ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 37
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Нам нужно выстраивать все сферы жизни на качественно новом технологическом уровне и при этом быть непросто пользователями чужих решений, а иметь технологические ключик созданию товаров и услуг следующих
поколений. Если мы будем лишь повторять других, пытаться заменить пусть и самыми качественными копиями
чужие товары, то рискуем оказаться в позиции постоянно догоняющих. А надо быть на шаг впереди, создавать
собственные конкурентные технологии, товары и сервисы, которые способны стать новыми мировыми
стандартами.
Технологическое развитие – это сквозное направление, которое определит не только текущее десятилетие, но и
весь 21 век»
«Росатом» удерживает лидирующие позиции в атомных технологиях и развивает атомный ледокольный флот.
Петербургский международный экономический форум, 2022
поколений. Если мы будем лишь повторять других, пытаться заменить пусть и самыми качественными копиями
чужие товары, то рискуем оказаться в позиции постоянно догоняющих. А надо быть на шаг впереди, создавать
собственные конкурентные технологии, товары и сервисы, которые способны стать новыми мировыми
стандартами.
Технологическое развитие – это сквозное направление, которое определит не только текущее десятилетие, но и
весь 21 век»
«Росатом» удерживает лидирующие позиции в атомных технологиях и развивает атомный ледокольный флот.
Петербургский международный экономический форум, 2022
В план исследований включены мероприятия по созданию новых источников энергии, в том числе на основе управляемого ядерного синтеза, а также по разработке новых методов генерации интенсивных потоков ускоренных частиц и электромагнитного излучения. Российской Федерации принадлежит приоритет в области создания гиротронов - источников излучения, используемых для нагрева плазмы и генерации постоянных токов,
обеспечивающих стабильность работы установок по получению управляемого термоядерного синтеза. В центре внимания фундаментальных исследований в области физики плазмы будут оставаться крупные международные проекты по освоению энергии управляемого термоядерного синтеза
(в их числе международный экспериментальный термоядерный реактор ИТЭР).
skzO0DEvyFOIBtXobzPA3zTyC71cRAOi.pdf (government.ru)
обеспечивающих стабильность работы установок по получению управляемого термоядерного синтеза. В центре внимания фундаментальных исследований в области физики плазмы будут оставаться крупные международные проекты по освоению энергии управляемого термоядерного синтеза
(в их числе международный экспериментальный термоядерный реактор ИТЭР).
skzO0DEvyFOIBtXobzPA3zTyC71cRAOi.pdf (government.ru)
Указ предусматривает разработку и утверждение отраслевой комплексной программы до 2024 года и
направлен на обеспечение энергетической безопасности
России.
Государственным заказчиком-координатором программы определена Госкорпорация «Росатом».
Обозначены ключевые направления развития ядерных технологий:
•
создание двухкомпонентной атомной энергетики с замкнутым ядерным топливным циклом
•
совершенствование экспериментальной стендовой базы
•
технологии управляемого термоядерного синтеза и инновационные плазменные технологии
•
разработка новых материалов и технологий для перспективных энергосистем
•
проектирование и строительство референтных энергоблоков АЭС, в том числе атомных станций малой мощности
Указ Президента Российской Федерации от 16.04.2020 № 270 ∙ Официальное опубликование правовых актов ∙ Официальный интернет-портал правовой информации
(pravo.gov.ru)
направлен на обеспечение энергетической безопасности
России.
Государственным заказчиком-координатором программы определена Госкорпорация «Росатом».
Обозначены ключевые направления развития ядерных технологий:
•
создание двухкомпонентной атомной энергетики с замкнутым ядерным топливным циклом
•
совершенствование экспериментальной стендовой базы
•
технологии управляемого термоядерного синтеза и инновационные плазменные технологии
•
разработка новых материалов и технологий для перспективных энергосистем
•
проектирование и строительство референтных энергоблоков АЭС, в том числе атомных станций малой мощности
Указ Президента Российской Федерации от 16.04.2020 № 270 ∙ Официальное опубликование правовых актов ∙ Официальный интернет-портал правовой информации
(pravo.gov.ru)
Д. Иваненко первым предложил нейтрон-протонную модель атома (Вернер Гейзенберг высказал аналогичную мысль позже).
Д. Иваненко совместно с Е.Н. Гапоном разработали оболочечную модель атомных ядер.
Расщепление ядра атома лития в Харьковском Физико-
Техническом институте, 10 октября
1934
П. Черенков открыл новое оптическое явление излучение Черенкова-Вавилова), за что потом получил Нобелевскую премию по физике.
А. Бродский получает первую в СССР тяжелую воду
1935
И. Курчатов совместно с сотрудниками открыл ядерную изомерию
1939
Ю. Харитон и Я. Зельдовский впервые осуществили расчет цепной реакции деления урана
1937
Запуск первого в Европе циклотрона Л. Мысовским и И. Курчатовым
1940
К. Петржак и Г. Флёров открыли спонтанное деление ядер урана.
Предложения И. Курчатова, Ю. Харитона, Л.
Русинова и Г. Флёрова об использовании энергии деления урана в цепной реакции.
Первый проект атомной бомбы в СССР
1956
Н.Н. Семёнов — участник Атомного проекта СССР. Основоположник химической физики. Нобелевскую премию по химии
Н.Н. Семёнов получил за разработку теории цепных реакций официальное признание элементов 114 и 116, которые были открыты в стенах Объединенного института ядерных исследований, г. Дубна.
Название элемента 114 –
«флеровий», выбрано в честь советского физика-ядерщика Георгия Флерова.
В
1978
году академику Петру Леонидовичу Капице была присуждена Нобелевская премия по физике за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур. На церемонии вручения премии советский ученый нарушил традицию и посвятил нобелевскую речь не тем работам, что были отмечены нобелевским комитетом, а своим актуальным исследованиям. Нобелевская речь лауреата называлась Плазма и управляемая термоядерная реакция».
В начале года в России запустили две мегаустановки: самый мощный в мире высокопоточный исследовательский нейтронный реактор ПИК и термоядерный реактор Т-15МД (также известный как Токамак. Большинство открытий в физике частиц и ядерной физике происходит вовремя экспериментов на таких установках.
