Международный экспериментальный термоядерный реактор

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

ITER (ИТЭР) — проект международного экспериментального термоядерного реактора.

Первоначально название ITER было образовано как сокращение английского названия International Thermonuclear Experimental Reactor. В настоящее время оно, официально, не считается аббревиатурой, а связывается с латинским словом iter — путь.

Задача ИТЭР заключается в демонстрации осуществимости создания термоядерного реактора и решении физических и технологических проблем, которые могут встретиться на этом пути.

В настоящее время проектирование реактора полностью закончено и выбрано место для его строительства — исследовательский центр «Кадараш» (Cadarache).

Содержание

1 Страны-участницы
2 История
3 Технические данные
- 3.1 Проектные характеристики
4 Финансирование
5 Радиационная безопасность
6 Ссылки

[править] Страны-участницы

[править] История

В ноябре 1985 года Советский Союз предложил создать «токамак» (сокращенное название ТОроидальной КАмеры с МАгнитными Катушками) нового поколения с участием стран, наиболее продвинувшихся в изучении термоядерных реакций.
В 1988—1990 гг. силами советских, американских, японских и европейских ученых и инженеров была проведена успешная концептуальная проработка проекта термоядерного реактора, получившего современное обозначение ИТЭР.
21 июля 1992 г. в Вашингтоне было подписано четырехстороннее межправительственное соглашение о разработке инженерного проекта ИТЭР
в 1996 г. США вышли из проекта
в 2001 году технический проект реактора ИТЭР был успешно завершён
2001—2003 гг. Канада участвовала в проекте
2003 г. США вернулись к участию в проекте, а также к нему присоединился Китай и Южная Корея

Расположение исследовательского центра «Кадараш»

28 июня 2005 г. в Москве министры шести сторон-участниц проекта ИТЭР подписали протокол, который определяет место строительства. Международный экспериментальный термоядерный реактор будет построен на юге Франции в исследовательском центре «Кадараш» (43°41′ с. ш. 5°45′ в. д. / 43.6875° с. ш. 5.761667° в. д. ^(G)43.6875, 5.761667).
6 декабря 2005 г. к консорциуму присоединилась Индия.
25 мая 2006 г. в Брюсселе участниками консорциума подписано соглашение о начале практической реализации проекта в 2007 году.
1 сентября 2006 — правительство России приняло решение подписать соглашение о создании Международной организации по реализации проекта исследовательского термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР), которая будет обладать правами юридического лица способного заключать соглашения с государствами и международными организациями.
Декабрь 2006 — подписано 40 первых контрактов с персоналом, объявления о еще 56 открытых рабочих местах
2007—2015 гг. период строительства реактора, после которого ожидаются эксперименты в течение 20 лет; по истечении которых проект будет закрыт.

[править] Технические данные

ИТЭР относится к термоядерным реакторам типа «токамак». Два ядра: дейтерия и трития сливаются, с образованием ядра гелия (альфа-частица) и высокоэнергетического нейтрона.

${}^{2}_{1}\mbox{H} + {}^{3}_{1}\mbox{H} \rightarrow {}^{4}_{2}\mbox{He} + {}^{1}_{0}\mbox{n} + 17.6 \mbox{ MeV}$

[править] Проектные характеристики

Общий радиус конструкции	10,7 м
Высота	30 м
Большой радиус плазмы	6,2 м
Малый радиус плазмы	2,0 м
Объём плазмы	837 м³
Магнитное поле	5,3 Тл
Максимальный ток в плазменном шнуре	15 МА
Мощность внешнего нагрева плазмы	40 МВт
Термоядерная мощность	500 МВт
Коэффицент усиления мощности	10x
Средняя температура	100 млн.°С
Продолжительность импульса	> 400 c

[править] Финансирование

Стоимость проекта оценивается в $12 млрд. Доли участников распределятся следующим образом: Китай, Индия, Корея, Россия, США — каждая по 1/11 суммы, Япония — 2/11, ЕС — 4/11.

[править] Радиационная безопасность

Термоядерный реактор намного безопасней ядерного реактора в радиационном отношении. Прежде всего, количество находящихся в нем радиоактивных веществ сравнительно невелико. Энергия, которая может выделиться в результате какой-либо аварии тоже мала, и не может привести к разрушению реактора. При этом, в конструкции реактора есть несколько естественных барьеров, препятствующих распространению радиоактивных веществ. Например, вакуумная камера и оболочка криостата должны быть герметичными, иначе реактор просто не сможет работать. Тем не менее, при проектирования ИТЭРа большое внимание уделялось радиационной безопасности, как при нормальной эксплуатации, так и во время возможных аварий.

Есть несколько источников возможного радиоактивного загрязнения:

радиоактивный изотоп водорода — тритий
радиоактивность, наведенная в материалах установки в результате облучения нейтронами
радиоактивная пыль, образующаяся в результате воздействия плазмы на первую стенку
радиоактивные продукты коррозии, которые могут образовываться в системе охлаждения

Для того, чтобы предотвратить распространение трития и пыли, если они выйдут за пределы вакуумной камеры и криостата, специальная система вентиляции будет поддерживать в здании реактора пониженное давление. Поэтому из здания не будет утечек воздуха, кроме как через фильтры вентиляции.

При строительстве реактора, где только возможно, будут применяться материалы, уже испытанные в ядерной энергетике. Благодаря этому, наведенная радиоактивность будет сравнительно небольшой. В частности, даже в случае отказа систем охлаждения, естественной конвекции будет достаточно для охлаждения вакуумной камеры и других элементов конструкции.

Оценки показывают, что даже в случае аварии, радиоактивные выбросы не будут представлять опасности для населения и не вызовут необходимости эвакуации.