Lawsonovo kritérium

0573319 - ÚFP 2024 RIV CZ cze B - Monografie kniha jako celek
Entler, Slavomír - Horáček, Jan - Ficker, Ondřej - Kovařík, Karel - Mlynář, Jan
Lawsonovo kritérium.
[Lawson's criterion.]
Praha: Academia, 2023. 51 s. Edice Strategie AV21. ISBN 978-80-200-3449-6
Grant ostatní: AV ČR(CZ) StrategieAV21/27
Program: StrategieAV
Institucionální podpora: RVO:61389021
Klíčová slova: tokamak * plasma * fusion
Obor OECD: Fluids and plasma physics (including surface physics)
https://www.academia.cz/uploads/media/preview/0001/09/282fa654f44d740baf6a97f4bd732bb283a5b931.pdf

V roce 1955 britský inženýr J. D. Lawson odvodil kritérium popisující podmínky,za kterých se může jaderná fúze stát zdrojem užitečné energie. Kritérium představuje zjednodušenou energetickou bilanci elektrárny s fúzním reaktorem zaměřenou na specifi cké rysy fúzních elektráren, jimiž jsou nutnost energeticky náročného ohřevu paliva a recirkulace výkonu ohřevu. Na základě konceptu původního kritéria byly v průběhu následujících let defi novány dvě další kriteriální rovnice popisující energetickou bilanci samotného fúzního paliva, tj. bez vlivu technologie elektrárny, označované jako kritérium vědeckého vyrovnání a kritérium zapálení. Původní kriteriální rovnice vztažená na celou fúzní elektrárnu se označuje jako kritérium inženýrského vyrovnání. Lawsonovo kritérium umožňuje zhodnotit možnosti energetického využití různých fúzních reakcí. Hodnocení je provedeno pro fúzní reakce deuteria a tritia (DT), deuteria (DD), deuteria a helia 3He (DHe3) a vodíku a boru (pB). Výsledky ukazují, proč je DT reakce v současnosti jedinou energeticky využitelnou fúzní reakcí. Ostatní reakce vyžadují oproti reakci DT dokonalejší reaktory, než zatím umíme postavit. Využití reakce pB je navíc podmíněno velmi vysokou účinností zařízení elektrárny.

In 1955, the British engineer J. D. Lawson derived a criterion describing the conditions under which nuclear fusion can become a source of useful energy. The criterion represents a simplified energy balance of a fusion reactor plant, focusing on the specific features of fusion plants, which are the need for energy-intensive fuel heating and recirculation of heating power. Based on the concept of the original criterion, two additional criterion equations describing the energy balance of the fusion fuel itself, i.e. without the influence of the plant technology, were defined over the following years, referred to as the scientific balancing criterion and the ignition criterion. The original criterion equation applied to the whole fusion plant is referred to as the engineering balancing criterion. The Lawson criterion allows the energy potential of different fusion reactions to be evaluated. The evaluation is performed for the fusion reactions of deuterium and tritium (DT), deuterium (DD), deuterium and helium 3He (DHe3) and hydrogen and boron (pB). The results show why the DT reaction is currently the only energetically feasible fusion reaction. The other reactions require reactors that are more advanced than we can yet build compared to the DT reaction. Moreover, the use of the pB reaction is conditional on very high efficiency of the plant equipment.
Trvalý link: https://hdl.handle.net/11104/0343782