Термоядерный реактор

представить страшо, что будет,если произойдет прорыв.Газ-аут,уголь-аут,НЕФТЬ-туда же. Страны бензоколонки и молоразвитые,ни когда больше не поимеют шанса улутьшить уровень жизни по ставнению с с теми кто владеет высрокими технологиями.Разрыв будет только расти . Например Россия.С каким багажем она останется если убрать с рынка энергосырье.Торговлей оружием сыт не будеш,конечно вагон других ископаемых имеется ,но не таких не заменимых .Нужны расходники .Или оружие превратить в расходник,плюс если замес сделать посильней то и не до технологий по энергообеспечению будет.Одно радует, что не бензоколонки у руля.
А ничего, собственно, не будет. Мировое производство трития составляет 7 кг/год, всего-навсего, и сколь-либо заметно увеличить его нереально, так как тритий производится на специальных ядерных реакторах. Если даже все эти 7 кг трития пустить на энергию и сжигать равномерно в течение года, то будет выделяться мощность около 100 МВт, то есть около 10% от мощности заурядного ядерного реактора типа ВВЭР-1000, и не более. Так что никаких переворотов в мировой энергетике. Дейтериево-тритиевый реактор может использоваться только в каких-то уникальных задачах, типа для космоса, на реальную жизнь он никак не повлияет. Другое дело, если когда то научатся реактор на основе дейтерий-дейтериевой реакции, дейтерия то в природе очень много, но от такого прорыва современный термояд пока далек.
 
Другое дело, если когда то научатся реактор на основе дейтерий-дейтериевой реакции
Ну зачем заглядывать так далеко...
Из чего в промышленности делают тритий? Правильно, - из относительно дешёвого лития. А можно ли в нашем гипотетическом ректоре сразу использовать литий? - формально можно. D + Li реакций никто не запрещал (и в термоядерной бомбе они успешно проходят). Ну либо сразу после реакции Д с Т нейтроны использовать для получения нужного нам Трития, и так по кругу. Т.е. потреблять наш реактор будет главным образом литий и дейтерий.
Безусловно проблем в термоядерной энергетики очень и очень много, просто проблема трития вред ли там занимает столь серьёзное место.
 
***********
с Ну зачем заглядывать так далеко...
Из чего в промышленности делают тритий? Правильно, - из относительно дешёвого лития. А можно ли в нашем гипотетическом ректоре сразу использовать литий? - формально можно. D + Li реакций никто не запрещал (и в термоядерной бомбе они успешно проходят). Ну либо сразу после реакции Д с Т нейтроны использовать для получения нужного нам Трития, и так по кругу. Т.е. потреблять наш реактор будет главным образом литий и дейтерий...

Тут ключевой элемент - величина сечения реакции (например см. п .1.2 из http://profbeckman.narod.ru/YadFiz.files/L21.pdf). Сечения D-T реакции на 2 порядка выше, чем для любой другой термоядерной реакции, включая реакции на литии. Соответственно осуществить самоподдерживающуюся D-T реакцию легче всего. Для других реакций, включая реакции на литии, из-за меньшего сечения объемное энерговыделение будет на 2 порядка ниже, а это значит, что при тех режимах плазмы, при которых идет самоподдерживающаяся D-T реакция, другие реакции самоподдерживаться не будут, там нужны совсем другие, гораздо более труднодостижимые режимы...

*********** Безусловно проблем в термоядерной энергетики очень и очень много, просто проблема трития вред ли там занимает столь серьёзное место.
Абсолютно согласен, про D-T реакцию упомянул только потому, что в ссылке в посте, на который отвечал, было сказано "Solution: A 100MW compact fusion reactor that runs on plentiful and cheap deuterium and tritium (isotopes of hydrogen)", то есть Lockheed обещал сделать именно D-T реактор. Собственно все, что имел сказать - это что такой реактор на мировую энергетику никак не повлияет.
 

Олег Грановский

Модератор
Команда форума
Назначена дата запуска немецкого термоядерного реактора:
http://lenta.ru/news/2015/12/02/stellarator/

Немецкий термоядерный реактор Wendelstein 7-X, относящийся к классу стеллараторов, впервые будет запущен 10 декабря 2015 года. Принятие решения о дате старта стало возможным после получения специального разрешения от немецких контролирующих органов. Об этом сообщается на сайте немецкого издания Die Welt.

