Несмотря на бурное развитие альтернативной энергетики станции, потребляющие ископаемое топливо, продолжают работать и несут на себе большую часть нагрузки энергосистемы в разных странах. В этой статье собраны крупнейшие станции, потребляющие ископаемое топливо.

1. Tuoketuo, Китай

Tuoketuo - является самой крупной станцией в мире. Установленная мощность составляет 6600 МВт.

Tuoketuo

Станция состоит из 5 энергоблоков, каждый из которых включает в себя 2 блока единичной мощностью 600 МВт. Помимо основного оборудования на станции установлено 2 блока суммарной мощностью 600 МВт для собственных нужд.

Этой станции принадлежит рекорд по строительству энергоисточников. Интервал между строительством двух блоков составил 50 дней.

Электростанция в качестве топлива использует уголь, который добывают примерно в 50 км от нее. Потребность в воде удовлетворяется путем откачки воды с Желтой реки, расположенной в 12 км.

Ежегодно станция производит 33,317 млрд кВт*ч электрической энергии. Tuoketuo занимает свыше 2,5 км 2 .

Tuoketuo

2. ТАЙЧЖУНСКАЯ ТЭС, Тайвань Китай

Эта станция возглавляла рейтинг самых крупных тепловых электростанций в мире до 2011. Затем она уступила это место Сургутской ГРЭС-2 и Tuoketuo. Но после установки дополнительных блоков она заняла свое почетное место. Общая установленная мощность данной станции 5824 МВт, что в 2,4 раза больше самой крупной в Беларуси Лукомльской ГРЭС.

ТАЙЧЖУНСКАЯ ТЭС

На ТЭС установлено десять энергоблоков по 550 МВт каждый, которые используют в качестве топлива уголь и четыре дополнительных блока по 70 МВт на природном газе. Помимо традиционных источников энергии на станции установлены 22 ветровые турбины суммарной мощностью 44 МВт. Среднегодовая выработка электроэнергии составляет 42 млрд. кВт*ч.

Электростанция потребляет 14,5 миллионов тонн угля в год. Большая часть угля поставляется из Австралии. Из-за потребления такого количества ископаемого топлива данная станция является самым крупным производителем атмосферного диоксида углерода:36336000 тон СО 2 в год (Источник: CARMA, Carbon Monitoring for Action).

ТАЙЧЖУНСКАЯ ТЭС

Вся станция занимает территорию 2,5 х 1,5 км. К 2016 году планируется добавление двух энергоблоков по 800 МВт.

3. СУРГУТСКАЯ ГРЭС-2, Россия

Сургутская ГРЭС-2 - крупнейшая тепловая электростанция в России и третья в мире. Установленная электрическая мощность Сургутской ГРЭС-2 составляет 5 597,1​ МВт.

Сургутская ГРЭС-2

На Сургутской ГРЭС-2 установлено 8 энергоблоков: 6х800 МВт и 2х400 МВт. По первоначальному проекту всего должно было быть введено 8 энергоблоков по 800 МВт, после чего суммарная мощность станции должна была составить 6400 МВт.

ГРЭС работает на попутном нефтяном газе (попутный продукт добычи нефти) и природном газе. В соотношении 70/30 %.

Годовое производство электричества станцией отличается стабильным ежегодным ростом, в 2012 году было выработано 39,97 млрд. кВт.ч, максимальное количество электрической энергии за всю историю её эксплуатации, в предыдущем году выработка составила 38,83 млрд. кВт.ч. С 2007 года КИУМ Сургутской ГРЭС-2 ежегодно превышал 81 %.

Выработка электроэнергии Сургутской ГРЭС-2

Станция занимает площадь 0,85 км 2 .

4. БЕЛХАТУВСКАЯ ТЭС, Польша

Данная станция является крупнейшей электростанцией в Европе на ископаемом топливе. На сегодняшний день установленная мощность станции составляет 5354 МВт.

БЕЛХАТУВСКАЯ ТЭС

Электростанция производит 27-28 млрд кВт*ч электроэнергии в год, или 20% от общего производства электроэнергии в Польше. На станции установлено 13 энергоблоков: 12х370/380 МВт и 1х858 МВт. Станция работает на буром угле, который добывается в непосредственной близости. Общая площадь вместе с карьером по добыче угля составляет 7,5 км 2 .

Как и любая станция, потребляющая уголь в качестве топлива, Белхатувская ТЭС является крупным источником выбросов СО 2 в атмосферный воздух, 37,2 млн тонн в 2013 году. В 2014 году Европейская комиссия присвоила станции статус, как оказывающей наибольшее воздействие на изменение климата в Европе.

