Фьюжн это: Фьюжен — что это такое? Определение, значение, перевод

Содержание

Фьюжен — что это такое? Определение, значение, перевод

Фьюжен или фьюжн (ударение на «ю») это стиль в дизайне, музыке или любом другом виде творчества, в основе которого лежит сочетание совершенно разных направлений, часто диаметрально противоположных, но вместе дающих неожиданно прекрасный эффект. Английское слово Fusion обычно переводится как «слияние» или «сплав». В русском языке оно часто употребляется как часть составных понятий, таких, например, как «джаз-фьюжн» или «фанк-фьюжн».

Возьмём, к примеру, творчество грузинской певицы Нино Катамадзе. Её стиль, сочетающий в себе элементы джаза, рока, этно-музыки и попсы, можно смело назвать джаз-рок-этно-поп-фьюженом. Или другой пример: израильская кухня представляет из себя феерический фьюжен из арабской, греческой, европейской и традиционно-еврейской кулинарных традиций.



Вы узнали, откуда произошло слово Фьюжен, его объяснение простыми словами, перевод, происхождение и смысл.
Пожалуйста, поделитесь ссылкой «Что такое Фьюжен?» с друзьями:

И не забудьте подписаться на самый интересный паблик ВКонтакте!

 



Фьюжен
или фьюжн (ударение на «ю») это стиль в дизайне, музыке или любом другом виде творчества, в основе которого лежит сочетание совершенно разных направлений, часто диаметрально противоположных, но вместе дающих неожиданно прекрасный эффект. Английское слово Fusion обычно переводится как «слияние» или «сплав». В русском языке оно часто употребляется как часть составных понятий, таких, например, как «джаз-фьюжн» или «фанк-фьюжн».

Возьмём, к примеру, творчество грузинской певицы Нино Катамадзе. Её стиль, сочетающий в себе элементы джаза, рока, этно-музыки и попсы, можно смело назвать джаз-рок-этно-поп-фьюженом. Или другой пример: израильская кухня представляет из себя феерический фьюжен из арабской, греческой, европейской и традиционно-еврейской кулинарных традиций.

ФЬЮЖН - это... Что такое ФЬЮЖН?

  • ФЬЮЖН — (англ. fusion букв. сплав, слияние), современное стилевое направление, возникшее в 1970 е гг. на основе джаз рока, синтеза элементов европейской академической музыки и неевропейского фольклора …   Большой Энциклопедический словарь

  • Фьюжн — Джаз фьюжн (также джаз рок фьюжн, рок фьюжн или фьюжн; англ. fusion сплав) музыкальный жанр, соединяющий в себе элементы джаза и музыки других стилей, обычно поп, рок, фолк, регги, фанк, метал, R B, хип хоп, электронная музыка и этническая музыка …   Википедия

  • Фьюжн (значения) — Фьюжен, фьюжн (от англ. fusion): Джаз фьюжн (также джаз рок фьюжн, рок фьюжн или фьюжн) музыкальный жанр, соединяющий в себе элементы джаза и музыки других стилей. Келтик фьюжн музыкальный жанр, соединяющий в себе элементы кельтского фолка и …   Википедия

  • Джаз-фьюжн — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете …   Википедия

  • Джаз фьюжн — (также джаз рок фьюжн, рок фьюжн или фьюжн; англ. fusion сплав) музыкальный жанр, соединяющий в себе элементы джаза и музыки других стилей, обычно поп, рок, фолк, регги, фанк, метал, R B, хип хоп, электронная музыка и этническая музыка. Альбомы… …   Википедия

  • Келтик-фьюжн — Направление: Народная музыка Истоки: Кельтская музыка Место и время возникновения: 1920s: USA, 1970s: UK Поджанры …   Википедия

  • Beyond the Banana Islands (рок-фьюжн) — Beyond the Banana Islands …   Википедия

  • Майами Фьюжн — Основан …   Википедия

  • Форд Фьюжн — Ford Fusion Ford Fusion на викискладе …   Википедия

  • Джаз-рок — Джаз фьюжн (также джаз рок фьюжн, рок фьюжн или фьюжн; англ. fusion сплав) музыкальный жанр, соединяющий в себе элементы джаза и музыки других стилей, обычно поп, рок, фолк, регги, фанк, метал, R B, хип хоп, электронная музыка и этническая музыка …   Википедия

  • FUSION - Перевод на русский

    EnglishWe've got to take that, we've got to make that into a fusion reactor.

    Нам нужно на основе этого эксперимента создать реактор синтеза.

    English(Laughter) Nuclear fusion, I had about 10 minutes on that.

    (Смех) Ядерный синтез, у меня было отведено на него 10 минут.

    EnglishBut fortunately, if you can do this fusion reaction, you've got a neutron, so you can make that happen.

    Но, к счастью, если удастся провести синтез, то появится нейтрон, а значит можно создать и тритий.

    EnglishThe key question is, "When are we going to get fusion?"

    Главный вопрос: "Когда мы получим ядерный синтез?"

    EnglishBut that's not really fusion power.

    Но это еще не производство энергии из синтеза.

    EnglishAnd that energy is what powers fusion.

    Эта энергия [сопровождает] ядерный синтез.

    EnglishThat's just making some fusion happen.

    Это просто управление реакцией.

    Фьюжн | Jazzmap.ru

    Английское слово fusion (сплав) лучше всего определяет название джазового направления, соединяющего элементы фанк, метал, фолк, джаза, хип-хопа, R&B, регги и других стилей. В одном альбоме jazz fusion может встречаться музыка всех вышеперечисленных направлений, что делает их интересным для тех, кто ищет свой стиль и экспериментирует с джазом.


    Исполнители

    Jazz fusion — «сплав» джаза с элементами самых разных направлений: метала, электроники, регги, фолка, поп, рока, хип-хопа, этники и т.д. Зачастую даже в одном альбоме исполнителя вы обнаружите гремучую смесь из вышеперечисленного. Фьюжн зародился в конце 60-х годов прошлого века, когда джазмены стали экспериментировать с электронной музыкой, роком, ритм-энд-блюзом. В то же время рок-музыканты не были чужды джазовых элементов и с их помощью разнообразили свои композиции. В 70-х годах fusion достиг своего расцвета, но и в последующие десятилетия он пользовался стабильной популярностью у исполнителей и слушателей. Этот стиль можно назвать систематизированным, специалисты рассматривают его как подход или музыкальную традицию, поэтому фьюжном считают, например, прогрессив-рок.

    Наиболее яркими представителями fusion были музыканты, исполняющие джаз-рок, например, группы «Eleventh House», «Lifetime». Зарождение фьюжна было связано с такими оркестрами, как «Mahavishnu Orchestra» и «Weather Report», исполняющими яркую, интересную и разнообразную музыку, часто удачно экспериментируя с направлениями. Среди отдельных фьюжн-музыкантов особенно выделяются барабанщик Ronald Shannon Jackson, гитаристы Pat Metheny, John Scofield, John Abercrombie и James «Blood» Ulmer, саксофонист и трубач Ornette Coleman.

    Фьюжн отличается инструментальностью, сложными тактами, метром, длинными композициями с включениями импровизаций. Большинство музыкантов, исполняющих эту музыку, легко узнаваемы благодаря высокому уровню техники, что редко встречается в подобных формах. В США fusion получает не много эфирного времени из-за свой сложности, отсутствию вокальной составляющей. Однако в Японии, Европе, Южной Америке существуют целые радиостанции, вещающие для большого количества поклонников стиля.

    ИТ-интегратор Fusion - внедрение корпоративных порталов 1С-Битрикс

    Когда вы посещаете сайт efusion.ru, ООО «Фьюжн» может использовать общеотраслевую технологию, называемую cookie. Файлы cookie представляют собой небольшие фрагменты данных, которые временно сохраняются навашем компьютере или мобильном устройстве и обеспечивают более эффективную работусайта.

    Продолжая пользоваться этим сайтом, вы соглашаетесь на использование cookie и обработку данных в соответствии с Политикой сайта в области обработки и защиты персональных данных.

    Если вы не хотите использовать cookie, вы можете отключить их в настройках безопасности вашего браузера. Отключение cookie следует выполнить для каждого браузера и устройства, с помощью которого осуществляется вход на сайт.

    Обратите внимание, что в случае, если использование сайтом cookie-файлов отключено, некоторые возможности и услуги сайта могут быть недоступны.

    Согласие на использование файлов cookies

    Настоящим, свободно, своей волей и в своем интересе выражаю свое согласие ООО «Фьюжн» (далее — Оператор) на автоматизированнуюобработку моих персональных данных в соответствии со следующим перечнемперсональных данных:

    • Сведения о местоположении;
    • Тип и версия ОС;
    • Тип и версия Браузера;
    • Тип устройства и разрешение его экрана;
    • Источник, откуда пришел на сайт пользователь;
    • С какого сайта или по какой рекламе перешел пользователь;
    • Какие страницы открывает пользователь;
    • ip-адрес.

    Для целей сбора статистики о посетителях сайта Оператор вправе осуществлятьобработку моих персональных данных следующими способами: сбор, систематизация,накопление, хранение, обновление, изменение, использование. Оператор можетобрабатывать файлы cookie самостоятельно или с привлечением иных сервисов.

    Настоящее согласие вступает в силу с момента моего перехода на сайт Оператора и действует до момента его отзыва.

    Согласие действует на период: 1 год.

    Согласие на обработку персональных данных может быть отозвано мною путем письменного уведомления по указанному адресу об этом не менее чем за один месяц до даты фактического прекращения обработки моих персональных данных Оператором.

    Правила меню в стиле фьюжн от шеф повара ресторана авторской кухни Cristal

    Кулинарное направление в стиле фьюжн появилось уже более трех десятков лет назад. С английского языка «fusion» переводится как слияние или смешение. В стиле фьюжн разные кулинарные традиции и течения объединяются в одно. Лучшие рестораны авторской кухни давно взяли этот принцип себе на вооружение. Фьюжн – это, прежде всего, авторская кухня, где каждое блюдо уникально. Правила устанавливает сам повар. В этой точке сходятся воедино простота и сложность подобного направления гастрономии. Для того, чтобы на практике готовить блюда в духе фьюжн надо обладать высоким уровнем мастерства.

    Правила авторской кухни

    В меню Cristal друг с другом соседствуют блюда разных кухонь мира. Их все объединяет общий оригинальный способ приготовления. Часто шеф-повар ресторана авторской кухни ориентируется на собственное видение процесса создания блюда. Некоторые вдохновляются вкусом отдельно взятого продукта. И уже потом раскрывают его с помощью специй и необычных способов приготовления. Как бы то ни было, здесь также существуют свои правила.

    • Экологичность: многие рестораны авторской кухни в Санкт-Петербурге следуют этому принципу. Он находит свое отражение во всем. Это касается выбора продуктов, процесса приготовления и даже взаимодействия поваров на кухне. Слаженная командная работа и уважение к своей профессии выступают гарантом вкуса и красоты блюд. 
    • Регулярное обновление меню. Обычно оно происходит два раза в год: осенью-зимой и весной-летом. Ставка в подобном случае делается на сезонные и локальные продукты. Они особенно ароматны и вкусны и используются для приготовления супов, десертов и оригинальных вторых блюд.
    • Блюда от шефа: их тоже можно назвать авторскими. Их необходимо не просто хорошо приготовить, но продумать, а главное – придумать. Само название намекает, что «фирменное» блюдо подают только в конкретном ресторане и его можно попробовать только здесь. Часто со временем подобные экспериментальные позиции меню становятся визитной карточкой заведения. 
    • Кулинарная импровизация: авторская кухня непременно отражает философию ресторана. Приготовление обычных продуктов чаще всего происходит нетипичным способом, с помощью старинных или, наоборот, суперсовременных технологий. 

    Шеф-повара с богатым опытом и творческой жилкой относятся к приготовлению еды как к созидательному процессу. Они стремятся создавать шедевры, отличающиеся простотой, смелостью и утонченным вкусом и способные удивить настоящих гурманов. Друг с другом смешиваются текстуры, цвета, вкусы и стили, чтобы доставить гостям максимум гастрономических впечатлений.

    Индивидуальность в каждом блюде

    Особенную глубину вкуса приобретают блюда, источником вдохновения для которых послужили личные истории или воспоминания повара. Например, о том, как в далеком детстве бабушка готовила настоящий русский борщ, томленый в печи. На основе подобных воспоминаний как раз и рождаются потрясающие авторские шедевры. 

    Важную роль в кухне фьюжн играет подача. Большое внимание в этом случае уделяют посуде, созданной специально для конкретных позиций меню. Как правило, ее изготавливают на заказ. Часто привычные ингредиенты подают в виде необычных текстур и форм. Задача – не только впечатлить гостя, но и рассказать подобным способом историю того или иного гастрономического изыска. При этом важно соблюдать баланс содержания и внешнего вида. Любая подача, любое украшение или оформление блюда должно быть, прежде всего, уместно и оправданно.

    гремучая смесь разных направлений дизайна

    Интерьер в стиле фьюжн – это головокружительный коктейль из богемной роскоши и скромной простоты, инновационных технологий и раритетных аксессуаров, этнических мотивов и модных тенденций. А если обобщить – это гармоничное сочетание несочитаемого. Вам надоела скучная атмосфера родного дома, и Вы мечтаете создать в нем неординарный интерьер, грациозно возведенный на собственных эмоциях и предпочтениях? Мы предлагаем поближе познакомиться с удивительным стилистическим направлением фьюжн, не признающим границ в совершенствовании.

    Как же выглядит интерьер в стиле фьюжн и какую мебель выбрать для квартиры? Просто и одновременно сложно. Аккуратный антикварный столик, рядом яркие пластиковые стулья, резная бабушкина этажерка, навесные полочки, увенчанные ажурным плетением ковки, модный диван, красочный пуф – настоящий мебельный винегрет. Кажется, гармонии здесь не место. Но это вовсе не так. Об этом Вы узнаете, прочитав данну. статью.

