 19 సంవత్సరాల Wendelstein 7-X, వద్ద. మరో stellarator TJII మాడ్రిడ్, స్పెయిన్ నడిపింది. యునైటెడ్ స్టేట్స్ ప్రిన్స్టన్ ప్రయోగశాలలో ప్లాస్మా ఫిజిక్స్ (PPPL), అతను 2008 లో, 1951 లో ఈ మొదటి రకం అణు కలయిక రియాక్టర్ నిర్మించారు ఇక్కడ అది కారణంగా వ్యయం అవుతుందనే కారణంతో మరియు నిధులు లేకపోవడంతో NCSX నిర్మాణం ఆగిపోయింది.

అదనంగా, నిశ్చల ఫ్యూజన్ పరిశోధనలో గణనీయమైన సాధనలు. బిల్డింగ్ నేషనల్ జ్వలన సౌకర్యం (NIF) లారెన్స్ లివేర్మోర్ నేషనల్ లాబోరేటరీ (LLNL), జాతీయ అణు సెక్యూరిటీ అడ్మినిస్ట్రేషన్ ద్వారా నిధులు $ 7 బిలియన్లు విలువ, మార్చి 2009 లో పూర్తయ్యింది, ఫ్రెంచ్ లేజర్ Mégajoule (LMJ) అక్టోబర్ 2014 లో తన పనిని ప్రారంభించారు. అనేక మిల్లీమీటర్ల లక్ష్యం పరిమాణంలో కాంతి శక్తి రెండవ సుమారు 2 మిలియన్ జోల్స్ కొన్ని billionths లోపల పంపిణీ లేజర్లతో ఉపయోగించి సంలీన రియాక్టర్లలో అణు విచ్ఛిత్తి ప్రారంభించడానికి. NIF మరియు LMJ యొక్క ప్రధాన లక్ష్యం జాతీయ అణు ఆయుధాలు కార్యక్రమాలు మద్దతు పరిశోధనలు జరుగుతున్నాయి.

బాట

1985 లో, సోవియట్ యూనియన్ యూరోప్, జపాన్ మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్ తో కలిసి ఒక తదుపరి తరం tokamak నిర్మించడానికి ప్రతిపాదించింది. పని IAEA ఆధ్వర్యంలో నిర్వహించారు. 1988 నుండి 1990 వరకు కాలంలో అది గ్రహిస్తుంది కన్నా ఎక్కువ శక్తిని ఉత్పత్తి చేసే కలయిక నిరూపించడానికి క్రమంలో కూడా "మార్గం" లేదా లాటిన్లో "ప్రయాణం" అంటే అంతర్జాతీయ తర్మోన్యూక్లియర్ ప్రయోగాత్మక రియాక్టర్ బాట, మొదటి డ్రాఫ్ట్ రూపొందించారు. కెనడా మరియు కజాఖ్స్తాన్ భాగంగా, Euratom మరియు రష్యా మధ్యవర్తిత్వం పట్టింది వరుసగా.

బాట కౌన్సిల్ 6 సంవత్సరాల ఏర్పాటు భౌతిక మరియు $ 6 బిలియన్ల విలువైన టెక్నాలజీ ఆధారంగా మొట్టమొదటి సముదాయ రియాక్టర్ డిజైన్ ఆమోదం తర్వాత. అప్పుడు సంయుక్త ఖర్చులను సగానికి మరియు ప్రాజెక్ట్ మార్చడానికి బలవంతంగా ఇది కన్సార్టియం నుంచి తప్పుకున్నాడు. ఫలితంగా $ 3 బిలియన్. విలువ బాట-విన్యాసం ఉంది, కానీ మీరు ఒక స్వీయ నిరంతర చర్య మరియు శక్తి యొక్క సానుకూల సంతులనం సాధించడానికి చేయవచ్చు.

