Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте za4eti.ru

Физика Физика

Термоядерный реактор

Брелок LED "Лампочка" классическая.
Брелок работает в двух автоматических режимах и горит в разных цветовых гаммах. Материал: металл, акрил. Для работы нужны 3 батарейки
131 руб
Раздел: Металлические брелоки
Чашка "Неваляшка".
Ваши дети во время приёма пищи вечно проливают что-то на ковёр и пол, пачкают руки, а Вы потом тратите уйму времени на выведение пятен с
222 руб
Раздел: Тарелки
Наклейки для поощрения "Смайлики 2".
Набор для поощрения на самоклеящейся бумаге. Формат 95х160 мм.
19 руб
Раздел: Наклейки для оценивания, поощрения

Санкт-петербургский Государственный Морской Технический Университет По теме: Термоядерный реактор. Выполнил: Студент: Группа № Проверил: Исаков Н.Я. Санкт-Петербург 2000 г. План:1.Введение.2.Плазма и топливный цикл термоядерного реактора.3. Физические основы реактора-токамака. 3.1 Условия термоядерного «горения». 3.2 Нагрев плазмы. 3.3 Магнитное удержание. 3.4 Удаление продуктов реакции из плазмы. 3.5 Переход к непрерывному режиму.4. Инженерные аспекты термоядерного реактора. 1. Магнитная система. 2. Криогенная система. 3. Вакуумная система. 4. Система энергопитания. 5. Бланкет реактора. 6. Тритиевый контур. 7. Защита реактора. 8. Системы дополнительного нагрева плазмы и подпитки ее топливом. 9. Система управления.5. Термоядерные реакторы-токамаки и их характеристики.6. Термоядерный синтез «завтра».7. Вывод.1. Введение:Сегодня человечество удовлетворяет свои потребности в энергии, главным образом сжигая нефть, газ и уголь. Однако запасы нефти и газа ограничены: с учётом роста потребления энергии они могут быть в значительной мере исчерпаны за какие-нибудь 30-50 лет. Кроме того, нефть и газ – это не только топливо, но и ценное сырьё для получения ряда химических продуктов, производства белка и других важных веществ. Как же развиваться энергетике? Путь оптимального её развития был намечен нашей страной, построившей более 40 лет назад первую АЭС. Именно ускоренное развитие атомной энергетики и является перспективой на будущее. АЭС сегодняшнего дня используют реакцию деления тяжёлых ядер. Но имеются ещё огромные потенциальные резервы развития в лёгких ядрах, которые могут быть реализованы в реакциях синтеза. Водородная бомба – это демонстрация возможности освобождения такой энергии в форме взрыва чудовищной силы. Но в скором времени физики осуществят управляемый термоядерный синтез (УТС). Не исключено, что необходимые темпы роста производства энергии в перспективе будет трудно поддерживать, даже «сжигая» во все больших масштабах дешёвый уран и вырабатываемый в реакторах на быстрых нейтронах плутоний. Кроме того, с развитием ядерной энергетики придётся иметь дело с большими массами радиоактивных отходов и ужесточения требования к радиационной безопасности. Сегодня неясно, как это скажется на экономике ядерной энергетики. УТС же, использующий в качестве на начальном этапе дейтерий и литий, а затем только дейтерий. Может стать поистине не иссекаемым источником энергии, позволяющим резко снизить радиационную опасность. Последние 40 лет работы по УТС ведутся широким фронтом в различных направлениях. В итоге одним из наиболее перспективных путей решения этой проблемы признана разработка систем с магнитным удержанием плазмы, среди которых токамаки занимают передовые позиции. Термин «токамак» был предложен И.Н. Головиным и Н.Я. Явлинским, которые, начав в 50-х годах исследования по управляемым термоядерным реакциям, избрали для этой цели вакуумную камеру в форме бублика и внутри её с помощью мощного газового разряда создали нагретый до очень большой температуры газ – высокотемпературную плазму. Для стабилизации плазмы использовалось сильное продольное магнитное поле.

