Butun boshli yil davomida biz oʻquvchilarimizga Rosatom ishtirok etayotgan reaktorlarning soʻnggi ishlanmalari haqida ma’lumot berib kelmoqdamiz. Biz “Reaktor texnologiyalari” turkumini termoyadroviy loyihalar haqidagi hikoya bilan yakunlaymiz.
ITER
Rosatom ishtirok etayotgan eng yirik xalqaro termoyadroviy loyiha bu ITER (Xalqaro termyadro tajriba reaktori) hisoblanadi. Davlat korporatsiyasi tomonidan loyihaga asbob-uskunalar yetkazib berish, ilmiy tadqiqotlarda qatnashish kabi ishlar amalga oshirilib kelinmoqda.
Shu tartibda, oktyabr oyining oxirida, Rosatom loyiha uchun elektr jihozlarining oʻttizinchi partiyasini joʻnatishni boshladi. Elektrofizika uskunalari ilmiy-tadqiqot institutining (EUITI, Rosatom tarkibiga kiradi) 20 ta treylerlarida tok oqimini operativ almashtirish va chiquvchi energiyani himoya qilish tizimlari uchun energiyayutuvchi rezistorlarning katta partiyasi, Kadarashe (Fransiya) shahridagi ITER qurilish maydonchasi tomon yoʻl oldi. Bu elektr ta’minoti tizimining bir qismi boʻlib, usiz birinchi plazmani olish imkonsiz. Ushbu komponentlarning oʻz vaqtida yetkazib berilishi loyihaning rivojlanish jadvalini belgilab beradi. «ITER reaktorining magnitli tizimi uchun quvvatlov tizimiga butun boshli elektrik qurilma jihozlarini ishlab chiqarish va tayyorlash, EUITI tadqiqot va ishlab chiqarish guruhining koʻp yillik mashaqqatli mehnati natijasi boʻlib, uning xalqaro termoyadroviy hamjamiyatdagi mutlaq obroʻsining dalilidir.«, deya izoh berdi ITER markazi direktori Anatoliy Krasilnikov.
Bundan tashqari, noyabr oyida ITER kengashining 33-yigʻilishida (kengash loyihaning boshqaruv organi hisoblanadi) Rosatom, reaktor vakuum kamerasining birinchi devorini qoplash uchun qaysi ashyodan foydalanish masalalarini muhokama qilishda ishtirok etdi. Kengash, eng yaxshisini tanlab olish uchun turli materiallarning xususiyatlarini oʻrganish toʻgʻrisida qaror chiqardi. Tajribalarda Rosatom institutlari va Rossiya Fanlar akademiyasi ishtirok etishi taxmin qilinmoqda. Kengash, shuningdek, qurilish jarayonlarini baholab, Fransiya yadroviy regulyatori bilan hamkorlikni muhokama qildi va qurilishning texnik masalalarini koʻrib chiqdi.
T-15MD va TRT
T-15MD – bu 1988-1995 yillarda Kurchatov institutida ishlagan T-15 tokamakning modernizatsiyalangan versiyasi. T-15MD oʻzidan oldingi loyihaning poydevori asosida qurilgan. Uning ishga tushirilishi 2021-yilning may oyida oʻtkazilgan boʻlib, birinchi plazma 2023-yil bahorida olingan. Energiyani ishga tushirish sinovlari ham oʻtkazildi. Rosatomning ilmiy-texnik tadqiqotlar va ishlanmalar direktori Viktor Ilgisonis taʼkidlaganidek, oʻrnatish ishlari yakunlanib, xalqaro miqyosdagi natijalarni olish uchun zarur darajaga yetmoqda.
Troitsk innovatsion termoyadroviy tadqiqotlar instituti (ТРИНИТИ) reaktor texnologiyalari (TRT) bilan tokamak qurish loyihasi uchun zarur infratuzilmani tayyorlamoqda. Taxminlarga koʻra, TRT kelajakdagi termoyadroviy reaktor yoki neytron manbasining toʻliq miqyosli prototipiga aylanadi. U yonishga yaqin kvazstatsionar rejimlarda plazmaning harakatini oʻrganadi va plazmani qoʻshimcha isitish, yoqilgʻi bilan ta’minlash va blanket texnologiyalari usullarini ishlab chiqadi. U yerda diagnostikaning yangi turlari ham ishlab chiqilib, tritiy texnologiyalari ham o‘zlashtiriladi. 2024 yil oxiriga kelib, “ТРИНИТИ”da termoyadroviy kompleks rekonstruksiya ishlarining birinchi bosqichini yakunlash rejalashtirilayotgan boʻlib, uning qurilishi kelajakda barpo etilishi etilishi rejalashtirilayotgan energiya infrastrukturasi uchun zarur hisoblanadi.