Большинство советских лауреатов Нобелевской премии в той или иной степени принимали участие в Атомном проекте СССР Тамм, Франк, Черенков, Капица, Ландау, Басов, Прохоров и Гинзбург, а отец советской водородной бомбы Сахаров получил Нобелевскую премию мира. В Атомном проекте впервые в истории страны советская фундаментальная наука получила беспрецедентные возможности, что в значительной мере способствовало множеству научных открытий мирового масштаба. Нов связи с засекреченностью атомной тематики большинство из этих открытий не могли быть даже своевременно опубликованы в научной литературе. И лишь немногие исследования советских ученых были представлены Нобелевскому комитету
Д. Иваненко совместно с Е.Н. Гапоном разработали оболочечную модель атомных ядер.
Расщепление ядра атома лития в Харьковском Физико-
Техническом институте, 10 октября
1934
П. Черенков открыл новое оптическое явление излучение Черенкова-Вавилова), за что потом получил Нобелевскую премию по физике.
А. Бродский получает первую в СССР тяжелую воду
1935
И. Курчатов совместно с сотрудниками открыл ядерную изомерию
1939
Ю. Харитон и Я. Зельдовский впервые осуществили расчет цепной реакции деления урана
1937
Запуск первого в Европе циклотрона Л. Мысовским и И. Курчатовым
1940
К. Петржак и Г. Флёров открыли спонтанное деление ядер урана.
Предложения И. Курчатова, Ю. Харитона, Л.
Русинова и Г. Флёрова об использовании энергии деления урана в цепной реакции.
Первый проект атомной бомбы в СССР
1956
Н.Н. Семёнов — участник Атомного проекта СССР. Основоположник химической физики. Нобелевскую премию по химии
Н.Н. Семёнов получил за разработку теории цепных реакций официальное признание элементов 114 и 116, которые были открыты в стенах Объединенного института ядерных исследований, г. Дубна.
Название элемента 114 –
«флеровий», выбрано в честь советского физика-ядерщика Георгия Флерова.
В
1978
году академику Петру Леонидовичу Капице была присуждена Нобелевская премия по физике за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур. На церемонии вручения премии советский ученый нарушил традицию и посвятил нобелевскую речь не тем работам, что были отмечены нобелевским комитетом, а своим актуальным исследованиям. Нобелевская речь лауреата называлась Плазма и управляемая термоядерная реакция».
В начале года в России запустили две мегаустановки: самый мощный в мире высокопоточный исследовательский нейтронный реактор ПИК и термоядерный реактор Т-15МД (также известный как Токамак. Большинство открытий в физике частиц и ядерной физике происходит вовремя экспериментов на таких установках.
Большинство советских лауреатов Нобелевской премии в той или иной степени принимали участие в Атомном проекте СССР Тамм, Франк, Черенков, Капица, Ландау, Басов, Прохоров и Гинзбург, а отец советской водородной бомбы Сахаров получил Нобелевскую премию мира. В Атомном проекте впервые в истории страны советская фундаментальная наука получила беспрецедентные возможности, что в значительной мере способствовало множеству научных открытий мирового масштаба. Нов связи с засекреченностью атомной тематики большинство из этих открытий не могли быть даже своевременно опубликованы в научной литературе. И лишь немногие исследования советских ученых были представлены Нобелевскому комитету
Советские ученые открыли спонтанное деление ядер урана, провели первые теоретические расчеты цепной ядерной реакции. Но работы были остановлены начавшейся Великой
Отечественной войной. Их возобновили только осенью 1942 года, в разгар Сталинградской битвы, когда советскому руководству стало известно, что США и Германия работают над созданием ядерного оружия.
В августе 1945 года, сразу после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, работы по Атомному проекту в СССР приобрели государственный масштаб. Монополия США на ядерное сверхоружие нарушила баланс сил в мире, и создание своей атомной бомбы стало для Советского Союза вопросом жизни и смерти. К работе приступили незамедлительно.
В рекордные сроки была построена обширная научная и производственно-техническая инфраструктура.
Научным руководителем советской ядерной программы был назначен ИВ. Курчатов.
Первая в СССР и Евразии управляемая цепная реакция деления ядер урана была осуществлена декабря 1946 года при непосредственном руководстве ИВ. Курчатова на исследовательском реакторе Ф, построенном в Москве в Лаборатории № 2 АН СССР (ныне Курчатовский институт).
С этого момента началась отработка отечественных атомных технологий наработки плутония,
который в природе не встречается, но из которого и предстояло сделать заряд для первой атомной бомбы.
Ядерный центр по созданию бомбы разместили в глухих лесах, в небольшом поселке Саров
Нижегородской области.
Первой была изготовлена бомба с плутониевым зарядом РДС-1, и 29 августа 1949 года на полигоне в Казахстане прошли успешные испытания, ознаменовавшие конец монополии США
на обладание ядерным оружием. Заряд для первой советской атомной бомбы был собран из плутониевых металлических полусфер массой около 8 кг октября 1961 года на полигоне Новая Земля была испытана термоядерная авиационная бомба АН. Это был самый мощный рукотворный взрыв за всю историю человечества.
Выдающийся физик. Создатель советской школы физиков-атомщиков. Организатор и руководитель работ по атомной науке и технике в СССР. Академик АН СССР. Под руководством Курчатова созданы первый в Европе и Азии атомный реактор, первая в СССР атомная бомба, первая термоядерная бомба и первая в мире атомная электростанция, первый в мире реактор для энергетических установок подводных лодок и атомных ледоколов. Игорь Васильевич был человеком огромного интеллекта, таланта и трудолюбия. Любимым словом Курчатова было «понимаю».
Курчатов Игорь Васильевич
Отечественной войной. Их возобновили только осенью 1942 года, в разгар Сталинградской битвы, когда советскому руководству стало известно, что США и Германия работают над созданием ядерного оружия.
В августе 1945 года, сразу после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, работы по Атомному проекту в СССР приобрели государственный масштаб. Монополия США на ядерное сверхоружие нарушила баланс сил в мире, и создание своей атомной бомбы стало для Советского Союза вопросом жизни и смерти. К работе приступили незамедлительно.
В рекордные сроки была построена обширная научная и производственно-техническая инфраструктура.
Научным руководителем советской ядерной программы был назначен ИВ. Курчатов.