От первых слогов названий основных компонентов установки – ТОроидальная КАмера с МАГнитным полем – и было образованно слово «токамак» (при этом звонкая согласная Г была заменена на глухую К) 2. Плазма и топливный цикл термоядерного реактора:Цель УТС – обеспечить протекание реакции слияния лёгких ядер. Наибольший интерес с этой точки зрения представляют реакции с участием изотопов водорода; дейтерия и трития (D -цикл) либо одного дейтерия (DD-цикл). В первом случае рождаются (-частица с энергией 3,5МэВ и нейтрон с энергией 14,1МэВ Во втором – с равной вероятностью образуется ядро и нейтрон или тритон (ядро трития) и протон. Выделяющаяся в различных реакциях синтеза энергия изменяется в несколько раз, тогда как их сечения, или вероятности (зависящие от энергии взаимодействующих частиц), различаются более существенно. Так, максимальное сечение D -реакции превышает соответствующую величину для DD-реакции более чем в 50 раз. Кроме того, энергия сталкивающихся частиц (температура плазмы), при которой достигается этот максимум, для первой реакции примерно в 10 раз ниже, чем для второй. С этой точки зрения D -реакция более предпочтительна и реализуется легче (при меньших значениях температуры и плотности плазмы), так что в настоящее время концепция УТС исходит из использования D -смеси. Однако третий – нестабильный (отсутствующий в природных условиях) и весьма дорогой элемент. Его необходимо воспроизводить в самом реакторе. Поэтому в дальнейшем, после отработки необходимых систем, единственным топливом для реактора станет неизмеримо более дешёвый и доступный дейтерий. Интенсивность ядерной реакции, т.е. число актов взаимодействия в единице объёма за единичный промежуток времени, сильно зависит от энергии сталкивающихся ядер. Поэтому для осуществления УТС требуется нагреть D - смесь до очень высокой температуры, порядка 100 млн. градусов. Любое вещество при таких температурах представляет собой плазму. Однако даже столь огромная сама по себе не гарантирует успеха, ибо интенсивность термоядерного синтеза определяется не только температурой плазмы, но и её плотностью. Так, для наиболее вероятной D -реакции плотность плазмы в термоядерном реакторе при указанной температуре должна быть не менее . Поскольку тритий не встречается в природе, его следует воспроизводить в процессе работы реактора. Для этого предусмотрена специальная оболочка, окружающая рабочую камеру и называемая бланкетом термоядерного реактора. Бланкет изготавливают из материала содержащего литий, т.к. тритий образуется в реакции . Сгорающий при синтезе тритий пополняется в литиевом бланкете, так что реактор работает, по существу на дейтерии и литии. Запасы этих элементов на нашей планете настолько велики, что при прогнозируемых темпах потребления их должно хватить на многие сотни лет. Теплотворная способность термоядерного топлива во много раз выше, чем не только у обычного, но и у ядерного топлива АЭС. Действительно, при синтезе 1 г. D -смеси выделяется примерно в 20 млн. раз больше энергии, чем при сгорании 1 г. угля, и в 8 раз больше, чем при полном делении 1 г.

урана. По составу бланкета термоядерные реакторы делятся на «чистые» и гибридные. В бланкете чистого реактора воспроизводится лишь тритий. В гибридном же реакторе Бланкет наряду с литием содержит исходные материалы для получения делящихся нуклидов - . Образующиеся при их облучении нейтронами служат топливом для реакторов деления. В обоих случаях тепловая энергия, выделяющаяся в бланкете, идет на нагрев теплоносителя и преобразуется в электрическую точно так же, как на АЭС. В чистом термоядерном реакторе единственная полезная «продукция» - это электроэнергия, а в гибридном реакторе к ней добавляются делящиеся нуклиды.3. Физические основы реактора-токамака:3.1 Условия термоядерного «горения». В наиболее «горючей» смеси, содержащей равные количества дейтерия и трития, термоядерное пламя «вспыхивает» при температуре свыше 50 млн. градусов. Нагрев плазмы до такой температуры представляет собой хотя и трудную, но вполне разрешимую задачу: ведь плотность плазмы в реакторе примерно в 100 тыс. раз меньше плотности газа при атмосферном давлении. Для интенсивного протекания реакции синтеза в токамаке нужно, чтобы плазма занимала достаточно большой объём. Лишь в этом случае частицы и излучения не успеют выйти из плазмы раньше, чем произойдёт необходимое для поддержания управляемой реакции число единичных актов синтеза. Математически это можно выразить следующим образом: произведение плотности плазмы на характерное время удержания энергии в плазме должно превосходить некоторое критическое значение (зависящее от температуры). Для D -цикла . Это соотношение называют условием зажигания термоядерной реакции. Как указывалось выше, в термоядерном реакторе плотность D -плазмы должна превышать составляет примерно 1 с. Величина характеризует скорость отвода энергии от плазмы к стенкам реактора. В настоящее время получены вполне надёжные экспериментальные и теоретические результаты по удержанию и нагреву плазмы в токамаках. Они позволяют уверено экстраполировать достигнутые значения её параметров к тем, которые требуются для реактора. 3.2 Нагрев плазмы. Для получения термоядерной температуры джоулев нагрев оказывается недостаточным. С ростом температуры сопротивления плазмы уменьшается, и эффективность такого способа падает. Для дальнейшего увеличения температуры требуется дополнительный нагрев плазмы. Наиболее перспективными представляются два метода нагрева: пучками быстрых атомов и токами высокой частоты. Пучки быстрых атомов формируются с помощью инжекторов – ускорителей заряженных частиц, например ядер дейтерия – дейтронов. Ускоренные дейтроны проходят через специальный слой нейтрального газа и превращаются в быстрые атомы дейтерия, которые беспрепятственно проникают в плазменный шнур токамака под любым углом к магнитному полю. Уже существуют инжекторы с мощностью пучка свыше 2 МВт при энергии атомов 20-40 кэВ. Использование инжекторов привело к значительному повышению температуры плазмы. Так на токамаке PL (США) этим способом удалось нагреть плазму до 70 млн. градусов. Наряду с инжекцией атомов широко изучается нагрев плазмы высокочастотным магнитным полем.

