Так ли безопасна энергия ядерного синтеза, как утверждают ее сторонники?

С моими ограниченными знаниями о процессе получения энергии ядерного синтеза это кажется одним из самых многообещающих методов производства огромного количества энергии с относительно низким риском, если исследователям удастся контролировать процесс.

Утверждается, что ядерные отходы ядерного синтеза незначительны и что процесс производства энергии ядерного синтеза легко сдержать, в отличие от энергии ядерного деления.

Однако существуют ли какие-либо значительные риски, о которых я еще не знаю?

Трудно сказать, хотя он, вероятно, не произведет много радиоактивных остатков, нет работающей термоядерной энергетической системы, как вы понимаете, каковы на самом деле риски?

Ответы (2)

Все предлагаемые методы производства энергии с использованием ядерного синтеза будут безопаснее , чем существующие методы с использованием ядерного деления (при условии, что любой из предложенных методов действительно работает).

Примечание: термоядерные реакторы не будут использовать реакцию H1 + H1, которая питает Солнце (см.: цепная реакция протон-протон ) * . Нынешние конструкции объединяют (плавят) некоторую комбинацию изотопов водорода: дейтерия или трития . Вопросы безопасности во многом зависят от того, как эти элементы сочетаются (см.: термоядерный топливный цикл ).

Некоторые из основных вопросов безопасности...

Возможно "расплавление":

Непрерывная работа установки обеспечивается непрерывной дозаправкой топливной смесью (дейтерий и тритий), поэтому запаса топлива в плазменной камере в любой момент времени хватает только примерно на одну минуту работы. -- источник

Производство радиоактивных отходов:

Почти все материалы в той или иной степени активируются при бомбардировке энергичными нейтронами. Нейтронные реакции в термоядерных реакторах DT неизбежно приведут к образованию радиоизотопов. Следовательно, основными радиоактивными материалами, присутствующими в термоядерном реакторе DT, будут тритий и активированные нейтронами конструкционные материалы, окружающие реакционный объем. -- источник

Высвобождение трития: (как уже отмечалось, это не будет проблемой в процессе дейтерия-дейтерия)

Есть и другие опасения, в основном касающиеся возможного выброса трития в окружающую среду. Он радиоактивен, и его очень трудно сдержать, так как он может проникать в бетон, резину и некоторые сорта стали... надрезать... Каждый термоядерный реактор может выделять значительное количество трития во время работы из-за обычных утечек, при условии наличия наилучших систем сдерживания. Авария может высвободить еще больше. Это одна из причин, по которой в долгосрочной перспективе возлагаются надежды на процесс синтеза дейтерия и дейтерия без трития. -- источник

Дополнительные источники информации:

Статья в Википедии Fusion Power также является разумным источником для основ и дальнейших исследований.


* При температурах и плотностях в звездных ядрах скорости реакций синтеза общеизвестно медленны. Например, при температуре ядра Солнца (T ≈ 15 МК) и плотности (160 г/см³) скорость энерговыделения составляет всего 276 мкВт/см³ — примерно четверть объемной скорости, с которой отдыхающее человеческое тело выделяет тепло. (см.: Цепочки астрофизических реакций )

+1, отличный ответ. Однако вы можете изменить источник. Всемирная ядерная ассоциация является проядерной организацией. Однако на их статью хорошо ссылаются, поэтому все, что вам нужно, это обратиться к первоисточнику.
@ Borror0 Хороший вопрос. Сделанный.
@Borror Нет ничего плохого в использовании проядерной группы в качестве источника, если их информация верна, а это так и есть. Это не значит, что он использовал Гринпис, чтобы указать на основе исключительно эмоциональных утверждений, что «атомная энергия — это зло» :)
Есть ли разница между магнитным или лазерным синтезом в отношении рисков? Я читал заявления о том, что лазерный синтез может быть использован для создания чистой термоядерной бомбы (т.е. без воспламенения от деления); Интересно, повлияет ли это на риски?

На самом деле первый «настоящий» термоядерный реактор строится как проект ИТЭР . Хотя они начали копать во Франции, им еще предстоит решить много проблем. Я беру реал в кавычки, потому что цель реактора — производить больше энергии, чем то, что используется для запуска реакции, и это одна из вещей, которую никто еще не смог достичь с помощью термоядерного синтеза, как упоминалось здесь .

Извините за это введение, но оно было необходимо. Теперь, что касается опасностей, здесь составлен список, и процесс кажется действительно безопасным, так как в случае проблемы все останавливается через несколько секунд.

Конечно, как уже упоминалось, им предстоит преодолеть множество препятствий, и если теория сделает это безопасным, реализация создаст другие переменные.

Поэтому, поскольку у нас пока нет рабочего прототипа, мы ничего не знаем. Возможно, на бирже стека физики вы могли бы получить более подробные ответы.

РЕДАКТИРОВАТЬ

Мне было лень проверять, но @dmckee разместил в комментариях эту ссылку на физику.SE, где у них есть это обсуждение! Они говорят в основном то же самое ;).

У нас была короткая пробежка именно по этой теме на физике.SE на днях.
@dmckee спасибо за ссылку! Хорошая дискуссия, надо было проверить.
-1 ту часть вашего ответа, которая по теме, можно свести к предложению и ссылке. Пожалуйста, расскажите нам об опасностях, например. Остальная часть ответа, хотя и интересная, - это не то, о чем просил ОП.
@skivvz Я согласен, вместо этого я проголосовал за ответ Расти;)
"в случае проблемы все останавливается за несколько секунд" - ну и про ядерное деление тоже говорили...
@Steed, и если вы правильно спроектируете реактор, он действительно будет.