Первая в СССР и Евразии управляемая цепная реакция деления ядер урана была осуществлена декабря 1946 года при непосредственном руководстве ИВ. Курчатова на исследовательском реакторе Ф, построенном в Москве в Лаборатории № 2 АН СССР (ныне Курчатовский институт).
С этого момента началась отработка отечественных атомных технологий наработки плутония,
который в природе не встречается, но из которого и предстояло сделать заряд для первой атомной бомбы.
Ядерный центр по созданию бомбы разместили в глухих лесах, в небольшом поселке Саров
Нижегородской области.
Первой была изготовлена бомба с плутониевым зарядом РДС-1, и 29 августа 1949 года на полигоне в Казахстане прошли успешные испытания, ознаменовавшие конец монополии США
на обладание ядерным оружием. Заряд для первой советской атомной бомбы был собран из плутониевых металлических полусфер массой около 8 кг октября 1961 года на полигоне Новая Земля была испытана термоядерная авиационная бомба АН. Это был самый мощный рукотворный взрыв за всю историю человечества.
Выдающийся физик. Создатель советской школы физиков-атомщиков. Организатор и руководитель работ по атомной науке и технике в СССР. Академик АН СССР. Под руководством Курчатова созданы первый в Европе и Азии атомный реактор, первая в СССР атомная бомба, первая термоядерная бомба и первая в мире атомная электростанция, первый в мире реактор для энергетических установок подводных лодок и атомных ледоколов. Игорь Васильевич был человеком огромного интеллекта, таланта и трудолюбия. Любимым словом Курчатова было «понимаю».
Курчатов Игорь Васильевич
В мае 1950 года началось строительство первой в мире АЭС, которая заработала в году. АЭС располагалась в городе Обнинск, ее мощность была 5 МВт. В июне года началась разработка программы развития ядерной энергетики в СССР под руководством ИВ. Курчатова и А.П. Александрова. Развернулось строительство АЭС
как на родине, таки за рубежом.
ПАТЭС - единственная в мире плавучая атомная теплоэлектростанция. Строительство началось в 2007 году, в
2020 году проект сдан в промышленную эксплуатацию.
Предназначена для надежного круглогодичного тепло/энергоснабжения удаленных районов Дальнего Востока и Арктики. Суммарная мощность – 70 МВт
В настоящее время Госкорпорация «Росатом» занимает первое место в мире по числу проектов строительства АЭС за рубежом —
36 энергоблоков в 12 странах мира.
Ведущие страны по выработке электричества на АЭС, ТВт-часов
(по данным IAEA, 2018 год):
США - Франция - Китай - Россия - Южная Корея - Обзор глобального рынка электроэнергии (Какую долю электричества Россия и другие страны получают от атомных станций.
Видеофильм Электроэнергетика России можно смотреть в формате VR на любом устройстве, 16 мин. Структура электрогенерации по источникам, Россия, 2020 год
как на родине, таки за рубежом.
ПАТЭС - единственная в мире плавучая атомная теплоэлектростанция. Строительство началось в 2007 году, в
2020 году проект сдан в промышленную эксплуатацию.
Предназначена для надежного круглогодичного тепло/энергоснабжения удаленных районов Дальнего Востока и Арктики. Суммарная мощность – 70 МВт
В настоящее время Госкорпорация «Росатом» занимает первое место в мире по числу проектов строительства АЭС за рубежом —
36 энергоблоков в 12 странах мира.
Ведущие страны по выработке электричества на АЭС, ТВт-часов
(по данным IAEA, 2018 год):
США - Франция - Китай - Россия - Южная Корея - Обзор глобального рынка электроэнергии (Какую долю электричества Россия и другие страны получают от атомных станций.
Видеофильм Электроэнергетика России можно смотреть в формате VR на любом устройстве, 16 мин. Структура электрогенерации по источникам, Россия, 2020 год
Развитие атомной энергетики, как и любой другой высокотехнологичной отрасли, должно основываться не только на существующих разработках, но и на инновационных проектах. Пример инновационного подхода в энергетике — реакторы на
быстрых нейтронах, в строительстве и эксплуатации которых Россия является признанным лидером. Они позволят сделать атомную энергетику еще более безопасной и решить целый ряд экологических проблем.
Реактор на быстрых нейтронах — ядерный реактор,
в активной зоне которого нет замедлителей нейтронов и спектр нейтронов близок к энергии нейтронов деления эВ. Нейтроны этих энергий называют быстрыми,
отсюда и название этого типа реакторов.
Реактор на быстрых нейтронах позволяет превращать отработавшее ядерное топливо в новое топливо для
АЭС,
образуя
замкнутый
цикл
использования ядерного топлива.
Евгений Олегович Адамов, научный руководитель проекта Прорыв Конечную цель — замыкание топливного цикла на базе реакторов на быстрых нейтронах — признают все работавшие над стратегией»
Атомная энергия 2.0 (atomic-energy.ru)
быстрых нейтронах, в строительстве и эксплуатации которых Россия является признанным лидером. Они позволят сделать атомную энергетику еще более безопасной и решить целый ряд экологических проблем.
Реактор на быстрых нейтронах — ядерный реактор,
в активной зоне которого нет замедлителей нейтронов и спектр нейтронов близок к энергии нейтронов деления эВ. Нейтроны этих энергий называют быстрыми,
отсюда и название этого типа реакторов.
Реактор на быстрых нейтронах позволяет превращать отработавшее ядерное топливо в новое топливо для
АЭС,
образуя
замкнутый
цикл
использования ядерного топлива.
Евгений Олегович Адамов, научный руководитель проекта Прорыв Конечную цель — замыкание топливного цикла на базе реакторов на быстрых нейтронах — признают все работавшие над стратегией»
Атомная энергия 2.0 (atomic-energy.ru)
Выделение энергии в ядерных реакторах происходит за счет деления ядер урана и плутония. В реакторах на тепловых нейтронах (ТР) делению подвергаются радиоактивные изотопы урана и плутония-239.
Уран–238,
составляющий в
исходном ядерном топливе (обогащенном уране) 95%, на тепловых нейтронах не делится совсем, а поглощая нейтрон превращается, в конечном итоге, в плутоний-239.
В реакторах на быстрых нейтронах (БР) уран под действием быстрых нейтронов также поглощает быстрые нейтроны с образованием плутония–239.
При чем образование из урана под действием быстрых нейтронов плутония-239
происходит значительно эффективней,
поэтому
БР
могут нарабатывать плутоний существенно больше,
чем ТР. Так как плутоний делится под действием тепловых и быстрых нейтронов, то за счет его использования в
качестве ядерного топлива вовлекается в ядерный топливный цикл уран-238,
которого в природном уране содержится более 99%.
Урановые
«хвосты»
или
ОГФУ
(обедненный гексафторид урана)
—
побочный продукт атомной промышленности. В мире его накоплено порядка 2 млн тонн, из них почти половина в России. Россия единственная страна в мире, которая импортирует «хвосты».
Другие страны (США, Франция, Германия) стараются избавиться от них, потому что нет технологий эффективного использования этого вещества
Уран–238,
составляющий в
исходном ядерном топливе (обогащенном уране) 95%, на тепловых нейтронах не делится совсем, а поглощая нейтрон превращается, в конечном итоге, в плутоний-239.
В реакторах на быстрых нейтронах (БР) уран под действием быстрых нейтронов также поглощает быстрые нейтроны с образованием плутония–239.
При чем образование из урана под действием быстрых нейтронов плутония-239
происходит значительно эффективней,
поэтому
БР
могут нарабатывать плутоний существенно больше,
чем ТР. Так как плутоний делится под действием тепловых и быстрых нейтронов, то за счет его использования в
качестве ядерного топлива вовлекается в ядерный топливный цикл уран-238,
которого в природном уране содержится более 99%.
Урановые
«хвосты»
или
ОГФУ
(обедненный гексафторид урана)
—
побочный продукт атомной промышленности. В мире его накоплено порядка 2 млн тонн, из них почти половина в России. Россия единственная страна в мире, которая импортирует «хвосты».
Другие страны (США, Франция, Германия) стараются избавиться от них, потому что нет технологий эффективного использования этого вещества
Ядерная медицина
Атомный ледокольный флот
Термоядерный синтез
Большой адронный коллайдер
Атомный ледокольный флот
Термоядерный синтез
Большой адронный коллайдер
Термоядерный реактор – энергетическое будущее человечества
История термоядерного проекта «ТОКАМАК»
История лазерного термоядерного синтеза
Видеоматериалы
История термоядерного проекта «ТОКАМАК»
История лазерного термоядерного синтеза
Видеоматериалы
История открытий…
Видео материалы
…
https://disk.yandex.ru/d/obSlIXYlR0TIlQ
Видео материалы
…
https://disk.yandex.ru/d/obSlIXYlR0TIlQ
Термоядерный реактор – энергетическое будущее человечества
История открытий…
Видео материалы Человечество постепенно подходит к границе необратимого истощения углеводородных ресурсов Земли. Мы почти два столетия добываем из недр планеты нефть, газ и уголь, и уже понятно, что их запасы истощаются с огромной скоростью. Ведущие страны мира давно задумались над созданием нового источника энергии, экологически чистого, безопасного сточки зрения эксплуатации, с колоссальными топливными запасами.
Сегодня много говорят об использовании так называемых альтернативных видов энергии – возобновляемых источников в виде фотовольтаики,
ветроэнергетики и гидроэнергетики. Нов силу своих свойств данные направления могут выступить лишь в роли вспомогательных источников энергоснабжения.
В качестве долгосрочной перспективы человечества многие ученые рассматривают только энергетику на основе ядерных реакций.
С одной стороны, интерес к строительству ядерных реакторов на своей территории проявляет все больше государств. Но все же насущной проблемой для ядерной энергетики является переработка и захоронение радиоактивных отходов, а это сказывается на экономических и экологических показателях.
Еще в середине XX века ведущие мировые ученые-физики в поисках новых видов энергии обратились к источнику жизни на Земле – Солнцу, в недрах которого при температуре около 20 миллионов градусов протекают реакции синтеза (слияния) легких элементов с выделением колоссальной энергии. Важнейший плюс термоядерного реактора - снижение радиационной биологической опасности примерно в тысячу
раз в сравнении со всеми современными атомными реакторами. Термоядерный реактор не выбрасывает углекислый газ и не нарабатывает
«тяжелые» радиоактивные отходы. Этот реактор можно ставить где угодно, в любом месте. Запасы топлива для термоядерной реакции практически безграничны.
Лучше всех с задачей разработки установки для реализации ядерных реакций синтеза в земных условиях справились отечественные специалисты. Знания и опыт в области управляемого термоядерного синтеза (УТС), полученные в России, легли в основу проекта, являющегося без преувеличения энергетической надеждой человечества – Международного экспериментального термоядерного реактора (ИТЭР, который возводится в Кадараше (Франция
История открытий…
Видео материалы Человечество постепенно подходит к границе необратимого истощения углеводородных ресурсов Земли. Мы почти два столетия добываем из недр планеты нефть, газ и уголь, и уже понятно, что их запасы истощаются с огромной скоростью. Ведущие страны мира давно задумались над созданием нового источника энергии, экологически чистого, безопасного сточки зрения эксплуатации, с колоссальными топливными запасами.
Сегодня много говорят об использовании так называемых альтернативных видов энергии – возобновляемых источников в виде фотовольтаики,
ветроэнергетики и гидроэнергетики. Нов силу своих свойств данные направления могут выступить лишь в роли вспомогательных источников энергоснабжения.
В качестве долгосрочной перспективы человечества многие ученые рассматривают только энергетику на основе ядерных реакций.
С одной стороны, интерес к строительству ядерных реакторов на своей территории проявляет все больше государств. Но все же насущной проблемой для ядерной энергетики является переработка и захоронение радиоактивных отходов, а это сказывается на экономических и экологических показателях.
Еще в середине XX века ведущие мировые ученые-физики в поисках новых видов энергии обратились к источнику жизни на Земле – Солнцу, в недрах которого при температуре около 20 миллионов градусов протекают реакции синтеза (слияния) легких элементов с выделением колоссальной энергии. Важнейший плюс термоядерного реактора - снижение радиационной биологической опасности примерно в тысячу
раз в сравнении со всеми современными атомными реакторами. Термоядерный реактор не выбрасывает углекислый газ и не нарабатывает
«тяжелые» радиоактивные отходы. Этот реактор можно ставить где угодно, в любом месте. Запасы топлива для термоядерной реакции практически безграничны.