    Первые шаги фьюжен-стиля по планете

    Зарождение эпатажного стиля, символизирующего слияние культур, философий и мировоззрений, связывают с двумя странами. Некоторые дизайнеры утверждают, что свои корни фьюжн пустил в благодатную почву на Филиппинах еще в восьмидесятых годах прошлого века. Но большинство людей уверены, что его «матерью» была Америка девяностых годов. Именно этот период открыл широчайшие возможности для расширения жанровых рамок во многих сферах жизнедеятельности человека. Первые шаги смешения стилей были реализованы в ресторанном бизнесе: традиционные кухни разных стран мира потихоньку начали перетекать одна в другую. Затем популярность распростерлась не только на блюда, все чаще можно было увидеть и интерьер кухни в стиле фьюжн. После завоевания многочисленных ресторанов и кафе, неугомонный стиль хитросплетений переметнулся на разные сферы музыкального творчества и искусства.

    Довольно быстро экстравагантное направление нашло своих первых почитателей и в мире интерьерных воплощений, уверено заняв свою нишу среди стилей отрицающих строгие рамки и правила. Дизайн интерьера в стиле фьюжн во многом схож с эклектикой – оба эти направления приветствуют слияние эпох, культур, характеров. Их задачей не является создание чего-то принципиально нового, нужно лишь создать «вкусный» коктейль из уже придуманного и реализованного ранее. Но все же имеется зыбкая грань между этими двумя стилями. Эклектика призвана создавать уютный интерьер с взаимодополняющими элементами. А вот интерьер в стиле фьюжен приветствует контрастность, неожиданные сочетания и брызги ярких красок.

    Экспериментаторам по духу посвящается…

    Довольно часто решение оформить интерьер в стиле фьюжн приходит спонтанно, когда никак не получается определиться с главенствующим стилистическим направлением в доме. Тогда возникает желание поэкспериментировать и попытаться создать гармоничную композицию с разноплановыми акцентами. Иногда новая неординарная атмосфера начинает хозяев раздражать, вызывает желание систематизировать, выбросить все «выбивающееся» из общего ансамбля и аккуратно «подгрести все под одну гребенку».

    А проблема заключается в том, что именно этим людям интерьер квартиры в стиле фьюжн не подходит по характеру и мироощущению. Им желательно остановить свой выбор на более ровном и предсказуемом стиле – обратить внимание на кантри, хай-тек или модерн в интерьере.

    А кому же будет комфортно в доме, где аристократическая роскошь живописно переплетается с кричащей яркостью пластика и синтетики, а современные девайсы гордо соседствуют с бабушкиными антикварными часами с кукушкой?

    • Большая семья в маленькой квартире. В нашей стране довольно распространена ситуация, когда под одной крышей мирно проживает семейство, члены которого принадлежат к разным поколениям. И когда приходит черед обустраивать общую комнату в доме, часто возникает вопрос выбора стиля. Бабушкам и дедушкам хочется видеть вокруг себя то, что мысленно будет возвращать их в счастливые годы юности. Молодежь, как правило, тянется к функциональному hi-tech или минимализму. А Вам приходится лавировать между своими родителями и детьми. Рациональней всего это сделать, обустроив интерьер гостиной в стиле фьюжн – для каждого можно организовать свой уголок комфортного существования, гармонично переплетя их в единое целое.
    • Страстные коллекционеры и путешественники. Если Вы обожаете коллекционировать антикварные вещицы, цените раритетную мебель, но при этом предпочитаете жить в современной атмосфере – интерьер в стиле фьюжн станет лучшим решением для Вашего дома. При грамотно спроектированном дизайне, удачной отделке комнат, правильном подборе текстиля Вы сможете создать такую атмосферу, где всегда отыщется место и для винтажных аксессуаров, и для диковинных сувениров с заокеанских стран, и для модного журнального столика со стеклянной столешницей.
    • Смелые экспериментаторы. Любите импровизировать и творить? Почему бы не попытаться создать свой собственный дизайн – фьюжн дарит такое раздолье для фантазии, что шансов отыскать квартиру с похожей обстановкой практически не останется. Ваш интерьер будет совершенно уникален.

    Интерьер в стиле фьюжн – приступаем к ремонтным работам

    Решение принято: интерьер дома в стиле фюжн – это именно то, что Вам хотелось бы реализовать в своей слегка скучноватой атмосфере семейного гнездышка. Не стоит тешить себя иллюзиями, что это простое стилистическое направление, так как не нужно придерживаться никаких рамок. Да, действительно, строгих правил создания интерьера этого стиля нет, но есть догма, отходить от которой категорически нельзя – в доме должна царить гармония! На каких бы оттенках, материалах, текстурах и формах Вы бы не останавливали свой выбор, необходимо все время помнить об их грациозном звучании в интерьерной симфонии.

    Интерьер в стиле фьюжн должен пестреть яркими красками. Дизайнеры выделяют наиболее уместные оттенки:

    • Сочный бирюзовый;
    • Роскошный золотой;
    • Насыщенный красный;
    • Солнечный желтый;
    • Яркий оранжевый;
    • Нежный розовый;
    • Естественный зеленый.

    Не стоит ограничивать колористику стиля лишь этими цветами, список можно существенно расширить. Главное – не забывать о гармоничном сочетании, даже создавая контрастные композиции.

    Особенности отделки стен и потолка

    Интерьер в стиле фьюжн – это настоящий дизайнерский коктейль, а поэтому, приступая к отделочным работам, не забываем комбинировать материалы, фактуры, оттенки. Приветствуется зонирование комнат. Стены можно покрасить в разные цвета. Интересное решение: одну из стен обшить деревянными или пластиковыми панелями. Эффектно смотрится роспись вертикальных поверхностей, узор лучше выбирать простой и ритмичный.

    Еще до того, как приступить к отделке стен, нужно определиться с мебельным гарнитуром для комнаты. Если отдать предпочтение простой лаконичной мебели, то фон для нее нужно создать максимально насыщенным и красочным – броские узоры, широкие полосы, яркие цвета. Если же предметы гарнитура сами по себе являются стильным украшением и приковывают взгляд – расположите их на фоне светлых, не перенасыщенных рисунками, стен.

    Для отделки пола подойдет паркет или ламинат с оригинальным рисунком, не повторяющим фактуру дерева. Ковролин сочной оттеночной палитры с длинным ворсом – еще одно актуальное решение для интерьера в стиле fusion.

    Как и лофт в интерьере, фьюжн любит простор, много света и предполагает объединение нескольких разных комнат в единое помещение. Например, оптимальным вариантом является сливание столовой и кухни, гостиной и рабочего кабинета.

    Мебельный винегрет

    Чутье прекрасного и хороший вкус помогут воссоздать из несовместимых предметов интерьерный шедевр. Какими бы разными на первый взгляд не казались мебельные единицы, они подбираются по определенному критерию или сюжетному содержанию. Например, созвучны с морской тематикой, имеют схожие силуэтные линии, узоры или гармонично сочетающуюся оттеночную палитру. Если Вы не уверенны в собственных силах и творческих способностях, доверьте этот созидательный процесс дизайнерам, специализирующимся на интерьерах в стиле фьюжн.

    Уделите должное внимание освещению – света много не бывает. Рожковые люстры не совсем уместны в таких дизайнерских композициях. А вот многочисленные точечные светильники на потолке, стенах, мебели – отлично подчеркнут атмосферу свободы и неординарности. Дополнят картину торшеры, свечи в бронзовых подсвечниках, настенные бра. Оформляя интерьер в стиле фьюжн, не бойтесь экспериментировать, тщательно подбирайте все детали отделки, декора и не забывайте о чувстве меры, дабы не превратить свой дом в комиссионную лавочку. В шоппинг-клубе WESTWING так легко подобрать стильные аксессуары к любому интерьеру. Мы стремимся помогать Вам на каждом шагу совершенствования своего дома и профессиональными советами, и качественными товарами. Оставайтесь с нами!

    Безопасность | Стеклянная дверь

    Мы получаем подозрительную активность от вас или кого-то, кто пользуется вашей интернет-сетью. Подождите, пока мы подтвердим, что вы настоящий человек. Ваш контент появится в ближайшее время. Если вы продолжаете видеть это сообщение, напишите нам чтобы сообщить нам, что у вас возникли проблемы.

    Nous aider à garder Glassdoor sécurisée

    Nous avons reçu des activités suspectes venant de quelqu’un utilisant votre réseau internet. Подвеска Veuillez Patient que nous vérifions que vous êtes une vraie personne.Вотре содержание apparaîtra bientôt. Si vous continuez à voir ce message, veuillez envoyer un электронная почта à pour nous informer du désagrément.

    Unterstützen Sie uns beim Schutz von Glassdoor

    Wir haben einige verdächtige Aktivitäten von Ihnen oder von jemandem, der in ihrem Интернет-Netzwerk angemeldet ist, festgestellt. Bitte warten Sie, während wir überprüfen, ob Sie ein Mensch und kein Bot sind. Ihr Inhalt wird в Kürze angezeigt. Wenn Sie weiterhin diese Meldung erhalten, informieren Sie uns darüber bitte по электронной почте: .

    We hebben verdachte activiteiten waargenomen op Glassdoor van iemand of iemand die uw internet netwerk deelt. Een momentje geduld totdat, мы узнали, что u daadwerkelijk een persoon bent. Uw bijdrage zal spoedig te zien zijn. Als u deze melding blijft zien, электронная почта: om ons te laten weten dat uw проблема zich nog steeds voordoet.

    Hemos estado detectando actividad sospechosa tuya o de alguien con quien compare tu red de Internet. Эспера mientras verificamos que eres una persona real.Tu contenido se mostrará en breve. Si Continúas recibiendo este mensaje, envía un correo electrónico a para informarnos de que tienes problemas.

    Hemos estado percibiendo actividad sospechosa de ti o de alguien con quien compare tu red de Internet. Эспера mientras verificamos que eres una persona real. Tu contenido se mostrará en breve. Si Continúas recibiendo este mensaje, envía un correo electrónico a para hacernos saber que estás teniendo problemas.

    Temos Recebido algumas atividades suspeitas de voiceê ou de alguém que esteja usando a mesma rede.Aguarde enquanto confirmamos que Você é Uma Pessoa de Verdade. Сеу контексто апаресера эм бреве. Caso продолжить Recebendo esta mensagem, envie um email para пункт нет informar sobre o проблема.

    Abbiamo notato alcune attività sospette da parte tua o di una persona che condivide la tua rete Internet. Attendi mentre verifichiamo Che sei una persona reale. Il tuo contenuto verrà visualizzato a breve. Secontini visualizzare questo messaggio, invia un'e-mail all'indirizzo per informarci del проблема.

    Пожалуйста, включите куки и перезагрузите страницу.

    Это автоматический процесс. Ваш браузер в ближайшее время перенаправит вас на запрошенный контент.

    Подождите до 5 секунд…

    Перенаправление…

    Заводское обозначение: CF-102 / 683cf1adea7bf210.

    Ядерный синтез: WNA - Всемирная ядерная ассоциация

    (Обновлено в июне 2021 г.)

    • Термоядерная энергия открывает перспективу почти неисчерпаемого источника энергии для будущих поколений, но при этом представляет собой нерешенные пока инженерные задачи.
    • Основная задача состоит в том, чтобы достичь скорости тепла, излучаемой термоядерной плазмой, которая превышает скорость энергии, вводимой в плазму.
    • Основная надежда связана с реакторами токамаков и стеллараторами, которые удерживают дейтериево-тритиевую плазму магнитным способом.

    Сегодня многие страны в той или иной степени участвуют в исследованиях термоядерного синтеза, возглавляемые Европейским союзом, США, Россией и Японией, при этом активные программы также реализуются в Китае, Бразилии, Канаде и Корее.Первоначально исследования термоядерного синтеза в США и СССР были связаны с разработкой атомного оружия и оставались засекреченными до конференции «Атом для мира» в Женеве в 1958 году. После прорыва на советском токамаке в 1970-е годы термоядерные исследования стали «большой наукой». Но стоимость и сложность задействованных устройств возросли до такой степени, что международное сотрудничество стало единственным путем вперед.

    Термоядерный синтез приводит в действие Солнце и звезды, когда атомы водорода сливаются вместе, образуя гелий, и материя преобразуется в энергию.Водород, нагретый до очень высоких температур, превращается из газа в плазму, в которой отрицательно заряженные электроны отделены от положительно заряженных ядер атомов (ионов). Обычно слияние невозможно, потому что сильные электростатические силы отталкивания между положительно заряженными ядрами не позволяют им сблизиться достаточно близко друг к другу, чтобы столкнуться и произойти слияние. Однако, если условия таковы, что ядра могут преодолевать электростатические силы до такой степени, что они могут находиться на очень близком расстоянии друг от друга, тогда ядерная сила притяжения (которая связывает протоны и нейтроны в атомных ядрах) между ядрами перевешивает отталкивающую (электростатическую) силу, позволяя ядрам сливаться вместе.Такие условия могут возникать при повышении температуры, в результате чего ионы перемещаются быстрее и в конечном итоге достигают скорости, достаточно высокой, чтобы сблизить ионы достаточно близко друг к другу. Затем ядра могут сливаться, вызывая высвобождение энергии.

    Технология Fusion

    На Солнце мощные гравитационные силы создают подходящие условия для термоядерного синтеза, но на Земле их гораздо труднее достичь. Термоядерное топливо - различные изотопы водорода - должно быть нагрето до экстремальных температур порядка 50 миллионов градусов по Цельсию и должно оставаться стабильным при интенсивном давлении, а значит, достаточно плотным и ограниченным в течение достаточно длительного времени, чтобы ядра могли слиться.Целью программы исследований управляемого термоядерного синтеза является достижение «воспламенения», которое происходит, когда происходит достаточно реакций термоядерного синтеза, чтобы процесс стал самоподдерживающимся, с добавлением свежего топлива для его продолжения. После воспламенения возникает чистый выход энергии - примерно в четыре раза больше, чем при ядерном делении. По данным Массачусетского технологического института (MIT), количество производимой энергии увеличивается пропорционально квадрату давления, поэтому удвоение давления приводит к четырехкратному увеличению производства энергии.