Чтобы такой реактор стал действительно энергетической, а не экспериментальной установкой, эти взрывы в течение одного даже часа должны повторяться десятки, а то и сотни тысяч раз. При этом тепловая мощность реактора будет составлять несколько миллионов киловатт. Необходимо подчеркнуть, что энергия синтеза в реакторе выделяется в виде стремительно разлетающихся атомов гелия (альфа-частиц), рентгеновского излучения и нейтронов. Как и в случае термоядерного реактора с магнитным удержанием плазмы, взрывная камера окружена бланкетом - несколькими слоями различных веществ, в которых кинетическая энергия влетающих туда нейтронов превращается в тепловую. Сам-и же нейтроны используются для получения трития из лития. Тепловая энергия отводится из бланкета и преобразуется в электрическую, часть которой направляется на лазерную установку, а остальная идет в энергосеть. Конечно, это только один из многих возможных вариантов. Например, есть заманчивое предложение о непосредственном преобразовании кинетической энергии расширяющейся плазмы в электрическую при ее взаимодействии с магнитным полем, созданным внешними сверхпроводящими катушками

1. Термоядерный синтез для производства электроэнергии в России и проблемы этого проекта для общества

2. Судьба термоядерного синтеза

3. Управляемый термоядерный синтез никогда не будет освоен

4. Естественные архивы солнечной активности и термоядерной истории Солнца за последние миллионы лет

5. Проблемы термоядерного синтеза

6. Управляемый термоядерный синтез
7. Kитообразные и их особенности (Доклад)
8. Подсолнечник (Доклад)

9. Правила приема в военно-учебные заведения (Доклад)

10. Народы Украины, Молдовы, Белоруссии (Доклад)

11. Газовая промышленность (Доклад)

12. Италия: географические особенности и экономика (Доклад)

13. Народы Европейской части РФ (Доклад)

14. Реки России (Доклад)

15. Сельское хозяйство в Индии и Китае (Доклад)

16. Таиланд (Доклад)

Рюкзак для дошкольников "Тролли".
Рюкзачок "Тролли" детский, дошкольный, 1 отделение на завязках с верхних клапаном на липучке, 1 внутренний кармашек, узкие
465 руб
Раздел: Без наполнения
Плакат электронный "Говорящий Букваренок".
Многим детям понравится представленная оригинальная обучающая игра ''Говорящий Букваренок'', ведь она имеет несколько
429 руб
Раздел: Электронные и звуковые плакаты
Тубус - карта "План покорения МИРА", магнитная, на холодильник.
Подарок заядлому путешественнику. Вы наверняка уже знакомы со знаменитой картой мира, верхний слой которой стирается монетой по принципу
1100 руб
Раздел: Прочее

17. Чили (Доклад)

18. Зарубежный опыт государственного регулирования рыночной экономики на примере Франции (Доклад)

19. Мусульманское право (Доклад)

20. Доклад: Страны мира во второй половине XX века. Франция.