Лучше всех с задачей разработки установки для реализации ядерных реакций синтеза в земных условиях справились отечественные специалисты. Знания и опыт в области управляемого термоядерного синтеза (УТС), полученные в России, легли в основу проекта, являющегося без преувеличения энергетической надеждой человечества – Международного экспериментального термоядерного реактора (ИТЭР, который возводится в Кадараше (Франция
Термоядерный синтез
История открытий…
Видео материалы Чтобы легкие ядра вступили в связь и образовали новое ядро, необходимо их сблизить на очень малое расстояние, так как ядерные силы короткодействующие. Чтобы сблизить два положительно заряженных ядра, надо сообщить им большую скорость, обеспечивающую преодоление кулоновского отталкивания ядер. Самый простой способ сообщить большую скорость частицам — нагреть вещество до высоких температур (как правило, это сотни миллионов градусов. Поэтому этот подходи получил название термоядерный синтез. Дополнительно существует проблема поддержания высокой температуры в лабораторных условиях. Подходы к решению этой проблемы и определили различные направления развития управляемого термоядерного синтеза. Заряженные частицы плазмы, помещенные в сильное магнитное поле, двигаются вдоль магнитного поля по спиральным траекториям. На этом свойстве основан принцип магнитной изоляции, или магнитного удержания, горячей плазмы от стенок камеры, который применяется в токамаках. Основная проблема реализации принципа магнитного удержания заключается в том, что плазма — крайне неустойчивый объект и пока самые рекордные времена удержания не превышают секунда для того, чтобы реакция синтеза стала самоподдерживающейся, то есть чтобы выделившаяся энергия в плазме сравнялась с затраченной энергией на ее создание, требуется время удержания несколько минут. Другой подход предполагает отказ от попытки удержать горячую плазму. Просто надо создать на короткое время условия, необходимые для эффективного протекания термоядерных реакций, так, чтобы, пока плазма будет разлетаться, успели провзаимодействовать все частицы.
Этот подход получил название инерциальный термоядерный синтез, ИТС. Разработка мощных лазеров определило развитие такого направления инерционного синтеза, как лазерный термоядерный синтез, ЛТС. Основное преимущество ЛТС по сравнению с другими типами
ИТС заключается в том, что лазерное излучение можно сфокусировать в практически неограниченно малый объем. Воздействие лазерного излучения на микрокапсулу приводит к сжатию капсулы и необходимому нагреву смеси
История открытий…
Видео материалы Чтобы легкие ядра вступили в связь и образовали новое ядро, необходимо их сблизить на очень малое расстояние, так как ядерные силы короткодействующие. Чтобы сблизить два положительно заряженных ядра, надо сообщить им большую скорость, обеспечивающую преодоление кулоновского отталкивания ядер. Самый простой способ сообщить большую скорость частицам — нагреть вещество до высоких температур (как правило, это сотни миллионов градусов. Поэтому этот подходи получил название термоядерный синтез. Дополнительно существует проблема поддержания высокой температуры в лабораторных условиях. Подходы к решению этой проблемы и определили различные направления развития управляемого термоядерного синтеза. Заряженные частицы плазмы, помещенные в сильное магнитное поле, двигаются вдоль магнитного поля по спиральным траекториям. На этом свойстве основан принцип магнитной изоляции, или магнитного удержания, горячей плазмы от стенок камеры, который применяется в токамаках. Основная проблема реализации принципа магнитного удержания заключается в том, что плазма — крайне неустойчивый объект и пока самые рекордные времена удержания не превышают секунда для того, чтобы реакция синтеза стала самоподдерживающейся, то есть чтобы выделившаяся энергия в плазме сравнялась с затраченной энергией на ее создание, требуется время удержания несколько минут. Другой подход предполагает отказ от попытки удержать горячую плазму. Просто надо создать на короткое время условия, необходимые для эффективного протекания термоядерных реакций, так, чтобы, пока плазма будет разлетаться, успели провзаимодействовать все частицы.
Этот подход получил название инерциальный термоядерный синтез, ИТС. Разработка мощных лазеров определило развитие такого направления инерционного синтеза, как лазерный термоядерный синтез, ЛТС. Основное преимущество ЛТС по сравнению с другими типами
ИТС заключается в том, что лазерное излучение можно сфокусировать в практически неограниченно малый объем. Воздействие лазерного излучения на микрокапсулу приводит к сжатию капсулы и необходимому нагреву смеси
В 1950 г. Игорь Тамм и Андрей Сахаров сделали первые оценки магнитного термоядерного реактора (МТР). Первая тороидальная установка с сильным продольным магнитным полем, основанная на идеях И. Тамма и А. Сахарова, была построена в 1955 г. в ЛИПАНе. Ее назвали ТМП – торс магнитным полем. Последующие установки уже назывались ТОКАМАК, по комбинации начальных слогов в словосочетании «ТОроидальная КАмера МАгнитная Катушка».
С 1955 по 1966 гг.
в Курчатовском институте было построено 8 таких установок, на которых проводилась масса различных исследований.
В
1985 г.
академик Евгений Велихов от имени СССР предложил ученым Европы, США и Японии вместе создать термоядерный реактор, и уже в 1986 г. в Женеве было достигнуто соглашение о проектировании установки, получившей в дальнейшем имя ИТЭР.
International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) — самый крупный в мире токамак, сложнейшая термоядерная экспериментальная машина, призванная продемонстрировать осуществимость технологий термоядерного синтеза и доказать, что термоядерная реакция может быть управляемой. Идея ИТЭР состоит в том, чтобы на выходе вырабатывать враз больше энергии, чем на входе. Результаты экспериментов с плазмой, полученные на ИТЭР, помогут в дизайне демонстрационного коммерческого реактора DEMO
(DEMOnstration Power Station), строительство которого планируется завершить в году. Основан проект ИТЭР на российской концепции токамака с магнитным удержанием плазмы.
В 1948 году Олег Александрович Лаврентьев сформулировал концепцию управляемого термоядерного синтеза.
https://atomicexpert.com/era_of_thermonuclear_fusion
Заряженные частицы плазмы, помещенные в сильное
магнитное поле, двигаются вдоль магнитного поля по
спиральным траекториям. На этом свойстве основан
принцип
магнитной
изоляции,
или
магнитного
удержания, горячей плазмы от стенок камеры, который
применяется в токамаках.
С 1955 по 1966 гг.
в Курчатовском институте было построено 8 таких установок, на которых проводилась масса различных исследований.
В
1985 г.
академик Евгений Велихов от имени СССР предложил ученым Европы, США и Японии вместе создать термоядерный реактор, и уже в 1986 г. в Женеве было достигнуто соглашение о проектировании установки, получившей в дальнейшем имя ИТЭР.
International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) — самый крупный в мире токамак, сложнейшая термоядерная экспериментальная машина, призванная продемонстрировать осуществимость технологий термоядерного синтеза и доказать, что термоядерная реакция может быть управляемой. Идея ИТЭР состоит в том, чтобы на выходе вырабатывать враз больше энергии, чем на входе. Результаты экспериментов с плазмой, полученные на ИТЭР, помогут в дизайне демонстрационного коммерческого реактора DEMO
(DEMOnstration Power Station), строительство которого планируется завершить в году. Основан проект ИТЭР на российской концепции токамака с магнитным удержанием плазмы.
В 1948 году Олег Александрович Лаврентьев сформулировал концепцию управляемого термоядерного синтеза.
https://atomicexpert.com/era_of_thermonuclear_fusion
Заряженные частицы плазмы, помещенные в сильное
магнитное поле, двигаются вдоль магнитного поля по
спиральным траекториям. На этом свойстве основан
принцип
магнитной
изоляции,
или
магнитного
удержания, горячей плазмы от стенок камеры, который
применяется в токамаках.
Разработка мощных лазеров, в частности лазерный термоядерный синтез, ЛТС, как направление инерционного синтеза, во ВНИИЭФ стало развиваться по инициативе Самуила Борисовича Кормера и Юлия Борисовича Харитона в середине 1960-х.
Первые эксперименты по работе с лазерной термоядерной установкой были проведены в
1972 году в ФИАН. Тогда же началась активная разработка лазерных установок. За полвека удалось создать несколько мощнейших лазерных установок, включая такие, как Искра 4», Искра 5», Луч г.
Во Всероссийском научно-исследовательском институте экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) в Сарове запустили первый модуль самой мощной в мире лазерной установки УФЛ-2М. Она необходима для проведения экспериментов по управляемому инерциальному термоядерному синтезу и для исследования свойств вещества в экстремальных состояниях — при сверхвысоких давлениях и температурах.
В е годы советские физики Лаврентьев, Сахаров,
Тамм, Арцимович и другие предложили два основных метода на основе токамаков и с применением лазеров.
https://expert.ru/expert/2021/39/lazer-zazhigayuschiy-solntse-na-zemle/
Способ получения управляемого термоядерного синтеза основывается на создании громадных энергий в точечном (относительно) объеме при помощи сверхмощных лазерных лучей https://integral-russia.ru/2022/04/15/lazernyj-termoyadernyj-reaktor-gotovyat-k- issledovaniyam-v-institute-lazerno-fizicheskih-issledovanij-ran-podrobnosti-proekta/
Первые эксперименты по работе с лазерной термоядерной установкой были проведены в
1972 году в ФИАН. Тогда же началась активная разработка лазерных установок. За полвека удалось создать несколько мощнейших лазерных установок, включая такие, как Искра 4», Искра 5», Луч г.
Во Всероссийском научно-исследовательском институте экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) в Сарове запустили первый модуль самой мощной в мире лазерной установки УФЛ-2М. Она необходима для проведения экспериментов по управляемому инерциальному термоядерному синтезу и для исследования свойств вещества в экстремальных состояниях — при сверхвысоких давлениях и температурах.
В е годы советские физики Лаврентьев, Сахаров,
Тамм, Арцимович и другие предложили два основных метода на основе токамаков и с применением лазеров.
https://expert.ru/expert/2021/39/lazer-zazhigayuschiy-solntse-na-zemle/
Способ получения управляемого термоядерного синтеза основывается на создании громадных энергий в точечном (относительно) объеме при помощи сверхмощных лазерных лучей https://integral-russia.ru/2022/04/15/lazernyj-termoyadernyj-reaktor-gotovyat-k- issledovaniyam-v-institute-lazerno-fizicheskih-issledovanij-ran-podrobnosti-proekta/
Видеоматериал (Константин Рудер, сотрудник Департамента коммуникаций Госкорпорации
«Росатом»)
Презентация, сценарий урока, методические материалы
Разговоры о важном
Урок Россия – мировой лидер атомной промышленности. Атомный ледокольный флот»
Разговоры о важном - Россия - мировой лидер атомной отрасли (edsoo.ru)
«Росатом»)
Презентация, сценарий урока, методические материалы
Разговоры о важном
Урок Россия – мировой лидер атомной промышленности. Атомный ледокольный флот»
Разговоры о важном - Россия - мировой лидер атомной отрасли (edsoo.ru)
Развитие Северного морского пути — это проект планетарного масштаба, который откроет для нашей страны новые уникальные возможности. В настоящее время решаются широкого круга задачи от развития навигации по трассам СМП до увеличения мощностей портов, строительства новых гаваней и сооружения необходимых транспортных судов ледового класса и атомных ледоколов нового
поколения.
•
Развитие инфраструктуры нашего арктического ледового пути — это новое качество жизни людей на берегу во многих российских регионах, имеющих выход к морю. Круглогодичная навигация,
строительство новых промышленных предприятий, арктических терминалов, объектов энергетики,
транспорта, социальной инфраструктуры — все это вдохнет новую жизнь, сделает ее привлекательной.
Север перестанут называть Крайним, он станет одним из центров развития нашей страны
…
https://disk.yandex.ru/d/obSlIXYlR0TIlQ
поколения.
•
Развитие инфраструктуры нашего арктического ледового пути — это новое качество жизни людей на берегу во многих российских регионах, имеющих выход к морю. Круглогодичная навигация,
строительство новых промышленных предприятий, арктических терминалов, объектов энергетики,
транспорта, социальной инфраструктуры — все это вдохнет новую жизнь, сделает ее привлекательной.
Север перестанут называть Крайним, он станет одним из центров развития нашей страны
История развития ядерной медицины. Лечение излучением
Документальный фильм Мирный атом (atomvestnik.ru)
VA3_spreads.pdf (ИСТОРИЯ ЯДЕРНОЙ МЕДИЦИНЫ, Ионизирующие излучения -ЯДЕРНАЯ МЕДИЦИНА ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
(studme.org)
Документальный фильм Мирный атом (atomvestnik.ru)
VA3_spreads.pdf (ИСТОРИЯ ЯДЕРНОЙ МЕДИЦИНЫ, Ионизирующие излучения -ЯДЕРНАЯ МЕДИЦИНА ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
(studme.org)
…
https://disk.yandex.ru/d/obSlIXYlR0TIlQ
Обычно в ядерной медицине выделяют три основных направления
Радионуклидная диагностика например, позитронно-эмиссионная томография) Лучевая терапия
Радионуклидная терапия Ядерная медицина — это высокотехнологичная область на стыке клинической медицины, молекулярной биологии, ядерной физики, органической химии, фармакологии и других наук. Она основана на применении ионизирующего излучения и радиоактивных веществ для диагностики и лечения различных заболеваний в области онкологии, кардиологии, эндокринологии, неврологии и т. д.
С использованием ядерно-физических методов и радиофармпрепаратов
(
РФП), способных накапливаться в определенных структурах организма, выявить структурно-функциональные изменения, можно получить информацию о состоянии тканей, органов и систем.
Это дистанционное или контактное использование различных видов излучения для лечения опухолей и некоторых других заболеваний.
При этом методе пациенту вводится РФП, который целенаправленно накапливается в патологическом очаге. Его излучение разрушает поврежденную ткань (atomvestnik.ru)
VA3_spreads.pdf (atomvestnik.ru)
Радионуклидная диагностика например, позитронно-эмиссионная томография) Лучевая терапия
Радионуклидная терапия Ядерная медицина — это высокотехнологичная область на стыке клинической медицины, молекулярной биологии, ядерной физики, органической химии, фармакологии и других наук. Она основана на применении ионизирующего излучения и радиоактивных веществ для диагностики и лечения различных заболеваний в области онкологии, кардиологии, эндокринологии, неврологии и т. д.
С использованием ядерно-физических методов и радиофармпрепаратов
(
РФП), способных накапливаться в определенных структурах организма, выявить структурно-функциональные изменения, можно получить информацию о состоянии тканей, органов и систем.
Это дистанционное или контактное использование различных видов излучения для лечения опухолей и некоторых других заболеваний.
При этом методе пациенту вводится РФП, который целенаправленно накапливается в патологическом очаге. Его излучение разрушает поврежденную ткань (atomvestnik.ru)
VA3_spreads.pdf (atomvestnik.ru)
У отечественной ядерной медицины есть славное прошлое.
До началах годов СССР занимал лидирующую позицию в мире по использованию мирных атомных технологий в медицине.
В
стране насчитывалось
650
лабораторий радионуклидной диагностики, 20 отделений радионуклидной терапии на 2 тысячи активных коек.
Но в х годах этой сфере пришлось пройти через период недофинансирования.
В XXI веке Россия восстанавливает отрасль ядерной медицины.
Сейчас радиоизотопная диагностика и терапия снова вошли в фазу роста в стране наращивается производство изотопов, создаются компании по проектированию и выпуску специализированной медтехники для ядерной медицины
До началах годов СССР занимал лидирующую позицию в мире по использованию мирных атомных технологий в медицине.
В
стране насчитывалось
650
лабораторий радионуклидной диагностики, 20 отделений радионуклидной терапии на 2 тысячи активных коек.
Но в х годах этой сфере пришлось пройти через период недофинансирования.
В XXI веке Россия восстанавливает отрасль ядерной медицины.
Сейчас радиоизотопная диагностика и терапия снова вошли в фазу роста в стране наращивается производство изотопов, создаются компании по проектированию и выпуску специализированной медтехники для ядерной медицины
Большой адронный коллайдер
Центральная европейская организация ядерных исследований (CERN, Женева)
…
Разгадка появления Вселенной и путешествия в прошлое для чего нужен Большой адронный коллайдер (Большой Адронный Коллайдер (БАК или LHC) (spacegid.com
)
Центральная европейская организация ядерных исследований (CERN, Женева)
…
Разгадка появления Вселенной и путешествия в прошлое для чего нужен Большой адронный коллайдер (Большой Адронный Коллайдер (БАК или LHC) (spacegid.com
)
Центральная европейская организация ядерных исследований
(CERN,
Женева)
—
крупнейший в
мире научно-исследовательский центр в области физики частиц, на территории которого расположен самый мощный в мире ускоритель заряженных частиц на встречных пучках — Большой адронный коллайдер. Идея создания европейской научной лаборатории прозвучала на европейской конференции по культуре, проходившей в швейцарской Лозанне в 1949 году,
и заключалась в восстановлении международного сотрудничества в области фундаментальных исследований. Конвенция,
на основе которой был создан ЦЕРН, была подписана 1 июля 1953 года в Париже под эгидой ЮНЕСКО.
•
Первая делегация из СССР появилась в ЦЕРНе в 1959 году. Участие российских научных организаций в проектах
Центральной европейской лаборатории ядерных исследований (CERN, Женева) осуществляется в рамках соглашения между
Европейской организацией ядерных исследований и правительством России о развитии научно-технического сотрудничества в области физики высоких энергий. Сегодня в полутора десятках экспериментов, проводимых ЦЕРН, задействованы около тысячи российских специалистов.
•
Базовым элементом исследовательской инфраструктуры ЦЕРН является уникальный Большой адронный коллайдер (БАК Hadron Collider, LHC). Четыре основных детектора расположены в подземных шахтах, где проводятся многоцелевые эксперименты ATLAS и CMS, а также специализированные — LHCb (для изучения физики) и ALICE (для изучения физики тяжелых ионов и нового состояния вещества. В 2012 году на Большом адронном коллайдере удалось сделать важное открытие в современной физике — было доказано существование бозона Хиггса, элементарной частицы, отвечающей за наличие массы у материи.
•
ЦЕРН разрабатывает проекты и вне рамок БАК, например, будущие линейный (ILC) и кольцевой (FCC) коллайдеры.
