https://www.focus.pl/artykul/czysta-energia-ze-slonca-na-ziemi-ruszyl-montaz-reaktora-iter
Osoby zainteresowane tematem wiedzą, że budowa samego ośrodka trwa już ładnych parę lat, ale w końcu ruszyła budowa reaktora samego w sobie. Jest to jeden z najważniejszych i największych eksperymentów naukowych w historii, który śledzę z zaciekawieniem.
Niestety większość artykułów z okazji uroczystego rozpoczęcia prac pomijają problemu w rozwiązaniu których ma ten reaktor pomóc. Najważniejszym jest chyba kwestia wysokoenergetycznych neutronów odkładających się na obudowie reaktora.
W sumie ciekaw jestem czy ten eksperyment ostatecznie wskaże nam w jaki sposób powinnyśmy budować praktyczne elektrownie termojądrowe czy jednak wykaże, iż problemy związane z tego typu konstrukcjami okażą się zbyt poważne by taką elektrownie zbudować (czy to okaże się to niemożliwe czy tez możliwe ale po prostu nieopłacalne).
Osobiście jestem jedną z tych osób, które wierzą, że fuzja jest przyszłością energetyki. Jedyne prawdziwie niewyczerpalne źródło energii, bez negatywnego wpływu na środowisku (elektrownie wiatrowe czy wodne jednak go mają jak się okazuje) nie zależne od pory dnia i pogody, bez wykorzystanie paliw kopalnych.
Tylko trzeba ogarnąć co zrobić by się reaktor nie napromieniowywał, bo póki elektrownia będzie działać to super, ale próba jej zamknięcia będzie masakryczna.
Cos wiecej o tych problemach z wysokoenergetycznymi neutronami?
Co ten reaktor ma napromienowywac? I czym?
Jedyne prawdziwie niewyczerpalne źródło energii, bez negatywnego wpływu na środowisku yyhhhmmmm
Krytycy wskazują jednak, że o ile w trakcie pracy ilość odpadów generowanych przez reaktor ITER będzie niewielka, to ilość odpadów radioaktywnych pozostałych do zutylizowania w momencie likwidacji reaktora po zakończeniu przezeń pracy będzie wielokrotnie większa, niż ilość odpadów po konwencjonalnym reaktorze atomowym
Opracowanie metod radzenia sobie z wysokoenergetycznymi neutronami jest jednym z głównych celów ITER, a badanie silnego ich strumienia jest możliwe jedynie przy użyciu reagującej plazmy. Plazma taka jest praktycznie niemożliwa do modelowania teoretycznego i obecnie jedynym sensownym sposobem poznania jej zachowania są eksperymenty. Wiedza zdobyta podczas tych eksperymentów będzie kluczowa dla projektowania urządzeń przyszłej energetyki fuzyjnej.
W dużym skrócie, reakcja syntezy uwalnia podobnie jak reakcja rozpadu wysokoenergetyczne elektrony, z tą różnica, że ich energia jest wyższa oraz zależnie od metody fuzji może też być ich więcej. Część tych neutronów służy podtrzymaniu reakcji, jednak spora cześć wymyka się polu elektromagnetycznemu obecnie istniejących tokamaków i uderza w ściany reaktora co prowadzi do ich napromieniowania przekształcając znajdujące się tam pierwiastki w ich promieniotwórcze wersje (elektrony te po prostu wbijaj się w jądra atomów z których jest reaktor zbudowany tworząc mniej stabilne izotopy).
To jest własnie główny problem reaktorów termojądrowych, na który rozwiązanie ma znaleźć ITER i który jak rozwiążemy to będziemy już naprawdę blisko konstrukcji reaktorów praktycznych.
Meh, stary to co piszesz to poplatanie z pomieszaniem, podobnie zreszta jak ten "artylul" fokusa.
Nie bede odnosil sie do wszystkiego bo tu ksiazke bym musial pisac a nie czuje sie na tyle kompetentny w kazdym zaganieniu dotyczacym ITER aby to robic Tym bardziej ze pisanie o fizyce w spoob zrozumialy dla laika jest dosc trudne i nie kazdy to potrafi.
Generalnie w takim rekatorze mamy tritium i deuterium. W efekcie kolizji dochodzi do:
D + T › n + 4He En = 14.1 MeV
D + D › n + 3He En = 2.5 MeV
Mamy wiec dwa rodzaje neutronow, pedzacych w kazdym kieunku wysokoenergtycznych czasteczek. W takiej formie, sa one dosc bezuzyteczne i nalezy je spowolnic, aby byl z nich pozytek. Aby tego dokonac na ich drodze trzeba postwic material o niskiem masie atomowej aby skutecznie odebrac im energie kinetyczna. ( pileczka pinkgpongowa udezajac w kule kreglowa nie spowolni i jedynie sie odbija jednak udezajac w inna pileczke, odda jej polowe swoejej energii). Jak to dokladnie rozwiazane jest w ITER nie bede zglebial ale cel jest taki aby te neutrony wlasnie dotarly do tej sciany reaktora. Ta sciana reraktora to ma byc wlasnie zrodlo tritium! dzieki reakcji wolnego neutrona z Litem (izotop 6) zawartym w scianach (moze to byc tez Boron 10, Gadolinium 155 lub inny izotop o wysokim wspolczynniku lapania spowolnionych neutronow) dostajemy triton:
Li+n›He(2.05 MeV)+ T(2.75 MeV)
Jak ten triton jest z powlokie reaktora dostarczany spowrotem do plasmy nie jestem pewien.
Nautrony tak poprostu nie reaguja z innym pierwiastakmi i nie tworza setek roznych izotopow aby mowic wiec zagadnienie promieniowania jest tu dosc waskie i dobrze znane.
Takze problem w tym reaktorze z neutronami jest, ale kompletnie innej natury niz to o czym piszesz.
Chodzi tutaj o to, że wykorzystywany Lit, bo z tego co wiem ITER ma działać w oparciu o niego, nie przechwyci i nie spowolni wszystkich neutronów. I to własnie te które uciekną z pola elektromagnetycznego nieprzechwycone przez lżejsze cząstki stanowią parobem. Podobny problem jest w reaktorach jądrowych tylko na mniejszą skalę.
Tritium tribulations. The most reactive fusion fuel is a 50/50 mixture of the hydrogen isotopes deuterium and tritium; this fuel (often written as “D-T”) has a fusion neutron output 100 times that of deuterium alone, and a spectacular increase in radiation consequences.
While fusioneers blithely talk about fusing deuterium and tritium, they are in fact intensely afraid of using tritium for two reasons: First, it is somewhat radioactive, so there are safety concerns connected with its potential release to the environment. Second, there is unavoidable production of radioactive materials as D-T fusion neutrons bombard the reactor vessel, requiring enhanced shielding that greatly impedes access for maintenance and introducing radioactive waste disposal issues.
Raczej ogólnie wiedzę czerpałem z tego artykuł też:
https://link.springer.com/article/10.1007/s10894-018-0182-1
Coś tam ze studiów pamiętam, ale to dawno było.
Zadaniem Litu nie jest spowalanianie nautronow tylko wylapanie tych spowolnionych i produkcja tritium przy ich pomocy. Do nautralizacji promieniaowanie nautronowego sluzy plaszcz wodny oraz powloki w ktorych sklad wchodzi Boron i Carbon.
