5 research outputs found
The straight field line concept and applications
The straight field line mirror field is a marginal minimum B field with straight nonparallel field lines. This field gives optimal ellipticity, the drift surfaces lie on a magnetic surface, radiofrequency heating of the plasma is predicted to be efficient and MHD stability is provided by the minimum B property. One intended application of the magnetic field configuration is energy production and transmutation of spent nuclear fuel in a fusion-fission machine, where the mirror confined plasma is surrounded by a fission mantle. Reactor safety can be increased with a subcritical fission mantle, and the fission power can exceed the fusion power by as much as a factor of 150 with a reasonable condition for reactor safety margins, and this provides a basis for a compact reactor design. The straight field line mirror concept can also be of interest as a plasma source for synthesis of sophisticated materials.ΠΠ°Π³Π½ΡΡΠ½Π΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΏΠ°ΡΡΠΊΠΈ Π· ΠΏΡΡΠΌΠΈΠΌΠΈ, Π°Π»Π΅ Π½Π΅ΠΏΠ°ΡΠ°Π»Π΅Π»ΡΠ½ΠΈΠΌΠΈ ΡΠΈΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠΌΠΈ Π»ΡΠ½ΡΡΠΌΠΈ ΠΌΠ°Ρ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΡΠΌ Π² ΡΠ΅Π½ΡΡΡ. Π’Π°ΠΊΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠ°Ρ ΠΌΡΠ½ΡΠΌΠ°Π»ΡΠ½Ρ Π΅Π»ΡΠΏΡΠΈΡΠ½ΡΡΡΡ ΠΌΠ°Π³Π½ΡΡΠ½ΠΈΡ
ΠΏΠΎΠ²Π΅ΡΡ
ΠΎΠ½Ρ, Π΄ΡΠ΅ΠΉΡΠΎΠ²Ρ ΠΏΠΎΠ²Π΅ΡΡ
Π½Ρ ΡΠΏΡΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡΡΡ Π· ΠΌΠ°Π³Π½ΡΡΠ½ΠΈΠΌΠΈ, Π²ΠΈΡΠΎΠΊΠΎΡΠ°ΡΡΠΎΡΠ½ΠΈΠΉ Π½Π°Π³ΡΡΠ² ΠΌΠΎΠΆΠ΅ ΠΌΠ°ΡΠΈ Π²ΠΈΡΠΎΠΊΡ Π΅ΡΠ΅ΠΊΡΠΈΠ²Π½ΡΡΡΡ, ΡΠ° ΠΠΠ- ΡΡΡΠΉΠΊΡΡΡΡ Π·Π°Π±Π΅Π·ΠΏΠ΅ΡΠ΅Π½Π° ΠΌΡΠ½ΡΠΌΡΠΌΠΎΠΌ Π. ΠΠ΄Π½Π΅ Π· ΠΌΠΎΠΆΠ»ΠΈΠ²ΠΈΡ
Π·Π°ΡΡΠΎΡΡΠ²Π°Π½Ρ ΡΠ°ΠΊΠΎΡ ΠΌΠ°Π³Π½ΡΡΠ½ΠΎΡ ΠΊΠΎΠ½ΡΡΠ³ΡΡΠ°ΡΡΡ β Π²ΠΈΡΠΎΠ±Π½ΠΈΡΡΠ²ΠΎ Π΅Π»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ΅Π½Π΅ΡΠ³ΡΡ ΡΠ° ΡΡΠ°Π½ΡΠΌΡΡΠ°ΡΡΡ Π²ΡΠ΄ΠΏΡΠ°ΡΡΠΎΠ²Π°Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠ΄Π΅ΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ°Π»ΠΈΠ²Π° Π² ΡΠΌΠΎΠ²Π°Ρ
, ΠΊΠΎΠ»ΠΈ ΠΏΠ°ΡΡΠΊΠ° Π·Π½Π°Ρ
