В настоящее время ученые и инженеры занимаются исследованием возможностей термоядерного синтеза и разработкой сопутствующих технологий при помощи множества экспериментальных устройств и установок различного типа. Самым популярным типом реактора термоядерного синтеза является токамак, камера которого имеет тороидальную форму. Один из таких реакторов-токамаков, KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research), может быть найден в стенах корейского Института термоядерной энергетики (Korea Institute of Fusion Energy), и недавно на этом реакторе был установлен новый рекорд - удержание сверхгорячей плазмы в камере реактора на протяжении 30 секунд.
Напомним нашим читателям, что в основе термоядерной энергетики, которая считается потенциальным бесконечным источником экологически чистой энергии, лежат те же самые процессы, которые протекают в ядре Солнца. Огромные силы гравитации Солнца создают не менее огромные силы давления, под воздействием которых звездная материя разогревается до сверхвысоких температур и превращается в высокотемпературную плазму. Движущиеся на большой скорости ядра атомов водорода сталкиваются, сливаются в одно ядро гелия, высвобождая, при этом, значительное количество энергии.
Реакторы типа токамак разработаны для искусственного повторения описанных выше процессов. Камера реактора, имеющая форму тора, опутана катушками сверхмощных электромагнитов, изготовленных, как правило, из сверхпроводящего материала. Магнитное поле, создаваемое этими катушками, сжимает плазменный шнур, поднимая в нем температуру до уровня начала термоядерных реакций. Это же самое магнитное поле препятствует контакту плазмы со стенками камеры реактора, защищая их от разрушения.
Сооружение реактора KSTAR было завершено еще в 2007 году, а первая плазма была сгенерирована в его камере уже в 2008 году. В 2016 году на реакторе KSTAR был установлен первый рекорд, плазма с температурой в 50 миллионов градусов Цельсия удерживалась в камере на протяжении 70 секунд. Однако, в 2017 году этот рекорд был побит китайскими исследователями при помощи их реактора Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), который смог удержать плазму в течение 102 секунд.
Однако, главной целью всех подобных экспериментов является нагрев плазмы до температуры в 100-120 миллионов градусов Цельсия, температуры, при которой начинают идти устойчивые реакции термоядерного синтеза. На реакторе KSTAR плазму с такой температурой удалось получить лишь в 2018 году, правда время удержания плазмы составляло всего 1.5 секунды. В 2018 году время удержания сверхвысокотемпературной плазмы уже составляло 8 секунд, а в 2019 году на реакторе был установлен мировой рекорд, составивший 20 секунд.
И недавно, как сообщает издание "Business Korea", ученые, работающие с реактором KSTAR, сделали достаточно большой шаг, увеличив рекордное время удержания плазмы до 30 секунд. Полуторакратное увеличение времени стало результатом оптимизации и модернизации магнитной системы, системы охлаждения и некоторых других компонентов реактора. Все эти мероприятия являются небольшими шагами на пути к главной цели, которую поставили перед собой корейские ученые, к удержанию плазмы на протяжении 300 секунд. Это, согласно планам, должно быть достигнуто в 2026 году после проведения модернизации силовых и энергетических систем реактора, плюс к установке на поверхности камеры дополнительного вольфрамового защитного слоя.
Комментарии
Интересно, сколько энергии сожгли?
Да хоть сколько - это ж фундаментальная наука. Там только расходы.
Какая разница?
KSTAR - маленький, чисто исследовательсткий токамак, зажигания на нём никогда не будет. Там ищут принципы.
+
Продавать энергию все равно будет Россия.
А русофобы будут платить.
А потом окажется, что в режиме синтеза все эти найденные принципы не работают.
Вот чтобы так не оказалось, они и работают.
Просто интересно.
Не ищут там принципы, там жгут деньга на уточнениях в этих дано известных принципах.
Тупое удержание плазмы таких высоких энергий и мощности, это путь прямиком в никуда. Умные головы давным давно это поняли, но учёный мир просто пилят бюджеты, ибо темы горячая.
Плазму можно удержать только энергия самой плазмы, естественно если её немного докинуть помощи и мощности. То есть, её можно удержать только и исключительно в резонансе, ибо динамика, где накачку в резонанс будет давать энергия/мощность самой плазмы.
А вдруг эту накачку можно делать 50 Герц, и прямиком её в с катушек "удержания" в сеть.
не пали контору.
резонанс это то, что пока порвет тут все и всех... не готово опсчество к пониманию резананса, они даже к балансу не готовы - равновесие бы удержать, в борьбе противоречий
Да понятное дело, но Вы же умный, а учёные - тупые, про "резонанс" не понимают.
Это учёные в Новосибирске реализуют, вообще то.
Не надо приписывать личный бред кому-то ещё. Вдруг кто-то присвоит Вашу славу?
