المفاعل الاندماجي Fusion Reactor

[بسيط نجم.]

حجرة البلازما(frown emoticon)

حجرة التفريغ : تكون على شكل حلقي و سوف تحوم البلازما الساخنة داخلها دون المساس بالجدار، قطرها الداخلي 6 امتار بارتفاع 1 1 متر، و يكون جدار الحجرة من طبقتين من الحديد و يجري سائل التبريد بين الطبقتين ، و تحتوي الحنجرة على 44 فتحة تستخدم للصيانة و تشخیص الأعطال و التحكم عن بعد.

بطانة حجرة البلازما : تتكون بطانة حجرة البلازما من 440 قعطة منفصلة و كل قطعة بطول 1.5 متر وعرض متر واحد و تركب على الجدار الداخلي لحجرة البلازما ، و تكون مهمتها حماية الحجرة وأجزاء المفاعل الأخرى من الحرارة العالية و من النيوترونات . حيث يتم تهدئة سرعة النيوترونات داخل البطانة وتحویل طاقتها إلى حرارة ، وتعتبر صناعة البطانة من التحديات الرئيسية لمشروع( إيتر) حيث تواجه البلازما الساخنة إضافة إلى تحمل الفیض النيوتروني و تم اختيار عنصر البريليوم الطبقة الأولى لبطانة أما الطبقات الأخرى تتكون من النحاس و الحديد المقاوم.

المغناطيس : يحتوي المفاعل على مجموعات من المغانط مهمتها توليد مجال مغناطيسي فائق لحجز واحتواء البلازما و السيطرة على شكلها داخل المفاعل و منعها من ملامسة الجدار و فقدان حراراتها . و تستخدم لهذه المهمة مغانط مصنوعة من أسلاك فائقة التوصيل يتم تبريدها بواسطة الهيليوم المضغوط

الديفرتر (" Divertor ")

في أسفل حجرة البلازما يوجد منطقة على شكل شق في قاعدة التوكوماك تتكون من 54 جزء منفصل قابل للتبديل ، كل جزء يحتوي على ثلاث مناطق مواجهة البلازما الساخنة تسمى الهدف

حيث يقود المجال المغناطيسي البلازما لملامسة مناطق الهدف و نتيجة لذلك ستفقد جزيئات البلازما طاقتها على شكل حرارة لذلك تحتاج مناطق الهدف إلى تبريد فعال بواسطة الماء و إلى مواد مقاومة للحرارة

و حاليا تم اختيار مادتين لهذه المناطق، ألياف الكربون المضغوط المقاومة و توصليها الحراري العالي و سبائك التنغستن لمقاومتها الكبيرة للتآكل .

نظام التشخيص :
يحتوي المفاعل على مجموعة من أجهزة القياس الحرارة و الضغط التركيز الجزيئي و الكثافة و النقاء و زمن الحجز للبلازما، حيث يتم استخدام مجموعة من 50 جهاز ل لقياس والكشف لتشخيص خصائص البلازما، تشمل كاميرات الليزر و الأشعة السينية و النيوترونات و كواشف النقاء و المطياف الكتلي و كواشف إشعاعية ومحللات الضغط و الغازات و الألياف البصرية.

 

[بسيط نجم.]

⚠مصادر التسخين الخارجية :

⬅ يعمل المفاعل (إيتر) بطاقة 50 ميجاوات وتستخدم هذه الطاقة لتوليد الحرارة إلى درجة 150 مليون درجة مِئوية ويكون تَسخين البلازما بِواسطة تَسليط تيار كهربائي بمزيج الوقود النووي نفسه، و نتيجة المقاومة الكهربائية للمزيج ستتولد طاقة حرارية، و لكن عند الوصول إلى حرارة عالية دون مستوى حُدوث الإنصهار النووي تزيد مقاومة المزيج بشكل كبير نتيجة لزيادة الحرارة

⬅مما يفقد قدرة التسخين إلى مستوى أعلى، لهذا يستخدم ثلاث مصادر تسخين خارجية الأول هو باستخدام شعاع الجزيئات المتعادلة الشحنة و هي مشابهة لعملية تسخين القهوة بواسطة البخار حيث تقوم معجلات خاصة بقذف البلازما بجزيئات غير مشحونة و عند اصطدام هذه الجزيئات بالبلازما تفقد طاقتها الحركية متحولة إلى طاقة حرارية و يستخدم معجلين للجزيئات في المفاعل إيتر و الثالث يستخدم للتشخيص