    При современных технологиях реакция наиболее осуществима между ядрами двух тяжелых форм (изотопов) водорода - дейтерия (D) и трития (T). Каждое событие синтеза D-T высвобождает 17,6 МэВ (2,8 x 10 -12 джоулей по сравнению с 200 МэВ для деления U-235 и 3-4 МэВ для синтеза D-D). a По массе реакция синтеза D-T выделяет в четыре раза больше энергии, чем при делении урана. Дейтерий естественным образом встречается в морской воде (30 граммов на кубический метр), что делает его очень распространенным по сравнению с другими энергетическими ресурсами.Тритий в природе встречается только в следовых количествах (образуется космическими лучами) и является радиоактивным с периодом полураспада около 12 лет. Используемые количества могут быть получены в обычном ядерном реакторе или, в данном контексте, получены в термоядерной системе из лития. b Литий содержится в больших количествах (30 частей на миллион) в земной коре и в более слабых концентрациях в море.

    В термоядерном реакторе концепция состоит в том, что нейтроны, генерируемые в результате реакции синтеза D-T, будут поглощаться бланкетом, содержащим литий, который окружает активную зону.Затем литий превращается в тритий (который используется в качестве топлива для реактора) и гелий. Бланкет должен быть достаточно толстым (около 1 метра), чтобы замедлять нейтроны высокой энергии (14 МэВ). Кинетическая энергия нейтронов поглощается бланкетом, вызывая его нагрев. Тепловая энергия собирается теплоносителем (вода, гелий или эвтектика Li-Pb), протекающим через бланкет, и на термоядерной электростанции эта энергия будет использоваться для выработки электричества обычными методами. Если производится недостаточное количество трития, необходимо использовать какой-либо дополнительный источник, такой как использование реактора деления для облучения тяжелой воды или лития нейтронами, а посторонний тритий создает трудности при обращении, хранении и транспортировке.

    Трудность заключалась в разработке устройства, которое могло бы нагревать топливо D-T до достаточно высокой температуры и удерживать его достаточно долго, чтобы в реакциях синтеза выделялось больше энергии, чем используется для запуска реакции. Хотя в центре внимания находится реакция D-T, в долгосрочной перспективе возлагаются надежды на реакцию D-D, но для этого требуются гораздо более высокие температуры.

    В любом случае задача состоит в том, чтобы использовать тепло для нужд человека, в первую очередь для выработки электроэнергии. Плотность энергии реакций синтеза в газе намного меньше, чем для реакций деления в твердом топливе, и, как уже отмечалось, выход тепла на реакцию в 70 раз меньше.Следовательно, термоядерный синтез всегда будет иметь гораздо более низкую плотность мощности, чем ядерное деление, а это означает, что любой термоядерный реактор должен быть больше и, следовательно, более дорогостоящим, чем реактор деления с той же выходной мощностью. Кроме того, в ядерных реакторах деления используется твердое топливо, которое плотнее термоядерной плазмы, поэтому выделяемая энергия более концентрирована. Кроме того, энергия нейтронов от синтеза выше, чем от деления - 14,1 МэВ вместо примерно 2 МэВ, что создает серьезные проблемы для конструкционных материалов.

    В настоящее время изучаются два основных экспериментальных подхода: магнитное удержание и инерционное удержание. Первый метод использует сильные магнитные поля для сдерживания горячей плазмы. Во втором случае небольшая таблетка, содержащая термоядерное топливо, сжимается до чрезвычайно высокой плотности с помощью мощных лазеров или пучков частиц.

    Магнитное удержание

    В термоядерном синтезе с магнитным удержанием (MCF) сотни кубических метров D-T плазмы с плотностью менее миллиграмма на кубический метр удерживаются магнитным полем при давлении в несколько атмосфер и нагреваются до температуры термоядерного синтеза.

    Магнитные поля идеально подходят для удержания плазмы, потому что электрические заряды на разделенных ионах и электронах означают, что они следуют за линиями магнитного поля. Цель состоит в том, чтобы предотвратить контакт частиц со стенками реактора, поскольку это рассеивает их тепло и замедляет их работу. Наиболее эффективная магнитная конфигурация - тороидальная, в форме бублика, в которой магнитное поле изогнуто вокруг, образуя замкнутый контур. Для надлежащего ограничения на это тороидальное поле должна быть наложена перпендикулярная компонента поля (полоидальное поле).Результатом является магнитное поле с силовыми линиями, движущимися по спирали (винтовой) траектории, которая ограничивает и контролирует плазму.

    Существует несколько типов тороидальных систем удержания, наиболее важными из которых являются токамаки, стеллараторы и пинч-устройства с обращенным полем (RFP).

    В токамаке тороидальное поле создается серией катушек, равномерно расположенных вокруг тороидального реактора, а полоидальное поле создается системой горизонтальных катушек вне тороидальной магнитной структуры.Сильный электрический ток индуцируется в плазме с помощью центрального соленоида, и этот индуцированный ток также вносит вклад в полоидальное поле. В стеллараторе спиральные силовые линии образуются серией катушек, которые сами могут иметь спиралевидную форму. В отличие от токамаков, стеллараторы не требуют индуцирования тороидального тока в плазме. Устройства RFP имеют те же тороидальные и полоидальные компоненты, что и токамак, но ток, протекающий через плазму, намного сильнее, и направление тороидального поля в плазме меняется на противоположное.

    В токамаках и устройствах RFP ток, протекающий через плазму, также служит для ее нагрева до температуры около 10 миллионов градусов Цельсия. Кроме того, необходимы дополнительные системы нагрева для достижения температур, необходимых для плавления. В стеллараторах эти системы отопления должны обеспечивать всю необходимую энергию.

    Токамак ( тороидальная камера ее магнитная катушка - магнитная камера в форме тора) был разработан в 1951 году советскими физиками Андреем Сахаровым и Игорем Таммом.Токамаки работают с ограниченными параметрами, за пределами которых могут возникать внезапные потери удержания энергии (сбои), вызывающие большие тепловые и механические нагрузки на конструкцию и стены. Тем не менее, эта конструкция считается наиболее перспективной, и по всему миру продолжаются исследования различных токамаков.

    Также ведутся исследования по нескольким типам стеллараторов. Лайман Спитцер разработал и начал работу над первым термоядерным устройством - стелларатором - в лаборатории физики плазмы Принстона в 1951 году.Из-за сложности удержания плазмы стеллараторы перестали пользоваться популярностью до тех пор, пока методы компьютерного моделирования не позволили рассчитать точную геометрию. Поскольку стеллараторы не имеют тороидального плазменного тока, стабильность плазмы увеличивается по сравнению с токамаками. Поскольку горящую плазму легче контролировать и контролировать, стеллераторы обладают внутренним потенциалом для установившейся непрерывной работы. Недостатком является то, что стеллараторы из-за своей более сложной формы проектировать и строить намного сложнее, чем токамаки.

    Устройства

    RFP отличаются от токамаков главным образом пространственным распределением тороидального магнитного поля, меняющего знак на краю плазмы. Аппарат RFX в Падуе, Италия, используется для изучения физических проблем, возникающих в результате спонтанной реорганизации магнитного поля, которая является неотъемлемой особенностью этой конфигурации.

    Инерционное удержание

    В термоядерном синтезе с инерционным удержанием, который является новым направлением исследований, лазерные или ионные лучи очень точно фокусируются на поверхности мишени, которая представляет собой таблетку топлива D-T диаметром несколько миллиметров.Это нагревает внешний слой материала, который взрывается наружу, создавая движущийся внутрь фронт сжатия или имплозию, которая сжимает и нагревает внутренние слои материала. Ядро топлива может быть сжато в тысячу раз по сравнению с плотностью жидкости, что приведет к условиям, при которых может произойти синтез. Выделяющаяся при этом энергия будет нагревать окружающее топливо, которое также может подвергнуться плавлению, что приведет к цепной реакции (известной как воспламенение), поскольку реакция распространяется наружу через топливо. Время, необходимое для возникновения этих реакций, ограничено инерцией топлива (отсюда и название), но составляет менее микросекунды.До сих пор в большинстве работ по инерционному удержанию использовались лазеры.

    Недавняя работа в Институте лазерной инженерии Университета Осаки в Японии предполагает, что воспламенение может быть достигнуто при более низкой температуре с помощью второго очень интенсивного лазерного импульса, направляемого через золотой конус высотой миллиметра в сжатое топливо и синхронизируемого с пиком сжатия. Этот метод, известный как «быстрое зажигание», означает, что сжатие топлива отделено от образования горячих точек с зажиганием, что делает процесс более практичным.

    В Великобритании компания First Light Fusion, базирующаяся недалеко от Оксфорда, исследует инерционную термоядерную энергию (IFE), уделяя особое внимание технологии силовых драйверов с использованием подхода асимметричной имплозии. Помимо производства электроэнергии, компания рассматривает приложения для обработки материалов и химического производства.

    Национальный центр зажигания США (NIF) - это большое лазерное устройство для исследования термоядерного синтеза с инерционным удержанием в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в Калифорнии. Он фокусирует 192 мощных лазерных луча в небольшую цель за несколько миллиардных долей секунды, обеспечивая более 2 МДж ультрафиолетовой энергии и 500 ТВт пиковой мощности.

    Совершенно другая концепция, «Z-пинч» (или «дзета-пинч»), использует сильный электрический ток в плазме для генерации рентгеновских лучей, которые сжимают крошечный топливный цилиндр D-T.

    Магнитный синтез с намагниченной мишенью

    Термоядерный синтез с намагниченной мишенью (MTF), также называемый магнито-инерционным термоядерным синтезом (MIF), представляет собой импульсный подход к термоядерному синтезу, который сочетает в себе нагрев сжатия при инерционном удержании термоядерного синтеза с магнитным уменьшением теплопереноса и магнитно-усиленным альфа-нагревом термоядерного синтеза с магнитным удержанием. .

    В настоящее время проводятся эксперименты с рядом систем MTF, и в них обычно используется магнитное поле для удержания плазмы с нагревом под действием сжатия, обеспечиваемым лазерным, электромагнитным или механическим взрывом лайнера. В результате этого комбинированного подхода требуется более короткое время удержания плазмы, чем для магнитного удержания (от 100 нс до 1 мс, в зависимости от подхода MIF), что снижает потребность в стабилизации плазмы на длительные периоды. И наоборот, сжатие может быть достигнуто в течение более длительного времени, чем это характерно для инерционного удержания, что позволяет достичь сжатия с помощью механических, магнитных, химических или относительно маломощных лазерных драйверов.

    В настоящее время разрабатывается несколько подходов к исследованию MTF, включая эксперименты в Национальной лаборатории Лос-Аламоса, Национальной лаборатории Сандиа, Университете Рочестера и частных компаниях General Fusion и Helion Energy.

    Задачи НИОКР для MTF включают в себя вопрос о том, можно ли сформировать подходящую целевую плазму и нагреть ее до условий термоядерного синтеза, избегая при этом загрязнения лайнером, как при магнитном удержании и инерционном удержании. Из-за меньших требований к времени удержания и скорости сжатия, MTF использовался как более дешевый и более простой подход к исследованию этих проблем, чем традиционные проекты термоядерного синтеза.

    Гибридный сплав

    Синтез может также сочетаться с делением в так называемом гибридном ядерном синтезе, когда бланкет, окружающий активную зону, является подкритическим реактором деления. Реакция синтеза действует как источник нейтронов для окружающего бланкета, где эти нейтроны захватываются, что приводит к реакции деления. Эти реакции деления также будут производить больше нейтронов, тем самым способствуя дальнейшим реакциям деления в бланкете.

    Концепцию гибридного синтеза можно сравнить с системой, управляемой ускорителем (ADS), где ускоритель является источником нейтронов для сборки бланкета, а не реакциями ядерного синтеза (см. Страницу о ядерной энергии, управляемой ускорителем).Таким образом, бланкет гибридной термоядерной системы может содержать то же топливо, что и ADS - например, в качестве топлива можно использовать обильный элемент торий или долгоживущие тяжелые изотопы, присутствующие в отработанном ядерном топливе (из обычного реактора).

    Бланкет, содержащий топливо деления в гибридной термоядерной системе, не потребует разработки новых материалов, способных выдерживать постоянную бомбардировку нейтронами, тогда как такие материалы потребуются в бланкете «традиционной» термоядерной системы.Еще одним преимуществом гибридной системы является то, что термоядерной части не потребуется производить столько нейтронов, сколько (негибридный) термоядерный реактор, чтобы вырабатывать больше энергии, чем потребляется, поэтому термоядерный реактор промышленного масштаба в гибридной Система не обязательно должна быть такой же большой, как термоядерный реактор.

    Исследования Fusion

    Давняя шутка о термоядерном синтезе указывает на то, что с 1970-х годов до коммерческого использования термоядерной энергии всегда оставалось около 40 лет. Хотя в этом есть доля правды, было сделано много прорывов, особенно в последние годы, и в стадии разработки находится ряд крупных проектов, которые могут довести исследования до точки, в которой термоядерная энергия может быть коммерциализирована.

