Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Американцы обещают термояд в ближайшие годы

Аватар пользователя Partisan

Может врут из последних сил, а может вот она, волшебная палочка. Специалисты высказывайтесь.

Догнать и перегнать ИТЭР

http://www.gazeta.ru/science/2012/09/24_a_4785025.shtml

Американские ученые заявили, что могут в ближайшие годы подчинить термоядерный синтез для получения энергии, одним махом опередив огромный коллектив Международного термоядерного реактора во Франции, которому на строительство такой установки требуются годы и миллионы.

Согласно статье, принятой к публикации в журнале Physical Review Letters, исследователи Национальной лаборатории Сандия (США) провели подготовительные эксперименты и на их основе планируют в течение ближайших нескольких лет осуществить управляемую термоядерную реакцию с положительным или в худшем случае с нулевым выходом энергии, опередив в этом строящийся сейчас во Франции Международный термоядерный реактор ИТЭР (ITER).

Концепция магнитного удержания и сжатия плазмы коренным образом отличается от концепции токамака, реализуемого в ИТЭР, хотя цель остается той же – преодолеть так называемый критерий Лоусона, разогрев дейтерий-тритиевую смесь до температур порядка ста миллионов градусов и сжав ее до давлений, позволяющих ионам дейтерия и трития слиться в один, более тяжелый ион гелия.

При преодолении этого критерия ставшие лишними нейтроны станут нести больше энергии, чем затрачено на их получение, и сделают термоядерную реакцию самоподдерживающейся.

Разработанная в Сандии концепция получила название MagLIF (Magnetized Liner Inertial Fusion). Она основана на использовании так называемых лайнеров – наполненных газовой смесью трубок, через которые после предварительного лазерного нагрева пропускаются токи порядка десятков миллионов ампер; возникшее при этом магнитное поле сжимает эти трубки и находящийся в них газ до нужных давлений. По расчетам, 60 миллионов ампер должно хватить на то, чтобы превысить вложенную энергию более, чем в тысячу раз.

Эта концепция, которую называют новой, на самом деле очень похожа на одну из 104 концепций термоядерного синтеза, наработанных с 50-х годов прошлого века, в том числе и в СССР, однако множество проблем, стоящих перед созданием такой установки, не позволило с ее помощью даже приблизиться к получению термояда. Теперь многие проблемы остались позади, Сандия располагает устройством под названием Z-машина, способным развивать нужные токи, и до сих пор единственным препятствием оставалась проблема нестабильности стенок лайнера – гигантский ток либо сжигал их прежде, чем они начинали схлопываться, либо они были такими толстыми, что не могли сжимать газ до нужных давлений.

Прорыв, совершенный в Лаборатории Сандия, заключается в том, что ее исследователи нашли нужное соотношение параметров, при которых трубка не разрушается, но сжимает газ так, как надо. Это действительно прорыв, и похоже на то, что исследователям из Сандии удастся опередить ИТЭР в получении самоподдерживающейся термоядерной реакции. Есть, правда, несколько «но».

Первое и самое главное из них вытекает из того, что в свое время было названо гонкой термоядерных концепций.

Это было похоже на скачки, где 104 лошади мчались к финишной ленточке под названием «управляемая термоядерная реакция».

Особенностью этой гонки было то, что лошадям, вырвавшимся вперед, предоставлялись преимущества в виде дополнительных финансовых инвестиций, которые, естественно, отнимались у остальных – поэтому первые все больше убегали вперед, а последние отставали все больше. Так, советский токамак обогнал американский стелларатор не потому что он лучше, а потому что он проще – он представляет собой обыкновенный тороид, а стелларатор похож на спиральную трубу, свернутую в кольцо, поэтому физика токамака была доступнее и его было легче разрабатывать. Концепция с лайнером, разумеется, может оказаться той темной лошадкой, которая всех перегонит, но с экономической точки зрения вряд ли можно ожидать, что мир, столько денег вложивший в токамаки, вдруг переключится на лайнеры. Это так же сложно, как переделать российские железнодорожные рельсы на европейскую ширину или двухтактную основу всех вычислительных устройств мира (ноль-единица) перевести на трехтактную, даже если она и лучше.

И еще одно «но» – возможно, в более чем полувековой истории термояда физики с самого начала поставили перед собой не ту цель, которую было нужно.
Возможно, с самого начала главной целью должно было быть не получение управляемой термоядерной реакции, а создание термоядерной электростанции, прототип которой наконец-то создается сейчас в виде ИТЭР. Получить управляемую термоядерную реакцию очень сложно, но можно. Надо только будет понять, что с ней делать.

Ученые утверждают, что в следующем году установка MagLIF будет окончательно завершена и можно будет приступить к решающим экспериментам. Сначала система будет проверена на чистом дейтерии, который к самоподдерживающейся термоядерной реакции теоретически не приводит, а потом к нему будет добавлен и тритий. Наносекундные импульсы тока необходимой амплитуды будет генерировать уже созданная в Сандии установка Z-machine, работающая на уровнях 20 мегаампер. Это, конечно, не 60 мегаампер, но и таких импульсов по расчетам будет достаточно, чтобы получить термоядерную реакцию с энергией испускаемых нейтронов равной или превышающей затраты на их получение.

http://www.gazeta.ru/science/2012/09/24_a_4785025.shtml

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя kotovas
kotovas(5 лет 11 месяцев)(10:56:47 / 24-09-2012)

>Возможно, с самого начала главной целью должно было быть не получение управляемой термоядерной реакции, а создание термоядерной электростанции, прототип которой наконец-то создается сейчас в виде ИТЭР

Именно - америкосы - жертвы подмены понятий. Основная цель - не сама реакция, а способ получения электроэнергии, используя термояд.