5. FUTTSU CCGT POWER PLANT , Япония

FUTTSU CCGT POWER PLANT

Станция состоит из четырех блоков:

По количеству крупных электростанций, потребляющих ископаемое топливо, лидирует Китай. Большинство из этих станций работают на угле. Что же касается нашей страны, самым крупным энергоисточником является Лукомльская ГРЭС, установленная мощность 2890 МВт (

Электрическая энергия - неотъемлемая, можно сказать незаменимая, составляющая нашей повседневной жизни. Именно по этой причине крупнейшие электростанции мира, как и их меньшие братья, круглосуточно трудятся на благо человечества.

Среди огромного их многообразия наибольшее распространение на сегодняшний день в России и США, а также в иных развитых странах, в том числе и в Европе, получили именно атомные электростанции мира.

И этому существует вполне рациональное объяснение. Атомная энергетика обладает рядом преимуществ, которые выгодно выделяют ее среди конкурентов.

1. На выходе получается очень дешевое электричество, что обеспечивает экономическую целесообразность применения именно таких производств как атомные электростанции Европы, в частности, и всего мира, в целом.
2. При грамотной эксплуатации и соблюдении всех правил безопасности, при использовании труда опытных и квалифицированных специалистов даже самая мощная атомная электростанция в мире не приносит окружающей среде, экологии абсолютно ни какого вреда, в отличие от тех же гидроэлектростанций, а тем более, тепловых электрических станций.

Атомные электростанции США - основные недостатки и угрозы

Как уже отмечалось выше, электрические станции на базе ядерных технологий очень выгодны в экономическом плане. И на сегодняшний день, да и в среднесрочной перспективе, замены этим производствам не предвидится. Возможно, со временем на смену придут возобновляемые источники энергии, но пока мощность самой большой ядерной электростанции сопоставима с суммарной мощностью всех альтернативных и инновационных разработок. А сколько атомных электростанций в мире?

Тем не менее, при всех своих плюсах этот вид энергии имеет и свои отрицательные аспекты, которые в той или иной степени сдерживают развитие «мирного атома».

• Безопасность - «Ахиллесова пята» всех сооружений. К сожалению, человечество периодически сталкивается с трагедиями, авариями в реакторах - Чернобыль, Фокусима и так далее. А сколько АЭС в Европе находилось на грани аварии? Об этом даже специалисты не скажут. Тем не менее, это не повод отказываться полностью от ядерной энергии. Необходимо уделить максимум внимания разработке безопасных технологий, которые будут устойчивы не только к человеческому фактору, как наиболее опасному, но и к природным катаклизмам - землетрясениям, наводнениям, цунами, торнадо и другим. Если разработчикам и технологам удастся минимизировать риски, то крупнейшие электростанции еще долго будут оставаться атомными.
• Еще одной серьезной проблемой, с которой сталкиваются электростанции мира, является необходимость утилизации отходов. Действительно, радиактивные отходы имеют большой, в несколько миллионов лет, срок полураспада, когда они становятся уже безопасными. Но здесь необходимо отметить, что топлива того даже самая мощная атомная электростанция в России использует немного по объему. Как следствие, грамотно организованные могильники не занимают много пространства. Правда и постоянного контроля и ухода они требуют.

Какая же самая мощная электростанция в мире?

Как показывает практика, наиболее экономически выгодными оказываются крупные электрические станции. И самая крупная электростанция в мире расположена в Японии. Она носит название Касивадзаки-Карива. Ее рабочая мощность еще в 2010 году составляла 8,2 тысячи МВт. После всем известных землетрясений в этой стране мощность немного снизилась до 7,9 ГВт. Однако, даже при этих показателях станция остается самой большой и мощной во всем мире. Справедливости ради стоит отметить, что был момент после катастрофы на Факусиме, когда оборудование на некоторое время останавливалось для проведения технического обслуживания. Однако, сегодня станция работает в прежнем режиме.

На втором месте расположилась самая мощная электростанция в Северной Америки - «Брюс» (Канада). Это производство вступило в работу относительно недавно, лишь в 1987 году. Суммарная мощность восьми реакторов достигает в штатном режиме 6,2 ГВт. Кстати, до этого на втором месте располагалась Запорожская АЭС.

Самая большая электростанция в нашей стране

Безусловно, Россия является одним из самых крупных игроков на рынке атомной энергетики. Пусть не самая большая электростанция в мире, но крупнейшая в нашей стране располагается на берегу Саратовского водохранилища - Балаковская АЭС. Она была запущена в 1985 году. Полная мощность реакторов составляет приблизительно 4 тысячи кВт. Кстати, на станции работает порядка 4000 человек обслуживающего персонала. В какой-то степени именно Балаковская АЭС стала испытательной площадкой для всех инновационных разработок в области атомной энергетики.

В заключение можно сделать вывод - атомная энергия еще долго будет занимать лидирующие позиции во всем мировом сообществе. Самое главное, чтобы специалисты смогли обеспечить необходимый уровень безопасности.

После ужасных событий, произошедших в Японии, атомные электростанции стали привлекать к себе большое внимание мировой общественности. Споры насчет безопасности АЭС для окружающей среды и жизни человека не угасают и сегодня. Но такие электростанции требуют просто мизерное количество топлива, что является их несомненным преимуществом перед остальными видами подобных сооружений.

В мире существует более 400 АЭС, а те, о которых пойдет речь далее – самые мощные из них.

Для сравнения: производительность печально известной Чернобыльской АЭС составляла 4 000 МВт.

Открывает наш рейтинг станция, расположенная на японском острове Хонсю. После катастрофы на Фукусиме японцы подошли к строительству новой АЭС с высоким уровнем профессионализма и крайней осторожностью: сейчас в эксплуатации находятся всего три реактора из пяти. Два реактора были остановлены по причине технических работ по усовершенствованию системы безопасности и защиты от природных катаклизмов.

9. Балаковская АЭС (Россия) – 4000 МВт

Балаковская по праву считается крупнейшей АЭС России и самой мощной в своем роде электростанцией. Именно с нее начинались все исследования ядерного топлива в нашей стране. Все новейшие разработки испытывались здесь, и только после этого получали разрешение на дальнейшее использование на других российских и зарубежных АЭС. Балаковская атомная электростанция вырабатывает пятую часть от всех АЭС России.

8. АЭС Palo Verde (США) – 4174 МВт

Это самая мощная АЭС в Соединенных Штатах. Но на сегодняшний день мощность в 4174 МВт – не самый высокий показатель, поэтому данная АЭС занимает в нашем рейтинге только восьмую строчку. Но Palo Verde по-своему уникальна: это единственная АЭС в мире, не расположенная на берегу большого водоема. Концепция работы реакторов заключается в охлаждении путем использования сточных вод близлежащих населенных пунктов. Однако нарушение традиций конструирования АЭС американскими инженерами вызывает множество вопросов к безопасности такой электростанции.

7. АЭС Охи (Япония) – 4494 МВт

Еще одна представительница японской атомной промышленности. В резерве этой АЭС целых четыре работающих реактора общей мощностью в 4494 МВт. Как ни парадоксально, это самая безопасная АЭС в Японии. За всю свою историю на Охи не произошло ни одной внештатной ситуации, связанной с безопасностью. Интересный факт: после «заморозки» работ всех АЭС и целой череды технических проверок по всей стране в связи с катастрофой на Фукусиме, атомная электростанция Охи первой возобновила работу.

6. АЭС Палюэль (Франция) – 5320 МВт

Хоть эта «француженка» и расположена на берегу водоема, как и другие АЭС, все же она имеет одну характерную особенность. Недалеко от АЭС расположена коммуна «Палюэль» (вопрос о том, в честь чего станция получила свое название, тут же отпадает). Дело в том, что все жители этой коммуны по совместительству являются работниками АЭС (их насчитывается около 1200 человек). Этакий коммунистический подход к проблеме занятости населения.

5. АЭС Гравелин (Франция) – 5460 МВт

«Гравелин» является самой мощной атомной электростанцией во Франции. Располагается она на берегу Северного моря, воды которого используются в охлаждении ядерных реакторов. Франция активно развивает свой научный и технический потенциал в ядерной сфере и имеет на своей территории большое число АЭС, которые в совокупности имеют в своем составе более пятидесяти ядерных реакторов.

4. АЭС Хануль (Южная Корея) – 5900 МВт

Хануль – не единственная АЭС на территории Южной Кореи с показателем мощности в 5900 МВт: в корейском «арсенале» имеется также станция Ханбит. Возникает вопрос, почему же именно Хануль занимает четвертую строчку нашего рейтинга? Дело в том, что в ближайшие 5 лет ведущие корейские специалисты в области атомной энергетики планируют «разогнать» Хануль до рекордных 8700 МВт. Возможно, скоро наш рейтинг возглавит новый лидер.

3. Запорожская АЭС (Украина) – 6000 МВт

Начав свою работу в 1993 году, Запорожская АЭС стала самой мощной станцией на всем бывшем советском пространстве. Сегодня она является третьей в мире и первой по Европе АЭС по критерию мощности.

Интересный факт: Запорожская атомная электростанция была построена в непосредственной близости к городу Энергодару. С началом строительства в город хлынул мощный поток инвестиций, да и в целом регион получил экономический толчок, позволивший развить социальную и производственную сферы на высоком уровне.

