Xalqaro tajribaviy termoyadro reaktori

Vikipediya, ochiq ensiklopediya
Termayadroviy reaktor maketi (kesmasi)

ITER (boshlang'ich abbr. ingl. International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER) — halqaro tajribaviy termoyadro reaktorining loyihasi. ITERning fazifasi termoyadro reaktorining tijoriy maqsadda foydalanish imkoniyatlarini namoyish etish va bu yo'lda uchraydigan fizik va texnologik muammolarni hal qilishdan iboratdir.

Reaktorni loyihalash ishlari yakuniga yetgan va uning qurilishi uchun Frantsiyaning janubidagi Marseldan 60 km uzoqlikdagi —Kadarash (frans. Cadarache) tadqiqot markazi tanlangan. 2012 yil dekabrda ITER raxbariyati tomonidan mag'toka kompleks binosini qurish uchun frantsuz-ispan konsortsiumi bo'lmish VFR bilan fuqoro-huquqiviy shartnoma imzolandi. 2013 yil may oyi holatiga ko'ra reaktorosti temirbeton asosini bunyod qilish ishlari yakunlandi. Kotlavan devorlari qurilmoqda. 2013yil avgustida mag'toka issiq kameralari uchun maydon tayyorlandi, ikkita yordamchi bino va energetik podstantsiya qurildi. Noyabrda esa mag'toka kompleksi atrofida drenaj va yordamchi tunnellar tashkil etildi. Dekabr oyi boshida reaktorning asosiga betondan 1.5 metrlik plitalar quyish ishlari boshlandi. Beton 21х26 metrli o'lchamdagi sektsiyalar bo'ylab olti oy davomida quyiladi. Barcha sektsiyalar soni 15 tani tashkil qiladi. Bitta sektsiyani quyish o'n soat davom etadi, keyin bir oy davomida beton qotadi. So'ngra opalubka va armatura yechib olinib navbatdagi sektsiyaga o'tiladi. 2014 yil 22 yanvargacha ikkita sektsiya quyildi. Bu bosqichni 2014 yil iyul oyigacha yakunlash rejalanmoqda.

Qurilish qiymati avvaliga 5 milliard yevroni, uni yakunlash ishlari 2016 yilga mo'ljallangan edi. Biroq tahmin qilingan harajatlar qiymati ikki barobar o'sdi va so'ngra tajribalar boshlanish sanasi 2020 yilga surildi.

Первоначально названиеAvval boshida «ITER» nomi было образовано как сокращение ingl. International Thermonuclear Experimental Reactor ning qisqartirmasi edi, ayni vaqtda esa bu nom rasmiy abbreviatura hisoblanmaydi, balki lotincha Andoza:Lang-la2 — "yo'l" so'zi bilan ifodalanadi.

Ishtirokchi davlatlar[tahrir]

ITER loyihasini amalga oshirish bo'yicha rossiya majburiyatlari ulushi bo'yicha [3] Kurchatov instituti, Rosatom davlat korparotsiyasi, D. V. Efremov nomidagi Ilmiy-tadqiqot instituti, N. A. Dollejalya nomidagi ilmiy-tadqiqot va energotexnik konstruktorlik instituti, RFA amaliy fizika instituti, Troitskiy innovatsion va termoyadro tadqiqotlar instituti, RFA ning A. F. Ioffe nomidagi Fizik-texnologik instituti, Neorganik materiallar Butunrossiya ilmiy-tadqiqot instituti, Kabel sanoati bo'yicha butunrossiya ilmiy-tadqiqot instituti, «Ilm va innovatsiya» boshqaruv kompaniyasi, RFA Yadro fizikasi instituti SBlar asosiy rol o'ynaydi.

Qozog'istonning ishtiroki[tahrir]

ITER loyihasida Qozog'istonning ishtiroki[4]gi qaror asosida quyidagilar [5] Qozog'iston Respublikasi Milliy Yadro Markazi, Al-Farobiy nomidagi Qozog'iston Milliy instituti qoshidagi tajribaviy va nazariy fizika ilmiy-tadqiqot instituti, Qozog'iston Respublikasi Milliy Yadro Markazining yadro fizikasi instituti, Ulbin metallurgiya zavodi, КазНИПИЭнергопром[6], Qozelektromash ishtirok etadi.