Тестирование реактора физики начнут с получения в нем гелиевой плазмы, которую планируется удерживать в равновесном состоянии 1-2 секунды. На конец января 2016 года намечены испытания с водородной плазмой. Выбор для начала запуска гелия обусловлен относительной легкостью (по сравнению с водородом) его перевода в состояние плазмы.

В ходе испытаний первой фазы ученые собираются проверить работу систем реактора и по ходу возникновения неисправностей оперативно их устранять. После успешного завершения второй фазы экспериментов ученые ожидают удержать на Wendelstein 7-X водородную плазму в течение десяти секунд. Конечной целью проекта физики видят удержание плазмы в течение 30 минут.

Строительство и управление стелларатором Wendelstein 7-X проводится Институтом физики плазмы имени Макса Планка. Реактор расположен в городе Грайфсвальд на севере Германии. Строительство установки началось в 2005 году и завершилось в 2014 году. Стоимость работ по возведению термоядерного реактора превышает 370 миллионов евро.

Стелларатор Wendelstein 7-X состоит из 70 сверхпроводящих катушек общим весом более 725 тонн, способных создавать магнитное поле, удерживающее плазму с температурой до ста миллионов градусов Цельсия (это в семь раз выше, чем температура в центре солнечного ядра).

На сегодняшний день в мире существуют два перспективных проекта термоядерных реакторов: токамак и стелларатор. В них плазма удерживается магнитным полем. В токамаке она имеет форму тороидального шнура, по которому пропускается электрический ток, а в стеллараторе магнитное поле наводится внешними катушками.

В термоядерных реакторах происходят реакции синтеза (образования) тяжелых элементов из более легких (например, гелия из изотопов водорода дейтерия и трития), в отличие от обычных атомных реакторов, где проходят процессы распада тяжелых ядер на более легкие.

Установка немцев является конкурентом международному проекту ИТЭР, в котором участвует и Россия. Токамак ИТЭР строится на юге Франции в 60 километрах от Марселя и будет крупнейшим термоядерным реактором в мире. Его стоимость оценивается в 19 миллиардов евро, а запуск перенесен на 2025 год.
 

Олег Грановский

Модератор
Команда форума
Правила слияния. Германия запустила мощнейший термоядерный реактор:
http://lenta.ru/articles/2015/12/11/wendelstein7x/


Стелларатор Wendelstein 7-X

В Германии 10 декабря 2015 года успешно запущен термоядерный реактор Wendelstein 7-X, в котором удержание плазмы происходит по принципу стелларатора. На проект стоимостью более миллиарда евро немцы возлагают большие надежды. Как и физики, которые связывают будущее энергетики с управляемым термоядерным синтезом. ...
 
  • Like
Реакции: Mike
Термоядерный синтез всего через 10 лет?
Инженеры Массачусетского технологического института предложили новую конструкцию компактного термоядерного реактора. Такие реакторы можно запустить в коммерческую эксплуатацию всего через 10 лет.
Физика Энергетика
Термоядерная энергетика, с ее неисчерпаемым водородным топливом и огромными генерируемыми мощностями, уже десятки лет остается лишь мечтой и серией дорогостоящих лабораторных опытов. У физиков даже появилась шутка: "Практическое применение термоядерного синтеза начнется через 30 лет, и этот срок никогда не изменится". Тем не менее, в Массачусетском технологическом институте (MIT) уверены, что долгожданный прорыв в энергетике случится всего через 10 лет.

Уверенность основана на использовании новых сверхпроводящих материалов для создания магнита, который будет намного меньше и мощнее существующих сверхпроводящих магнитов. По словам директора центра плазмы и термоядерного синтеза MIT профессора Денниса Уайта (Dennis Whyte), использование новых коммерчески доступных сверхпроводящих материалов на основе редкоземельного оксида бария меди (REBCO) позволяет создать очень мощные и компактные магниты.