2003 లో, యునైటెడ్ స్టేట్స్ మరోసారి కన్సార్టియం చేరారు, మరియు చైనా పాల్గొనేందుకు వారి కోరిక ప్రకటించింది. ఫలితంగా, 2005 మధ్యలో, భాగస్వాములు దక్షిణ ఫ్రాన్స్ లో Cadarache వద్ద బాట నిర్మాణం మీద అంగీకరించింది. ప్రతి 10% - EU మరియు ఫ్రాన్స్ EUR 12.8 బిలియన్ సగం జపాన్, చైనా, దక్షిణ కొరియా, యునైటెడ్ స్టేట్స్ మరియు రష్యా అయితే చేసిన. జపాన్ అధిక భాగాలు సంస్థాపన ఖర్చు IFMIF 1 బిలియన్ పరీక్ష పదార్థాలు కోసం ఉద్దేశించబడింది మరియు తదుపరి పరీక్ష రియాక్టర్ నిటారుగా హక్కు కలిగి అందిస్తుంది. ఆపరేషన్ యొక్క 20 సంవత్సరాల - బాట మొత్తం ఖర్చు అర 10 సంవత్సరాల నిర్మాణం మరియు సగం ఖర్చు ఉన్నాయి. భారతదేశం 2005 చివరలో బాట ఏడవ సభ్యులు అయ్యారు

ప్రయోగాలు అయస్కాంతము యొక్క క్రియాశీలతను తొలగించడానికి హైడ్రోజన్ వినియోగంతో 2018 లో ప్రారంభం ఉన్నాయి. DT ప్లాస్మాను ఉపయోగించి 2026 ముందు అంచనా లేదు

పర్పస్ బాట - విద్యుత్ ఉత్పత్తి లేకుండా కంటే తక్కువ 50 MW ఇన్పుట్ శక్తి ఉపయోగించి ఒక 500 మెగావాట్ల (కనీసం 400 సెకన్లు) అభివృద్ధి.

Dvuhgigavattnaya డెమో ప్రదర్శన ప్లాంట్ పెద్ద ఎత్తున ఉత్పత్తి చేస్తుంది విద్యుత్ ఉత్పత్తి శాశ్వత ప్రాతిపదికన. డెమో సంభావిత రూపకల్పనను 2017 నాటికి పూర్తవుతుంది, మరియు దాని నిర్మాణం 2024 లో ప్రారంభం కానుంది. ప్రారంభం 2033 లో జరుగుతాయి.

JET

1978 లో, EU (Euratom, స్వీడన్ మరియు స్విట్జర్లాండ్) UK లో ఒక ఉమ్మడి యూరోపియన్ JET ప్రణాళిక ప్రారంభించారు. JET ప్రస్తుతం ప్రపంచంలో అతిపెద్ద ఆపరేటింగ్ tokamak ఉంది. ఇటువంటి ఒక రియాక్టర్ JT -60 కలయిక యొక్క జపనీస్ నేషనల్ ఇన్స్టిట్యూట్ నిర్వహించే, కానీ మాత్రమే JET డ్యుటీరియం-ట్రిటియంలో ఇంధన ఉపయోగించవచ్చు.

రియాక్టర్ 1983 లో ప్రారంభించింది మరియు నియంత్రిత తర్మోన్యూక్లియర్ విచ్ఛిత్తి 16 మెగావాట్ల డ్యుటీరియం-ట్రిటియంలో ప్లాస్మా రెండో 5 మెగావాట్ల మరియు స్థిరంగా శక్తి కోసం నవంబర్ 1991 లో జరిగిన మొట్టమొదటి ప్రయోగాన్ని జరిగినది. అనేక ప్రయోగాలు వివిధ వేడి సర్క్యూట్లు మరియు ఇతర పద్ధతులు అధ్యయనం నిర్వహించిన చేశారు.

మరింత మెరుగుదలలు ఆందోళన JET దాని సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి. MAST కాంపాక్ట్ రియాక్టర్ JET తో అభివృద్ధి మరియు బాట ప్రాజెక్టు భాగంగా ఉంది.