21. Типы государства (Доклад)

22. Александр Трифонович Твардовский (Доклад)
23. Устные высказывания и их особенности (беседа, лекция, доклад, диспут, дискуссия)
24. Биография Джеральда Даррелла (Доклад)

25. Иван Сергеевич Тургенев. Жизнь и творчество (Доклад)

26. Национально-освободительная война сирийского и ливанских народов в 1919-1927 гг. (Доклад)

27. Ярлыки ордынских ханов русским митрополитам (Доклад)

28. Кибернетика (Доклад)

29. Комплексные числа и действия с ними (Доклад)

30. Клиника и лечение трихомониаза у мужчин (Доклад)

31. Экосистема пустыни (Доклад)

32. Охрана природы (Доклад)

Каталка детская "Mercedes-Benz SLS AMG С197" (красная).
Детская каталка машинка - это роскошная модель для самых маленьких водителей от 12 месяцев. Каталка с 4-я колесами из пластика, имеющими
2590 руб
Раздел: Каталки
Концентрат от клещей "HELP", для защиты дачного участка до 20 соток, 100 мл.
Уничтожает клещей разных видов — иксодовых (ixodes), Dermacentor и других. Действует быстро — уже через 30 минут после обработки.
327 руб
Раздел: Прочее
Багетная рама "Bridget", 30x40 см.
Багетные рамы предназначены для оформления картин, вышивок и фотографий. Оформленное изделие всегда становится более выразительным и
651 руб
Раздел: Багетные рамы, для икон

33. Чернобыльская авария (Доклад)

34. Учебно-воспитательная деятельность учителя. Личностные качества учителя (Доклад)

35. Сомали в период колониального раздела и в период 50гг. XX века (Доклад)

36. Внешняя политика Ирака в 1971-75 гг (Доклад)

37. Легитимность власти (Доклад)

38. Получение, использование цемента и его продуктов (Доклад)
39. Механизмы Высокотемпературного Радационного Охрупчивания (Доклад)
40. Акустоэлектроника (Доклад)

41. Богоматерь Донская /ГТГ/ Интерпретация темы Богоматери Елеусы (Доклад)

42. Социологическое исследование на тему "Вредные привычки среди молодежи" (Доклад)

43. Концепции "Я" у Ч.Кули и Дж.Мида (Доклад)

44. Этническая специфика (Доклад)

45. Физика подкритического ядерного реактора

46. Устройство глаза человека (Доклад) (WinWord 98)

47. Дианетика современная наука душевного здоровья (Доклад)

48. Немецкая классическая философия (Доклад)

Настольная игра "Обманщик".
Не верь обманщикам! Если будешь лукавить, твой нос будет расти! Эта карточная игра рассчитана на 3-4 игроков, которым предстоит
436 руб
Раздел: Игры на ассоциации, воображение
Стиральный порошок "Burti Color" для цветных вещей, 1,5 килограмм.
Стиральный порошок "Burti Color" предназначен для стирки цветных вещей. Благодаря современным комбинациям поверхностно-активных
377 руб
Раздел: Стиральные порошки
Средство дезинфицирующее "Блокатор вирусов", 1 штука.
Жизнь современного человека полна неожиданных сюрпризов, порой не самых приятных. Проживание в больших городах значительно увеличивает
596 руб
Раздел: Для поверхностей

49. Жизнь и деятельность Роберта Милликена (Доклад)

50. Материализм в учении древнегреческих атомистов (Доклад)

51. "Камю", "Сартр", "Шопенгауэр", "Ясперс", "Фромм" (Рефераты, доклады по философии)

52. Сравнительный анализ моделей обратимого электрорастворения серебра с поверхности твердого электрода (Доклад)

53. Мембранное равновесие Доннана (Доклад)

54. Банковская система СССР (Доклад)
55. Кредитные ресурсы коммерческого банка (Доклад)
56. Инвестиционные банки (Доклад)

57. Товарная биржа (Доклад)

58. Безналичные расчеты (Доклад)

59. Типы экономических кризисов: "Длинные волны Кондратьева" (Доклад)

60. Адам Смит (Доклад)

61. Введение в маркетинг (Доклад)

62. Информационная сущность рекламы (Доклад)

63. Аукционные торги (Доклад)

64. Предпосылки создания и будущее новой европейской валюты - евро (Доклад)

Кружка керамическая "FIFA 2018", 350 мл.
Объем: 350 мл. Материал: керамика.
769 руб
Раздел: Кружки, посуда
Сумка-чехол транспортная для коляски-трость.
Сумка-чехол понадобится Вам, когда Вы отправитесь в поездку, полностью сохранит чистоту в автомобиле и обеспечит защиту одежды от
492 руб
Раздел: Дождевики, чехлы для колясок
Статуэтка "Мальчик на лошадке", 10 см.
Материал: фарфор. Регулярно удалять пыль или мыть тёплой водой. Товар не подлежит обязательной сертификации.
436 руб
Раздел: Миниатюры

65. "Мягкие" составляющие конкурентоспособности (Доклад)

66. Структура управления организацией, ориентированная на решение стратегических проблем (Доклад)

67. Перекрестная эластичность спроса и его эластичность по доходу (Доклад)

68. Издержки производства и их виды (Доклад)

69. Общества с ограниченной ответственностью (Доклад)

70. Вексель в хозяйственном обороте (Доклад)
71. Ценные бумаги (Доклад)
72. Деньги и их роль в экономике (Доклад)

73. Экономическая интеграция стран СНГ (доклад)

74. Меры социальной защиты (Доклад)

75. Причины финансового кризиса в Украине (Доклад)

76. Краткий доклад про Леонардо да Винчи (с иллюстрациями)

77. Сообщение-доклад по произведению И.С. Тургенева "Накануне"

78. Доклад Хрущева. Разоблачения и умолчания

79. Подготовка учеников к докладам

80. Атомный реактор.

Тетрадь на резинке "Elements", В5, 120 листов, клетка, синяя.
Тетрадь общая на резинке. Формат: В5. Количество листов: 120 в клетку. Бумага: офсет. Цвет обложки: синий.
401 руб
Раздел: Прочие
Горка детская большая (2 м).
Горка предназначена для игры на свежем воздухе или в игровой комнате. Есть возможность подключить воду. Игрушка выполнена из качественного
8450 руб
Раздел: Горки
Машинка детская с полиуретановыми колесами "Бибикар-лягушонок", синий.
Вашему крохе едва исполнилось 3 годика, а он уже требует дорогой квадроцикл на аккумуляторе, как у взрослых соседских мальчишек? Никакие
2350 руб
Раздел: Каталки

81. Применение Меди (доклад)

82. Ядерные реакторы

83. Солевой реактор

84. Грызуны, доклады, биология

85. Каталитические реакторы для дожигания отходящих газов

86. Доклад по Збигневу Бзежинскому
87. Ломоносов М.В. (Доклад)
88. Атомные реакторы

89. Феноменология террора: аналитический доклад

90. Расчет химического реактора

91. Монтаж реактора способом поворота вокруг шарнира

92. Доклад М. Вебера "Наука как призвание и профессия"

93. Строительство монолитного дома

94. Россия. 21 век. Начало строительства (инфраструктурный комплекс как фактор организации экономического пространства России)

95. Геодезическое обеспечение при строительстве мостов

96. Оценка инженерно-геологических и гидрогеологических условий района строительства /Пояснительная записка к геологическому разрезу 2 по карте №5/

Органайзер для зубных щеток "EasyStore", бело-голубой (большой).
Этот универсальный органайзер для большой семьи был создан с учётом всех особенностей хранения средств для поддержания гигиены полости
1450 руб
Раздел: Подставки, футляры для зубных щеток
Качели детские деревянные "Гномик".
Качели можно использовать как на улице, так и в помещении. Нейлоновые веревки крепятся с помощью удобных колец и с легкостью выдерживают
469 руб
Раздел: Качели, кресла-качалки, шезлонги
Стул детский Ника "СТУ3" складной, мягкий (рисунок: машинки).
Особенности: - стул складной; - предназначен для детей от 3 до 7 лет; - металлический каркас; - на ножках стула установлены пластмассовые
562 руб
Раздел: Стульчики

97. Национально-государственное строительство в России в 1917-1924 гг.

98. Государственное преступление или вопрос строительства оборонительных рубежей под Казанью 1941 – 1942 гг. (Казанский обвод)

99. Охрана труда в строительстве


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.