Tarix[tahrir]

«Kadarash» tadqiqot markazi joylashgan o'rni.
  • 2001 н. — ITER reaktori texnik loyihasi muvafaqqiyatli yakunlandi.
  • 20012003 yy. — Kanada loyihada ishtirok etishga qo'shildi.
  • 2003 y. — AQSh loyihaga qayta qo'shildi, shuningdek Xitoy va Janubiy Korea ham loyihaga qo'shildilar.
  • 2005 y. 28 iyunda — Moskvada ITER loyihasi ishtirokchilari bo'lmish olti tomon vazirlari protakol imzoladilar. Unda Halqaro tajribaviy termoyadro reaktorini qurish uchun Frantsiyaning janubidagi Kadarash tadqiqot markazi belgilandi (43°41.25′N 5°45.7′E / 43.68750°N 5.7617°E / 43.68750; 5.7617).
  • 2005 y. 6 dekabr — Hindiston ham konsortsiumga qo'shildi..
  • 2006 y. 25 mayda в Bryusselda konsortsium ishtirokchilari loyihani amalda tadbiq etishni 2007 yildan boshlanishi haqida kelishuv imzoladilar.
  • 2006 y. 1 sentabrda — Rossiya hukumati Halqaro tajribaviy termoyadro reaktori (ITER) loyihasini amalga oshiruvchi Halqaro tashkilot tuzish haqidagi kelishuvni imzolash to'g'risida qaror qabul qildi. Unga ko'ra tashkilot davlatlar va halqaro tashkilotlar bilan kelishuvlar imzolash bo'yicha yuridik shaxs huquqiga ega bo'ldi.
  • 2006 dekabr — 40 ta persanal bilan ilk shartnomalar imzolandi, yana 56 ta ochiq ish o'rinlari haqida e'lon qilindi.
  • 2010 y. — asososti kotlavanni qazish ishlari boshlandi.[7]
  • 2013 y. — majmuani qurish ishlari boshlandi.[7]
  • 2013 yil 19-20 iyunda Yaponiya poytaxtida ITER kengashining navbatdagi o'n ikkinchi yig'ilishi bo'lib o'tdi. Unda ITER loyihasi ishtirokchilari loyihaning yetti ishtirokchilari: EI, Xitoy, Hindiston, Yaponiya, Korea Respublikasi, Rossiya va AQSh ishtirok etdilar. Kengash delegatlari ITER loyihasi to’liq qurilish bosqichiga yetib kelganini qayd qildilar.
  • 11 dekabr 2013 y. – qurilajak ITER binosining asosiga ilk g’ishtni qo’yildi. [8].
  • 2014 y. 3 choragi — ilk detallar keltiriladi.[7]
  • 2015 y. — yig’ish ishlari boshlanishi.[7]
  • 2019 y. — yig’ish ishlari tugatilishi.[7]
  • 2020 y. — plazma bilan tajribalarning boshlanishi.[7]
  • 2027 y. — deyteriyli-tritiy plazma bilan tajribalar.[7]

Qurilish[tahrir]

2007-yil yanvarda Frantsiya janubidagi Kadarashda qurilish maydoni tayyorlandi. Bu uzoq yillik qurish jarayonidagi birinchi bosqich boʻlib, u ikki asosiy fazaga boʻlinadi:

  • fizik joyni tayyorlash.
  • ITER binosini qurilishi.

Maydonni tayyorlash[tahrir]

ITER qurilishi uchun Frantsiyaning janubiy hududidaga Sen-Pol-le-Dyurans (Provans-Alp-Lazur qirgʻogʻi) kommunasida 180 ga yer maydoni ajratilgan.

ITER ning asosiy qismi — mag'toka va barcha xizmatchi binolar uzunligi 1000 metr, eni 400 metr boʻlgan maydonda joylashadi. Qurilish ishlari 2017 yilgacha davom etishi kutilmoqda. Bu bosqichdagi asosiy ishlar ITERning fransuz agentligi raxbarligida olib boriladi.

ITER majmuasi 23 ming tonnalik 60 metrlik kolossni tashkil qiladi. [1]

Magnit tizimi[tahrir]

2013 yil iyun oyi oxiriga kelib loyihaning olti ishtirokchisi tomonidan 420 tonna (kerak boʻladigan hajmning 90 %) torodial maydon oʻtkazgichlari uchun niobiy-qoʻrgʻoshinli strendlar tayyorlandi. Shu bilan birga Xitoy, EI va Rossiya 133 tonna (kerak boʻladigan hajmning 51 %) poloidal maydan oʻtgazgichlari uchun niobiy-titanli strendlarni tayyorlab boʻldi.