K-STAR

K-STAR - లో డెజెయోన్ Fusion స్టడీస్ కొరియన్ సూపర్కండక్టింగ్ tokamak నేషనల్ ఇన్స్టిట్యూట్ (NFRI), మధ్య 2008 లో దాని మొదటి ప్లాస్మా నిర్మించింది. ఈ పైలట్ ప్రాజెక్ట్ అంతర్జాతీయ సహకారం ఫలితం బాట. 1.8 మీటర్ల Tokamak వ్యాసార్థం - మొదటి రియాక్టర్ ఉద్యోగులను సూపర్కండక్టింగ్ అయస్కాంతాలు Nb3Sn బాట ఉపయోగించబడుతుంది అదే. ఇది 2012 లో ముగిసిన తొలి దశ, సమయంలో, K-STAR ప్రాథమిక సాంకేతికతల సాధ్యత నిరూపించడానికి మరియు 20 సెకన్లు ప్లాస్మా పల్స్ సమయంతో సాధించడానికి వచ్చింది. రెండవ దశలో (2013-2017) అత్యంత AT-మోడ్ H రీతిలో 300 యొక్క దీర్ఘ పప్పులు, మరియు బదిలీ దాని ఆధునికీకరణ అధ్యయనం నిర్వహిస్తారు. మూడవ దశ (2018-2023) యొక్క ఉద్దేశ్యం దీర్ఘ పల్స్ రీతిలో అధిక పనితీరు మరియు సమర్ధత సాధించడానికి ఉంది. అడుగు 4 (2023-2025) లో డెమో సాంకేతిక పరీక్షలు ఉంటుంది. పరికరం ట్రిటియంలో DT మరియు ఇంధన ఉపయోగాలకు పని సామర్ధ్యం లేదు.

K-డెమో

ప్రిన్స్టన్ ప్లాస్మా ఫిజిక్స్ లాబోరేటరీ (PPPL) సంయుక్త ఎనర్జీ శాఖ మరియు దక్షిణ కొరియా ఇన్స్టిట్యూట్ NFRI సహకారంతో రూపొందించబడిన, K-డెమో బాట తరువాత వాణిజ్య రియాక్టర్లలో సృష్టి వైపుగా తదుపరి దశలో ఉంటుంది, మరియు విద్యుత్ గ్రిడ్కు విద్యుత్ను సృష్టించగల సామర్థ్యం మొట్టమొదటి విద్యుత్ కర్మాగారం అవుతుంది ఉండాలి, అవి, కొన్ని వారాల 1 మిలియన్ కిలోవాట్ల. దీని వ్యాసం 6.65 మీటర్లు ఉంటుంది, మరియు అది ప్రాజెక్టు డెమో ద్వారా సృష్టించబడిన దుప్పటి మాడ్యూల్ ఉంటుంది. విద్య, సైన్స్ మరియు కొరియా సాంకేతిక మంత్రిత్వ శాఖ ఒక ట్రిలియన్ కొరియా వన్ ($ 941 మిలియన్) గురించి అది పెట్టుబడి యోచిస్తోంది.

EAST

చైనీస్ పైలట్ అభివృద్ధి సూపర్కండక్టింగ్ tokamak (తూర్పు) చైనా Hefee లో ఫిజిక్స్ ఇన్స్టిట్యూట్ ° సి హైడ్రోజన్ ప్లాస్మా ఉష్ణోగ్రత 50 మిలియన్ రూపొందించినవారు మరియు 102 సెకన్లు కోసం అది ఉంచిన.

TFTR

అమెరికన్ ప్రయోగశాల PPPL ప్రయోగాత్మక తర్మోన్యూక్లియర్ రియాక్టర్ TFTR 1982 నుండి 1997 వరకు పనిచేశారు. డిసెంబర్ 1993 లో, అతను డ్యుటీరియం-ట్రిటియంలో యొక్క ఒక ప్లాస్మా విస్తృతమైన ప్రయోగాలు చేసిన తొలి TFTR అయస్కాంత tokamak మారింది. కిందన, రియాక్టర్ నియంత్రిత శక్తి 10.7 మెగావాట్ల అయితే రికార్డు ఉత్పత్తి, మరియు 1995 లో, ఉష్ణోగ్రత రికార్డు సాధించారు అయనీకరణం గ్యాస్ 510 మిలియన్ ° సి అయితే, సంస్థాపన బ్రేక్ఈవెన్ కలయిక శక్తి సఫలం కాలేదు, కానీ విజయవంతంగా హార్డ్వేర్ రూపకల్పన చేయడానికి బాట ఒక గణనీయమైన సహకారం తయారు చేసే లక్ష్యం నిజమవుతుంది.

LHD

అణు విచ్ఛిత్తి జపనీస్ నేషనల్ ఇన్స్టిట్యూట్ Toki, Gifu ప్రిఫెక్చర్ లో LHD ప్రపంచంలో అతిపెద్ద stellarator ఉంది. ప్రారంభిస్తోంది కలయిక రియాక్టర్ 1998 లో జరిగింది, మరియు అతను ప్లాస్మా నిర్బంధంలో నాణ్యత, ఇతర ప్రధాన సంస్థాపనలు పోల్చి కనబర్చింది. ఇది 13.5 keV అయాన్ ఉష్ణోగ్రత (160 మిలియన్ ° C) మరియు 1.44 MJ యొక్క శక్తి కుదిరింది.