2. АЭС Брюс (Канада) – 6232 МВт

Пожалуй, самая мощная и самая крупная по своим размерам атомная электростанция во всей Канаде и на всем Североамериканском континенте. АЭС Брюс отличается масштабностью занимаемой площади – ни много ни мало 932 гектара земли. В ее арсенале аж 8 мощнейших ядерных реакторов, что и выводит «Брюс» на второе место нашего рейтинга. До начала 2000-х годов ни одна АЭС не могла обогнать по своим показателям Запорожскую АЭС, но канадским инженерам это удалось. К еще одной особенности станции относят ее «гедоничное» расположение на берегу живописного озера Гурон.

1. АЭС Касивадзаки-Карива (Япония) – 8212 МВт

Даже землетрясение 2007-го года, после которого мощность в ядерных ректорах пришлось понизить, не помешало этому энергетическому гиганту сохранять мировое лидерство. Максимальная мощность АЭС – 8212 МВт, сейчас ее потенциал реализован лишь на 7965 МВт. Сегодня это самая мощная АЭС в мире.

Несмотря на неоднозначное отношение к атомным электростанциям (что вполне обосновано многими объективными причинами) никто не будет спорить с тем, что это самое экологичное производство из всех ныне существующих: отходы от деятельности АЭС практически отсутствуют. В свою очередь, ответственность за безопасность лежит на плечах инженеров. Грамотность при конструировании и строительстве – и у атомной промышленности не останется врагов.

Недавно в Московском физико-техническом институте состоялась российская презентация проекта ИТЭР, в рамках которого планируется создать термоядерный реактор, работающий по принципу токамака. Группа ученых из России рассказала о международном проекте и об участии российских физиков в создании этого объекта. «Лента.ру» посетила презентацию ИТЭР и поговорила с одним из участников проекта.

ИТЭР (ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor — Международный термоядерный экспериментальный реактор) — проект термоядерного реактора, позволяющий продемонстрировать и исследовать термоядерные технологии для их дальнейшего использования в мирных и коммерческих целях. Создатели проекта считают, что управляемый термоядерный синтез может стать энергетикой будущего и служить альтернативой современным газу, нефти и углю. Исследователи отмечают безопасность, экологичность и доступность технологии ИТЭР по сравнению с обычной энергетикой. По сложности проект сравним с Большим адронным коллайдером; установка реактора включает в себя более десяти миллионов конструктивных элементов.

Фото: LESENECHAL/ PPV-AIX.COM

Об ИТЭР

Для тороидальных магнитов токамака необходимо 80 тысяч километров сверхпроводящих нитей; общий их вес достигает 400 тонн. Сам реактор будет весить около 23 тысяч тонн. Для сравнения — вес Эйфелевой башни в Париже равен всего 7,3 тысячи тонн. Объем плазмы в токамаке будет достигать 840 кубических метров, тогда как, например, в крупнейшем действующем в Великобритании реакторе такого типа — JET — объем равен всего ста кубическим метрам.

Высота токамака будет равна 73 метрам, из которых 60 метров будут находиться над землей и 13 метров — под ней. Для сравнения, высота Спасской башни Московского Кремля равна 71 метру. Основная платформа реактора будет занимать площадь, равную 42 гектарам, что сопоставимо с площадью 60 футбольных полей. Температура в плазме токамака будет достигать 150 миллионов градусов Цельсия, что в десять раз выше температуры в центре Солнца.

В строительстве ИТЭР во второй половине 2010 годов планируется задействовать одновременно до пяти тысяч человек — в их число войдут как рабочие и инженеры, так и административный персонал. Многие компоненты ИТЭР будут доставляться от порта у Средиземного моря по специально сооруженной дороге длиной около 104 километров. В частности, по ней будет доставлен самый тяжелый фрагмент установки, масса которого составит более 900 тонн, а длина — около десяти метров. Более 2,5 миллионов кубометров земли вывезут с места строительства установки ИТЭР.

Общие затраты на проектные и строительные работы оцениваются в 13 миллиардов евро. Эти средства выделяются семью основными участниками проекта, представляющими интересы 35 стран. Для сравнения, совокупные расходы на строительство и обслуживание Большого адронного коллайдера почти в два раза меньше, а строительство и поддержание работоспособности Международной космической станции обходится почти в полтора раза дороже.

Токамак

Сегодня в мире существуют два перспективных проекта термоядерных реакторов: токамак (то роидальная ка мера с ма гнитными к атушками) и стелларатор. В обеих установках плазма удерживается магнитным полем, однако в токамаке она имеет форму тороидального шнура, по которому пропускается электрический ток, тогда как в стеллараторе магнитное поле наводится внешними катушками. В термоядерных реакторах происходят реакции синтеза тяжелых элементов из легких (гелия из изотопов водорода — дейтерия и трития), в отличие от обычных реакторов, где инициируются процессы распада тяжелых ядер на более легкие.

Фото: НИЦ «Курчатовский институт»/ nrcki.ru

Электрический ток в токамаке используется также и для начального разогрева плазмы до температуры около 30 миллионов градусов Цельсия; дальнейший разогрев производится специальными устройствами.

Теоретическая схема токамака была предложена в 1951 советскими физиками Андреем Сахаровым и Игорем Таммом , и в 1954 году в СССР была построена первая установка. Однако, ученым не удавалось продолжительное время поддерживать плазму в стационарном режиме, и к середине 1960 годов в мире сложилось убеждение, что управляемый термоядерный синтез на основе токамака невозможен.

Но уже через три года на установке Т-3 в Институте атомной энерги и имени Курчатова под руководством Льва Арцимовича удалось нагреть плазму до температуры более пяти миллионов градусов Цельсия и ненадолго удержать ее; ученые из Великобритании, присутствовавшие на эксперименте, на своем оборудовании зафиксировали температуру около десяти миллионов градусов. После этого в мире начался настоящий бум токамаков, так что в мире было построено около 300 установок, самые крупные их которых находятся в Европе, Японии, США и России.

Изображение: Rfassbind/ wikipedia.org

Управление ИТЭР

В 1985 году Евгений Велихов предложил Михаилу Горбачеву объединить усилия США и СССР в области термоядерной энергетики и начать работу над созданием международного термоядерного реактора на основе токамака. В 1988 начались первые проектные работы, и уже в 1992 году было подписано международное соглашение о разработке технического проекта реактора ИТЭР. Полная стоимость на этапе разработки проекта составила около двух миллиардов долларов. Участие России и США в финансировании этого этапа составило примерно по 17 процентов; остальная часть была поделена примерно поровну между ЕС и Японией.

Сейчас основными учредителями ИТЭР являются Евросоюз, Индия, Китай, Южная Корея, Россия, США и Япония. В проекте прямо или косвенно заняты около 35 стран, составляющие более половины населения земного шара. По квоте России с 1994 года в проекте ИТЭР участвует и Казахстан. Ученые планируют уже в 2020 году начать эксперименты на ИТЭР. Однако, начало работ часто откладывается; к настоящему времени запаздывание оценивается в два-три года.

Где и что находится

Изображение: wikimedia.org

В самом начале проекта между Японией и Францией шла борьба за возможность размещения установок ИТЭР на своих территориях. В результате победила Франция: в 2005 году было принято решение о строительстве реактора на юге страны, в 60 километрах от Марселя в исследовательском центре Карадаш . Комплекс занимает общую площадь около 180 гектаров. На ней размещены установки реактора, системы энергообеспечения, газохранилище, водонасосная станция, градирня, административные и другие здания. В 2007 году началось строительство комплекса и закладка фундамента, а совсем недавно, 19 марта 2014 года, произведена заливка бетона для установки для получения трития.

Реактор и топливо

В основе работы реактора ИТЭР лежит термоядерная реакция слияния изотопов водорода дейтерия и трития с образованием гелия с энерги ей 3,5 мегаэлектронвольт и высокоэнергетического нейтрона (14,1 мегаэлектронвольт). Для этого дейтерий-тритиевая смесь должна быть нагрета до температуры более ста миллионов градусов Цельсия, что в пять раз больше температуры Солнца. При этом смесь превращается в плазму из положительно заряженных ядер водорода и электронов. В такой разогретой плазме энерги и дейтерия и трития достаточно, чтобы начались термоядерные реакции слияния с образованием гелия и нейтрона.

Изображение: Wykis/ wikipedia.org

На один акт реакции выделяется энерги я в 17,6 мегаэлектронвольт, которая включает в себя кинетическую энерги ю нейтрона и ядра гелия. Нейтрон из плазмы попадает в теплоноситель, которым окружена плазма, и его энерги я движения переходит в тепловую энерги ю. Энергия гелия используется для поддержания стационарного температурного режима в плазме.

Фото: O. Morand/ wikipedia.org

Дейтерий содержится в обычной воде; его ученые научились добывать сравнительно легко. В природном водороде содержится около 0,01 процента этого изотопа. С тритием сложнее — его почти нет на Земле. Однако, ученые планируют получать его в рамках проекта ИТЭР, используя реакции взаимодействия нейтрона с изотопами лития Li-6 и Li-7, который может быть введен в состав теплоносителя бланкета — оболочки, окружающей плазму. Продуктами такого взаимодействия являются гелий, тритий и нейтрон (в случае изотопа Li-7).

Суммируя, можно сказать, что топливом для реактора ИТЭР являются дейтерий и литий. При этом содержание дейтерия в воде океана практически не ограничены, а лития в земной коре почти в 200 раз больше, чем урана; при использовании дейтерия, содержащегося в бутылке воды, выделится столько же энерги и, сколько при сжигании бочки бензина: калорийность термоядерного топлива в миллион раз выше любого из современных неядерных источников энерги и.

Параметры реактора

Для энергетической выгоды реактор должен функционировать со значением параметра Q, большего пяти. Этот параметр показывает соотношение высвобождаемой в процессе реакции энерги и к энерги и, затраченной на создание и нагрев плазмы. Кроме того, необходим нагрев плазмы до температуры, большей ста миллионов градусов Цельсия, и такая нагретая плазма в реакторе должна быть устойчивой более одной секунды.

Так, на установке TFTR в Нью-Джерси в США была осуществлена термоядерная реакция с мощностью около десяти мегаватт с импульсом длительностью 0,3 секунды. На установке JET в Великобритании была получена мощность 17 мегаватт с Q=0,6.

Изображение: ИТЭР

В реакторе размерами 40 на 40 метров: 1 — центральный соленоид, 2 — катушки полоидального магнитного поля, 3 — катушка тороидального магнитного поля, 4 — вакуумная камера, 5 — криостат, 6 — дивертор.

В ИТЭР в первой фазе эксперимента планируется удержать плазму до тысячи секунд с Q более десяти при температуре около 150 миллионов градусов и выделяемой мощностью в 500 мегаватт. Во второй фазе ученые хотят перейти к непрерывному режиму работы токамака, и, в случае успеха, к первой коммерческой версии токамака DEMO . DEMO будет устроен существенно проще и не будет носить исследовательской нагрузки, а для его работы не потребуется значительного числа датчиков, так как необходимые параметры работы реактора будут отработаны уже на экспериментальном реакторе ИТЭР.

Участие России

Участие Россия в проекте ИТЭР в настоящее время составляет около десяти процентов. Это позволяет стране получать доступ ко всем технологиям проекта. Основной задачей, которая стоит перед Россией в рамках проекта, является производство сверхпроводящих магнитов, а также разнообразных диагностических датчиков и анализаторов структуры плазмы.

«Лента.ру» побеседовала с российским участником проекта ИТЭР Владимиром Аносовым, начальником группы в отделе экспериментальной физики токамаков ГНЦ РФ ТРИНИТИ .

На чем основана уверенность в том, что ИТЭР заработает через 5-10 лет? На каких практических и теор етических разработках?

С российской стороны заявленный график работ мы выполняем и не собираемся нарушать. К сожалению, мы видим некоторое запаздывание работ, выполняемых другими, в основном Европой; частично есть запаздывание у Америки и наблюдается тенденция к тому, что проект будет несколько задержан. Задержан, но не остановлен. Есть уверенность в том, что он заработает. Концепт самого проекта полностью теор етически и практически просчитан и надежен, поэтому я думаю, что он заработает. Даст ли он в полной мере заявленные результаты — поживем-увидим.

Проект скорее носит исследовательский характер?

Конечно. Заявленный результат не есть полученный результат. Если он будет получен в полной мере, я буду предельно счастлив.

Какие новые технологии появились, появляются или будут появляться в проекте ИТЭР?

Проект ИТЭР является не просто сверхсложным, но еще и сверхнапряженным проектом. Напряженным в плане энергонагрузки, условий эксплуатации определенных элементов, в том числе наших систем. Поэтому новые технологии просто обязаны рождаться в этом проекте.

А есть пример?

Космос. Например, наши алмазные детект оры. Мы обсуждали возможность применения наших алмазных детект оров на космических грузовиках, которые представляют собой ядерные машины, перевозящие некоторые объекты типа спутников или станций с орбиты на орбиту. Есть такой проект космического грузовика. Так как это аппарат с ядерным реактором на борту, то сложные условия эксплуатации требуют анализа и контроля, так что наши детект оры вполне могли бы это сделать. На данный момент тема создания такой диагностики пока не финансируется. Если она будет создана, то может быть применена и тогда в нее не нужно будет вкладывать деньги на фазе разработки, а только на фазе освоения и внедрения.

Какова доля современных российских разработок нулевых и девяностых годов в сравнении с советскими и западными разработками?