Для учёных варящихся в этой теме, это известный факт про работы новосибирских учёных. И я даже посещал их установку, в которой они планируют получить первые результаты по удержанию плазмы в динамике.
Но видимо это не про вас.
Ещё раз: не надо приписывать свой личный бред учёным и реальным установкам. Посещение установки не меняет её в соотвествии с Вашим бредом и не делает его более осмысленным.
Все мои личные предположения в тексте написаны прямо, кроме резонанса, так как это двумыслено для людей которые не в курсе этого.
А удержание плазмы в динамике это известные работы новосибирских учёных. Кто в теме легко понял бы о чём я написал, но это не про вас.
Правда реализуют на свои деньги, потому у них это тянется огогошеньки как давно. Ибо всё страшно дорого.
А лишних денег нет, но что то выбивали для финансирования, но Курчатовский имеет своё влияние на это, увы.
Ага. А потом скажется эффект турки/джезвы. И привет.
А мне понравилось, как автор описал устройство и работу реактора. Вообще говоря, бубликообразные термоядерные реакторы это само совершенство! Ну, с точки зрения конструкторской мысли, разумеется...
Кстати, отсюда происходит и само жаргонное название токамаков - бобики. Пара таких бобиков запросто обеспечит движение любого авианосца, как подводного, так и орбитального.
Нить накаливания, проходящая по центральной окружности тора, разогревается до ослепительного голубоватого сияния прогоняемым через неё под большим давлением электрическим током. Находящийся в торообразной колбе газ, представляющий из себя смесь дейтерия и трития, начинает нагреваться...
В этот момент по обмотке, навитой снаружи на бублик, начинает идти ток, создавая внутри колбы магнитное поле. Которое, подобно кольцам удава, начинает сжимать газ вокруг нити накаливания...)
> Вообще говоря, бубликообразные термоядерные реакторы это само совершенство! Ну, с точки зрения конструкторской мысли, разумеется...
Вряд ли. Иначе бы их давно запустили в промышленную работу. Тут уж скорее "простота хуже воровства", чем "совершенство мысли", если по результатам судить.
Комментарием выше был упомянут 50-герцовый резонанс... Да, и это далеко не случайно, коллега. Отнюдь!
Как вы, наверное, уже заметили, в этой теме собрались признанные специалисты и авторитеты по термоядерным реакторам. Один только Симург чего стоит!
Да, так вот... Атомы дейтерия и трития под воздействием высокой температуры начинают освобождаться от электронов. И эти самые электроны начинают проникать в нить накаливания через её пористую поверхность.
Сила тока в нити, естественно, возрастяет, и она раскаляется ещё сильнее. Вплоть до 150 миллионов градусов! То есть, происходит тот самый пресловутый резонанс резонансного контура! С положительной обратной связью, между прочим!
Ну-с, а дальнейшее совсем уж просто. Ядра дейтерия и трития, лишённые электронных облаков, образуют плазму. Отличительной особенностью которой является наличие взаимодействия с магнитным полем.
Силовые линии магнитного поля, подобно кольцам удава, начинают сжимать плазму вокруг нити накаливания, формируя плазменный жгут высокой плотности. Да, обмотка катушки навивается снаружи на тороидальную колбу, виток к витку, образуя тороидальное магнитное поле.
Ну-с, а дальнейшее совсем уж просто...)
Маловеры могут засомневаться (чем они обычно и занимаются), могут сказать, что, мол, не выдержит спираль такой высокой температуры.
Они просто не в курсе, что термоядерные антюры воспользовались древней технологией недалеких предков, и изготовили спираль из тугоплавкого металла вольфрама. Тем самым посрамив маловеров и прочих скептиков.
Вы закончили на самом интересном месте. Вот получили, допустим и удержали эту 100миллионоградусную плазму. Что дальше с ней делать? Как електричество добывать?
Смотрите. Каждый атом дейтерия даёт 2 свободных электрона, а каждый атом трития даёт 3 свободных электрона. Итого, в сумме будет 4...
Нет, не четыре, а целых пять! Я ошибся при решении уравнения... Да, так вот, эти 5 электронов вливаются в электрическую цепь, к которой подключена нагрузка! Активная или реактивная, не важно...
Теперь осталось только подсчитать общее количество атомов дейтерия и трития и вычислить мощность установки. Полагаю, она должна зашкалить за тысячи Гигаватт!)
Для отрыва электронов термояд не нужен - это происходит при обычных химических реакциях. Проще сжигать водород с тем же эффектом. Энергия связи с электроном - единицы электронвольт, так что, учитывая что в реакторе этого водорода граммы, не окупит даже секунды работы всей установки. Энергия за которой все охотятся - энергия связи нуклонов, там величины на 6 порядков больше, но выделяется она в виде гамма излучения и кинетической энергии движения продуктов реакции.
Форму магнитов на этих бубликах поизучайте... Умилитесь.
