Dapatkan URL pendek
Para peneliti dari Tomsk Polytechnic University (TPU), bekerja sama dengan ilmuwan Rusia lainnya, telah menciptakan dan menguji komponen fusi dari reaktor hybrid yang unik. Mereka mengklaim bahwa sistem tersebut akan menggabungkan keunggulan reaktor dari berbagai jenis dan akan unggul dalam hal keamanan, ekonomi, dan kekompakan.
Sistem reaktor hybrid atau sistem fusi-fisi, seperti yang dijelaskan oleh para ilmuwan TPU, akan menggabungkan keandalan reaktor fisi konvensional dengan ekonomi dan keamanan lingkungan dari daya fusi.
Sistem ini terdiri dari sumber neutron fusi dan inti (disebut selimut) tempat terjadinya fisi inti yang berat. Bahan bakarnya adalah hibrida dari torium dan plutonium tingkat senjata. Para ilmuwan mengklaim bahwa thorium bukanlah sumber energi itu sendiri tetapi menghasilkan uranium-233, dan akumulasi ini di inti meningkatkan durasi siklus bahan bakar. Mengganti uranium-238 yang digunakan dalam reaktor fisi konvensional dengan thorium dapat secara drastis mengurangi jumlah limbah radioaktif.
Berlawanan dengan reaktor fisi yang dikendalikan menggunakan peredam neutron, keadaan bahan bakar dalam sistem hibrida selimut diatur dengan menambahkan neutron dari sumber fusi. Proyek ilmuwan TPU menggunakan perangkap magnet dinamis gas yang menahan deuterium dan tritium dalam keadaan plasma bersuhu tinggi.
“Dalam plasma, ion deuterium dan tritium bertabrakan satu sama lain dan bergabung membentuk inti helium, melepaskan neutron berenergi tinggi. Yang terakhir diumpankan dari ruang vakum ke dalam selimut dalam mode berdenyut, mendukung fisi inti berat, yang menghasilkan energi utama. Perbedaan utama dari sistem hibrida adalah bahwa bahan nuklir tidak berada dalam keadaan yang sangat kritis, seperti pada reaktor tradisional, tetapi dalam keadaan mendekati kritis, yang menghilangkan kemungkinan reaksi berantai yang tidak terkendali, ”Sergey Bedenko, Associate Professor dari Divisi TPU untuk Siklus Bahan Bakar Nuklir, menjelaskan.
Menurut para ilmuwan, energi yang dihasilkan fisi dihamburkan oleh penukar panas helium. Helium, ketika dipanaskan hingga sekitar 730 ° C saat turbin gas dan pembangkit listrik dihubungkan, dapat digunakan tidak hanya untuk menghasilkan listrik tetapi juga hidrogen, menggunakan konversi uap metana.
Reaktor hybrid yang sedang dikembangkan akan kompak, berkapasitas sekitar 60-100 MW, dan mampu beroperasi tanpa mengisi ulang bahan bakar selama lebih dari delapan tahun. Menurut para ilmuwan, ini akan memungkinkan penggunaannya di daerah yang sulit dijangkau untuk menghasilkan listrik, panas, dan bahan bakar hidrogen yang ramah lingkungan.
Perangkap magnet dinamis gas yang digunakan oleh para ilmuwan memungkinkan plasma bersuhu tinggi dipertahankan lebih lama daripada sistem lain yang ada, kata mereka. Ini akan membantu para ilmuwan mempelajari lebih baik proses fusi yang terjadi di dalamnya dan kinerja berbagai elemen reaktor di bawah iradiasi neutron yang keras, yang menurut para ilmuwan akan secara signifikan mempercepat pengembangan energi fusi.
“Penelitian yang kami lakukan menentukan parameter optimal dari sumber neutron fusi untuk menjaga selimut sistem hibrida dalam keadaan mendekati kritis terkontrol setiap saat, dan kami juga mempelajari efek ‘gelombang fisi nuklir’ yang terjadi setelah a denyut tunggal fluks fusi, ”kata Sergey Bedenko.
Konsep inti bahan bakar thorium dari reaktor hibrida diusulkan pada tahun 2019 oleh tim ilmuwan dari Tomsk Polytechnic University, Federal State Unitary Enterprise “Pusat Nuklir Federal Rusia – Institut Penelitian Fisika Teknis Seluruh Rusia Zababakhin” dan Budker Institute of Fisika Nuklir dari Akademi Sains Rusia Cabang Siberia. Penelitian ini dilakukan di bawah hibah Yayasan Rusia untuk Penelitian Dasar No. 19-29-02005.
Temuan penelitian dipublikasikan di Nuclear Engineering and Technology, sebuah jurnal akademis.
Persembahan dari : Bandar Togel