Доля российского научного вклада в ИТЭР на фоне общемирового очень велика. Я не знаю ее точно, но она очень весома. Она явно не меньше российского процента финансового участия в проекте, потому что во многих других командах есть большое количество русских, которые уехали за границу работать в другие институты. В Японии и Америке, везде, мы с ними очень хорошо контактируем и работаем, кто-то из них представляет Европу, кто-то — Америку. Кроме того, там есть и свои научные школы. Поэтому, насчет того, сильнее мы или больше развиваем то, что делали раньше... Один из великих сказал, что «мы стоим на плечах титанов», поэтому та база, которая была наработана в советские времена, она неоспоримо велика и без нее мы ничего бы не смогли. Но и в данный момент мы не стоим на месте, мы движемся.

А чем занимается именно ваша группа в ИТЭР?

У меня сектор в отделе. Отдел занимается разработкой нескольких диагностик, наш сектор занимается конкретно разработкой вертикальной нейтронной камеры, нейтронной диагностики ИТЭР и решает большой круг задач от проектирования до изготовления, а также проводит сопутствующие научно-исследовательские работы, связанные с разработкой, в частности, алмазных детект оров. Алмазный детект ор — уникальный прибор, первоначально созданный именно в нашей лаборатории. Ранее использовавшийся на многих термоядерных установках, сейчас он применяется достаточно широко многими лабораториями от Америки до Японии; они, скажем так, пошли за нами следом, но мы продолжаем оставаться на высоте. Сейчас мы делаем алмазные детект оры и собираемся выйти на уровень их промышленного производства (мелкосерийного производства).

В каких отраслях промышленности могут использоваться эти детект оры?

В данном случае это термоядерные исследования, в дальнейшем мы предполагаем, что они будут востребованы в ядерной энергетике.

Что именно делают детект оры, что они измеряют?

Нейтроны. Более ценного продукта, чем нейтрон, не существует. Мы с вами также состоим из нейтронов.

Какие характеристики нейтронов они измеряют?

Спектральные. Во-первых, непосредственная задача, которая решается в ИТЭРе, это измерение энергетических спектров нейтронов. Кроме того, они мониторят количество и энерги ю нейтронов. Вторая, дополнительная задача, касается ядерной энергетики: у нас есть параллельные разработки, которые могут измерять и тепловые нейтроны, являющиеся основой ядерных реакторов. У нас эта задача второстепенная, но она также отрабатывается, то есть мы можем работать здесь и в тоже время делать наработки, которые могут быть вполне успешно применены в ядерной энергетике.

Какими методами Вы пользуетесь в своих исследованиях: теор етическими, практическими, компьютерным моделированием?

Всеми: от сложной математики (методов математической физики) и математического моделирования до экспериментов. Все самые разные типы расчетов, которые мы проводим, подтверждаются и проверяются экспериментами, потому что у нас непосредственно экспериментальная лаборатория с несколькими работающими нейтронными генераторами, на которых мы проводим тестирование тех систем, которые сами же и разрабатываем.

У Вас в лаборатории есть действующий реактор?

Не реактор, а нейтронный генератор. Нейтронный генератор, по сути, это минимодель тех термоядерных реакций, о которых идет речь. В нем идет все то же самое, только там процесс несколько иной. Он работает по принципу ускорителя — это пучок определенных ионов, ударяющий по мишени. То есть в случае плазмы мы имеем горячий объект, в котором каждый атом имеет большую энерги ю, а в нашем случае специально ускоренный ион ударяется по мишени, насыщенной подобными же ионами. Соответственно, происходит реакция. Скажем так, это один из способов, которым вы можете делать ту же самую термоядерную реакцию; единственное только, что доказано, что данный способ не обладает высоким КПД, то есть вы не получите положительный энерговыход, но саму реакцию вы получаете — мы непосредственно наблюдаем данную реакцию и частицы и все, что в ней идет.

В опасности может оказаться буквально вся планета. Но и отвернуться от атомной энергии мир сможет ещё не скоро. Стоимость ее производства меньше, вредные выбросы отсутствуют, доставка топлива к станции стоит копейки — все плюсы налицо. Осталось разобраться с безопасностью при проектировании и строительстве – и у «мирного атома» не останется врагов! Итак, какие же АЭС самые мощные и где они расположены?

1 АЭС Касивадзаки-Карива (Япония) — 8212 МВт

В 2010 году японская АЭС вышла на установленную мощность в 8212 МВт. Это — самая мощная атомная электростанция в мире. И даже после землетрясения в 2007 году, когда на станции возникли внештатные ситуации, после всех восстановительных работ (мощность пришлось понизить), этот энергетический гигант остался на первом месте в мире (на сегодня это 7965 МВт). После инцидента на Фукусиме станция была остановлена для проверки всех систем и после этого вновь запущена.

