Радиоактивность

Реакторы с водой  под давлением занимают видное место  в мировом парке энергетических реакторов. Кроме того, они широко используются на флоте в качестве источников энергии как для надводных  судов, так и для подводных  лодок. Такие реакторы относительно компактны, просты и надежны в  эксплуатации. Вода, служащая в таких  реакторах теплоносителем и замедлителем нейтронов, относительно дешева, неагрессивна и обладает хорошими нейтронно-физическими  свойствами.

Реакторы с водой  под давлением называются иначе  водоводяными или легководными. Они  выполняются в виде цилиндрического  сосуда высокого давления со сьемной  крышкой. В этом сосуде (корпусе реактора) размещается активная зона, составленная из топливных сборок (топливных кассет) и подвижных элементов системы  управления и защиты. Вода входит через  патрубки в корпус, подается в пространство под активной зоной, двигается вертикально  вверх вдоль топливных элементов  и отводится через выходные патрубки в контур циркуляции. Тепло ядерных  реакций передается в парогенераторах  воде второго контура, более низкого  давления. Движение воды по контуру  обеспечивается работой циркуляционных насосов, либо, как в реакторах  для станций теплоснабжения, - за счет движущего напора естественной циркуляции.  

Ядерный синтез завтра.

“На завтра” планируется, прежде всего создание следующего поколения  токамаков, в которых можно достичь  самоподдерживающегося синтеза. С  этой целью в ИАЭ имени И.В.Курчатова  и НИИ электрофизической аппаратуры имени Д.В.Ефремова разрабатывается  Опытный термоядерный реактор (ОТР).

В ОТР ставится целью  само поддержание реакции на таком  уровне, чтобы отношение полезного  выхода энергии к затраченной (обозначается Q) было больше или по крайней мере равно единице: Q=1. Это условие  — серьёзный этап отработки всех элементов системы на пути создания коммерческого реактора с Q=5. По имеющимся  оценкам, лишь при этом значении Q достигается  самоокупаемость термоядерного  энергоисточника, когда окупаются  затраты на все обслуживающие процессы, включая и социально-бытовые затраты. А пока что на американском TFTR достигнуто значение Q=0,2-0,4.

Существуют также  и другие проблемы. Например, первая стенка — то есть оболочка тороидальной вакуумной камеры — самая напряжённая, буквально многострадальная часть  всей конструкции. В ОТР её объём  примерно 300 м ³ , а площадь поверхности около 400 м ² . Стенка должна быть достаточно прочной, чтобы противостоять атмосферному давлению и механическим силам, возникающим от магнитного поля, и достаточно тонкой, чтобы без значительного перепада температур отводить тепловые потоки от плазмы к воде, циркулирующей на внешней стороне тороида. Её оптимальная толщина 2 мм. В качестве материалов выбраны аустенитные стали либо никелевые и титановые сплавы.

Планируется установка  Евратомом NET (Next Europeus Tor), во многом схожим с ОТР, это следующее поколение  токамаков после JET и Т-15.

NET предполагалось  соорудить в течение 1994-1999 годов.  Первый этап исследований планируется  провести за 3-4 года.

Говорят и о следующем  поколении после NET — это уже  “настоящий” термоядерный реактор, условно названный DEMO. Впрочем, не всё  пока ясно даже и с NET, поскольку есть планы сооружения нескольких международных  установок.