ΠΎΠ΄ΠΈΡΡΡΡ ΡΡΠ΅ΡΠ΅Π΄ΠΈΠ½Ρ ΡΠ΄Π΅ΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΠ°. ΠΡΠ΄Π²ΠΈΡΠ΅Π½Π° Π±Π΅Π·ΠΏΠ΅ΠΊΠ° ΡΠΎΠ±ΠΎΡΠΈ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΠ° Π·Π°Π±Π΅Π·ΠΏΠ΅ΡΡΡΡΡΡΡ ΠΉΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡΠ΄ΠΊΡΠΈΡΠΈΡΠ½ΡΡΡΡ, Ρ ΠΊΠΎΠ΅ΡΡΡΡΡΠ½Ρ ΠΏΡΠ΄ΡΠΈΠ»Π΅Π½Π½Ρ ΠΏΠΎΡΡΠΆΠ½ΠΎΡΡΡ Π΄ΠΎΡΡΠ³Π°Ρ Π·Π½Π°ΡΠ΅Π½Π½Ρ 150 Π· Π΄ΠΎΡΡΠΈΠΌΠ°Π½Π½ΡΠΌ Π²ΠΈΠΌΠΎΠ³ Π±Π΅Π·ΠΏΠ΅ΠΊΠΈ. ΠΠΎΠ½ΡΠ΅ΠΏΡΡΡ ΡΡΡΠΈΠΌΠ°Π½Π½Ρ Π· ΠΏΡΡΠΌΠΈΠΌΠΈ ΡΠΈΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠΌΠΈ Π»ΡΠ½ΡΡΠΌΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΡΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Ρ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ ΡΠ°ΠΊΠΎΠΆ Π±ΡΡΠΈ Π²ΠΈΠΊΠΎΡΠΈΡΡΠ°Π½ΠΎΡ Π² ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠΎΠ²ΠΈΡ
Π΄ΠΆΠ΅ΡΠ΅Π»Π°Ρ
Π΄Π»Ρ ΡΠΈΠ½ΡΠ΅Π·Ρ ΡΠΊΠ»Π°Π΄Π½ΠΈΡ
ΠΌΠ°ΡΠ΅ΡΡΠ°Π»ΡΠ².ΠΠ°Π³Π½ΠΈΡΠ½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π»ΠΎΠ²ΡΡΠΊΠΈ Ρ ΠΏΡΡΠΌΡΠΌΠΈ, Π½ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠ°ΡΠ°Π»Π»Π΅Π»ΡΠ½ΡΠΌΠΈ ΡΠΈΠ»ΠΎΠ²ΡΠΌΠΈ Π»ΠΈΠ½ΠΈΡΠΌΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΡΠΌ Π² ΡΠ΅Π½ΡΡΠ΅. Π’Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π»ΡΠ½ΠΎΠΉ ΡΠ»Π»ΠΈΠΏΡΠΈΡΠ½ΠΎΡΡΡΡ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡΠ½ΡΡ
ΠΏΠΎΠ²Π΅ΡΡ
Π½ΠΎΡΡΠ΅ΠΉ, Π΄ΡΠ΅ΠΉΡΠΎΠ²ΡΠ΅ ΠΏΠΎΠ²Π΅ΡΡ
Π½ΠΎΡΡΠΈ ΡΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π°ΡΡ Ρ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡΠ½ΡΠΌΠΈ, Π²ΡΡΠΎΠΊΠΎΡΠ°ΡΡΠΎΡΠ½ΡΠΉ Π½Π°Π³ΡΠ΅Π² ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ ΠΈΠΌΠ΅ΡΡ Π²ΡΡΠΎΠΊΡΡ ΡΡΡΠ΅ΠΊΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡΡ, ΠΈ ΠΠΠ- ΡΡΡΠΎΠΉΡΠΈΠ²ΠΎΡΡΡ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅ΡΠ΅Π½Π° ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΡΠΌΠΎΠΌ Π. ΠΠ΄Π½ΠΎ ΠΈΠ· Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΡΡ
ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ ΡΠ°ΠΊΠΎΠΉ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡΠ½ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠ½ΡΠΈΠ³ΡΡΠ°ΡΠΈΠΈ β ΠΏΡΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΡΡΠ²ΠΎ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΡΠ½Π΅ΡΠ³ΠΈΠΈ ΠΈ ΡΡΠ°Π½ΡΠΌΡΡΠ°ΡΠΈΡ ΠΎΡΡΠ°Π±ΠΎΡΠ°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠ΄Π΅ΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠΎΠΏΠ»ΠΈΠ²Π° Π² ΡΡΠ»ΠΎΠ²ΠΈΡΡ
, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π»ΠΎΠ²ΡΡΠΊΠ° Π½Π°Ρ
ΠΎΠ΄ΠΈΡΡΡ Π²Π½ΡΡΡΠΈ ΡΠ΄Π΅ΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΠ°. ΠΠΎΠ²ΡΡΠ΅Π½Π½Π°Ρ Π±Π΅Π·ΠΎΠΏΠ°ΡΠ½ΠΎΡΡΡ ΡΠ°Π±ΠΎΡΡ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΠ° ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅ΡΠΈΠ²Π°Π΅ΡΡΡ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΡΠΈΡΠΈΡΠ½ΠΎΡΡΡΡ, ΠΈ ΠΊΠΎΡΡΡΠΈΡΠΈΠ΅Π½Ρ ΡΡΠΈΠ»Π΅Π½ΠΈΡ ΠΌΠΎΡΠ½ΠΎΡΡΠΈ Π΄ΠΎΡΡΠΈΠ³Π°Π΅Ρ Π²Π΅Π»ΠΈΡΠΈΠ½Ρ 150 ΠΏΡΠΈ ΡΠΎΠ±Π»ΡΠ΄Π΅Π½ΠΈΠΈ ΡΡΠ΅Π±ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΉ Π±Π΅Π·ΠΎΠΏΠ°ΡΠ½ΠΎΡΡΠΈ. ΠΠΎΠ½ΡΠ΅ΠΏΡΠΈΡ ΡΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°Π½ΠΈΡ Ρ ΠΏΡΡΠΌΡΠΌΠΈ ΡΠΈΠ»ΠΎΠ²ΡΠΌΠΈ Π»ΠΈΠ½ΠΈΡΠΌΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Ρ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ ΡΠ°ΠΊΠΆΠ΅ Π±ΡΡΡ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Π° Π² ΠΈΡΡΠΎΡΠ½ΠΈΠΊΠ°Ρ
ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡ Π΄Π»Ρ ΡΠΈΠ½ΡΠ΅Π·Π° ΡΠ»ΠΎΠΆΠ½ΡΡ
ΠΌΠ°ΡΠ΅ΡΠΈΠ°Π»ΠΎΠ²
Conceptual study of a straight field line mirror hybrid reactor
A hybrid reactor based on the straight field line mirror (SFLM) with magnetic expanders at the ends is proposed as a
compact device for transmutation of nuclear waste and power production. Compared to a fusion reactor, plasma
confinement demands can be relaxed if there is a strong energy multiplication by the fission reactions, i.e.
Qr=Pfission/Pfusion>>1. The values of Qr is primarily restricted by fission reactor safety requirements. For the SFLM,
computations suggest that values of Qr ranging up to 150 are consistent with reactor safety. In a mirror hybrid device
with Qr >100, the lower bound on the electron temperature for power production can then be estimated to be around
400 eV, which may be achievable for a mirror machine. The SFLM with its quadrupolar stabilizing fields does not rely
on plasma flow into the expanders for MHD stability, and a scenario with plasma density depletion in the expanders is a