“Mifist”
Rosatomning tayanch oliy ta’lim muassasasi boʻlmish Milliy tadqiqot yadro universiteti (MTYU) va Duxov nomidagi Butunrossiya avtomatlashtirish ilmiy-tadqiqot instituti olimlari (BAITIO, Rosatomning bir qismi hisoblanadi) plazma fokusiga asoslangan neytron generatorini ishlab chiqdilar, unda termoyadroviy sintez jarayoni miniatyurada sodir boʻladi.
Emitent bloki kichik (diametri bir necha santimetr) plazma fokusli tushirish kamerasidan, energiyani saqlash moslamasidan va yuqori voltli kalitdan iborat. Plazmani yaratish uchun plazma fokus kamerasiga gaz – vodorod izotoplari quyiladi va ikkita elektrodga yuqori kuchlanish beriladi. Voltaj qoʻllanilganda, kalit faollashtiriladi, buning natijasida saqlash qurilmasidagi barcha energiya kameraga oʻtadi. Yuzlab kiloamperlik oqim tufayli gaz ionlanadi va oqim-plazma qobigʻi boʻlmish maxsus konfiguratsiyaning issiq plazmasi hosil boʻladi. O’zining magnit maydonining ta’siri ostida qobiq, elektrodlar orasida tezlashadi va bir nuqtaga siqilib, “pinch” hosil qiladi. Bu plazma fokusining markazi boʻlib unda termoyadroviy reaksiyalar sintezi sodir boʻladi. Ular bir necha oʻn nanosekundlar davom etadi. Ayni paytda emitent blok turli xil nurlanishlarni – neytronlarni, shuningdek rentgen nurlarini, plazma oqimlarini, elektron va ion nurlarini hosil qiladi. Elektrodlardan kuchlanish olib tashlangan paytda gaz yana normal holatga qaytadi.
Ushbu qurilmadan yirik fan loyihalari uchun neytron va gamma nurlanish detektorlarini kalibrlash uchun foydalanish mumkin. Bundan tashqari, qurilmadan radiatsiya qarshiligini aniqlash tizimlari elementlarining chidamliligini sinash uchun ham foydalanish mumkin. Bunday sinovlar kosmik kemalarning bort jihozlari va radioelektronika komponentlari uchun zarurdir. Shuningdek, unda har xil turdagi impulsli nurlanishning tirik organizmlarga ta’sirini oʻrganish va moddaning neytron faollashuv tahlilini oʻtkazish ham mumkin.
«Ilgari barcha kalibrlashlar impulsli manbalar boʻlmish reaktorlar va tezlatgichlarda amalga oshirilgan. Bular ko’plab boshqaruv tizimlariga ega boʻlgan ko’p tonnali ulkan qurilmalardir. Bizning qurilmamiz esa atigi 150 kg boʻlib, uni tayyorgarlikdan oʻtgan ikkita muhandis bemalol bir joydan boshqasiga koʻchirishi mumkin«- dedi Milliy tadqiqot yadro universiteti jismoniy va texnik intellektual tizimlari instituti direktori o’rinbosari Yelena Ryabeva. O’rnatish allaqachon talabalar tomonidan laboratoriya ishlarida qo’llanilmoqda.
“Rosatom” bosh direktori Aleksey Lixachev Rossiya energetika haftaligida taʼkidlaganidek, davlat korporatsiyasida hali termoyadroviy sintez borasida tijoriy fikrlar yoʻq. Biroq, u loyiha ustida ishlashni davom ettirishga va buning uchun kuch va mablagʻ ajratishga va’da berdi. Rossiya prezidenti Vladimir Putin ham yosh olimlar konferensiyasida termoyadroviy tadqiqotlar uchun mablag‘ ajratishga va’da bergandi.
Termoyadro reaksiyasining oʻziga xos xususiyatlari
Boshqariladigan termoyadro reaksiyasining yadro reaksiyasidan farqi shundaki, birinchisida og‘irroq yadrolar engilroq yadrolardan sintezlanadi, ikkinchisida esa og‘ir yadrolar parchalanadi.
