Проект FAST публикует свой CDR, в котором подробно описывается конструкция компактного интегрированного термоядерного реактора.
Компании Starlight Engine (SLE) и Kyoto Fusioneering (KF) объявили о завершении разработки концептуального проекта устройства FAST (Fusion by Advanced Superconducting Tokamak).
«Я рад, что мы успешно достигли одного из ключевых этапов на пути к демонстрации генерации электроэнергии в 2030-х годах», — сказал Киёси Секо, президент и главный операционный директор Kyoto Fusioneering.
Компании опубликовали «Отчет о концептуальном проекте (CDR)» — всеобъемлющий документ, в котором подробно излагается информация о проекте завода, конфигурация системы и техническая осуществимость — всего через год после запуска проекта в ноябре 2024 года.
Конструкция токамака с малым аспектным отношением
Проект FAST основан на конструкции токамака с малым аспектным отношением, предназначенного для генерации и поддержания горящей плазмы. Устройство предназначено для инициирования термоядерных реакций с использованием топливной смеси дейтерия и трития.
Используя нагрев с помощью инжекции нейтрального пучка (NBI), система достигает выходной мощности термоядерного синтеза около 50 МВт. Масштаб устройства сопоставим с JT-60SA.
Основная техническая цель проекта FAST — комплексная демонстрация систем генерации энергии и термоядерного синтеза. В отличие от экспериментальных реакторов, ориентированных исключительно на физику плазмы, устройство FAST объединяет системы преобразования энергии, циклы воспроизводства топлива и отвода тепла в едином рабочем блоке.
«Нам удалось создать инновационный проект, который включает в себя новые технологии, необходимые для коммерческих установок, такие как высокотемпературные сверхпроводящие магниты (ВТСП), системы жидкостного воспроизводства и высокоэффективные системы тритиевого топливного цикла, благодаря мобилизации отечественных экспертов», — пояснил Сатоси Кониси, соучредитель и генеральный директор Kyoto Fusioneering.
Использование катушек HTS
План состоит в том, чтобы использовать высокотемпературные сверхпроводящие катушки (ВТСП) и выбрать токамак с малым аспектным отношением для генерации плазмы высокого давления в компактном размере по сравнению с более крупными токамаками.
Уменьшение размера устройства также помогает сократить время и затраты на производство.
Проект включает в себя достижение устойчивого горения плазмы, извлечение и преобразование энергии, демонстрацию тритиевого топливного цикла, а также обеспечение системной интеграции и безопасности.
Это устройство будет работать с использованием новых технологий, таких как высокотемпературные сверхпроводящие катушки (ВТСП), новые материалы с низкой степенью активации и производство дейтерия из морской воды. Проект FAST будет осуществляться в сотрудничестве с широким кругом партнеров из государственного и частного секторов, как внутри страны, так и за рубежом.
Компания Kyoto Fusioneering предлагает специальные технологии преобразования энергии и топливного цикла, разработанные на испытательных стендах «UNITY-1» и «UNITY-2». Устройство FAST служит платформой для комплексной проверки этих технологий, связывая плазменный реактор с остальными системами установки, необходимыми для производства электроэнергии.
Деятельность на этапе концептуального проектирования
Помимо первоначальной демонстрации генерации энергии, проект предусматривает испытания передовых компонентов. Дорожная карта включает в себя положения о проведении экспериментов с инновационными диверторами, новыми материалами и усовершенствованными конструкциями защитных экранов на последующих этапах эксплуатации.
Этап концептуального проектирования включал определение основных технических характеристик завода, оценку инженерной осуществимости и проведение оценок безопасности.
Наряду с техническим проектом в рамках проекта разработана «Базовая политика обеспечения безопасности». Эта политика определяет принципы проектирования безопасных объектов и стала предметом обсуждения с Управлением по ядерному регулированию.
В проекте также определены конкретные требования к площадке, облегчающие выбор места, подходящего для строительства и эксплуатации установки ядерного синтеза.
«На следующем этапе инженерного проектирования мы рассчитываем в полной мере задействовать наши сильные стороны в области проектирования предприятий и нашу широкую сеть в различных отраслях, включая финансы и строительство», — заключил Кониси.
Sourse: interestingengineering.com