В экспериментах, выполненных в ЦЕРН, был сделан ряд выдающихся открытий. В частности, в 2000 году были обнаружены первые признаки образования кварк-глюонной плазмы — состояния материи, характерного для первых мгновений жизни
Вселенной. В 2014–2015 годах в ЦЕРН были открыты такие новые элементарные частицы, как тетракварк и пентакварк.
(CERN,
Женева)
—
крупнейший в
мире научно-исследовательский центр в области физики частиц, на территории которого расположен самый мощный в мире ускоритель заряженных частиц на встречных пучках — Большой адронный коллайдер. Идея создания европейской научной лаборатории прозвучала на европейской конференции по культуре, проходившей в швейцарской Лозанне в 1949 году,
и заключалась в восстановлении международного сотрудничества в области фундаментальных исследований. Конвенция,
на основе которой был создан ЦЕРН, была подписана 1 июля 1953 года в Париже под эгидой ЮНЕСКО.
•
Первая делегация из СССР появилась в ЦЕРНе в 1959 году. Участие российских научных организаций в проектах
Центральной европейской лаборатории ядерных исследований (CERN, Женева) осуществляется в рамках соглашения между
Европейской организацией ядерных исследований и правительством России о развитии научно-технического сотрудничества в области физики высоких энергий. Сегодня в полутора десятках экспериментов, проводимых ЦЕРН, задействованы около тысячи российских специалистов.
•
Базовым элементом исследовательской инфраструктуры ЦЕРН является уникальный Большой адронный коллайдер (БАК Hadron Collider, LHC). Четыре основных детектора расположены в подземных шахтах, где проводятся многоцелевые эксперименты ATLAS и CMS, а также специализированные — LHCb (для изучения физики) и ALICE (для изучения физики тяжелых ионов и нового состояния вещества. В 2012 году на Большом адронном коллайдере удалось сделать важное открытие в современной физике — было доказано существование бозона Хиггса, элементарной частицы, отвечающей за наличие массы у материи.
•
ЦЕРН разрабатывает проекты и вне рамок БАК, например, будущие линейный (ILC) и кольцевой (FCC) коллайдеры.
В экспериментах, выполненных в ЦЕРН, был сделан ряд выдающихся открытий. В частности, в 2000 году были обнаружены первые признаки образования кварк-глюонной плазмы — состояния материи, характерного для первых мгновений жизни
Вселенной. В 2014–2015 годах в ЦЕРН были открыты такие новые элементарные частицы, как тетракварк и пентакварк.
Разгадка появления Вселенной и путешествия в прошлое для чего нужен Большой адронный коллайдер (БАК — это самый крупный ускоритель (кольцо длиной 27 км, опущенное в туннель от 50 дом под землей).
Устройство ускоряет протоны и ядра свинца до скоростей лишь на несколько метров в секунду меньше скорости света.
Обладая такой скоростью, протон преодолевает эти 27 км 10 000 разв секунду. В четырех точках эти пучки пересекаются и происходит столкновение, достигается огромная температура
(примерно 40 тыс. млрд градусов Цельсия) и мы исследуем,
как Вселенная вела себя впервые микросекунды после
Большого взрыва.
Одновременно с этим в коллайдере — самая низкая температура во
Вселенной.
Например,
в
Антарктиде зарегистрирована температура –95 °C, в открытом космосе °C. А температура жидкого гелия внутри адронного коллайдера –273,3 °C. Она нужна для того, чтобы магниты,
из которых состоит километровое кольцо, находились в состоянии сверхпроводимости.
Для чего еще нужен БАК Заглянуть в прошлое Вселенной Определить состав Вселенной Объяснить многие фундаментальные процессы, принципы работы которых нам непонятны Все, что там делается, — происходит впервые, поэтому это данные для неожиданных открытий
9 и 11 классы. Темы Ядерные реакции. Деление и синтез ядер. Ядерные реакторы. Проблемы управляемого термоядерного синтеза. Экологические аспекты развития ядерной энергетики, 9 и 11 классы. Темы Реактивное движение. Типы ракетных двигателей
9 и 11 классы. Темы Действие электрического и магнитного поляна движущуюся заряженную частицу. Ускорители линейные и циклические Изотопы. Радиоактивное излучение. Действие излучений на человека. Применение излучений в различных отраслях науки и техники и 10 классы. Темы Типы электростанций
Устройство ускоряет протоны и ядра свинца до скоростей лишь на несколько метров в секунду меньше скорости света.
Обладая такой скоростью, протон преодолевает эти 27 км 10 000 разв секунду. В четырех точках эти пучки пересекаются и происходит столкновение, достигается огромная температура
(примерно 40 тыс. млрд градусов Цельсия) и мы исследуем,
как Вселенная вела себя впервые микросекунды после
Большого взрыва.
Одновременно с этим в коллайдере — самая низкая температура во
Вселенной.
Например,
в
Антарктиде зарегистрирована температура –95 °C, в открытом космосе °C. А температура жидкого гелия внутри адронного коллайдера –273,3 °C. Она нужна для того, чтобы магниты,
из которых состоит километровое кольцо, находились в состоянии сверхпроводимости.
Для чего еще нужен БАК Заглянуть в прошлое Вселенной Определить состав Вселенной Объяснить многие фундаментальные процессы, принципы работы которых нам непонятны Все, что там делается, — происходит впервые, поэтому это данные для неожиданных открытий
9 и 11 классы. Темы Ядерные реакции. Деление и синтез ядер. Ядерные реакторы. Проблемы управляемого термоядерного синтеза. Экологические аспекты развития ядерной энергетики, 9 и 11 классы. Темы Реактивное движение. Типы ракетных двигателей
9 и 11 классы. Темы Действие электрического и магнитного поляна движущуюся заряженную частицу. Ускорители линейные и циклические Изотопы. Радиоактивное излучение. Действие излучений на человека. Применение излучений в различных отраслях науки и техники и 10 классы. Темы Типы электростанций
Деятельность сети ИЦАЭ направлена на информирование населения о принципах функционирования атомной отрасли и перспективах развития атомной энергетики повышение престижа отраслевых профессий;
популяризацию науки, инновационных технологий и технического образования.
В помощь учителю
популяризацию науки, инновационных технологий и технического образования.
В помощь учителю
В помощь учителю
В помощь учителю
Журнал Вестник Атомпрома (В помощь учителю