Существующие токамаки

Энергии ядерного синтеза

Стоимость и доступность коммерционализации

Вопрос о рентабельности УТС остается открытым.

Себестоимость производства электроэнергии с использованием термоядерного реактора будет в верхней части спектра стоимости традиционных источников энергии.

Проблемой является разработка материала,

способного выдержать нейтронную бомбардировку, которая в 100 раз интенсивнее,

чем в традиционных ядерных реакторах.

Это обуславливает необходимость частой замены конструкций D-T и D-D реактора.

Макет реактора ITER. Масштаб 1:50

Следующим шагом должен стать Международный термоядерный экспериментальный реактор (International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER).

На нем планируется провести исследование поведения высокотемпературной плазмы

и конструктивных материалов для промышленного реактора.

Окончательной фазой исследований станет DEMO: прототип промышленного реактора,

на котором будет продемонстрирована практическая пригодность новых материалов. Самые оптимистичные прогнозы завершения фазы DEMO: 30 лет.

Учитывая ориентировочное время,

нас отделяет ~40 лет от промышленного использования термоядерной энергии.

Всего в мире было построено около 300 токамаков.

Ниже перечислены наиболее крупные из них.

- СССР и Россия

Т-3 — первый функциональный аппарат,

Т-4 — увеличенный вариант Т-3,

Т-7 — уникальная установка,

в которой впервые в мире реализована относительно крупная магнитная система

со сверхпроводящим соленоидом на базе ниобата олова,

охлаждаемого жидким гелием.

Главная задача Т-7 была выполнена:

подготовлена перспектива для следующего поколения сверхпроводящих соленоидов термоядерной энергетики.

Т-10 и PLT — следующий шаг в мировых исследованияхУТС,

они с одинаковыми параметрами,

а отставание по критерию Лоусона всего в двести раз.

Т-15 — реактор сегодняшнего дня со сверхпроводящим соленоидом, дающим поле напряжённостью 3,6 Тл.

- Ливия

ТМ-4А

- Европа и Великобритания

JET (Joint European Torus — самый крупный в мире действующий токамак, созданный организацией Евратом в Великобритании.

В нём использован комбинированный нагрев:

В итоге, критерий Лоусона лишь в 4—5 раз ниже уровня зажигания.

Tore Supra (фр.) — токамак со сверхпроводящими катушками,

один из крупнейших в мире.

Находится в исследовательском центре Кадараш (Франция).

- США

TFTR (англ.) (Test Fusion Tokamak Reactor) — крупнейший токамак США

(в Принстонском университете) с дополнительным нагревом быстрыми нейтральными частицами. Достигнут высокий результат: критерий Лоусона при истинно термоядерной температуре всего в 5,5 раза ниже порога зажигания. Закрыт в 1997 г.

NSTX (National Spherical Torus Experiment), сферический токамак (сферомак) работающий в настоящее время в Принстонском университете.

Alcator C-Mod — один из трех крупнейших токамаков в США (два других — NSTX и DIII-D), Alcator C-Mod характеризуется самым высоким магнитным полем и давлением плазмы в мире. Работает с 1993 г.

DIII-D (англ.) — токамак США,

созданный и работающий в компании General Atomic в Сан-Диего.

- Япония

JT-60 — крупнейший японский токамак,

работающий в Японском институте исследований атомной энергии с 1985 г.

- Китай

EAST — Экспериментальный усовершенствованный сверхпроводимый токамак (Experimental Advanced Superconducting Tokamak, EAST).

Является глубокой модернизацией Российского токамака HT-7.

Работает в рамках международного проекта ITER.

Первые успешные испытания были проведены летом 2006 года.

Принадлежит Институту физики плазмы Китайской академии наук.

Расположен в городе Хэфэй, провинции Аньхуй.