    Было построено несколько токамаков , в том числе Joint European Torus (JET) и сферический токамак Mega Amp (MAST) в Великобритании и термоядерный реактор для испытаний токамаков (TFTR) в Принстоне в США. Проект ИТЭР (Международный термоядерный экспериментальный реактор), который в настоящее время строится в Кадараше, Франция, станет крупнейшим токамаком, когда он заработает в 2020-х годах. Китайский испытательный реактор термоядерного синтеза (CFETR) - это токамак, который, как сообщается, больше, чем ИТЭР, и должен быть завершен в 2030 году.Тем временем он запускает свой экспериментальный усовершенствованный сверхпроводящий токамак (EAST). В Великобритании Tokamak Energy ввела в эксплуатацию и продолжает развивать свой токамак ST40.

    Также было проведено много исследований на стеллараторах . Большое из них, Большое спиральное устройство в Японском национальном институте исследований термоядерного синтеза, начало работать в 1998 году. Оно используется для изучения наилучшей магнитной конфигурации для удержания плазмы. На территории Института физики плазмы Института Макса Планка в Германии в Гархинге исследования, проводившиеся на Wendelstein 7-AS в период с 1988 по 2002 год, продолжаются на Wendelstein 7-X, построенном в течение 19 лет на территории Института Макса Планка в Грайфсвальде. и пущена в конце 2015 года.Другой стелларатор, TJII, работает в Мадриде, Испания. В США в Принстонской лаборатории физики плазмы, где в 1951 году были построены первые стеллараторы, строительство стелларатора NCSX было прекращено в 2008 году из-за перерасхода средств и отсутствия финансирования. 2 .

    Также были достигнуты значительные успехи в исследованиях инерционной энергии термоядерного синтеза (IFE). Строительство Национального центра зажигания (NIF) стоимостью 7 миллиардов долларов в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL), финансируемого Национальным управлением ядерной безопасности, было завершено в марте 2009 года.Laser Mégajoule (LMJ) во французском регионе Бордо начал работу в октябре 2014 года. Оба предназначены для доставки за несколько миллиардных долей секунды почти двух миллионов джоулей световой энергии к целям размером в несколько миллиметров. Основная цель как NIF, так и LMJ - это исследования в поддержку соответствующих программ ядерных вооружений обеих стран.

    ИТЭР

    В 1985 году Советский Союз предложил построить токамак следующего поколения совместно с Европой, Японией и США. Сотрудничество было налажено под эгидой Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ).Между 1988 и 1990 годами были разработаны первые проекты Международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР, что также означает «путь» или «путешествие» на латыни) с целью доказать, что термоядерный синтез может производить полезную энергию. В 1992 году четыре стороны договорились о дальнейшем сотрудничестве в области инженерного проектирования ИТЭР. Канада и Казахстан также участвуют через Евратом и Россию соответственно.

    Шесть лет спустя Совет ИТЭР одобрил первый комплексный проект термоядерного реактора, основанный на хорошо известных физике и технологиях, с ценой в 6 миллиардов долларов.Затем США решили выйти из проекта, вынудив сократить расходы на 50% и провести редизайн. Результатом стал усовершенствованный токомак ITER Fusion Energy (ITER-FEAT) - первоначально предполагалось, что он будет стоить 3 миллиарда долларов, но все же достигнет целевых показателей самоподдерживающейся реакции и чистого прироста энергии. Предполагаемого прироста энергии вряд ли будет достаточно для электростанции, но он должен продемонстрировать осуществимость.

    В 2003 году США вновь присоединились к проекту, и Китай также объявил о своем присоединении. После зашедшего в тупик обсуждения в середине 2005 г. шесть партнеров согласились разместить ИТЭР в Кадараше на юге Франции.Сделка предполагала крупные уступки Японии, которая выдвинула Роккашо в качестве предпочтительного участка. Европейский союз (ЕС) и Франция внесут половину общей стоимости проекта в 12,8 млрд евро, а другие партнеры - Япония, Китай, Южная Корея, США и Россия - внесут по 10% каждый. Япония предоставит много высокотехнологичных компонентов, разместит установку для испытаний материалов стоимостью 1 миллиард евро - Международный центр по облучению термоядерных материалов (IFMIF) - и получит право разместить последующий демонстрационный термоядерный реактор.Индия стала седьмым членом консорциума ИТЭР в конце 2005 года. В ноябре 2006 года семь членов - Китай, Индия, Япония, Россия, Южная Корея, США и Европейский Союз - подписали соглашение о реализации ИТЭР. Общая стоимость ИТЭР мощностью 500 МВт составляет примерно половину за десятилетнее строительство и половину за 20 лет эксплуатации.

    Работы по подготовке площадки в Кадараше начались в январе 2007 года. Первый бетон для зданий был залит в декабре 2013 года. Эксперименты должны были начаться в 2018 году, когда будет использоваться водород, чтобы избежать активации магнитов, но теперь это ожидается в 2025 году.Первая плазма D-T ожидается не раньше 2035 года. ИТЭР велик, потому что время удержания увеличивается с размером куба машины. Вакуумный сосуд будет иметь диаметр 19 м, высоту 11 м и вес более 5000 тонн.

    Целью ИТЭР является работа с тепловой мощностью плазмы 500 МВт (в течение не менее 400 секунд непрерывно) при потребляемой мощности нагрева плазмы менее 50 МВт. Электроэнергия на ИТЭР производиться не будет.

    Ассоциированным предприятием CEA в Кадараше является WEST, ранее называвшееся Tore Supra, которое предназначено для тестирования компонентов прототипа и ускорения их разработки для ИТЭР.Основное внимание уделяется структуре дивертора для удаления гелия, проверке долговечности используемых вольфрамовых материалов.

    Ожидается, что демонстрационная электростанция мощностью 2 ГВт, известная как Demo, будет демонстрировать крупномасштабное производство электроэнергии на постоянной основе. Предполагалось, что концептуальный проект Demo будет завершен к 2017 году, строительство начнется примерно в 2024 году, а первая фаза эксплуатации начнется с 2033 года. С тех пор проект был отложен, а строительство запланировано на период после 2040 года.

    JET

    В 1978 году Европейское сообщество (Евратом, Швеция и Швейцария) запустило в Великобритании проект Joint European Torus (JET). JET - крупнейший токамак, действующий сегодня в мире. Аналогичный токамак, JT-60, работает в Naka Fusion Institute Японского агентства по атомной энергии в Японии, но только JET имеет возможности использовать топливо D-T.

    После судебного спора с Евратомом в декабре 1999 года международный контракт JET закончился, и Управление по атомной энергии Соединенного Королевства (UKAEA) взяло на себя управление JET от имени своих европейских партнеров.С этого времени экспериментальная программа JET координируется сторонами Европейского соглашения о развитии термоядерного синтеза (EFDA). c JET эксплуатируется Центром исследований термоядерного синтеза в Калхэме UKAEA, членом консорциума EUROfusion.

    JET произвел свою первую плазму в 1983 году и стал первым экспериментом по производству контролируемой термоядерной энергии в ноябре 1991 года, хотя и с большим потреблением электроэнергии. В плазме D-T с использованием устройства было достигнуто до 16 МВт термоядерной мощности в течение одной секунды и 5 МВт постоянной мощности, от 24 МВт мощности, введенной в ее систему нагрева, и проводится множество экспериментов для изучения различных схем нагрева и других методов.JET был очень успешен в использовании методов удаленного обращения в радиоактивной среде для модификации внутренней части устройства и показал, что дистанционное обслуживание термоядерных устройств является реалистичным.

    JET - ключевое устройство в подготовке к ИТЭР. В последние годы он был значительно модернизирован для тестирования физических и технических систем плазмы ИТЭР. В JET планируются дальнейшие усовершенствования с целью превышения рекордной мощности термоядерного синтеза в будущих экспериментах D-T. Компактное устройство - сферический токамак Mega Amp Spherical Tokamak (MAST) - было разработано вместе с JET в Калхэме, частично для обслуживания проекта ITER, и в настоящее время поэтапно реализуется масштабный проект MAST Upgrade для увеличения мощности нейтрального луча с 5 до 12.5 МВт и энергия, вкладываемая в плазму от 2,5 до 30 МДж. MAST Upgrade направлен на разработку системы выпуска плазмы или дивертора, способной выдерживать интенсивные силовые нагрузки, создаваемые термоядерными реакторами промышленного размера. Он получил первую плазму в октябре 2020 года.

    В 2019 году правительство Великобритании выделило 22 миллиона фунтов стерлингов в течение четырех лет на концептуальный дизайн сферического токамака для производства энергии (STEP) в Калхэме. Технические цели STEP: обеспечение прогнозируемой чистой электроэнергии мощностью более 100 МВт; использовать термоядерную энергию помимо производства электроэнергии; обеспечить самообеспеченность тритием; квалифицировать материалы и компоненты в соответствующих условиях термоядерного нейтронного потока; и разработать реальный путь к доступным затратам в течение всего жизненного цикла.СТЭП планируется завершить в 2040 году.

    Токамак Энергия

    Tokamak Energy в Великобритании - частная компания, разрабатывающая сферический токамак, и надеется коммерциализировать его к 2030 году. Компания выросла из лаборатории Калхэма, где находится JET, и ее технология основана на высокотемпературных сверхпроводящих магнитах, которые позволяют для относительно маломощных и малогабаритных устройств, но с высокой производительностью и потенциально широко распространенным коммерческим развертыванием. Его первый токамак с исключительно ВТСП магнитами - ST25 HTS, второй реактор Tokamak Energy - продемонстрировал непрерывную плазму в течение 29 часов во время летней научной выставки Королевского общества в Лондоне в 2015 году, что стало мировым рекордом.

    Следующий реактор - ST40 в Милтон-парке в Оксфордшире, на котором первая плазма была получена в апреле 2017 года. После ввода в эксплуатацию дополнительных магнитных катушек он обеспечил температуру плазмы 15 миллионов градусов Цельсия в 2018 и 2019 годах. Главный исполнительный директор Tokamak Energy Дэвид Кингхэм сказал: «ST40 разработан для достижения температуры 100 миллионов градусов Цельсия и десятикратного снижения энергетической безубыточности». Компания работает с Принстонской лабораторией физики плазмы над сферическими токамаками и с Центром науки о плазме и термоядерном синтезе Массачусетского технологического института над ВТСП магнитами.В июле 2020 года министерство бизнеса, энергетики и промышленной стратегии Великобритании (BEIS) выделило ему 10 миллионов фунтов стерлингов в рамках правительственного проекта усовершенствованного модульного реактора. Эти средства пойдут на основные разработки в области высокотемпературных сверхпроводящих магнитов (ВТСП) и технологий системы вытяжки плазмы (дивертора). Дивертор должен выдерживать высокие уровни тепла и бомбардировки частицами при удалении примесей и отходов из системы. Он нацелен на создание прототипа для подачи электроэнергии в сеть к 2030 году.

    KSTAR

    KSTAR (корейский сверхпроводящий токамак-реактор) в Национальном исследовательском институте термоядерного синтеза (NFRI) в Тэджоне произвел свою первую плазму в середине 2008 года. Это пилотная установка для ИТЭР, предполагающая активное международное сотрудничество. Он будет спутником ИТЭР на этапе эксплуатации ИТЭР с начала 2020-х годов. Токамак с большим радиусом 1,8 метра является первым, в котором используются сверхпроводящие магниты из Nb3Sn, тот же материал, который будет использоваться в проекте ИТЭР. Первым этапом его развития до 2012 года было подтверждение базовых технологий эксплуатации и получение импульсов плазмы длительностью до 20 секунд.На втором этапе разработки (2013–2017 годы) KSTAR был модернизирован для изучения длинных импульсов продолжительностью до 300 секунд в режиме H (цель 100 секунд была в 2015 году) и перехода в высокопроизводительный режим AT. В конце 2016 года он достиг 70 секунд в режиме высокопроизводительной плазменной резки, что является мировым рекордом. Кроме того, исследователям KSTAR также удалось создать альтернативный усовершенствованный режим работы плазмы с внутренним транспортным барьером (ITB). Это резкий градиент давления в ядре плазмы из-за усиленного удержания плазмы в ядре.В NFRI заявили, что это первая операция ITB, выполненная в сверхпроводящем устройстве при минимальной мощности нагрева. KSTAR Phase 3 (2018-2023 гг.) Направлен на разработку высокоэффективных технологий в режиме AT с длительными импульсами. На этапе 4 (2023–2025 гг.) Будут протестированы известные технологии, связанные с ДЕМО. Устройство не может работать с тритием, поэтому не будет использовать топливо D-T.

    Токамак K-DEMO

    В сотрудничестве с Принстонской лабораторией физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики США в Нью-Джерси и Южнокорейским Национальным научно-исследовательским институтом термоядерного синтеза (NFRI) K-DEMO призван стать следующим шагом на пути к коммерческим реакторам ИТЭР и станет первым завод, который фактически вносит электроэнергию в электрическую сеть.Согласно PPPL, он будет генерировать «около 1 миллиарда ватт энергии в течение нескольких недель подряд», что намного больше, чем цель ИТЭР по выработке 500 миллионов ватт в течение 500 секунд к концу 2020-х годов. Ожидается, что K-DEMO будет иметь токамак большого радиуса диаметром 6,65 м и модуль тестового бланкета в рамках НИОКР по разведению DEMO. Министерство образования, науки и технологий планирует инвестировать в проект около 1 триллиона вон (941 миллион долларов США). Около 300 миллиардов вон из этих расходов уже профинансированы.Правительство ожидает, что на первом этапе проекта будет задействовано около 2400 человек, который продлится в течение 2016 года. Ожидается, что у K-DEMO будет начальный этап эксплуатации примерно с 2037 по 2050 год для разработки компонентов для второго этапа, который будет производить электроэнергию.

