В Японии провели испытания технологии извлечения топлива для термоядерных реакторов.

Новости МирТесен

Японская компания Kyoto Fusioneering начала испытания новой системы извлечения водорода, что представляет собой важный этап в решении одной из ключевых задач, стоящих перед коммерческим термоядерным синтезом – обеспечении постоянной подачи топлива. Будущие электростанции, использующие термоядерный синтез, потребуют использования изотопов водорода, в частности трития, который крайне редок в естественных условиях. Поскольку его невозможно получить традиционными методами, тритий необходимо генерировать, или «размножать», непосредственно внутри термоядерного реактора.

Предлагаемое компанией решение предусматривает воспроизводство трития внутри «бланкетного модуля» посредством реакции нейтронов с жидким сплавом лития и свинца (LiPb). Основная трудность заключается в последующем извлечении этого топлива из раскаленного жидкого металла. Для решения этой задачи проводятся новые испытания на объекте UNITY-1. Целью тестов является подтверждение эффективности запатентованной технологии Vacuum Sieve Tray (VST), разработанной специально для этой цели. Технология VST функционирует следующим образом: обогащенный тритием сплав лития и свинца подается в вакуумную камеру. Внутри камеры специальные ситовые тарелки распыляют жидкость, образуя мельчайшие капли. Этот процесс значительно увеличивает площадь поверхности жидкости, что позволяет эффективно извлекать тритий в газообразной форме. На данном начальном этапе испытаний инженеры используют дейтерий и водород в качестве заменителей, чтобы показать принцип извлечения.

Данная VST-система представляет собой важную часть комплексной системы топливного цикла Fusion Fuel Cycle System компании. Разработка этой системы в целом направлена на управление всеми этапами обеспечения топливом: от извлечения произведенного трития до его хранения и последующей подачи обратно на установку. Результаты текущих испытаний UNITY-1 послужат основой для проектирования VST-системы для проекта UNITY-2, который реализуется в Онтарио, Канада. Этот совместный проект с Canadian Nuclear Laboratories (CNL) позволит провести финальную проверку технологии с использованием настоящего трития. « Подтверждение способности извлекать водород является ключевым этапом в развитии масштабируемого термоядерного синтеза », — отметил Сатоши Кониси, сооснователь и генеральный директор компании Kyoto Fusioneering.

Проект UNITY-2 в Канаде официально перешел к этапу строительства. Совместное предприятие Fusion Fuel Cycles начало привлечение рабочих бригад в лабораториях Чалк-Ривер, Онтарио. В настоящее время команды занимаются демонтажем устаревшего оборудования для подготовки площадки под новые технологические системы. Официально объект получил наименование Unique Integrated Testing Facility и станет первым в мире, где будет продемонстрирован полноценный, замкнутый тритиевый топливный цикл. UNITY-2, спроектированный для устранения разрыва между теоретическими знаниями и практической реализацией, будет испытывать все компоненты топливного цикла в условиях, максимально приближенных к термоядерным. Это включает в себя все этапы: от подачи топлива и удаления выхлопных газов до очистки от примесей, разделения изотопов и хранения трития. Установка рассчитана на непрерывную циркуляцию до 30 граммов трития в течение 24-часового цикла и имеет лицензию на расширение производственных мощностей до 100 граммов.