Texnik ko’rsatkichlar[tahrir]

ITER «mag'toka» turidagi termoyadro reaktorlar turiga talluqlidir. Ikki yadro: deyteriy va tritiy qo’shilib, geliy yadrosini (alfa-zarra) hamda yuqorienergiyali neytronni hosil qiladi.

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

Loyiha tavsifi[9][10][tahrir]

ITER reaktori maketi. Masshtab 1:50
Konstruksiyaning umumiy radiusi 10,7 m
Balandlgi 30 m
Vakuum kamerasining katta radiusi 6,2 m
Vakuum kamerasining kichik radiusi 2,0 m
Plazma hajmi 837
Magnit maydoni 5,3 Tl
Plazma shnuridagi maksimal tok 15 MA
Plazmaning tashqi qizish quvvati 40 MVt
Termoyadro quvvati 500 MVt
Quvvat kuchayishi koeffitsenti 10x
O’rtacha harorat 100 MK
Impuls davomiyligi > 400 s

Moliyalashtirish[tahrir]

Loyiha qiymati avvalida 12 mlrd. dollarga baxolangan edi. Qatnashchilar ulushi quyidagicha taqsimlangan edi:

  • Xitoy, Hindiston, Korea, Rossiya, AQSh — barchasi qiymatning 1/11;
  • Yaponiya — 2/11;
  • EI — 4/11;

2010 yil iyulda loyihani o’zzzgartirilishi va materiallar narxini o’sishi tufayli ITER reaktorini qurilish tannarxi 15 mlrd. evroga oshirildi.[11]. Shunday qilib, EIning loyihadagi ulushi 4,36 mlrd. dan 5,45 mlrd. gacha oshirilishi lozim. Rossiya tomoni 2013—2015 yy. oralig’ida loyihaga 14,4 mlrd. rubl ($400 dan oshiq) mablag’ sarflaydi: 5,6 mlrd. rubl 2013 yilda, 4,8 mlrd. rubl 2014 yilda va 3,99 mlrd. rubl 2015 yilda [12].

Loyiha raxbari[tahrir]

Raxbar organ — ITER Kengashi (ITER Council) loyihada davlatlarning qatnashuvi, personallar bo’yicha ishlarni, ma’muriy qoidalarni va byudjet harajatlari bo’yicha qaror qabul qiladi.[13]
ITER Kengashi raisi — Evgeniy Pavlovich Velixov (2009 yilda saylangan)[14]
ITER Kengashi Bosh derektori etib Osamu Motodzima (Osamu Motojima) tayinlangan (28 iyul 2010 yilda) [15]

Radiatsion xavfsizlik[tahrir]

Termoyadro reaktori radiatsion jihatdan yadro reaktorlaridan xavfsizroqdir. Undagi radioaktiv moddalar hajmi ancha kam. Qandaydur avariya sodir bo’lgan taqdirda ajralib chiqadigan energiya kam va reaktorni buzilishiga olib kelmaydi.shu bilan birga reaktor konstruksiyasida tabiiy to’siqlar bo’lib, radioaktiv moddalarni tarqalishiga yo’l qo’ymaydi. Masalan, vakuum kamerasi va kriostat qobig’i germetik holda bo’lishi kerak, aks holda reaktor ishlamaydi. Shuningdek ITERni loyihalashda oddiy ekspluatatsiya vaqtida va avariya holatida ham radiatsion xavfsiz bo’lishiga katta e’tibor berilgan. Sodir bo’lishi mumkin bo’lgan radiaktiv ifloslanishning bir necha manbalari bor:

  • vodorodning radioaktiv izotopi — tritiy;
  • neytronlar bilan nurlanishi oqibatida moslama materiallarida hosil bo’luvchi o’tuvchan radiatsiya.;
  • plazmani birinchi devorga ta’sir etishi oqibatida hosil bo’ladigan radioktiv chang;
  • sovutish tizimida hosil bo’lishi mumkin bo’lgan korroziyali radioaktiv mahsulotlar

Tritiy va changlar vakuum kamerasi va kriostatdan tashqariga chiqqanda tarqalishini oldini olish uchun maxsus ventilatsiya tizimi bo’lib, u reaktor binosidagi bosimni kamaytiradi. Shuning uchun binodan havo chiqib ketmaydi.

Reaktor qurilish jarayonida imkon darajasida yadro energetikasida tajribadan o’tgan materiallardan foydalaniladi. Shuning uchun o’tuvchan radiatsiya uncha ko’p emas. Hatto sovutish tizimi ishdan chiqqan holda ham tabiiy konvektsiya vakuum kamerasi va boshqa konstruktsiya elementlarini sovutish uchun yetarli bo’ladi.

Baxolashlar shuni ko’rsatdiki, avariya sodir bo’lgan holda radioaktiv zaralanish axoli uchun havf tug’dirmaydi va evakuatsiyaning hojati yo’q.

20 июня 2012 yil 20 iyunda tashkilot moslamaning havfsizlik normalariga mos kelishi to’g’risida rasmiy dalolatnomaga ega bo’ldi.[16]

Qiziq faktlar[tahrir]

  • Tritiyning bir kilosi 2010 yilda 30 mln. dollar edi.[17] ITER ishga tushirish uchun minimum 3 kg ga yaqin tritiy, DEMOni ishga tushirish uchun 4-10 kg kerak bo’ladi[18]. Gipotetik tritiy reaktori yiliga 1 GVt elektrenergiyasi ishlab chiqarish uchun 56 kg tritiy sarflagan bo’lardi, shu bilan birga 2003 yil butunjahon tritiy zahirasi 18 kgni tashkil etardi xolos. [18]. 1995 yil tritiyga bo’lgan jahon tijoriy ehtiyoji 400 grni, va yana AQSh yadro arsenaliga 2 kg zarur bo’lgan [19] (Jahon xarbiy ehtiyoji uchun7 kg). Bir yilda 4 kgga yaqin tritiy AESlarida hosil bo’ladi, lekin chiqarib olinmaydi.[20]
  • Yuqori harorat va bardavom neytronlar oqimi holatida barqaror uzoq muddatli ishni ta’minlash uchun po’latning maxsus turi yaratildi[21].
  • ITERni tekshirish jarayonidagi nazariy kontsepsiyalardan biri shuki, litiy yadrosini bo’linish reaksiyasi chog’ida hosil bo’ladigan tritiy (reaksiya {}^{1}_{0}\mbox{n} + {}^{6}_{3}\mbox{Li} \rightarrow {}^{4}_{2}\mbox{He} + {}^{3}_{1}\mbox{H}) moslamani ehtiyojini qoniqtirib qolmay, yangi moslamalarni ehtiyojini ham qoldiradi. Reaksiya chog’ida ishlatiladigan litiy mag’toka kamerasi qobig’i tarkibiga kiradi.[22].

Manbalar[tahrir]

  1. ITER loyihasining halqaro rasmiy sayti
  2. ITER loyihasining rasmiy Rossiya sayti
  3. Russian Major Partisipants
  4. Qozog'ston Respublikasi Bosh Vazirining 1998 yil 22 iyuldagi № 143-r ITER kengashining 1994 yil 28 iyuldagi 6 sessiyasidagi qarori doirasida faoliyatni rivojlantirish choralari to'g'risida
  5. [2]
  6. «КазНИПИЭнергопром»Instituti» AJ
  7. 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 ITER — the way to new energy
  8. "Construction starts of Iter Tokamak complex" (en). World Nuclear News. 2013-12-13. http://www.world-nuclear-news.org/NN-Construction-starts-of-Iter-Tokamak-complex-1312135.html. Qaraldi: 2013-12-28. 
  9. ITER loyihasining halqaro rasmiy sayti
  10. ITER loyihasining rasmiy Rossiya sayti
  11. L’Europe s’alarme de l’explosion du coût du réacteur à fusion nucléaire ITER, 13.05.2010.
  12. RF 2013-2015 yy. da ITER loyihasiga 14,4 mlrd. rubl sarflaydi (18.09.2012). Asl nusxadan arxivlandi (2012-10-16).
  13. The ITER Council
  14. http://www.iter.org/newsline/108/1496
  15. Osamu Motojima, Director-General, ITER Organization
  16. iter — A long-expected letter
  17. Is fusion power really viable? BBC News (5 mart 2010 y.)
  18. 18,0 18,1 Tritium Supply Considerations, LANL, 2003. «ITER startup inventory estimated to be ~3 Kg»
  19. Hisham Zerriffi (1996). Tritium: The environmental, health, budgetary, and strategic effects of the Department of Energy’s decision to produce tritium. Institute for Energy and Environmental Research. 2013-11-13.
  20. International Control of Tritium for Nuclear Nonproliferation and Disarmament, CRC Press, 2004, page 15
  21. Yangi po’lat termoyadro reaktori harajatlarini optimallashtirish imkonini beradi. Lenta.ru (27 oktabr 2008 y.)
  22. Termoyadro energetikasi yo’lida Elementlar (17 may 2009 y.)

Shuningdek qarang[tahrir]

Havolalar[tahrir]