Более мощное магнитное поле облегчает управление плазмой: чем оно сильнее, тем меньший объем плазмы и меньший объем активной зоны можно использовать. В итоге небольшой термоядерный реактор может производить столько же энергии, сколько и современный большой. Понятно, что компактную установку проще построить и эксплуатировать.
От мощности сверхпроводящих магнитов зависит КПД термоядерного реактора
Новые магниты можно применить на существующей конструкции токамаков, которые имеют активную зону в форме пончика. Кроме того, возможен и ряд новшеств. Надо отметить, что строящийся во Франции крупный экспериментальный токамак ITER стоимостью $40 млрд не учитывал прогресс в области сверхпроводников, иначе он мог бы быть вдвое меньшего размера, намного дешевле и быстрее в строительстве. Впрочем, новые магниты можно установить и на ITER, что значительно повысит его мощность.


Новые магниты можно применить и на ITER

В управляемом термоядерном синтезе сила магнитного поля играет ключевую роль. Ее удвоение в 16 раз увеличивает мощность реакции синтеза. К сожалению, сверхпроводники REBCO не могут удвоить силу магнитного поля, но все же способны в 10 раз увеличить мощность реакции синтеза, что тоже отличный результат.

По мнению Денниса Уайта, термоядерный реактор, способный снабжать электроэнергией около 100 тыс. человек, можно будет построить в течение примерно пяти лет. Трудно поверить, что эпохальный прорыв в энергетике, который может остановить глобальное потепление, может произойти так быстро. Однако в MIT уверены, что на этот раз 10 лет — это не шутка, а реальный срок появления первых работоспособных токамаков.
http://zoom.cnews.ru/rnd/article/item/termoyadernyj_sintez_vsego_cherez_10_let
 
10 декабря немецкие ученые сделали огромный шаг на пути к достижению чистой и практически неиссякаемой энергии ядерного синтеза, сообщает издание Science Alert.

Немецкие ученые Института плазменной физики Макса Планка (Max Planck Institute for Plasma Physics) добились устойчивой термоядерной реакции с превышением выделяемой энергии над затраченной с помощью устройства, называемого стелларатор. Ученые говорили об огромном потенциале стеллараторов на протяжении десятилетий, но впервые смогли добиться контроля над плазмой.

http://ehorussia.com/new/node/11870
 
Похоже, немцы "закрутив" камеру, перехитрили неустойчивость плазмы, которая так и не далась на советско-российских "Токомаках". Думаю, дело ещё в возможностях немецкой инженерии и точного машиностроения, способного воплотить скрученный бублик "в металле" с идеально точной кривизной. wendelstein.jpg._1024.jpg
 
Похоже, немцы "закрутив" камеру, перехитрили неустойчивость плазмы, которая так и не далась на советско-российских "Токомаках".
Принципиальное отличие стелларатора от токамака заключается в том, что магнитное поле для удержания плазмы полностью создается внешними катушками, что, помимо прочего, позволяет использовать его в непрерывном режиме. Его силовые линии подвергаются т. н. вра-щательному преобразованию, в результате которого эти линии многократно обходят вдоль тора и образуют систему замкнутых вложенных друг в друга тороидальных магнитных поверхностей. Вращательное преобразование силовых линий может быть осуществлено как путём геометрической деформации тороидального соленоида (например, скручиванием его в «восьмёрку»), так и с помощью винтовых проводников, навитых на тор. Для создания такой конфигурации магнитного поля необходимо использовать катушки сложной формы, производство которых является технически сложным процессом. Вследствие этого первые модели стеллараторов давали плазму с худшими параметрами, чем токамаки.
Технология так-то не менее древняя чем токамаки (если не более). вся беда в том, что стелларатор с параметрами плазмы как у ITERa выйдет раз в 10 дороже чем ИТЕР... Ввиду сложности конфигурации соленоида и общей повышенной сложности конструкции...
 

Олег Грановский

Модератор
Команда форума
В США сообщили о прогрессе в инерциальном термоядерном синтезе:
http://lenta.ru/news/2016/01/18/icf/

Физики из США, Японии и Франции сообщили о прогрессе в инерциальном управляемом термоядерном синтезе, достигнутом в расположенном в Ливерморской национальной лаборатории комплексе лазерных термоядерных реакций. Результаты исследований авторы опубликовали в Nature Physics, а кратко о них сообщается на сайте Phys.org.

При помощи новой технологии физики сумели до 7 процентов повысить коэффициент полезного действия установки (долю энергии, которая передается от лазеров мишени) по управляемому термоядерному синтезу. Это в четыре раза превышает ранее достигнутую эффективность подобных систем.