possibility to increase the electron temperature. Efficient power production is predicted with a fusion Q = 0.15 and an
electron temperature around 500 eV. A fusion power of 10 MW could then be amplified to 1.5 GW fission power in a
compact 25 m long hybrid mirror machine. Beneficial features are that all sensitive equipment can be located outside the
neutron rich region and a steady state power production seems possible. Self circulation of the lead coolant, which is useful
for heat removal if coolant pumps cease to operate, could be arranged by orienting the magnetic axis vertically. Results
from studies on plasma equilibrium and stability, coil designing, RF heating and neutron computations are presented.ΠΡΠ±ΡΠΈΠ΄Π½ΠΈΠΉ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡ Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Ρ ΠΌΠ°Π³Π½ΡΡΠ½ΠΎΡ ΠΏΠ°ΡΡΠΊΠΈ Π· ΠΏΡΡΠΌΠΈΠΌΠΈ ΡΠΈΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠΌΠΈ Π»ΡΠ½ΡΡΠΌΠΈ ΡΠ° ΠΌΠ°Π³Π½ΡΡΠ½ΠΈΠΌΠΈ ΡΠΎΠ·ΡΠΈΡΡΠ²Π°ΡΠ°ΠΌΠΈ Π½Π° ΠΊΡΠ½ΡΡΡ
ΠΏΡΠΎΠΏΠΎΠ½ΡΡΡΡΡΡ Π²ΠΈΠΊΠΎΡΠΈΡΡΠΎΠ²ΡΠ²Π°ΡΠΈ ΡΠΊ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°ΠΊΡΠ½ΠΈΠΉ ΠΏΡΠΈΡΡΡΡΠΉ Π΄Π»Ρ ΡΡΠ°Π½ΡΠΌΡΡΠ°ΡΡΡ ΡΠ΄Π΅ΡΠ½ΠΈΡ
Π²ΡΠ΄Ρ
ΠΎΠ΄ΡΠ² ΡΠ° Π²ΠΈΡΠΎΠ±Π½ΠΈΡΡΠ²ΠΎ Π΅Π½Π΅ΡΠ³ΡΡ . Π£ ΠΏΠΎΡΡΠ²Π½ΡΠ½Π½Ρ Π· ΡΠ΅ΡΠΌΠΎΡΠ΄Π΅ΡΠ½ΠΈΠΌ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΠΎΠΌ, Π²ΠΈΠΌΠΎΠ³ΠΈ Π΄ΠΎ ΡΡΡΠΈΠΌΠ°Π½Π½Ρ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠΈ ΠΌΠΎΠΆΡΡΡ Π±ΡΡΠΈ Π·Π½ΠΈΠΆΠ΅Π½Ρ, ΡΠΊΡΠΎ Ρ Π·Π½Π°ΡΠ½Π΅ ΠΏΠΎΡΠΈΠ»Π΅Π½Π½Ρ Π²ΠΈΡ
ΡΠ΄Π½ΠΎΡ ΠΏΠΎΡΡΠΆΠ½ΠΎΡΡΡ Π·Π° ΡΠ°Ρ
ΡΠ½ΠΎΠΊ ΡΠ΄Π΅ΡΠ½ΠΈΡ
ΡΠ΅Π°ΠΊΡΡΠΉ ΠΏΠΎΠ΄ΡΠ»Ρ, ΡΠΎΠ±ΡΠΎ Qr=Pfission/Pfusion>>1. ΠΠ½Π°ΡΠ΅Π½Π½Ρ Qr, Π² ΠΏΠ΅ΡΡΡ ΡΠ΅ΡΠ³Ρ, ΠΎΠ±ΠΌΠ΅ΠΆΠ΅Π½Ρ Π²ΠΈΠΌΠΎΠ³Π°ΠΌΠΈ Π΄ΠΎ Π±Π΅Π·ΠΏΠ΅ΠΊΠΈ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΡΠ². Π ΠΎΠ·ΡΠ°Ρ
ΡΠ½ΠΊΠΈ
ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·ΡΡΡΡ, ΡΠΎ Π·Π½Π°ΡΠ΅Π½Π½Ρ Qr Π΄ΠΎ 150 Π²ΡΠ΄ΠΏΠΎΠ²ΡΠ΄Π°ΡΡΡ ΡΠ°ΠΊΠΈΠΌ Π²ΠΈΠΌΠΎΠ³Π°ΠΌ. Π£ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡ Π²ΡΠ΄ΠΊΡΠΈΡΠΎΡ ΠΏΠ°ΡΡΠΊΠΈ Π³ΡΠ±ΡΠΈΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΠ° Π· Qr> 100, Π½ΠΈΠΆΠ½Ρ ΠΌΠ΅ΠΆΠ° ΡΠ΅ΠΌΠΏΠ΅ΡΠ°ΡΡΡΠΈ Π΅Π»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½ΡΠ², ΠΏΡΠΈ ΡΠΊΡΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ»ΠΈΠ²Π΅ Π²ΠΈΡΠΎΠ±Π½ΠΈΡΡΠ²ΠΎ Π΅Π»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ΅Π½Π΅ΡΠ³ΡΡ, ΡΠΊΠ»Π°Π΄Π°Ρ Π·Π° ΠΎΡΡΠ½ΠΊΠ°ΠΌΠΈ Π±Π»ΠΈΠ·ΡΠΊΠΎ 400 Π΅Π, ΡΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ Π±ΡΡΠΈ Π΄ΠΎΡΡΠ³Π½ΡΡΠΎ Ρ Π²ΡΠ΄ΠΊΡΠΈΡΡΠΉ ΠΏΠ°ΡΡΡΡ. ΠΠ»Ρ ΠΏΠ°ΡΡΠΊΠΈ Π· ΠΏΡΡΠΌΠΈΠΌΠΈ ΡΠΈΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠΌΠΈ Π»ΡΠ½ΡΡΠΌΠΈ Π· ΡΡ ΡΡΠ°Π±ΡΠ»ΡΠ·ΡΡΡΠΈΠΌΠΈ ΠΊΠ²Π°Π΄ΡΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ½ΠΈΠΌΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΌΠΈ Π½Π΅ Π½Π°ΡΡΡΠ»ΡΠΊΠΈ Π²Π°ΠΆΠ»ΠΈΠ²Π° ΡΡΠ°Π±ΡΠ»ΡΠ·Π°ΡΡΡ ΠΠΠ-Π½Π΅ΡΡΡΠΉΠΊΠΎΡΡΠ΅ΠΉ ΠΏΠΎΡΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠΈ Π² ΡΠΎΠ·ΡΠΈΡΡΠ²Π°ΡΡ. Π‘ΡΠ΅Π½Π°ΡΡΠΉ ΡΠ· Π·ΠΌΠ΅Π½ΡΠ΅Π½Π½ΡΠΌ ΡΡΠ»ΡΠ½ΠΎΡΡΡ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠΈ ΠΏΠΎ ΠΌΡΡΡ ΡΡ Π²ΡΠ΄Ρ
ΠΎΠ΄Ρ Π² ΡΠΎΠ·ΡΠΈΡΡΠ²Π°ΡΡ Π΄Π°Ρ ΠΌΠΎΠΆΠ»ΠΈΠ²ΠΎΡΡΡ Π·Π±ΡΠ»ΡΡΠ΅Π½Π½Ρ ΡΠ΅ΠΌΠΏΠ΅ΡΠ°ΡΡΡΠΈ Π΅Π»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½ΡΠ². ΠΡΠ΅ΠΊΡΠΈΠ²Π½Π΅ Π²ΠΈΡΠΎΠ±Π½ΠΈΡΡΠ²ΠΎ Π΅Π»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ΅Π½Π΅ΡΠ³ΡΡ ΠΎΡΡΠΊΡΡΡΡΡΡ ΠΏΡΠΈ ΡΠ΅ΡΠΌΠΎΡΠ΄Π΅ΡΠ½ΠΎΠΌΡ ΠΊΠΎΠ΅ΡΡΡΡΡΠ½ΡΡ ΠΏΠΎΡΠΈΠ»Π΅Π½Π½Ρ ΠΏΠΎΡΡΠΆΠ½ΠΎΡΡΡ Q = 0.15 Ρ ΡΠ΅ΠΌΠΏΠ΅ΡΠ°ΡΡΡΡ Π΅Π»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½ΡΠ² Π±Π»ΠΈΠ·ΡΠΊΠΎ 500Π΅Π. ΠΠΎΡΡΠΆΠ½ΡΡΡΡ ΠΏΠΎΡΠΎΠΊΡ ΡΠ΅ΡΠΌΠΎΡΠ΄Π΅ΡΠ½ΠΈΡ
Π½Π΅ΠΉΡΡΠΎΠ½ΡΠ² 10 ΠΠΡ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ Π±ΡΡΠΈ ΠΏΠΎΡΠΈΠ»Π΅Π½Π° Π΄ΠΎ 1.5 ΠΠΡ Π·Π° ΡΠ°Ρ
ΡΠ½ΠΎΠΊ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΡΠΉ ΠΏΠΎΠ΄ΡΠ»Ρ Π² ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°ΠΊΡΠ½ΠΎΠΌΡ Π³ΡΠ±ΡΠΈΠ΄Π½ΠΎΠΌΡ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΡ Π΄ΠΎΠ²ΠΆΠΈΠ½ΠΎΡ 25 ΠΌΠ΅ΡΡΡΠ². ΠΠ΅ΡΠ΅Π²Π°Π³ΠΎΡ ΡΠΎΠ·Π³Π»ΡΠ½ΡΡΠΎΡ ΡΡ
Π΅ΠΌΠΈ Ρ ΡΠ΅, ΡΠΎ Π²ΡΠ΅ ΡΡΡΠ»ΠΈΠ²Π΅ Π΄ΠΎ Π½Π΅ΠΉΡΠΎΠ½Π½ΠΈΡ
ΠΏΠΎΡΠΎΠΊΡΠ² ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π½Π°Π½Π½Ρ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ Π±ΡΡΠΈ ΡΠΎΠ·ΡΠ°ΡΠΎΠ²Π°Π½Π΅ Π·Π° ΠΌΠ΅ΠΆΠ°ΠΌΠΈ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΠ½ΠΎΡ Π·ΠΎΠ½ΠΈ Ρ, ΠΊΡΡΠΌ ΡΠΎΠ³ΠΎ, ΠΌΠΎΠΆΠ»ΠΈΠ²ΠΈΠΉ Π±Π΅Π·ΠΏΠ΅ΡΠ΅ΡΠ²Π½ΠΈΠΉ ΡΠ΅ΠΆΠΈΠΌ Π²ΠΈΡΠΎΠ±Π½ΠΈΡΡΠ²Π° Π΅Π½Π΅ΡΠ³ΡΡ. Π―ΠΊΡΠΎ ΠΏΡΠΈΡΡΡΡΠΉ Π·ΡΠΎΠ±Π»Π΅Π½ΠΎ Π²Π΅ΡΡΠΈΠΊΠ°Π»ΡΠ½ΠΈΠΌ, ΡΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½Π° ΡΡΠ²ΠΎΡΠΈΡΠΈ ΡΠΌΠΎΠ²ΠΈ Π΄Π»Ρ Π²ΡΠ»ΡΠ½ΠΎΡ ΡΠΈΡΠΊΡΠ»ΡΡΡΡ ΡΠ²ΠΈΠ½ΡΠ΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠ΅ΠΏΠ»ΠΎΠ½ΠΎΡΡΡ, ΡΠΊΠ° ΠΌΠΎΠΆΠ΅ Π·Π°Π±Π΅Π·ΠΏΠ΅ΡΠΈΡΠΈ Π²ΡΠ΄Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ ΡΠ΅ΠΏΠ»Π° Π² ΡΠ°Π·Ρ, ΡΠΊΡΠΎ Π½Π°ΡΠΎΡΠΈ ΠΏΠ΅ΡΠ΅ΡΡΠ°ΡΡΡ ΠΏΡΠ°ΡΡΠ²Π°ΡΠΈ. ΠΡΠ΅Π΄ΡΡΠ°Π²Π»Π΅Π½ΠΎ ΡΠ΅Π·ΡΠ»ΡΡΠ°ΡΠΈ Π΄ΠΎΡΠ»ΡΠ΄ΠΆΠ΅Π½Π½Ρ ΡΡΠ²Π½ΠΎΠ²Π°Π³ΠΈ Ρ ΡΡΡΠΉΠΊΠΎΡΡΡ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠΈ, Π²ΠΈΠ±ΡΡ ΠΊΠΎΡΡΡΠΎΠΊ
ΠΌΠ°Π³Π½ΡΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Ρ, ΠΠ§-Π½Π°Π³ΡΡΠ² ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠΈ Ρ Π½Π΅ΠΉΡΡΠΎΠ½Π½Ρ ΡΠΎΠ·ΡΠ°Ρ
ΡΠ½ΠΊΠΈ.ΠΠΈΠ±ΡΠΈΠ΄Π½ΡΠΉ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡ Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡΠ½ΠΎΠΉ Π»ΠΎΠ²ΡΡΠΊΠ΅ Ρ ΠΏΡΡΠΌΡΠΌΠΈ ΡΠΈΠ»ΠΎΠ²ΡΠΌΠΈ Π»ΠΈΠ½ΠΈΡΠΌΠΈ ΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡΠ½ΡΠΌΠΈ ΡΠ°ΡΡΠΈΡΠΈΡΠ΅Π»ΡΠΌΠΈ Π½Π° ΠΊΠΎΠ½ΡΠ°Ρ
ΠΏΡΠ΅Π΄Π»Π°Π³Π°Π΅ΡΡΡ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΠΎΠ²Π°ΡΡ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°ΠΊΡΠ½ΠΎΠ΅ ΡΡΡΡΠΎΠΉΡΡΠ²ΠΎ Π΄Π»Ρ ΡΡΠ°Π½ΡΠΌΡΡΠ°ΡΠΈΠΈ ΡΠ΄Π΅ΡΠ½ΡΡ
ΠΎΡΡ
ΠΎΠ΄ΠΎΠ² ΠΈ ΠΏΡΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΡΡΠ²Π° ΡΠ½Π΅ΡΠ³ΠΈΠΈ. ΠΠΎ ΡΡΠ°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡ Ρ ΡΠ΅ΡΠΌΠΎΡΠ΄Π΅ΡΠ½ΡΠΌ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΠΎΠΌ, ΡΡΠ΅Π±ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ ΠΊ ΡΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°Π½ΠΈΡ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡ ΠΌΠΎΠ³ΡΡ Π±ΡΡΡ ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΆΠ΅Π½Ρ, Π΅ΡΠ»ΠΈ Π·Π½Π°ΡΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΠΎΠ΅ ΡΠΌΠ½ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²ΡΡ
ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΡΠ½ΠΎΡΡΠΈ Π·Π° ΡΡΠ΅Ρ ΡΠ΄Π΅ΡΠ½ΡΡ
ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΈΠΉ Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡ, Ρ.Π΅. Qr=Pfission/Pfusion>>1. ΠΠ½Π°ΡΠ΅Π½ΠΈΡ Qr, Π² ΠΏΠ΅ΡΠ²ΡΡ ΠΎΡΠ΅ΡΠ΅Π΄Ρ, ΠΎΠ³ΡΠ°Π½ΠΈΡΠ΅Π½Ρ ΡΡΠ΅Π±ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡΠΌΠΈ ΠΊ Π±Π΅Π·ΠΎΠΏΠ°ΡΠ½ΠΎΡΡΠΈ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΠΎΠ². Π Π°ΡΡΠ΅ΡΡ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·ΡΠ²Π°ΡΡ, ΡΡΠΎ Π·Π½Π°ΡΠ΅Π½ΠΈΡ Qr Π²ΠΏΠ»ΠΎΡΡ Π΄ΠΎ 150 ΡΠΎΠΎΡΠ²Π΅ΡΡΡΠ²ΡΡΡ ΡΠ°ΠΊΠΈΠΌ ΡΡΠ΅Π±ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡΠΌ. Π ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠ΅ ΠΎΡΠΊΡΡΡΠΎΠΉ Π»ΠΎΠ²ΡΡΠΊΠΈ Π³ΠΈΠ±ΡΠΈΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΠ° Ρ Qr> 100 Π½ΠΈΠΆΠ½Ρ Π³ΡΠ°Π½ΠΈΡΠ° ΡΠ΅ΠΌΠΏΠ΅ΡΠ°ΡΡΡΡ ΡΠ»Π΅ΡΡΠΎΠ½ΠΎΠ², ΠΏΡΠΈ ΠΊΠΎΡΠΎΡΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΡΡΠ²ΠΎ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΡΠ½Π΅ΡΠ³ΠΈΠΈ, ΡΠΎΡΡΠ°Π²Π»ΡΠ΅Ρ ΠΏΠΎ ΠΎΡΠ΅Π½ΠΊΠ°ΠΌ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 400 ΡΠ, ΡΡΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ Π±ΡΡΡ Π΄ΠΎΡΡΠΈΠ³Π½ΡΡΠΎ Π² ΠΎΡΠΊΡΡΡΠΎΠΉ Π»ΠΎΠ²ΡΡΠΊΠ΅. ΠΠ»Ρ Π»ΠΎΠ²ΡΡΠΊΠΈ Ρ ΠΏΡΡΠΌΡΠΌΠΈ ΡΠΈΠ»ΠΎΠ²ΡΠΌΠΈ Π»ΠΈΠ½ΠΈΡΠΌΠΈ, Ρ Π΅Π΅ ΡΡΠ°Π±ΠΈΠ»ΠΈΠ·ΠΈΡΡΡΡΠΈΠΌΠΈ ΠΊΠ²Π°Π΄ΡΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ½ΡΠΌΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΌΠΈ, Π½Π΅ ΡΡΠΎΠ»Ρ Π²Π°ΠΆΠ½Π° ΡΡΠ°Π±ΠΈΠ»ΠΈΠ·Π°ΡΠΈΡ ΠΠΠ-Π½Π΅ΡΡΡΠΎΠΉΡΠΈΠ²ΠΎΡΡΠ΅ΠΉ ΠΏΠΎΡΠΎΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡ Π² ΡΠ°ΡΡΠΈΡΠΈΡΠ΅Π»ΠΈ. Π‘ΡΠ΅Π½Π°ΡΠΈΠΉ Ρ ΡΠΌΠ΅Π½ΡΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΠ»ΠΎΡΠ½ΠΎΡΡΠΈ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡ ΠΏΠΎ ΠΌΠ΅ΡΠ΅ Π΅Π΅ ΡΡ
ΠΎΠ΄Π° Π² ΡΠ°Π·ΡΠΈΡΠΈΡΠ΅Π»ΠΈ Π΄Π°Π΅Ρ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡΡ ΡΠ²Π΅Π»ΠΈΡΠ΅Π½ΠΈΡ ΡΠ΅ΠΌΠΏΠ΅ΡΠ°ΡΡΡΡ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½ΠΎΠ². ΠΡΡΠ΅ΠΊΡΠΈΠ²Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΡΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΡΡΠ²ΠΎ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΡΠ½Π΅ΡΠ³ΠΈΠΈ ΠΎΠΆΠΈΠ΄Π°Π΅ΡΡΡ ΠΏΡΠΈ ΡΠ΅ΡΠΌΠΎΡΠ΄Π΅ΡΠ½ΠΎΠΌ ΠΊΠΎΡΡΡΠΈΡΠΈΠ΅Π½ΡΠ΅ ΡΡΠΈΠ»Π΅Π½ΠΈΡ ΠΌΠΎΡΠ½ΠΎΡΡΠΈ Q = 0.15 ΠΈ ΡΠ΅ΠΌΠΏΠ΅ΡΠ°ΡΡΡΠ΅ ΡΠ»Π΅ΡΡΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 500ΡΠ. ΠΠΎΡΠ½ΠΎΡΡΡ ΠΏΠΎΡΠΎΠΊΠ° ΡΠ΅ΡΠΌΠΎΡΠ΄Π΅ΡΠ½ΡΡ
Π½Π΅ΠΉΡΡΠΎΠ½ΠΎΠ² 10 ΠΠΡ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ Π±ΡΡΡ ΡΡΠΈΠ»Π΅Π½Π° Π΄ΠΎ 1.5 ΠΠΡ Π·Π° ΡΡΠ΅Ρ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΈΠΉ Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡ Π² ΠΊΠΎΠΌΡΠ°ΠΊΡΠ½ΠΎΠΌ Π³ΠΈΠ±ΡΡΠ΄Π½ΠΎΠΌ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΠ΅ Π΄Π»ΠΈΠ½ΠΎΠΉ 25 ΠΌΠ΅ΡΡΠΎΠ². ΠΡΠ΅ΠΈΠΌΡΡΠ΅ΡΡΠ²ΠΎΠΌ ΡΠ°ΡΡΠΌΠΎΡΡΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΡΡ
Π΅ΠΌΡ ΡΠ²Π»ΡΠ΅ΡΡΡ ΡΠΎ, ΡΡΠΎ Π²ΡΠ΅ ΡΡΠ²ΡΡΠ²ΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΠΎΠ΅ ΠΊ Π½Π΅ΠΉΡΡΠΎΠ½Π½ΡΠΌ ΠΏΠΎΡΠΎΠΊΠ°ΠΌ ΠΎΠ±ΠΎΡΡΠ΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ Π±ΡΡΡ ΡΠ°ΡΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΎ Π·Π° ΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»Π°ΠΌΠΈ ΡΠ΅Π°ΠΊΡΠΎΡΠ½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ ΠΈ, ΠΊΡΠΎΠΌΠ΅ ΡΠΎΠ³ΠΎ, Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ΅Π½ Π½Π΅ΠΏΡΠ΅ΡΡΠ²Π½ΡΠΉ ΡΠ΅ΠΆΠΈΠΌ ΠΏΡΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΡΡΠ²Π° ΡΠ½Π΅ΡΠ³ΠΈΠΈ. ΠΡΠ»ΠΈ ΡΡΡΡΠΎΠΉΡΡΠ²ΠΎ ΡΠ΄Π΅Π»Π°Π½ΠΎ Π²Π΅ΡΡΠΈΠΊΠ°Π»ΡΠ½ΡΠΌ, ΡΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½Π° ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡΡ ΡΡΠ»ΠΎΠ²ΠΈΡ Π΄Π»Ρ ΡΠ°ΠΌΠΎΠΏΡΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΠ½ΠΎΠΉ ΡΠΈΡΠΊΡΠ»ΡΡΠΈΠΈ ΡΠ²ΠΈΠ½ΡΠ΅Π²ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠ΅ΠΏΠ»ΠΎΠ½ΠΎΡΠΈΡΠ΅Π»Ρ, ΠΊΠΎΡΠΎΡΠ°Ρ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅ΡΠΈΡΡ ΠΎΡ Π²ΠΎΠ΄ ΡΠ΅ΠΏΠ»Π° Π² ΡΠ»ΡΡΠ°Π΅, Π΅ΡΠ»ΠΈ Π½Π°ΡΠΎΡΡ ΠΏΠ΅ΡΠ΅ΡΡΠ°ΡΡ ΡΠ°Π±ΠΎΡΠ°ΡΡ. ΠΡΠ΅Π΄ΡΡΠ°Π²Π»Π΅Π½Ρ ΡΠ΅Π·ΡΠ»ΡΡΠ°ΡΡ ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ ΡΠ°Π²Π½ΠΎΠ²Π΅ΡΠΈΡ ΠΈ ΡΡΡΠΎΠΉΡΠΈΠ²ΠΎΡΡΠΈ ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡ, Π²ΡΠ±ΠΎΡ ΠΊΠ°ΡΡΡΠ΅ΠΊ ΠΌΠ°Π³Π½ΡΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Ρ, ΠΠ§-Π½Π°Π³ΡΠ΅Π² ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΡ ΠΈ Π½Π΅ΠΉΡΡΠΎΠ½Π½ΡΠ΅ ΡΠ°ΡΡΠ΅ΡΡ