    ВОСТОК

    В Китае экспериментальный усовершенствованный сверхпроводящий токамак (EAST) Института физических наук Хэфэй Китайской академии наук произвел водородную плазму при температуре 50 миллионов градусов Цельсия и удерживал ее в течение 102 секунд в 2017 году.В ноябре 2018 года она достигла отметки 100 миллионов градусов Цельсия за 10 секунд, потребляя 10 МВт электроэнергии. В июле 2020 года EAST достигла полностью неиндуктивной, управляемой током, установившейся плазмы в течение более 100 секунд, что было заявлено как прорыв со значительными последствиями для будущего Китайского испытательного реактора Fusion Engineering (CFETR). В мае 2021 года он установил новый мировой рекорд по достижению температуры плазмы 120 миллионов градусов Цельсия за 101 секунду. Эксперимент также показал температуру плазмы 160 миллионов градусов по Цельсию, продолжительностью 20 секунд.

    TFTR

    В США с 1982 по 1997 год в Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) работал реактор Tokamak Fusion Test Reactor. DT. В следующем году TFTR произвел 10,7 МВт управляемой термоядерной мощности - рекорд по тем временам. TFTR установил и другие рекорды, в том числе достижение температуры плазмы 510 миллионов градусов по Цельсию в 1995 году.Однако он не достиг своей цели по безубыточной энергии термоядерного синтеза (когда потребляемая энергия не превышает количество произведенной термоядерной энергии), но достиг всех своих целей проектирования аппаратного обеспечения, тем самым внося существенный вклад в развитие ИТЭР. .

    АЛКАТОР

    В Массачусетском технологическом институте (MIT) с 1970-х годов серия небольших торовых реакторов с сильным магнитным полем ALCATOR (Alto Campus Torus) работает по принципу достижения высокого давления плазмы как пути к длительному удержанию плазмы.Утверждается, что Alcator C-Mod обладает самым высоким магнитным полем и самым высоким давлением плазмы среди всех термоядерных реакторов и является крупнейшим университетским термоядерным реактором в мире. Работал с 1993 по 2016 год. В сентябре 2016 года он достиг давления плазмы 2,05 атмосферы при температуре 35 миллионов градусов по Цельсию. Плазма производила 300 триллионов термоядерных реакций в секунду и имела центральную напряженность магнитного поля 5,7 тесла. Он пропускал 1,4 миллиона ампер электрического тока и обогревался мощностью более 4 МВт.Реакция протекала в объеме примерно 1 кубический метр, а плазма длилась две секунды. После достижения рекордных показателей для термоядерного реактора государственное финансирование прекратилось.

    Увеличенная версия, которую планируется построить в подмосковном Триоцке в сотрудничестве с Курчатовским институтом, - «Игнитор» с тором диаметром 1,3 м.

    Большое спиральное устройство - стелларатор

    Большое спиральное устройство (LHD) Японского национального института термоядерных исследований в Токи, префектура Гифу, было крупнейшим в мире стелларатором.LHD произвел свою первую плазму в 1998 году и продемонстрировал свойства удержания плазмы, сравнимые с другими крупными термоядерными устройствами. Он достиг ионной температуры 13,5 кэВ (около 160 миллионов градусов) и накопленной энергии плазмы 1,44 миллиона джоулей (МДж).

    Wendelstein 7-X стелларатор

    После года испытаний это началось в конце 2015 года, и гелиевая плазма ненадолго достигла отметки около одного миллиона градусов по Цельсию. В 2016 году он перешел на использование водорода и, используя 2 МВт, достиг температуры плазмы 80 миллионов градусов по Цельсию за четверть секунды.W7-X является крупнейшим в мире стелларатором, и планируется, что он будет работать непрерывно до 30 минут. Это стоило 1 миллиард евро (1,1 миллиарда долларов).
    Несколько хороших диаграмм есть в статье Business Insider Australia о Wendelstein 7-X.

    Стелларатор Гелиак-1

    В австралийском исследовательском центре плазменного синтеза при Австралийском национальном университете стелларатор H-1 проработал несколько лет, а в 2014 году был значительно модернизирован. H-1 имеет доступ к широкому спектру конфигураций плазмы и позволяет исследовать идеи для улучшения магнитной конструкции термоядерных электростанций, которые последуют за ИТЭР.

    National Ignition Facility - лазер

    Самая мощная в мире установка для лазерного синтеза, Национальная установка зажигания (NIF) стоимостью 4 миллиарда долларов в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL), была завершена в марте 2009 года. Используя свои 192 лазерных луча, NIF может производить более чем в 60 раз больше энергии. любой предыдущей лазерной системы к своей цели e . В июле 2012 года LLNL объявила, что в «историческом рекордном лазерном выстреле лазерная система NIF из 192 лучей обеспечила более 500 ТВт пиковой мощности и 1 луч.85 мегаджоулей (МДж) ультрафиолетового лазерного излучения на цель (диаметром 2 мм) "за несколько триллионных долей секунды. Сообщалось, что в сентябре 2013 года в NIF впервые количество энергии, высвобождаемой в результате реакции синтеза, превысило количество энергии, поглощаемой топливом, но не количества, поставляемого гигантскими лазерами. В опубликованной в 2014 году публикации говорится, что было выделено 17 кДж.

    Более ранний мощный лазер в LLNL, Nova, был построен в 1984 году с целью обеспечения зажигания.Nova не смогла этого сделать и была закрыта в 1999 году, но предоставила важные данные, которые привели к созданию NIF. Nova также собрала значительные объемы данных по физике материи высокой плотности, которые полезны как для исследований в области термоядерной энергии, так и для исследования ядерного оружия.

    В связи с NIF, LLNL разрабатывает лазерный инерционный термоядерный двигатель (LIFE), гибридную термоядерную систему, в которой нейтроны, возникающие в результате лазерного термоядерного синтеза, будут приводить в движение субкритический бланкет ядерного деления для выработки электричества. Бланкет будет содержать либо обедненный уран; отработанное ядерное топливо; природный уран или торий; или плутоний-239, второстепенные актиниды и продукты деления из переработанного отработанного ядерного топлива 4 .

    Лазер мегаджоуль

    Между тем Французская комиссия по атомной энергии (Commissariat à l'énergie atomique, CEA) с 2014 года эксплуатирует лазер аналогичного размера - Laser Mégajoule (LMJ) - недалеко от Бордо. несколько миллиардных долей секунды, сконцентрированные на маленькой мишени из дейтерия и трития. Опытный образец лазера Ligne d'Integration Laser (LIL) был введен в эксплуатацию в 2003 году.

    SG-II

    Китайская национальная лаборатория мощных лазеров и физики, связанная с Китайской академией наук, проводит эксперимент по инерционному удержанию лазера в Шанхае - восьмилучевую лазерную установку Shenguang-II (SG-II), аналогичную Национальной установке зажигания. в США и Laser Mégajoule во Франции.Это единственная в Китае мощная лазерная установка на неодимовом стекле с активным зондирующим светом. В 2005 году был добавлен девятый луч, что расширило возможности для исследований в области термоядерного синтеза. Объект SG-II является международной демонстрационной базой Китая в области мощных лазерных технологий.

    Лазеры PETAL и HiPER

    Лазерная установка Petawatt Aquitaine Laser (PETAL) - это высокоэнергетический многопетаваттный лазер (энергия 3,5 кДж с продолжительностью от 0,5 до 5 пс), строящийся недалеко от Бордо, на том же месте, что и LIL.PETAL будет совместно с LIL, чтобы продемонстрировать физику и лазерную технологию быстрого зажигания. Первые эксперименты ожидаются в 2012 году.

    Центр исследования энергии лазеров высокой мощности (HiPER) разрабатывается с целью развития исследований, запланированных в рамках проекта PETAL. HiPER будет использовать лазер с длинными импульсами (в настоящее время оценивается в 200 кДж) в сочетании с лазером с короткими импульсами 70 кДж. Трехлетний подготовительный этап, начавшийся в 2008 году, предусматривает прямое финансирование или обязательства в натуральной форме на сумму около 70 миллионов евро от нескольких стран.Планируется, что этап рабочего проектирования начнется в 2011 году, а шестилетний этап строительства, возможно, начнется к 2014 году.

    Z станок

    Аппарат Z, которым управляет Sandia National Laboratories, является крупнейшим рентгеновским генератором в мире. Как и NIF, объект был построен в рамках национальной программы управления запасами, которая направлена ​​на поддержание запасов ядерного оружия без необходимости проведения полномасштабных испытаний.

    Условия для плавления достигаются путем прохождения мощного электрического импульса f (продолжительностью менее 100 наносекунд) через набор тонких вольфрамовых проволок внутри металлического хохльраума г .Проволока превращается в плазму и испытывает сжатие («Z-пинч»), заставляя испаренные частицы сталкиваться друг с другом, создавая интенсивное рентгеновское излучение. Крошечный цилиндр, содержащий термоядерное топливо, помещенный внутри хольраума, поэтому будет сжат рентгеновскими лучами, что позволит осуществить термоядерный синтез.

    В 2006 году машина Z достигла температуры более 2 миллиардов градусов, что на 6 значительно выше температуры, необходимой для термоядерного синтеза, и теоретически достаточно высокой, чтобы обеспечить ядерный синтез водорода с более тяжелыми элементами, такими как литий или бор.

    Прочие термоядерные проекты

    Многие другие проекты термоядерного синтеза находятся на разных стадиях разработки.

    Локхид CFR . Lockheed Martin на своих так называемых «скунсовых заводах» разрабатывает компактный термоядерный реактор (CFR), который использует обычную плазму D-T в вакуумированной защитной оболочке, но ограничивает ее по-другому. Вместо ограничения плазмы внутри трубчатых колец серия сверхпроводящих катушек будет генерировать новую геометрию магнитного поля, в которой плазма удерживается в более широких пределах всей реакционной камеры.Энергия поступает за счет радиочастотного нагрева. Сверхпроводящие магниты внутри катушек будут генерировать магнитное поле вокруг внешней границы камеры. Цель состоит в том, чтобы давление плазмы было таким же большим, как и давление удержания при достаточно высокой температуре для воспламенения и получения полезной энергии. Теплообменники в стенке реактора будут передавать энергию газовой турбине. Он перешел к эксперименту по магнитному удержанию ионов, но ему предстоит пройти некоторый путь до любого прототипа, который, как они утверждают, будет намного меньше, чем традиционные конструкции, такие как токамак ИТЭР.

    Национальное агентство Италии по новым технологиям, энергетике и устойчивому экономическому развитию (ENEA) разрабатывает небольшой реактор-токамак под названием Ignitor . В соответствии с итальянско-российским соглашением, подписанным в мае 2010 года, реактор будет собран в Италии и установлен в Троицком институте инноваций и термоядерных исследований (ТРИНИТИ) под Москвой при Курчатовском институте 7 .

    Альтернативой использованию мощных лазеров для термоядерного синтеза с инерционным удержанием является « синтез тяжелых ионов », в котором высокоэнергетические частицы из ускорителя фокусируются с помощью магнитных полей на термоядерную мишень.Ускоритель NDCX-II (Neutralized Drift Compression Experiment II) используется для экспериментов по синтезу тяжелых ионов с 2012 года в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли. Его расширяют для доставки коротких интенсивных импульсов ионных пучков с кинетической энергией 1,2 МэВ. Эксперименты по физике высоких плотностей энергии (HEDP) с лабораторной плазмой - растущая часть физики инерционной термоядерной энергии (IFE).

    LPP Fusion (Lawrenceville Plasma Physics) - американское предприятие, разрабатывающее анейтронный синтез с использованием устройства фокусировки плотной плазмы (DPF или focus fusion ) и водородно-борного топлива.Водород и бор (B-11) в виде плазмы сливаются при высокой температуре, образуя импульсный пучок ядер гелия без испускания нейтронов. (Бор и водород объединяются, образуя кратковременный промежуточный атом углерода-12, который быстро распадается на три альфа-частицы.) Этот заряженный пучок ионов высокой энергии генерирует электричество, проходя через ряд катушек, похожих на трансформатор, с эффективностью 80%. . Баланс энергии - это побочные рентгеновские лучи, которые улавливаются множеством фотоэлектрических рецепторов.LPP Fusion достиг энергии электронов 400 кэВ.

    Другое направление исследований термоядерного синтеза с использованием лазеров также включает синтез водорода и бора-11 (HB11) для получения ядер гелия, которые продолжают цепную реакцию бора. Один лазер генерирует мощное магнитное ограничивающее поле в катушке, чтобы задержать реакцию синтеза на небольшой площади в течение наносекунды, в то время как второй, более мощный лазер, запускает процесс ядерного синтеза. Первые испытания термоядерного синтеза HB11 в пражской лазерной системе Asterix с использованием высокоэнергетических йодных лазеров дали больше энергии, чем необходимо для запуска процесса термоядерного синтеза.

    Его разрабатывает

    HB11 Energy в Австралии, цель которого - использовать нетепловую лазерную технологию для сплавления водорода и бора-11. Наносекундный лазерный импульс запускает реакцию синтеза H-B, затем второй лазер и емкостная катушка создают магнитное поле в килотесла, чтобы увеличить выход реакции. Этот шаг сейчас находится в центре внимания исследований. Выход дополнительно увеличивается за счет «лавинообразной» или цепной реакции с образованием ядер гелия, которые захватываются заряженной сферой диаметром не менее двух метров для непосредственного производства электричества, без какого-либо парового контура.Альфа-частицы с энергией 2,9 МэВ представляют до 300 кВтч энергии на 15 мг топлива HB11.

    Устройство Polywell («многогранник» в сочетании с «потенциальной ямой») состоит из магнитных катушек, расположенных в многогранной конфигурации с шести сторон, образующих куб. Облако электронов ограничено в середине устройства, чтобы иметь возможность ускорять и удерживать положительные ионы, подлежащие слиянию. Эта концепция электростатического удержания отличается от традиционного магнитного удержания, поскольку поля не должны удерживать ионы - только электроны.EMC2 Fusion Development Corporation изучает концепцию Polywell и рассматривает водород и бор как топливо для анейтронного синтеза. Это последовало за несколькими годами разработки ВМС США с использованием дейтериевого топлива.