Для того чтобы добиться обозначенного результата, ученые представили технику визуализации, которая впервые позволяет рассмотреть перенос энергии быстрыми электронами в лазерной мишени до запуска в ней термоядерной реакции. Это, по словам авторов исследования, дает возможность рассчитать ключевые параметры реактора.

Инерционный управляемый термоядерный синтез предполагает использование множества лазеров для запуска реакции объединения дейтерия и трития в гелий. Установка в Национальном комплексе лазерных термоядерных реакций устроена следующим образом.

Мишень представляет собой полую пластиковую капсулу, на стенку которой нанесен водород. При облучении капсулы лазерами она расширяется и заставляет сжиматься расположенный внутри ее водород, который разогревается до плазмы. Плазма из дейтерия и трития начинает излучать в рентгеновском диапазоне и давит на капсулу.

Указанная схема позволяет системе не испариться после ее облучения лазером и обеспечивает равномерный нагрев плазмы. В своих опытах ученые в пластиковую оболочку ввели медь. Когда лазерный луч направляется на капсулу, последняя испускает быстрые электроны, которые попадают на медные индикаторы и заставляют их испускать рентгеновские лучи.
 

Олег Грановский

Модератор
Команда форума
Термоядерный реактор с водородной плазмой запустят онлайн:
http://lenta.ru/news/2016/02/03/wendelstein7x/

Германия запустила термоядерный реактор с водородной плазмой:
http://lenta.ru/news/2016/02/03/maxplank/

Пуск термоядерного реактора в Германии показан на видео:
http://lenta.ru/news/2016/02/04/stellarator/

Институт физики плазмы Общества имени Макса Планка в немецком городе Грайфсвальд 3 февраля в 17:25 по московскому времени запустил термоядерный реактор Wendelstein 7-X с водородной плазмой. На мероприятии присутствовала канцлер Германии Ангела Меркель (являющаяся выпускницей физического факультета Лейпцигского университета), которая и ввела в действие установку. Ранее (10 декабря 2015 года) Wendelstein 7-X запускался с гелиевой плазмой, которую физики удерживали в равновесном состоянии 1-2 секунды. ...
 

Олег Грановский

Модератор
Команда форума
Китайские термоядерщики получили рекордную температуру:
http://lenta.ru/news/2016/02/05/east/

Физики в Китае на термоядерном реакторе Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) получили рекордную для аналогичных установок температуру в 49,99 миллиона градусов по Цельсию. Об этом сообщает издание South China Morning Post.

Полученная водородная плазма в EAST в три раза горячее ядра Солнца, температура которого равна 15 миллионам градусов. Разогретое до рекордных для токамаков (тороидальная камера с магнитными катушками) вещество удалось удержать в равновесном состоянии в течение 102 секунд.

Китайские физики отмечают, что на реакторах в Европе и Японии физики получали такие же высокие температуры, но не решались их поддерживать дольше минуты из-за опасений расплавления установки.

Реактор EAST расположен в городе Хэфэй провинции Аньхой и находится в управлении Института физики плазмы Академии наук КНР. Установка является модифицированной версией реактора HT-7, построенного при сотрудничестве с СССР и Россией. ...
 
04 мая 2016 года
энергии , деления , слияния , расплавленная соль , ядерная , мир

Международный проект ИТЭР построить прототип реактора ядерного синтеза будет задержано более десяти лет и стоит еще 4 млрд евро перерасхода, его директор сказал ежедневно Les Echos. Французский

Глава ITER Бернар Биго сказал что экспериментальный термоядерный реактор строящийся в Cadarache , Франция, не получит первую плазму до того 2025 года и его полную мощность до 2035 года. "Предыдущее планирование, которые предусматривало первую плазму к 2020 году и полный цикл с 2023, было совершенно нереальным," сказал Биго, который сменил японца Осаму Motojima во главе ИТЭР в начале прошлого года. Биго, бывший глава французского ядерного агентства СЕА, также сказал , что он ожидает , что новая задержка добавит 4 млрд евро перерасхода...
http://www.reuters.com/article/us-france-nuclear-fusion-idUSKCN0XT0LY
 
Последнее редактирование:
Сверху Снизу