유럽의 Fusion Research를 담당하는 기관은 2050 년까지 업계에 적합한 프로토 타입 Fusion 발전소에 처음으로 유용한 에너지를 생산할 프랑스에서 건설중인 거대한 국제 원자로 인 ITER로부터 로드맵을 발표했습니다. ITER의 성공적인 운영은 여전히 6 년이 넘는 융합 에너지를위한 주요 획기적인 획기적인 수단으로 여겨 질 것입니다. 그 퓨전 과학자들과 엔지니어들은 여전히 수십 년 동안 여전히 직면하고 있습니다.
퓨전 반응기는 태양과 별 (수소의 동위 원소와 함께)을 사용하여 에너지를 생산합니다. 이를 위해서는 강력한 자석, 무선 파 및 입자 빔을 사용하여 융합 연료의 혈장을 최소 1 억 5 천만 ° C로 압축하고 가열해야합니다. 융합이 발생하는 온도까지 혈장을 얻는 데는 많은 에너지가 필요합니다.
반복은 그 장벽을 뚫고 몇 분 동안 지속되는 기간 동안 50MW 입력에서 500 메가 와트를 생성 할 것으로 예상됩니다. 그러나 그것은 단지 과학적 시위 일뿐입니다. 반복은 전기를 생성하지 않습니다. 그 직업은 후계자 인 프로토 타입 발전소 데모를 위해 남을 것입니다. Fusion 연구원들은 방금 데모의 디자인에 대해 생각하기 시작했지만 중국, 유럽 연합, 인도, 일본, 러시아, 한국 및 미국인 ITER과 같은 글로벌 협업이 될 가능성이 높아지고 있습니다.
한국은 최근 K-Demo라는 차세대 원자로에 대한 예비 설계 작업을 시작했다고 발표했다. 중국은 이미 중국 퓨전 엔지니어링 테스트 원자로라는 ITER과 데모 사이의 중간 단계를위한 설계를 진행하고 있습니다. 그리고 이제 EFDA는 데모로가는 자체 경로를 마련했습니다. 이 기관은 국제 협력을 배제하지는 않지만 로드맵을 설계하여 모든 연구가 E.U. 2014 년에서 2020 년까지의 퓨전 예산이지만 전체 E.U. 일단 수정해야 할 수도 있습니다. 예산은 올해 말에 합의됩니다.
EFDA 로드맵은 ITER이 융합 전력을 향한 진전의 열쇠임을 인정하므로 소규모 기존 원자로에 대한 다양한 운영 시나리오를 연구하는 것을 포함하여 성공을 보장하기 위해 모든 노력을 기울여야합니다. 로드맵에 따르면 대답 할 수없는 가장 큰 질문은 미래의 기계에서 열 배기 가스를 제거하는 방법입니다. Tokamaks로 알려진 ITER 및 기타 유사한 현대 원자로는 혈장 용기에서 소비 된 연료를 제거하는 부사로 알려진 바닥에 구조를 가지고 있습니다. 혈장이 고의적으로 고체 표면에 닿는 용기의 유일한 곳이기 때문에 많은 열을 흡수해야합니다. Ier 's Distor는 스테인레스 스틸로 만들어졌으며 텅스텐으로 코팅됩니다. 이것은 한 번에 낮은 전력과 최대 몇 분 동안 작동하는 연구 원자로에서 작동하지만 데모는 여러 기가 와트의 전력을 지속적으로 생성하고 표준 전환기에는 열 부하가 너무 많을 수 있습니다.
로드맵에 따르면 연구원들은 다른 디자인을 백업으로 사용해야합니다. 여기에는 접촉 영역을 퍼뜨리는 대체 모양이 포함될 수 있으며, 열 하중을 줄이거 나 혈장이 더 많은 열을 방출하기 전에 더 많은 열을 방출 할 수 있습니다. EFDA는 대안을 적응 된 기존 Tokamak 또는 목적으로 만들어진 테스트 시설에서 테스트해야한다고 EFDA는 말합니다.
또 다른 큰 미지의 것은 데모 혈장 용기의 구조 및 안감에 어떤 재료를 사용할 것인지 및 기타 플라즈마를 향한 구성 요소입니다. Fusion은 고 에너지 중성자를 생성하며 데모의 폭격은 강렬합니다. 중성자는 고체에서 원자를 고체에서 노크하여 약화시켜 방사성을 만듭니다. 수십 년 동안 지속적인 중성자 폭격을 일으킬 수있는 재료를 찾기위한 연구가 필요하지만,이를 테스트하기에 충분한 기존 중성자 소스는 없습니다. 가속기 기반 중성자 소스를위한 설계는 ITER 프로젝트의 부속물로 개발되고 있지만 EFDA는 무언가가 더 빨리 필요하다고 생각합니다.
EFDA는 또한 소위 "Tritium blanket"에서 더 많은 작업을 원합니다. 이는 반응기로부터의 중성자가 리튬을 융합 연료 중 하나 인 삼중 수소로 변환하는 혈장 용기 벽의 섹션을 원합니다. 대체 담요 디자인은 ITER에서 테스트를받을 수있는 경우 개발해야합니다. 로드맵은 또한 데모 준비에 업계의 더 큰 참여를 요구합니다. 데모가 완료되면 퓨전 개발을 인수하고 혈장 이론 및 모델링이 강화되기 때문입니다.
궁극적 인 백업 계획으로서 로드맵은 1960 년대 후반에 Tokamaks가 현장에 올 때 호의적 인 대체 융합 원자로 체계 인 Stellarators에 대한 연구를 계속하고 있습니다. 내년에 완성 될 예정인 독일의 웬델 슈타인 7-X 스타 레이터는 나중에 에너지 생산 버전이 더빙 된 헬리 아 (Helias)에 대한 모델을 제공 할 수있다.