    General Fusion - одна из нескольких частных попыток разработать коммерческую термоядерную электростанцию. Подход компании для синтеза намагниченной мишени (MTF) генерирует компактную тороидную плазму в инжекторе, содержащую и сжимающую ее с помощью магнитного поля, прежде чем инжектировать ее в камеру сферического сжатия.В камере находится жидкий свинцово-литиевый лайнер, который накачивается для создания вихря, в который впрыскивается плазменная мишень. Синхронизированная группа поршней, срабатывающих одновременно, создает сферическую волну сжатия в жидком металле, сжимая плазменную мишень и нагревая ее до состояния термоядерного синтеза. Основанная в Канаде в 2002 году, General Fusion финансируется синдикатом частных инвесторов, компаний венчурного капитала в области энергетики, государственных инвестиционных фондов и канадского государственного фонда Sustainable Development Technology Canada (SDTC).О дополнительном государственном гранте было объявлено в октябре 2018 года из Стратегического инновационного фонда. Компания продемонстрировала вехи, в том числе создание намагниченной плазмы сферомака на 200-300 эВ и удержание их на срок более 500 мкс.

    Большая часть текущих работ по МОГ основана на программах Курчатовского института атомной энергии под руководством Е.П. Велихова, примерно в 1970 году. Это вдохновило проект LINUS в Лаборатории военно-морских исследований в США, а затем проект быстрого лайнера в США. Лос-Аламос.

    General Atomics эксплуатирует токамак DIII-D в Сан-Диего для Министерства энергетики США с конца 1980-х годов. Он направлен на создание научной основы для оптимизации подхода токамаков к производству термоядерной энергии.

    Холодный синтез

    В марте 1989 года были сделаны впечатляющие заявления о другом подходе, когда два исследователя из США (Стэнли Понс) и Великобритании (Мартин Флейшманн) заявили, что достигли термоядерного синтеза в простом настольном аппарате, работающем при комнатной температуре.«N-Fusion», или «холодный синтез», включает электролиз тяжелой воды с использованием палладиевых электродов, на которых ядра дейтерия, как говорят, концентрируются с очень высокой плотностью. Исследователи утверждали, что выделяется тепло, которое можно объяснить только ядерными процессами, а также побочные продукты синтеза, включая гелий, тритий и нейтроны. Однако другим экспериментаторам не удалось воспроизвести это, и большая часть научного сообщества больше не считает это реальным явлением.

    Ядерные реакции низких энергий (LENR)

    Инициированные заявлением о «холодном синтезе», исследования на уровне нанотехнологий продолжаются по низкоэнергетическим ядерным реакциям (LENR), которые, по-видимому, используют слабые ядерные взаимодействия (а не сильные взаимодействия, как в ядерном делении или синтезе) для создания низкоэнергетических нейтронов. с последующими процессами захвата нейтронов, приводящими к изотопному изменению или трансмутации, без испускания сильного мгновенного излучения.Эксперименты LENR включают проникновение водорода или дейтерия через каталитический слой и реакцию с металлом. Исследователи сообщают, что выделяемая энергия, хотя и на любой воспроизводимой основе, очень немногим больше, чем вводится. Основным практическим примером является порошок водорода и никеля, который, очевидно, дает больше тепла, чем можно объяснить с помощью каких-либо химических оснований.

    Правительство Японии спонсирует исследования LENR - в частности, проект водородной энергетики из нанометаллов (MHE) - через свою Организацию по развитию новой энергии и промышленных технологий (NEDO), и Mitsubishi также принимает активное участие в исследованиях.В течение 2015–2019 годов Google профинансировал 30 исследователей в трех проектах и ​​не нашел доказательств того, что LENR возможен, но они добились определенных успехов в методах измерения и материаловедения. Были некоторые признаки того, что два проекта, связанных с палладием, заслуживают дальнейшего изучения.

    Оценка мощности термоядерного синтеза

    Использование термоядерных электростанций могло бы существенно снизить воздействие на окружающую среду растущего мирового спроса на электроэнергию, поскольку, как и ядерная энергия деления, они не будут способствовать кислотным дождям или парниковому эффекту.Термоядерная энергия может легко удовлетворить потребности в энергии, связанные с продолжающимся экономическим ростом, с учетом доступности топлива. Не существует опасности реакции неконтролируемого термоядерного синтеза, поскольку это невозможно по сути, и любая неисправность приведет к быстрому останову установки.

    Однако, хотя термоядерный синтез не приводит к образованию долгоживущих радиоактивных продуктов, а несгоревшие газы можно обрабатывать на месте, возникнет краткосрочная и среднесрочная проблема с радиоактивными отходами из-за активации конструкционных материалов.Некоторые материалы компонентов станут радиоактивными в течение срока службы реактора из-за бомбардировки нейтронами высокой энергии и в конечном итоге станут радиоактивными отходами. Объем таких отходов был бы аналогичен соответствующему объему от реакторов деления. Однако долговременная радиотоксичность отходов термоядерного синтеза будет значительно ниже, чем токсичность актинидов в отработанном топливе ядерного деления, и с отходами продуктов активации следует обращаться во многом так же, как и с отходами реакторов деления, проработавших несколько лет. 8 .

    Есть и другие проблемы, в основном связанные с возможным выбросом трития в окружающую среду. Он радиоактивен, и его очень трудно удерживать, поскольку он может проникать в бетон, резину и некоторые марки стали. Как изотоп водорода, он легко включается в воду, что делает воду слаборадиоактивной. При периоде полураспада около 12,3 года присутствие трития остается угрозой для здоровья в течение примерно 125 лет после его образования в виде газа или воды, если оно присутствует в больших количествах.Его можно вдыхать, всасывать через кожу или проглатывать. Вдыхаемый тритий распространяется по мягким тканям, и содержащая тритий вода быстро смешивается со всей водой в организме. Несмотря на то, что в термоядерном реакторе имеется лишь небольшой запас трития - несколько граммов, каждый из них, вероятно, может высвободить значительные количества трития во время работы из-за обычных утечек, если предположить, что это лучшие системы удержания. Авария может выпустить еще больше. Это одна из причин, по которой в долгосрочной перспективе возлагаются большие надежды на процесс синтеза дейтерия и дейтерия без использования трития.

    Хотя очевидно, что термоядерная энергия может многое предложить, когда технология в конечном итоге будет разработана, проблемы, связанные с ней, также необходимо решить, чтобы она стала широко используемым источником энергии в будущем.


    Примечания и ссылки

    Банкноты

    а. Ядро дейтерия (D) состоит из одного протона и одного нейтрона, тогда как у водорода только один протон. Тритий (Т) имеет один протон и два нейтрона. Когда ядра D и T сливаются, образуется гелий-4 (два протона и два нейтрона) вместе со свободным нейтроном.17,6 МэВ энергии, выделяющейся в реакции синтеза, принимает форму кинетической энергии, гелий имеет 3,5 МэВ, а нейтрон - 14,1 МэВ. Продукты реакции плавления имеют общую массу, которая немного ниже, чем у исходных материалов (D и T), это уменьшение массы было преобразовано в энергию согласно E = mc 2 . [Назад]

    г. Тритий можно получить путем бомбардировки лития-6 нейтронами любой энергии. Когда литий-6 (три протона, три нейтрона) поглощает нейтрон, он распадается на гелий (два протона, два нейтрона) и тритий (один протон, два нейтрона) вместе с выделением 4.8 МэВ энергии. Тритий можно также производить из более распространенного лития-7 из нейтронов высоких энергий. Следовательно, природный литий можно использовать для производства трития в термоядерном реакторе. По данным Европейской комиссии 1 : «Для термоядерной установки мощностью 1 ГВт потребуется около 100 кг дейтерия и 3 тонны природного лития для работы в течение всего года, что позволит вырабатывать около 7 миллиардов кВтч». [Назад]

    г. Европейское соглашение о развитии термоядерного синтеза (EFDA) было создано, чтобы обеспечить основу для исследований термоядерного синтеза с магнитным удержанием в Европейском Союзе и Швейцарии.[Назад]

    г. У Принстонской лаборатории физики плазмы есть веб-страница на TFTR [Назад]

    e. Первые эксперименты по термоядерному синтезу с инерционным удержанием в NIF (см. Https://lasers.llnl.gov/science/icf) будут использовать метод «непрямого привода», который отличается от метода «прямого привода», описанного в основном тексте. В методе непрямого возбуждения лазеры фокусируются на золотой полости (известной как hohlraum ), содержащей топливную таблетку. Лазеры быстро нагревают внутреннюю поверхность хольраума, генерируя рентгеновские лучи, которые вызывают сдувание поверхности капсулы, в свою очередь, заставляя капсулу с горючим взорваться так же, как если бы в нее попали прямые лазеры.Есть надежда, что NIF станет первым лазером, в котором энергия, выделяемая из термоядерного топлива, превысит энергию лазера, используемую для реакции термоядерного синтеза. [Назад]

    ф. Аппарат Z был разработан для подачи импульсов рентгеновского излучения мощностью 50 тераватт, но усовершенствования позволили получить импульсы мощностью 290 тераватт. После капитального ремонта в 2007 году электрический импульс Z-машины был увеличен с 18 миллионов ампер до 26 миллионов ампер, передаваемых за несколько наносекунд. [Назад]

    г. hohlraum - это металлическая полость, используемая в методах «непрямого возбуждения» для термоядерного синтеза с инерционным ограничением - см. Примечание е выше.[Назад]

    Список литературы

    1. Fusion Research: An Energy Option for Europe's Future, Генеральный директорат по исследованиям, Европейская комиссия, 2007 г. (ISBN: 92738) [Назад]
    2. Заявление доктора Раймонда Л. Орбаха, заместителя секретаря по науке и директора Управления науки Министерства энергетики США (22 мая 2008 г.) [Назад]
    3. Национальный центр зажигания произвел беспрецедентный лазерный импульс в 1 мегаджоуль, пресс-релиз Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (27 января 2010 г.)
    4.ЖИЗНЬ: Страница «Чистая энергия из ядерных отходов» на веб-сайте Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (www.llnl.gov) [Назад]
    5. Z производит термоядерные нейтроны, подтверждают ученые Sandia, пресс-релиз Sandia National Laboratories (7 апреля 2003 г.)
    6. Аппарат Z Сандии превышает два миллиарда градусов Кельвина, пресс-релиз Sandia National Laboratories (8 марта 2006 г.) [Назад]
    7. Новый проект по термоядерному зажиганию, Новости Массачусетского технологического института (10 мая 2010 г.) [Назад]
    Новый рекорд по термоядерному воспламенению, MIT News (14 октября 2016 г.)
    8.Безопасность и воздействие термоядерного синтеза на окружающую среду, И. Кук, Г. Марбах, Л. Ди Пейс, К. Жирар, Н. П. Тейлор, EUR (01) CCE-FU / FTC 8/5 (апрель 2001 г.) [Назад]

    Общие источники

    Сайт ИТЭР (www.iter.org)
    Сайт JET
    Culham Center for Fusion Energy (ранее UKAEA Culham) веб-сайт (www.ccfe.ac.uk)
    Веб-сайт Национального центра зажигания (https://lasers.llnl.gov)
    Сайт HiPER (www.hiper-laser.org)
    Информационный веб-сайт European Fusion Network (https: // www.fusenet.eu/)
    Веб-сайт программы Fusion Energy Sciences (FES) Управления науки Министерства энергетики США (https://science.energy.gov/fes/)
    Веб-сайт исследования больших спиральных устройств
    Деятельность HiPER, Nuclear Engineering International (ноябрь 2008 г.)
    Быстрый путь к термоядерной энергии , Майкл Х. Ки, Nature 412, 775-776 (23 августа 2001 г.)
    Статья Lockheed CFR, Aviation Week (октябрь 2014)
    Магнито-инерционный синтез, Вурден Г.А., и др. , Журнал термоядерной энергии, Том 35, выпуск 1, 69-77 (февраль 2016)
    Почему синтез с намагниченной мишенью предлагает недорогой путь развития термоядерной энергии, Ричард Э.Симон, Ирвин Р. Линдемут и Курт Ф. Шенберг, Национальная лаборатория Лос-Аламоса (отправлено в Комментарии по физике плазмы и управляемому синтезу , 12 ноября 1997 г.)
    Реактор синтеза с магнитной мишенью с акустическим приводом, Мишель Лаберж, General Fusion Inc., Journal of Fusion Energy, Volume 27, 65-68 (июнь 2008)
    Стабилизированные взрывы жидких лайнеров для повторяющегося сжатия плазменных мишеней, Питер Дж. Турчи, представленный на семинаре ARPA-E по драйверам для низкозатратных разработок в направлении экономичного термоядерного синтеза ( 29-30 октября 2013 г.)
    Производство электроэнергии с помощью LENR, Стивен Кривит (февраль 2017 г.)
    Новый источник энергии с использованием низкоэнергетического синтеза водорода, Эдмунд Стормс, Наука об окружающей среде: Индийский журнал, том 13, выпуск 2 (март 2017 г.) )

    Создание вашей ИТ-среды - Fusion IT Solutions

    Создание вашей ИТ-среды - Fusion ИТ-решения

    Возьмите под контроль свою ИТ-инфраструктуру

    ИТ-решения Fusion предоставят вам ответ

    Целевые системы

    Компьютеры, созданные для любых требований

    Добро пожаловать в Fusion IT Solutions

    Наша цель - предоставить клиентам наилучшее возможное решение, которое не только соответствует требованиям и ожиданиям, но и превосходит их.

    Мы поддерживаем и предлагаем лучшее оборудование, доступное на сегодняшнем рынке. Эти поставщики оборудования (бренды) были выбраны на основе опыта использования продукта и получения поддержки от поставщика при необходимости. Мы оценим ваши потребности и определим лучшее оборудование, подходящее для требуемого приложения и бюджета. Мы используем, устанавливаем, перепродаем и поддерживаем программное обеспечение, разработанное лидерами отрасли. Мы также используем и вносим свой вклад в программное обеспечение с открытым исходным кодом, где это возможно.