⬅والمصدر الثاني و الثالث يستخدم اللإيونات الموجبة أو الإلكترونات و تُوجَّه بواسطة أشعة ماكروية و بترددات عالية لتكوين موجة رنين الجزيئات و حملها إلى البلازما لكي يُسخنها بواسطة الإصطدامات المباشرة بجزيئات البلازما، و هي مُشابهة لما يحدث عند تسخين الطعام في المايكروويف, وبهذه المصادر الثلاثة بالإمكان تسخين البلازما إلى مرحلة الإندماج النووي ،وبالإمكان الاستغناء عن 50 بالمئة من مصادر التسخين الخارجية بعد وصول البلازما إلى مرحلة الإحتراق حيث يحترق غاز الهيليوم الناتج من التفاعل مما يؤدي إلى إضافة حرارة إلى بلازما

⚠نظام التبريد ( الكريوستات): هو الهيكل الحديدي الذي يحوي جميع أجزاء المفاعل التي شرحناها سابقا إضافة إلى منظومة التبريد ومهمته دعم الأجزاء الرئيسة المفاعل ويتكون من أسطوانة معدنية بقطر 28.6 متر و ارتفاع 29.3 متر و يحتوي على فتحات اكبرها بقطر 4 متر لغرض الوصول إلى أجزاء المفاعل المختلفة و صيانتها أو تبديلها

⬅ يُحاط الكرپوستات بطبقة من الخرسانة بسمك 2 متر يُسمى الغلاف الحيوي ويحتوي بداخلة على اضلاع لإسناد الهيكل .

⬅وكذلك يحتوي مبنى المفاعل على مجموعة من الأنظمة الإضافية الغرض السيطرة على المفاعل و هي نظام السيطرة الكهربائية ونظام تفريغ الهواء من حجرة البلازما و مجموعة الرافعات المستخدمة للصيانة و التشغيل عن بعد و مصدر الطاقة الخارجي لبدء التشغيل و نظام دورة الوقود الذي يحقن الوقود النووي إلى حجرة البلازما و يسحب نواتج الإندماج غاز الهيليوم و أيضا نظام التثليج الفائق المستخدم للمغانط و نظام التبريد المستخدم لتبريد الشق و بطانة حجرة البلازما و المتكون من مجموعة أبراج و برك تبرید و نظام تزوید

⬅البلازما التريتيوم وبالرغم من أن طاقة الإندماج النووي تعتبر طاقة ناضبة وليست متجددة ، إلا أنها متوفرة لآلاف السنين حيث كل ما تحتاجه هو #ماء البحر وال ليثيوم لإنتاج التريتيوم فهل سيكون الحل السحري الذي ينقذ البشرية من خطر الإحتباس الحراري الناتج عن غازات ثنائي أكسيد الكربون و الميثان المتسربة من محطات الكهرباء و وسائل النقل و كل المحركات العاملة بوقود أحفوري.!!!!؟؟

يأمل العالم فيها ذلك ولكن توليد الطاقه يحتاج طاقه فلعلها تعود الينا
بطاقة تغنينا

 

[Kjm_f22]

من هي أكثر دوله سباقة في هذا النوع من المفاعلات

 

[بسيط نجم.]

انطلاق أعمال بناء أكبر مفاعل اندماجي في العالم

بدأ العلماء في بناء أكبر مفاعل اندماج نووي في العالم في جنوب فرنسا، وفقًا لصحيفة الجارديان. ويخطط العلماء لتشغيله في نهاية العام 2025.

ويسمى المشروع آي تي إي آر، ويمثل تعاونًا دوليًا طموحًا بين 35 دولة. ويهدف لإثبات جدوى الطاقة الاندماجيةباستخدام جهاز مغناطيسي عملاق يسمى توكاماك، وفقًا لما أعلنه الموقع الإلكتروني الرسمي للمشروع.

وقال بيرنارد بيجو، المدير العام للمشروع، خلال احتفال افتراضي عقد يوم الثلاثاء 28 يوليو/تموز 2020 أن الاعتماد على الطاقة النظيفة بصورةٍ حصرية يمثل خدمةً جليلة لكوكب الأرض، وفقًا لصحيفة الجارديان.

وتعتمد الطاقة الاندماجية على استغلال الطاقة الناتجة عن اندماج نواتي ذرتين خفيفتين لتكوين نواة أثقل، وتحول هذ الطاقة إلى كهرباء. وإن أنتجت المفاعلات الاندماجية كمية من الطاقة تفوق الكمية التي تستهلكها كي تبدأ الاندماج تصبح مجدية اقتصاديًا، وحينها ستمثل وسيلةً مبتكرة لتوليد كمية غير محدودة من الطاقة النظيفة. بالإضافة إلى أن التفاعلات الاندماجية أسلم من التفاعلات الانشطارية المستخدمة في المفاعلات التقليدية لأنها لا تخلف نفايات نووية خطيرة.

وبدأت أبحاث المفاعلات الاندماجية منذ نحو ستة عقود،ويتمثل صعوبة التحكم في البلازما الساخنة أو التنبؤ بسلوكها إحدى الصعوبات التي تواجه استغلال هده الطاقة.

وذكرت صحيفة الجارديان أن المفاعل الجديد متطور جدًا، ويزن نحو 23 ألف طن، ويتضمن مغانط فائقة التوصيل وزنها يبلغ نحو 3 آلاف طن وتتصل معًا بكبلات فائقة التوصيل طولها 200 كيلومترًا. وأضافت الصحيفة أن حرارة مكونات المفاعل يجب أن تبقى منخفضة ولا تتخطى -269 درجةً مئوية. وقال بيجو أن تشييد المفاعل يشبه تجميع أحجية ثلاثية الأبعاد خلال جدول زمني صارم.

ويطمح فريق مشروع آي تي إي آر إلى إجراء اختبارات عديدة باستخدام المفاعل الضخم الجديد. ويتوقع الفريق إنتاج كمية ضخمة من الحرارة والطاقة تعادل 10 أضعاف الطاقة التي يستهلكها المفاعل باستخدام بلازما ذاتية التسخين. ويعني ذلك أن المفاعل سينتج نحو 500 ميجاواط من الطاقة الكهربائية،ما يعادل الطاقة التي ينتجها أصغر المفاعلات النووية في الولايات المتحدة الأمريكية حاليًا، باستخدام 50 ميجاواط من الطاقة. وأضاف الفريق أن درجة الحرارة داخل المفاعل قد تبلغ 10 أضعاف درجة الحرارة في لب الشمس.

وقد يصبح مشروع آي تي إي آر جهدًا عالميًا ضخمًا لجعل الطاقة الاندماجية أمرًا واقعًا، لكنه ليس المشروع الوحيد. إذ تحاول شركات ناشئة عديدة داخل الولايات المتحدة الأمريكية وخارجها تحويل الطاقة الاندماجية إلى مصدر تجاري للطاقة

انطلاق أعمال بناء أكبر مفاعل اندماجي في العالم - مرصد المستقبل

بدأ العلماء في بناء أكبر مفاعل اندماج نووي في العالم في جنوب فرنسا، وفقًا لصحيفة الجارديان. ويخطط العلماء لتشغيله في نهاية العام 2025.

mostaqbal.ae

 

[بسيط نجم.]

الصين تعلن أنها سوف تكمل أول مفاعل نووي اندماجي قبل عام 2020

تخطط الصين لاكمال بناء أول مفاعل نووي اندماجي HL-2M Tokamak ، هذا العام ، بتحقيق درجة حرارة تبلغ 100 مليون درجات مئوية ، وفقا لما ذكره مسؤول بالشركة النووية الوطنية الصينية اليوم الاحد. ادلى دوان زورو ، وهو ايضا عضو اللجنة الوطنية الثالثة عشرة للمؤتمر الاستشارى السياسى للشعب الصينى ، بهذه...

defense-arab.com

والصين ايضا

 

[هامان]

من هي أكثر دوله سباقة في هذا النوع من المفاعلات

الان هناك مشروع لمفاعل ابحاث بفرنسا يشارك فيه امريكا وروسيا واليابان والصين والاتحاد الوروبي وكوريا

 

[بسيط نجم.]

 

[رٍسِـــلآنٍ]

كلها ابحاث لم ينجح احد في صنعه حتى الان ، لدرجه ان الكثير من تفاصيله لا تعتبر سريه عند المطورين وكانهم يقولون كان فيك خير تنجح تقدم وجرب ورينا وش بتسوي


تفرجو على هذا مثال حقيقي