Wendelstein 7-X

పరీక్ష ఒక సంవత్సరం, 2015 చివరి నుంచి తరువాత, ఒక చిన్న సమయం లో హీలియం ఉష్ణోగ్రత చేరుకుంది 1 మిలియన్ ° C. 2016 లో ఒక 2 మెగావాట్ల ఉపయోగించి ఒక ఉదజని ప్లాస్మా తో తర్మోన్యూక్లియర్ రియాక్టర్, ఉష్ణోగ్రత రెండవ పావు 80 మిలియన్ ° C చేరుకుంది. W7-X stellarator ప్రపంచంలోనే అతి పెద్దది మరియు 30 నిమిషాలు నిరంతర వినియోగంలోకి ఆలోచించారు. రియాక్టర్ ఖర్చు € 1 బిలియన్ల వరకూ.

NIF

నేషనల్ జ్వలన సౌకర్యం (NIF) మార్చి 2009, లారెన్స్ లివేర్మోర్ నేషనల్ లాబోరేటరీ (LLNL) సంవత్సరంలో పూర్తయింది. దాని 192 లేజర్ కిరణాలు ఉపయోగించి, NIF ఏ మునుపటి లేజర్ వ్యవస్థ కంటే 60 రెట్లు ఎక్కువ శక్తిని కేంద్రీకరించాయి సామర్ధ్యం కలిగి ఉంటుంది.

కోల్డ్ ఫ్యూషన్

మార్చి 1989 లో ఇద్దరు పరిశోధకులు, అమెరికన్ Stenli పోన్స్ మరియు మార్టిన్ ఫ్లీష్మన్ బ్రిటన్, వారు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద పని, ఒక సాధారణ డెస్క్టాప్ కోల్డ్ ఫ్యూషన్ రియాక్టర్ ప్రారంభించారు చెప్పారు. ప్రక్రియలో డ్యుటీరియం న్యూక్లియై అధిక సాంద్రత కేంద్రీకృతమయ్యాయి దీనిలో ఒక పల్లడియం ఎలక్ట్రోడ్ ఉపయోగించి భారీ నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ లో ఉన్నాయి. పరిశోధకులు హీలియం, ట్రిటియంలో మరియు న్యూట్రాన్లు సహా సంశ్లేషణ వైపు ఉత్పత్తులు ఉన్నాయి, అలాగే అణు ఇంధన ప్రక్రియ పరంగా వివరించగల వేడి, ఉత్పత్తి వాదిస్తారు. అయితే, ఇతర ప్రయోగం ఈ అనుభవాన్ని ప్రతిబింబించేందుకు విఫలమైంది. శాస్త్రీయ సంఘం అత్యంత కోల్డ్ ఫ్యూషన్ రియాక్టర్లు నిజమైనవి నమ్ముతారు లేదు.

తక్కువ-శక్తి అణు ప్రతిచర్యల

తక్కువ శక్తి రంగంలో కొనసాగింది "కోల్డ్ ఫ్యూషన్" పరిశోధన వాదనలు ప్రారంభించిన , అణు ప్రతిచర్యల కొన్ని అనుభావిక మద్దతుతో, కానీ సాధారణంగా శాస్త్రీయ వివరణ ఆమోదించలేదు. స్పష్టముగా, బలహీన అణు పరస్పర (మరియు అణు విచ్చినము లేదా సంయోజనం గా బలమైన శక్తి,) సృష్టించి, న్యూట్రాన్లతో సంగ్రహ ఉపయోగిస్తారు. ప్రయోగాలు ఉత్ప్రేరకం మంచం ద్వారా హైడ్రోజన్ లేదా డ్యుటీరియం యొక్క వ్యాప్తి మరియు మెటల్ తో ప్రతిచర్య ఉన్నాయి. పరిశోధకులు గమనించిన శక్తి విడుదల రిపోర్ట్. ప్రధాన ప్రాక్టికల్ ఎగ్జాంపుల్ సంఖ్య వీటిలో ఏ రసాయన ప్రతిచర్య ఇవ్వగలిగిన కంటే ఎక్కువ వేడి, ఒక నికెల్ పొడి తో హైడ్రోజన్ స్పందన.