    Вот краткое описание услуг, предлагаемых Fusion IT Solutions:

    • Продажа и обслуживание компьютерных систем и периферийных устройств
    • Ремонт оборудования, обновление, обслуживание и профилактическое обслуживание
    • Разработка системы онлайн-управления
    • Веб-хостинг и регистрация доменов
    • Обновление сети, установка, ремонт или расширение
    • Обновление программного обеспечения, тестирование, внедрение, исследование, разработка и отладка
    • Общая поддержка ОС, включая Mac OS, Microsoft Windows и Linux
    • Обновление и внедрение сервера и системы резервного копирования
    • Аварийное восстановление процедуры и реализация

    Для получения подробной информации об этих услугах, пожалуйста, посетите нашу страницу услуг.

    О НАС


    Fusion IT Solutions - это независимый бизнес по поддержке и консультированию в области информационных технологий, расположенный в Брисбене. Наши услуги обслуживают как домашних пользователей, так и компании среднего размера.Fusion IT Solutions стремится предоставить всем клиентам оперативную, надежную, инновационную, дружелюбную… Подробнее

    • Почтовый ящик 969
      Slacks Creek, Qld 4127
    • Телефон: 0412 558 494
    • Электронная почта:

    © 2016 Fusion ИТ-решения. Все права защищены.

    Ваш Drury Fusion Curriculum - Drury University

    Ваш Drury Fusion - это общий опыт для всех студентов. Он был тщательно разработан, чтобы подготовить студентов к жизни и профессии благодаря сочетанию академических достижений.

    • Каждый студент заполняет как минимум три документа: один основной и два сертификата (или один основной и один сертификат плюс второй основной или второстепенный).
    • Из трех полномочий, по крайней мере, одно должно относиться к категории «Жизнь», а одно - к категории «Профессия».

    Drury Fusion объединяет теоретическое обучение с реальными проектами и задачами, чтобы дать учащимся возможность интеллектуально развиваться и приобретать востребованные на рынке компетенции. Ваш Drury Fusion структурирован так, чтобы предоставить знания, перспективы и навыки, связанные с гуманитарным и естественным образованием.

    Ваш Drury Fusion состоит из трех компонентов: курсы первого года обучения, требования к исследованиям и сертификаты.

    Первогодние семинары

    Frontiers: Frontiers - это проход к вашему Drury Fusion. Он знакомит студентов с академической работой на университетском уровне и способствует их открытию в сообществе многих образовательных путей, доступных им в Drury. Каждый раздел курса имеет свою собственную тему, разработанную преподавателями из самых разных дисциплин.Акцент делается на развитии навыков письма, критического мышления и информационной грамотности.

    Перекрестки: Перекрестки продолжают процесс интеллектуальных открытий, начатый в Frontiers. Тематические секции преподаются совместно преподавателями разных дисциплин, которые знакомят студентов с их различными дисциплинарными подходами. Студенты будут совершенствовать свои способности решать вопросы и проблемы, разрабатывая новые стратегии анализа и понимания. Акцент делается на совместные задания под руководством студентов.

    Drury Explorations

    Категории

    Drury Exploration поддерживают широкое образование, позволяя студентам исследовать мир в семи обширных, увлекательных областях гуманитарных и естественных наук: творческие исследования, этические исследования, изучение сообществ и гражданское участие, изучение глобальных культур, изучение мира природы, изучение себя и Другие, а также изучение повествований и текстов. Из-за этого опыта эти курсы могут пересекаться со специальностями, несовершеннолетними и сертификатами.

    Сертификаты

    Сертификат - это широко признанный документ, который отличается как от основной, так и от несовершеннолетней. Он подчеркивает глубину в нескольких дисциплинах. Сертификаты предоставят студентам определенную свободу в разработке своей учебной программы, соответствующей их интересам и целям, и обеспечат значимую основу для практического опыта, основанного на проблемах.

    Подробнее о сертификатах

    Fusion 360 | Облачное программное обеспечение 3D CAD, CAM, CAE и PCB

    Fusion 360 3D-дизайн и моделирование

    Простота использования 3D CAD

    Не позволяйте инструментам 3D-моделирования ограничивать ваше творчество и способность быстро создавать несколько итераций дизайна.Fusion 360 позволяет легко проектировать с помощью гибкого программного обеспечения 3D CAD.

    Производство Fusion 360

    Интегрированное программное обеспечение CAD + CAM

    Избегайте дорогостоящих доработок, дефектов и пропущенных сроков, влияющих на вашу прибыль, с помощью встроенного CAD и CAM. Используйте технологии HSM для производства высококачественных деталей с ЧПУ и аддитивно производите сборки с использованием FFF или PBF для 3D-печати на металле.

    Электроника Fusion 360

    Программное обеспечение для комплексного проектирования печатных плат

    Прекратите бороться с рабочими процессами ручной электроники и древними форматами файлов обмена.Воспользуйтесь всеми преимуществами полнофункционального схематического снимка, проектирования печатных плат и механического САПР с Fusion 360.

    Моделирование Fusion 360

    Программное обеспечение для бесшовного 3D-моделирования

    Создавайте 3D-модели и моделируйте их с помощью единого программного инструмента с помощью Fusion 360. Тестируйте свои 3D-проекты на ранних этапах процесса разработки, чтобы определить производительность продукта и выявить дорогостоящие недостатки.

    Генеративный дизайн Fusion 360

    Расширьте свои возможности для инноваций

    Введите свои рабочие параметры, методы производства, материалы и ограничения по стоимости, чтобы быстро создать несколько высокопроизводительных проектов.Затем отредактируйте готовую для САПР геометрию прямо в Fusion 360

    .

    Документация по Fusion 360

    2D-чертежи, ускоренные

    Мгновенно превращайте 3D-модели в 2D-чертежи с помощью Fusion 360. Добавляйте аннотации, размеры и документируйте с большей точностью, чтобы гарантировать точность производства.

    Сотрудничество с Fusion 360

    Объедините команды

    Не позволяйте местоположениям, часовым поясам и подробным обзорам затягивать процесс разработки. Просматривайте все проектные данные CAD, CAM и печатных плат с помощью единого программного обеспечения для управления данными продукта (PDM) с Fusion 360.

    Ядерный синтез может быть идеальным источником энергии - так почему мы не можем заставить его работать?

    Теоретически можно выстрелить немного энергии в водород и получить обратно еще энергии. Этот процесс называется термоядерным синтезом, и если мы когда-нибудь сможем заставить работать термоядерную энергию - большое «если» - нам больше никогда не придется беспокоиться о наших энергетических проблемах.

    Это не совсем безумная идея.В конце концов, ядерный синтез уже происходит в ядре Солнца. И обещание термоядерной энергии побудило исследователей десятилетиями стараться изо всех сил. Иногда они даже делают некоторые успехи - как это произошло прошлой зимой, когда группа ученых приблизилась к термоядерной энергии, чем когда-либо прежде.

    Проблема в том, что впереди нас ждут огромные научные и технические препятствия - на самом деле, мы до сих пор не имеем полного представления о возможных препятствиях. Тем не менее, потенциальная отдача настолько велика, что страны потратили миллиарды и миллиарды долларов на исследования термоядерного синтеза.

    Итак, вот справочник о том, как далеко человечество продвинулось в области термоядерного синтеза - и как далеко нам еще предстоит пройти.

    Что такое термоядерный синтез?

    Термоядерный синтез - это процесс, который происходит, когда два атома объединяются в более крупный атом, создавая большое количество энергии.

    Синтез уже происходит естественным образом в звездах, в том числе на Солнце, когда сильное давление и тепло соединяют атомы водорода вместе, генерируя гелий и энергию. Этот процесс питает солнце и делает его таким горячим и ярким.Исследователи, работающие над термоядерной энергией, по сути, пытаются создать крошечные звезды здесь, на Земле.

    Разве термоядерный синтез не является нарушением физики?

    Нет. Когда два атома сливаются, они теряют часть своей массы, которая выделяется в виде энергии. Это совершенно приемлемо согласно знаменитому уравнению Эйнштейна E = mc 2 , которое гласит, что масса может превращаться в чистую энергию и наоборот. (Здесь E означает энергию. M означает массу. C - постоянное число, обозначающее скорость света в вакууме.)

    Иллюстрация машины ИТЭР, которая, если все пойдет хорошо, будет проводить термоядерный синтез к 2027 году. Организация ИТЭР

    Разве наши атомные электростанции уже не работают на термоядерном синтезе?

    Нет. Ядерные реакторы выполняют деление , которое включает расщепление атомов на части. Напротив, синтез - это когда атомы сливаются вместе. Синтез превращает больше массы в энергию за реакцию, чем деление.

    Как солнце может так легко синтезировать?

    Солнце весит примерно в 333 000 раз больше Земли.Эта масса создает мощные гравитационные силы, которые создают экстремальное давление. Это давление в сочетании с температурой до 27 миллионов градусов по Фаренгейту заставляет атомы сливаться вместе.

    Так как же нам осуществить термоядерный синтез на Земле?

    У нас нет технологии для воссоздания массивного давления Солнца, поэтому исследователи должны компенсировать это, получая атомы водорода даже более горячими, чем Солнце - в диапазоне сотен миллионов градусов по Фаренгейту. Они нагревают атомы с помощью различных инструментов, включая пучки частиц, электромагнитные поля, такие как микроволны и радиоволны, а также лазеры.

    Необходимые температуры настолько высоки, что водородное топливо становится плазмой, состоянием вещества, которое существует, когда атомы газа расщепляются на положительно и отрицательно заряженные частицы. (Звезды и молнии - это плазма, как и светящаяся материя внутри неоновых вывесок.)

    Ученые десятилетиями производили контролируемые реакции синтеза. В наши дни большая цель, которая еще не достигнута, - создать термоядерный реактор, который вырабатывает больше энергии, чем потребляет.

    Плазма, как и молния, очень трудно контролировать. Александр Джо / AFP / Getty Images

    Это то же самое, что и холодный синтез?


    Нет. Холодный синтез - это теоретический синтез атомов при комнатной температуре. Никто никогда не использовал холодный синтез, хотя за эти годы было много ложных заявлений. Ученые, изучающие термоядерную энергию, больше заинтересованы в горячем синтезе, чем они занимались в 1930-х годах - теперь проблема состоит только в том, как превратить его в полезную энергию.

    Как мы сейчас пытаемся сделать фьюжн?

    Есть много подходов. Вот два, на которые стоит обратить внимание.

    1) Магнитное удержание: Основной принцип магнитного удержания - удерживать плазменное топливо на месте с помощью магнитов, а затем нагревать его с помощью комбинации микроволн, радиоволн и пучков частиц. Исследователи часто делают это в токамаке, реакторе в форме пончика (странная форма помогает удерживать плазму на месте).

    В 1990-х годах европейский токамак JET достиг мощности термоядерного синтеза 16 миллионов ватт менее чем за секунду.В целом JET удалось произвести 65 процентов энергии, затраченной на эксперимент.

    Совсем недавно международная группа строила крупнейший в мире термоядерный реактор. Это еще более крупный токамак под названием ИТЭР. Цель ИТЭР - производить 500 миллионов ватт мощности - в диапазоне реальной электростанции - в течение нескольких секунд за раз. Исследователи также хотят производить в десять раз больше энергии, чем использует система.

    Но у ИТЭР уже есть проблемы: проект постоянно отстает от графика, увеличивая при этом его сметную стоимость (которая утроилась до примерно 22 миллиардов долларов).

    Видите, насколько крошечный человек в синем по сравнению с этим гигантским термоядерным реактором? Организация ИТЭР

    2) Инерционное удержание: Этот подход используется Национальным центром зажигания в Ливерморе, Калифорния, и он включает 192 лазера.

    NIF стреляет лазерами в крошечную золотую банку, которая испаряется и испускает рентгеновские лучи. Затем эти рентгеновские лучи попадают в сферическую гранулу водородного топлива, которая меньше, чем перец горошком. Рентгеновские лучи нагревают и сжимают топливо, которое превращается в плазму.Затем крохотная часть этой плазмы превращается в гелий, выделяя энергию и нейтроны на долю секунды.

    В феврале 2014 года исследователи из НИФ сообщили, что топливная таблетка впервые вырабатывает больше энергии, чем поглощает. Этот метод еще не пригоден для каких-либо практических потребностей в энергии в реальном мире: лазеры эксперимента потребляли примерно в 100 раз больше энергии, чем произведенная топливная таблетка. Тем не менее, это было многообещающе: результаты соответствовали компьютерным предсказаниям NIF, что свидетельствует о том, что понимание физиками плазмы улучшается.

    192 лазера попадают в эту золотую банку с водородным топливом внутри. НИФ

    Какой подход к синтезу имеет наибольшие шансы на успех?

    Если бы людям пришлось выбирать один, большинство из них вложило бы свои деньги в ИТЭР. Это потому, что NIF исследует термоядерную энергию только в качестве побочного проекта - ее основная задача - проводить исследования, которые помогают поддерживать и испытывать ядерный арсенал США.

    Однако есть также хороший шанс, что никому из не удастся произвести практическую термоядерную энергию.В настоящее время ученые занимаются исследовательскими проектами, которые не будут подключены к электросети. И заставить машину делать термоядерный синтез на долю секунды время от времени - ничто по сравнению со строительством реальной электростанции, которая может выдержать травму от постоянного выполнения термоядерного синтеза.

    Это серьезная инженерная проблема, и некоторые говорят, что создать коммерческую электростанцию ​​будет даже сложнее, чем заставить работать термоядерный синтез.

    Почему так сложно получить термоядерную энергию?

    Одна из главных причин заключается в том, что он требует работы с плазмой, что действительно сложно.Поскольку плазма не так распространена на Земле, у ученых было очень мало опыта работы с ней, пока они не начали изучать термоядерный синтез.