Не трогайте камрада. Ему опять свежую траву подогнали.
На запуск самой установки - сущий мизер(14МВт*30 сек = 117 кВтч), а вот на содержание офисов и прочую сопутствующую фигню на много порядков больше.
// на пути к главной цели, которую поставили перед собой корейские ученые, к удержанию плазмы на протяжении 300 секунд
Ну, как говорится, комментарии излишни. Главную цель обозначили. А вся эта ваша электроэнергия-хренергия корейским учонным нахрен не нужна. Гранток есть - есть чо поесть.
Да, это работа в рамках вклада ЮК в международный проект ИТЭР.
Очень хорошо! Сколько людей до пенсии будут при деле. А может, и на пенсии тоже.
Важно не только время и температура. Важно всё тройное произведение - температура, плотность, время. Без учёта какого-то из трёх это хорошо лишь как повод заявить о себе.
Ни первого ни второго ни третьего в статике удержания категорически не получить, а если и получить то на короткое время, а уж про электрогенерацию там и не заикаются.
Перетекание плазмы в резонансе, то есть в динамике, вот концептуальный путь при котором вообще как то возможно жечь термояд, и даже получать с него электроэнергию.
С этими всеми альтернативными предложениями лучше идти на альтернативные сайты, где нет традиционно-развитых и образованых людей.
Это точно. Даже один лярд градусов это всего лишь средняя энергия в 86 кэВ, а с такой энергией в ядерном синтезе делать абсолютно нечего, если нет сверхвысокой плотности материи. В той же водородной бомбе сжатие осуществляется с помощью ядерного взрыва. А в данном реакторе мощность всей системы менее 2-х десятков мегаВатт. Да и ИТЭР страшно далёк от мощности обычного атомного взрыва в несколько килотонн. Как мне кажется работающий термоядерный реактор можно будет построить только в космосе и его объём, в первом приближении, должен быть с кубический километр, либо составлять сопоставимую долю от этой величины. ИТЭРу, с его 1400 м³, нужно подрасти хотя бы на три порядка, чтоб были шансы на заявленное.
Это, всего лишь, значит, что путь тупого кипячения плазмы - тупиковый.
Да. Даже если они достигнут лярда градусов, то плотность там - ноль целых и ноль десятых. А нужно, чтобы реакция протекала количественно и непрерывно очень долго. То есть, если там в секунду будет происходить даже миллиард актов синтеза, то это всё равно будет ноль.
И из-за капитальных затрат один такой реактор должен будет заменять десяток обычных атомных реакторов. То есть вокруг него должен быть жуткий лабиринт из труб, паровых турбин, генераторов, трансформаторов и всего прочего. Чего уже в обычном блоке-тысячнике присутствует с явным избытком.
Ещё нужно знать плотность плазмы и её химический и изотопный состав.
За два года +10 секунд, при неизвестной плотности. И как пишут, работы на этом реакторе ведутся в рамках упреждающих исследований по проекту ИТЭР
И это рекорд конкретного реактора.
А нужно, чтобы несколько лет без капитального ремонта могла отработать. Иначе окупаемость невозможна принципиально. При таком прогрессе им одной тысячи лет будет маловато для выхода на окупаемость, но боюсь, что в какой-то момент прогресс может застопориться.
Это научная установка. Прямой окупаемости там не будет никогда.
Я не про конкретный реактор. Я про всё направление в целом. А этот реактор является вкладом ЮК в ИТЭР. Они там что-то должны были упреждающими темпами поисследовать, чтоб уже учесть это в ИТЭРе.
А в вашей стране сколько секунд реактор работал?
А в вашей?
ты не ответил.
Я не ответил!?
А ты мне вопрос-то задавал, хохол?
Хохол, я просто спросил, сколько проработал реактор в вашей стране, а ты хамить начал.
Причем спросил не тебя.
Но вы, хохлы, везде в бочку затычка, всюду лезете.
Мы участвуем в проекте ИТЭР. Информация по нему вся открыта. И данный корейский реактор является частью этого проекта, а не самостоятельная работа корейских учёных.
ПС. Само это направление было предложено нашими учёными(проекты ТОКАМАК-хх) и именно их успехи привели к идее построить ИТЭР.
ПС2: в догонку:
То есть реактор, которому сейчас принадлежит абсолютный рекорд по удержанию плазмы 100+ миллионов Кельвин, был разработан и построен при участии РФ, и это тоже уменьшенная копия ИТЭР, сделанная в рамках общего проекта ИТЭР, как вклад Китая в упреждающих исследованиях по этой программе.
Очередная хрень, ради хрени.
Температура как в центре звезд - check
Давление как в цетре звезд - не check
Какой там выход мощности у идного кубометра плазмы в ядре солнца? До киловатта дотягивает?
Да вряд ли, киловатт с кубометра это было бы наверно очень много.
Страницы