2 АЭС Брюс (Канада) — 6232 МВт

Крупнейшая атомная электростанция самой Канады и всего Североамериканского континента – это АЭС «Брюс». Она была построена в 1987 году на берегу живописного озера Гурон (провинция Онтарио). По площади станция огромна и занимает более чем 932 гектара земли. Её 8 ядерных реакторов дают общую мощность в 6232 МВт и выводят Канаду на второе место нашего списка. Стоит отметить, что до начала 2000-х годов второй в мире считалась украинская Запорожская АЭС. Но канадцы обошли Украину, сумев «разогнать» свои реакторы до столь высоких показателей.

3 Запорожская АЭС (Украина) — 6000 МВт

Третья в мире и первая в Европе по мощности – это Запорожская АЭС. В полную силу станция заработала в 1993 году, став самой мощной во всём бывшем СССР. Общая мощность предприятия – 6000 МВт. Расположена она на берегу Каховского водохранилища рядом с городом Энергодар Запорожской области. На АЭС работает 11,5 тыс. человек. В своё время с началом строительства этой станции весь регион получил мощный экономический толчок, благодаря чему вырос и в социальном, и в производственном плане.

4 АЭС Хануль (Южная Корея) — 5900 МВт

Эта станция расположена вблизи города Ульджин в Южной Корее и располагает мощностью в 5900 МВт. Стоит сказать, что у корейцев имеется ещё одна идентичная по мощности АЭС – Ханбит, но Хануль планируется «разогнать» до рекордных 8700 МВт. В ближайшие 5 лет корейские инженеры обещают закончить работы, и тогда, возможно в нашем списке будет новый чемпион. Увидим.

5 АЭС Гравелин (Франция) — 5460 МВт

Самая мощная станция во Франции – это «Гравелин». Ее полная мощность достигает 5460 МВт. АЭС была построена на берегу Северного моря, воды которого участвуют в процессе охлаждения всех 6-ти её реакторов. Франция как ни одна страна в Европе развивает собственные технологии и разработки в ядерной сфере и имеет на своей территории самые крупные и мощные АЭС, а это более 50-ти ядерных реакторов.

6 АЭС Палюэль (Франция) — 5320 МВт

Общая мощность этой «француженки» составляет 5320 МВт. Она так же расположена на побережье, но имеет одну интересную особенность: в непосредственной близости от АЭС располагается коммуна «Палюэль» (в честь которой, собственно, и названа станция), так вот, почти все из 1200 сотрудников станции являются жителями этой самой коммуны. Поистине «советский» подход к проблеме занятости населения!

7 АЭС Охи (Япония) — 4494 МВт

И вновь Япония. Четыре ядерных реактора этой станции выдают 4494 МВт. Станция считается одной (если не самой) надёжной и не имеет в своём «послужном списке» ни одного ЧП или инцидента, связанного с безопасностью. Этот вопрос в Японии более чем актуален после событий на Фукусиме. Скажем только, что после остановки работы всех японских АЭС для проверки технического состояния после землетрясения именно станция Охи вернулась к работе первой.

8 АЭС Palo Verde (США) — 4174 МВт

Самая мощная АЭС США располагается в нашем списке лишь на восьмой позиции. Три реактора этой станции выдают мощность в 4174 МВт. На сегодня не самый высокий показатель, но эта АЭС по-своему уникальна. Дело в том, что «Уинтерсберг» — единственная атомная электростанция в мире, которая не расположена на берегу большого водоёма. Техническая «изюминка» этой АЭС такова, что для охлаждения реакторов используются сточные воды ближайших населённых пунктов (города Пало-Верде, к примеру). Стоит только удивляться решимости американских инженеров, которые вразрез с традициями безопасности решили пойти на столь смелый шаг при проектировании данной АЭС.

9 Балаковская АЭС (Россия) — 4000 МВТ

Самая мощная АЭС в России была введена в эксплуатацию в 1985 году. На сегодня её полная мощность составляет 4000 МВТ. Расположена АЭС на берегу Саратовского водохранилища и обеспечивает пятую часть выработки энергии всеми АЭС в России. Коллектив станции составляет 3770 человек. Балаковская АЭС является «первопроходцем» всех исследований ядерного топлива в России. В целом можно сказать, что все новейшие разработки внедрялись в эксплуатацию именно на этой АЭС. И лишь пройдя практические испытания здесь, после получали разрешение на использование на других АЭС России и других стран.

10 АЭС Хамаока (Япония) — 3617 МВт

Последняя в нашем списке станция расположена на острове Хонсю в Японии. Мощность данной АЭС составляет 3617 МВт. На сегодняшний день в эксплуатации 3 реактора из 5. Оставшиеся 2 остановлены в связи с техническими работами по повышению безопасности и защиты от природных катаклизмов. И вновь после Фукусимы японцы демонстрируют высокий профессионализм и организованность, по отношению не только к себе, но и ко всему миру.