    Плазму сложно удержать: Плазма, используемая в исследованиях термоядерной энергии, имеет температуру в сотни миллионов градусов по Фаренгейту. Вы не можете удерживать его в твердой емкости, потому что емкость просто расплавится. Вместо этого физикам приходится загонять его в ловушку с помощью электромагнитных полей или работать с ним так быстро (менее чем за миллиардную долю секунды), что удерживать его не проблема.

    Плазму сложно сжать: Если не сжимать плазму со всех сторон идеально равномерно, она сжимается везде, где только возможно. Scientific American объяснил это хорошо: «Представьте, что вы держите большой мягкий воздушный шар. Теперь сожмите его до минимума, насколько это возможно. Независимо от того, насколько равномерно вы прикладываете давление, воздушный шарик всегда будет струиться сквозь пространство между вашими пальцами. Та же проблема относится и к плазме: всякий раз, когда ученые пытались сжать их в достаточно плотный шар, чтобы вызвать термоядерный синтез, плазма находила способ разбрызгиваться по сторонам.«

    Камера, в которой происходит термоядерный синтез, в Национальном центре зажигания. НИФ

    Получим ли мы когда-нибудь термоядерную энергию?

    Люди, связанные с ИТЭР, говорят, что в 2020 году у них будет плазма в реакторе, а к 2027 году они будут заниматься термоядерным синтезом. Но проект преследовался из-за задержек, не говоря уже о недавнем очень негативном обзоре управления им. Так что относитесь к этим финикам с большой долей скептицизма.

    В более широком смысле, исследования в области термоядерной энергии имеют очень долгую историю и всегда обещают, что успех будет всего через 20 лет.В нем также была своя доля чокнутых, торгашей и благонамеренных, но слепо оптимистичных ученых. Хороший, пессимистический аргумент в пользу того, что термоядерной энергии никогда не будет, можно найти в статье журналиста Чарльза Сейфа из Slate, опубликованной несколько лет назад.

    Звучит опасно. Это нас убьет?

    Нет. Одна из причин, по которой люди так увлечены термоядерной энергией, заключается в том, что она должна быть чертовски безопасной - намного безопаснее, чем наши нынешние атомные электростанции, и абсолютно безопаснее, чем бомба.

    А как насчет ядерных аварий, таких как Фукусима?

    Здесь не проблема. Во-первых, для термоядерного синтеза плазма нуждается в очень тщательно контролируемой среде. Так что, если с реактором что-то пойдет не так, реакция синтеза просто остановится. Вот почему нет опасности внезапной реакции, такой как ядерный расплав.

    И в отличие от деления, термоядерная энергия не требует такого топлива, как уран, из которого образуются долгоживущие высокорадиоактивные отходы. В термоядерную систему попадает только водород, а иногда и литий, а выходит гелий (вещество, которое находится в воздушных шарах для вечеринок) и немного нейтронов.

    Оли Скарфф / Getty Images

    Значит, термоядерная энергия абсолютно безопасна?

    Нет ничего абсолютно безопасного, и синтез не исключение. Вот некоторые из рисков.

    Радиоактивность, индуцированная нейтронами: В реакциях синтеза образуются нейтроны высокой энергии, которые сами по себе не являются радиоактивными. Однако они ударяют по стенкам реактора с такой большой энергией, что стенки могут стать радиоактивными. (Однако эта радиоактивность не длится так долго, как на нынешних атомных станциях.)

    Тритиевое топливо: Тритий - это тип водорода, который в настоящее время используется во многих термоядерных экспериментах. И он слабо радиоактивен. Но это, наверное, не большая проблема. Агентство по охране окружающей среды утверждает следующее: «поскольку [тритий] испускает очень низкоэнергетическое излучение и относительно быстро покидает организм, при заданном количестве проглоченной активности тритий является одним из наименее опасных радионуклидов». А тритий используется в таких малых количествах, что риск загрязнения окружающей среды исключительно низок.

    Неужели у нас закончится топливо?

    Не за тысячу поколений или около того.

    Физики любят использовать дейтериевую и тритиевую формы водорода, которые легче синтезировать, чем стандартные.

    Дейтерий естественным образом встречается в воде в достаточно высоких концентрациях, чтобы их было много. И нам понадобится так мало (несколько галлонов воды могут обеспечить такую ​​же мощность, как и нефть в супер-танкере), что истощение наших водных ресурсов на самом деле не проблема.

    Тритий должен производиться людьми. Его можно производить в реакторах деления или путем добавления лития в термоядерный реактор. Хотя лития на суше не так уж много, в море его достаточно, чтобы теоретически поддерживать 30 000 лет термоядерной энергии.

    Топливо для термоядерной энергии поступает из воды. ASP / Getty Images

    Если солнце уже делает термоядерный синтез, почему бы просто не использовать солнечные батареи?

    Многие люди говорят, что солнечная энергия (или любой другой вид энергии) - лучший вариант, чем термоядерный синтез.Вопрос о том, стоит ли исследование термоядерного синтеза потраченных на него времени и денег, вызывает споры.

    Но одним из основных препятствий для использования солнечной энергии является то, что солнце светит только иногда. Если бы мы полностью перешли на солнечную энергию, потребовались бы крупномасштабные аккумуляторные технологии, которых у нас еще нет. Термоядерная энергия, как и современные электростанции, работающие на ископаемом топливе и атомные электростанции, может обеспечивать энергией круглосуточно и без выходных в любом месте.

    Могу ли я сам делать фьюжн?

    Вероятно, хотя в нем присутствует опасно высокое напряжение.Несколько лет назад 14-летний подросток построил термоядерный реактор в своем подвале. Сегодня вы можете получить точные инструкции о том, как его построить за 1000 долларов. Повеселись.

    Ankle Fusion | Johns Hopkins Medicine

    Что такое артродез голеностопного сустава?

    Артродез голеностопного сустава - это операция по сращению костей лодыжки в одно целое. Он также известен как артродез голеностопного сустава. Операция обычно проводится для лечения артрита голеностопного сустава.

    Голеностопный сустав также называют тибиоталарным суставом.Это место, где большеберцовая кость (большеберцовая кость) опирается на кость стопы, называемую таранной костью. Голеностопный сустав также включает подтаранный сустав. Здесь встречаются две кости стопы, называемые таранной костью и пяточной костью.

    Эти 2 сустава стопы могут поражаться артритом. Со временем гладкий хрящ на поверхности костей изнашивается. Это приводит к боли, воспалению и опуханию сустава.

    Артродез голеностопного сустава - операция по сращению 2 или более костей голеностопного сустава. Это помогает снять боль и отек.Ваш хирург сделает разрез на вашей лодыжке, чтобы обработать сустав. Затем он или она сожмет кости вместе и прикрепит их пластинами, гвоздями, шурупами или другим оборудованием. Ваш лечащий врач также может использовать костный трансплантат, чтобы помочь костям срастаться.

    В некоторых случаях артродез голеностопного сустава может быть выполнен с помощью малоинвазивной хирургии. При этом для проведения операции используется меньший разрез и крошечная камера.

    Зачем может понадобиться артродез голеностопного сустава?

    Вам может потребоваться артродез лодыжки, если у вас тяжелый артрит лодыжки.Это может вызвать такие симптомы, как сильная боль, воспаление и скованность. Это может затруднить ходьбу. 3 основных типа артрита голеностопного сустава:

    • Остеоартроз, вызванный износом с течением времени
    • Ревматоидный артрит, вызванный аутоиммунным заболеванием суставов
    • Артрит, вызванный предыдущей травмой сустава

    Если у вас артрит легкой или средней степени тяжести, ваш лечащий врач, скорее всего, сначала порекомендует другие методы лечения.Это могут быть обезболивающие и инъекции кортикостероидов. Вам могут подарить специальную обувь или стельки для обуви. Или ваш лечащий врач может посоветовать физиотерапию. Если у вас все еще есть серьезные симптомы, которые мешают вашей повседневной деятельности, ваш лечащий врач может порекомендовать операцию по сращению голеностопного сустава. Поговорите со своим врачом о своем выборе.

    Каковы риски артродеза голеностопного сустава?

    Каждая операция сопряжена с риском. Риски артродеза голеностопного сустава включают:

    • Инфекция
    • Повреждение ближайших нервов
    • Кровотечение
    • Сгусток крови
    • Кости неправильно соединяются
    • Смещение костей
    • Новый артрит близлежащих суставов (очень часто)

    Нормальным побочным эффектом артродеза голеностопного сустава является уменьшение диапазона движений в суставе.Для большинства людей это не большая проблема.

    Риск осложнений зависит от вашего возраста и общего состояния здоровья. Например, если вы курите или у вас низкая плотность костей, у вас может быть более высокий риск определенных осложнений. Люди с плохо контролируемым диабетом также могут иметь более высокий риск возникновения проблем. Поговорите со своим лечащим врачом, чтобы узнать, какие риски вам больше всего подходят.

    Как подготовиться к артродезу голеностопного сустава?

    Поговорите со своим врачом, как подготовиться к операции.Сообщите своему врачу обо всех лекарствах, которые вы принимаете. Сюда входят лекарства, отпускаемые без рецепта, такие как аспирин. Возможно, вам придется заранее прекратить прием некоторых лекарств, например антикоагулянтов. Если вы курите, вам нужно бросить курить до операции. Курение может замедлить заживление. Поговорите со своим врачом, если вам нужна помощь в отказе от курения.

    Перед операцией вам могут потребоваться визуализирующие обследования. Они могут включать компьютерную томографию, ультразвук, рентген или магнитно-резонансную томографию (МРТ).

    Не ешьте и не пейте после полуночи накануне операции. Сообщите своему врачу о любых недавних изменениях в вашем здоровье, например о повышении температуры тела.

    Возможно, вам придется спланировать некоторые изменения дома, чтобы помочь вам выздороветь. Это потому, что какое-то время вы не сможете нормально ходить на ногах. Запланируйте, чтобы кто-нибудь отвез вас домой из больницы.

    Что происходит при артродезе голеностопного сустава?

    Ваш лечащий врач может помочь объяснить детали вашей конкретной операции.Хирург-ортопед выполнит вам артродез голеностопного сустава с помощью команды профессиональных медицинских работников. Вся операция может занять несколько часов. В целом можно ожидать следующее:

    • Возможно, вам сделают спинномозговую анестезию. Так вы ничего не почувствуете ниже пояса. Вам также, вероятно, дадут успокоительное, чтобы расслабиться. Или вам могут сделать общую анестезию. Это предотвратит боль и заставит вас уснуть во время операции.
    • Медицинский работник будет следить за вашими жизненно важными показателями, такими как частота сердечных сокращений и артериальное давление, во время операции.
    • Хирург сделает разрез кожи и мышц на лодыжке и, вероятно, еще один разрез на стопе. Если у вас малоинвазивная операция, хирург сделает меньший разрез. Затем он или она будет использовать крошечную камеру с подсветкой, чтобы помочь сделать операцию.
    • Ваш хирург удалит оставшийся хрящ из пораженного сустава. Он или она соединит кости вместе в нужном положении, используя при необходимости оборудование.
    • Ваш хирург выполнит любой другой необходимый ремонт.
    • Бригада закроет слои кожи и мышц вокруг лодыжки и стопы с помощью швов или скоб.

    Что происходит после артродеза голеностопного сустава?

    Поговорите со своим врачом о том, чего вы можете ожидать после операции. Когда вы проснетесь, ваша нога, скорее всего, будет приподнята и зафиксирована, чтобы она не двигалась. Вы можете вернуться к нормальной диете, как только сможете. Возможно, вам потребуются контрольные рентгеновские снимки, чтобы увидеть, как прошла ваша операция. Скорее всего, вам нужно будет остаться в больнице на несколько дней.

    Сразу после операции у вас может возникнуть сильная боль. Обезболивающие могут помочь облегчить вашу боль. Боль должна уйти через несколько дней. Может быть полезно дать отдых и максимально приподнять ногу сразу после операции.

    После операции вам, вероятно, потребуется пару недель носить шину. Возможно, вам также придется использовать костыли в течение нескольких недель. Ваш лечащий врач даст вам инструкции о том, как вы можете двигать ногой во время выздоровления.Вы не сможете набрать полный вес в течение нескольких месяцев.

    Сначала вы не сможете увидеть свой разрез. Но сразу же сообщите своему врачу, если боль в месте разреза усиливается, или если у вас жар или озноб.

    Обязательно записывайтесь на все последующие встречи. Это необходимо для того, чтобы ваш лечащий врач мог отслеживать ваш прогресс. Через пару недель после операции вам могут заменить шину на гипс или ботинок. Повязка может сняться через несколько недель после операции.Вам может понадобиться физиотерапия на несколько месяцев. Это поможет вам сохранить силу в лодыжке и ноге. Может пройти несколько месяцев, прежде чем вы сможете вернуться к своей обычной деятельности.

    Обязательно соблюдайте все инструкции вашего лечащего врача относительно лекарств, ухода за ранами и упражнений. Это поможет убедиться, что операция вам подходит.

    Следующие шаги

    Перед тем, как согласиться на тест или процедуру, убедитесь, что вы знаете:

    • Название теста или процедуры
    • Причина, по которой вы проходите тест или процедуру
    • Какие результаты ожидать и что они означают
    • Риски и преимущества теста или процедуры
    • Каковы возможные побочные эффекты или осложнения?
    • Когда и где вы должны пройти тест или процедуру
    • Кто будет проводить тест или процедуру и какова квалификация этого человека
    • Что бы произошло, если бы у вас не было теста или процедуры
    • Любые альтернативные тесты или процедуры, о которых следует подумать
    • Когда и как вы получите результаты
    • Кому позвонить после теста или процедуры, если у вас возникнут вопросы или проблемы
    • Сколько вам придется заплатить за тест или процедуру
    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *