Выпуски

 / 

2022

 / 

Ноябрь

  

Конференции и симпозиумы. Форум "USPEKHI-2021: Изменение климата и проблемы глобальной энергетики


Новая парадигма для "мирного атома". Взгляд с точки зрения иерархии источников энергии и фундаментальной безопасности

 
Transform Insight Partners

Представлен расширенный вариант обзора, основанного на презентации на Форуме УФН по вопросам изменения климата и глобальной энергетики. Для выявления ключевых проблем, связанных с ядерной энергией гражданского назначения, вначале даётся краткий обзор истории, современного состояния и перспектив её использования. Ядерная энергия включается в иерархию основных источников энергии на Земле вместе со всеми типами энергетических систем, действующих на фундаментальной основе, что показывает её уникальные характеристики, качественно отличающие ядерную энергию гражданского назначения от других источников энергии. Даётся краткое описание новой парадигмы с совершенно иным набором категорий безопасности, принципов разработки и методов производства, отличных от обычной ядерной энергии, что приводит к решению для глобальной энергетической системы с гораздо более широкими возможностями будущего развития и масштабирования для борьбы с последствиями климатических изменений. Основываясь на концепциях и методах, сформулированных при изучении интеграционных свойств в комплексных адаптивных системах, мы применяем метод масштабирования для анализа безопасности и экономики ядерных реакторов и устанавливаем явную связь между масштабом реактора, ограничениями, связанными с безопасностью и объёмом производства, с кумулятивной стоимостью и производственными возможностями. Одновременное усовершенствование и оптимизация ядерной безопасности и экономичности приводят к созданию малых модульных реакторов (Small Modular Reactor— SMR) и микрореакторов (Micro Reactor — MR) как базовых технологий новой парадигмы. Мы показываем, что необходимо выпускать определённые конструкции SMR и MR, отличающиеся детерминистической фундаментальной безопасностью, которые могут обеспечить существенное снижение стоимости с ростом объёмов производства в соответствии с законом Райта (Wright's law), выполняющимся для большинства существующих технологий. Новая парадигма позволяет сделать ряд необычных и проверяемых предсказаний. Некоторые из этих предсказаний могут быть проверены частично, а для других имеются суррогатные тесты, относящиеся к успешно развивающимся технологиям и отраслям промышленности, которые к тому же легко допускают перенос в другие отрасли, и для иных возможностей реализации. Принципы и результаты масштабирования в общем случае являются применимыми к другими энергетическим системам и большинству производимых товаров.

Текст: pdf (Полный текст предоставляется по подписке)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2021.08.039082
Ключевые слова: ядерная энергия, парадигма, иерархия первичных источников энергии, базовая безопасность, серийно производимые системы, экономия за счёт масштабов производства, единичный масштаб, малые модульные реакторы, микрореакторы, глобальное решение энергетической проблемы
PACS: 28.41.−i, 28.50.−k, 89.30.Gg (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.08.039082
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2022/11/g/
001098566300003
2-s2.0-85182890431
Цитата: Ли Н "Новая парадигма для "мирного атома". Взгляд с точки зрения иерархии источников энергии и фундаментальной безопасности" УФН 192 1231–1274 (2022)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 24 июля 2021, 27 августа 2021

English citation: Li N “New paradigm for civil nuclear energy. Perspectives from the hierarchy of energy sources and fundamental safetyPhys. Usp. 65 1155–1187 (2022); DOI: 10.3367/UFNe.2021.08.039082

Список литературы (112) Похожие статьи (7) ↓

  1. Ф. Дробински, А. Танте «Интеграция климатической вариабельности и глобального изменения климата в планирование использования возобновляемых источников энергии» 192 1191–1202 (2022)
  2. Н.В. Завьялов «Исследовательские установки РФЯЦ—ВНИИЭФ для экспериментального получения фундаментальных и прикладных знаний в области ядерной, радиационной физики и физики быстропротекающих процессоов (к 75-летию Атомной отрасли)» 192 547–563 (2022)
  3. В.Л. Аксенов «Пульсирующие ядерные реакторы в нейтронной физике» 179 434–441 (2009)
  4. Т. Таджима, А. Некас и др. «Восток снова встречается с Западом, чтобы справиться с глобальным энергетическим кризисом» 192 1280–1292 (2022)
  5. А.Н. Сисакян, М.Г. Иткис «И.М. Франк и развитие Объединённого института ядерных исследований» 179 415–421 (2009)
  6. В.И. Белявский, Ю.В. Копаев «Обобщающий взгляд на природу высокотемпературной сверхпроводимости (по материалам M2S-HTSC-VII)» 174 457 (2004)
  7. С.Н. Калмыков «Решение научных задач атомной энергетики как зелёного источника энергии» 192 1275–1279 (2022)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение