Прежде чем начать говорить о ядерном сплаве, мы должны кратко обратиться к потенциальной "зелености" ядерного деления и их исторического соотношения. Имеет ли ядерное деление потенциал, чтобы быть чрезвычайно зеленным? Ответ - без сомнения да.
Представление тороидальной магнитной камеры (Токамак) Объединенного европейского Торуса Joint European Torus (JET) в Центре Науки Кульгам (Culham). JET - самое большое устройство сплава в мире, смогло выдержать 16 мегаватт энергии в течение одной секундыСначала ядерная энергия производит немного больше энергии, чем нормальная электростанция на органическом топливе, но без вредных вызывающих парниковый эффект газов (CO2). Однако реакции ядерного деления производят отходы в форме очень радиоактивных топливных стержней (Pu 239), которые должны быть в специальных местах сохранения и ждать несколько тысяч или миллионов лет, перед тем как они станут безвредными.
Так, энергия от этих растений привлекательна, но отходы входят в полное противоположное направление, которого человек желал бы. Как мы решаем это? Легко! Устраните вредное отработанное ядерное топливо, и прямо сейчас - это точно текущая тенденция в ядерном сплаве.
Возможен ли вообще ядерный сплав? Это походит на научную фантастику! Мало того, что это возможно, но ядерный сплав уже произошел в экспериментальных реакторах за морями, и новые экспериментальные реакторы строятся во время написания этой статьи, что проложит тропу к коммерческим реакторам сплава.
Ядерный сплав был успешен в нескольких реакторах стиля Токамака, которые используют магнитные поля, чтобы ограничить и управлять плазмой (высокотемпературный ионизированный газ), чтобы в основном создать миниатюрное солнце в контейнере. В течение многих лет, сплав считали непрактичным, потому, что энергия, необходимая выдерживать магнитное поле, так же как нагреть плазму способной к сплаву степени, была решительно больше, чем количество энергии, произведенной от маленьких реакций сплава. Это может фактически быть измерено тем, что называют фактором "Q".
Такие успешные эксперименты произошли в Объединенном европейском Торусе (торус, означает кольцевой) экспериментальном ядерном реакторе сплава в Оксфордшире, Англии. JET начал эксперименты в 1983 году и работал со сплавом материалов под названием Дейтерий и Тритий (оба изотопа водорода), который мог быть соединен или в безопасный гелий, или в радиоактивный изотоп гелия, который будет иметь полужизнь нескольких минут, по сравнению с несколькими тысячами лет текущих ядерных отходов.
JET проложил путь к ITER, Международному термоядерному экспериментальному реактору, который разработан, чтобы соединить промежуток между плазменными исследованиями и коммерческим сплавом. Реактор находится в строительной фазе за границей, и будет официально операционным в 2018 году. Этот ядерный реактор сделает следующий шаг в ядерное будущее, производящее ожидаемую мощность 500 Мегаватт в течение длительных 1000 секунд по сравнению с 16 MWs JET в течение приблизительно секунды. Окончательная цель ITER состоит в том, чтобы производить Q-уровней 10. Или 10 кратного количества энергии, чтобы начать реакцию.
Но действительно ли ядерный сплав зелен? Ответ - и да, и нет. Ядерный сплав - реалистическая выработка большого количества энергии без вредных, вызывающих парниковый эффект, газов и радиоактивных отходов. Но есть другие экологические проблемы со сплавом. Ядерный сплав производит тепловые нейтроны, которые бомбардируют внутреннюю металлизацию Токамака, который может иметь радиоактивный эффект в течение времени. Результат - производство материалов, которые не в таком же в изобилии как потраченное на расщепление топливо, но все же требующие избавления, тем же самым способом.
Однако мы должны помнить, что ядерный сплав находится все еще в экспериментальных стадиях. Одна из целей ITER состоит в том, чтобы проектировать и проверять специальные магниты суперпроведения и компоненты, способные противостоять этим тепловым нейтронам и чрезвычайно высоким температурам.
Когда дело касается ядерной энергии и зелёности, есть также другие области для исследования. Сплав может произвести высокие уровни энергии в будущем, что могло бы заменить все наши заводы расщепления ископаемых растений через 50-100 лет. Но, что, если они никогда не решат проблему радиоактивных отходов? Что же с отходами, которые уже произведены? Хорошо, что так случилось, что ученые и физики в Университете Техаса в Остине, спроектировали машину и процесс, который комбинирует ядерный сплав и расщепление, который расщепляет радиоактивные отходы в ядерную энергию.
Красивая часть этого - то, что эта машина уничтожает отходы и в то же самое время создаёт энергию. Она основана на проекте Токамака и использует концепции сплава, обернутого в одеяло расщепления, чтобы стабилизировать реакцию. Ядерные отходы тогда питаются реактором и "сжигаются" при чрезвычайно высоких температурах. Отходы тогда становятся топливом, которое увековечивает реакцию. Согласно Майку Коченреутэру, старшему исследователю в Институте Исследований Сплава (IFS) и Отдела физики, "Мы создали способ использования сплава для относительно недорого разрушения отходов от ядерного деления.
Наша система уничтожения отходов, мы верим, разрешит ядерной энергии - низкому углеродистому источнику энергии - помочь нам бороться с глобальным потеплением".
Озеленение становится в большей степени потребностью, нежели выбором жизни. В то же время есть потребность в увеличениях энергии, сплав может стать большой частью не такого отдаленного будущего. Главным образом - оно зелено. Но, не все проблемы полностью решаются системой. Есть много вариантов и путей, по которым можно следовать в этой области. Но только время может сказать нам, какие типы энергии мы будем использовать в будущем.