создать самоподдерживающуюся термоядерную реакцию - половина дела. Управление этой реакций - включение и выключение - вот основной ключ. Ну ок - включили, а выключать как?

Аватар пользователя Barmalley
Barmalley(5 лет 9 месяцев)(15:00:53 / 24-09-2012)

Они не выключат и мы все умрём ! :(

Думаю не будет топлива для синтеза, оно должно заглохнуть ... ну может поплавит всё вокруг на пару километров ;-)

Аватар пользователя asd
asd(6 лет 4 дня)(17:29:09 / 24-09-2012)

самоподдерживающаяся термояд реакция давно готова, испытана, упакована и ждет своего времени (не дай Бог, конечно).

проблема именно со съемом мощности для преобразования в электроэнергию. такие объемы как в случае с бомбой одномоментно оприходовать, как понимаете, не получится, да и некоторые вредные последствия и т.д. посему "палить" материю нужно малыми дозами а в таком случае процесс трудно зажигаем и еще труднее удерживаем. говорят, что на пороге... но вот уже лет 25 говорят.

а чего ее то, реакцию, выключать? покинуло "топливо" плазменный шнур (или чего там сегодня намастерили) - и нет условий зажигания. чернобыль в данном случае не получится хоть ты тресни. с водородкой когда-то тоже боялись что атмосферный кислород запалится.

Аватар пользователя Volody
Volody(5 лет 8 месяцев)(11:07:43 / 24-09-2012)

Посмотрите на историю создания атомных станций: в 1954-м первая атомная станция, и через 58 лет имеем только 16%-17% производимой энергии на атомных станциях. Если пусть даже в 2020 году построят термоядерную электростанцию, то в году так 2020+58=2078, часть электроэнергии будет производится на термояде. Ведь строительство таких объектов, это не год и не два, а лет десять.

Аватар пользователя андрей
андрей(5 лет 9 месяцев)(11:14:59 / 24-09-2012)

могут. хотя там тоже главная проблема-человеческий фактор. как и у нас. ато бы давно уже запустили.

Аватар пользователя alikseos
alikseos(5 лет 10 месяцев)(11:22:46 / 24-09-2012)
Американцы обещают термояд в ближайшие годы...обещать - не жениться))хы-хы..
Аватар пользователя vadim144
vadim144(5 лет 11 месяцев)(11:24:09 / 24-09-2012)

Ну ну. Наши амергианские "друзья" двигатель РД-180 у себя повторить не могут. Из Ливермольской лаборатории вывезены на ответственное хранение ядерные материалы из-за тотального воровства. Вестингауз свои реакторы до нормального состояния довести не может, практически на каждом реакторе серьезный косяк.
А вы говорите - термояд. Они там в Голливуде уже в другую галактику слетали и Гитлера победили. Айфон и тот в Америке призвести не могут, потому что нет квалифицированных рабтников, остались одни юристы и PR-менеджеры.

Аватар пользователя Vlad1m1R
Vlad1m1R(5 лет 2 месяца)(12:28:16 / 24-09-2012)

Нельзя недооценивать врага, тем более такого сильного. Было бы наивно полагать, что они не имеют пару козырей в рукаве, особенно если трезво оценить их энергетику (читаем Олреди Ета)

А отсыл на то что не могут рд-180 повторить - то это не имеет никакого отношения к термояду. Наши вон до сих пор не могут АКП для авто повторить (могут, только чото нераработает), но это не значит, что мы не умеем обогащать уран лучше всех.

Аватар пользователя LAlexander
LAlexander(5 лет 7 месяцев)(11:26:21 / 24-09-2012)

Normal 0 false false false MicrosoftInternetExplorer4

Здесь есть два момента. Во-первых, имеющаяся сейчас у них в наличие Z-машина пока недотягивает до параметров, позволяющих в рамках данной концепции достичь критерия Лоусона. Но это всё же не главное. Главное состоит в том, что в Z-машине после каждого импульса полностью выгорают токоведущие электроды, да и вообще всё, что находится внутри камеры. В результате частоту импульсов трудно сделать чаще, чем раз в сутки (всё это хозяйство приходится монтировать заново), а для производства энергии – требуется раз в несколько секунд. И никакого решения здесь не видно. Про экономику я даже не говорю.

Аватар пользователя Partisan
Partisan(5 лет 7 месяцев)(11:30:57 / 24-09-2012)

Чё нить придумают :)

Аватар пользователя LAlexander
LAlexander(5 лет 7 месяцев)(11:44:34 / 24-09-2012)

Чё нить придумают :)

Есть проблема... Каждый "патрончик" (электрод) имеет размер несколько метров и вес несколько тонн. :)

Аватар пользователя Partisan
Partisan(5 лет 7 месяцев)(11:52:40 / 24-09-2012)

А кто обещал, что будет легко? :)

Аватар пользователя Андрей Гаврилов

>Есть проблема... Каждый "патрончик" (электрод) имеет размер несколько метров и вес несколько тонн. :)

Видео - условная схема работы былого [проекта] Z-IFE, на основе  которого (ZN-machine) теперь будут делать MagLIF установку c Q=100 :  http://www.sandia.gov/LabNews/ln04-27-07/Z-PoP.wmv (источник: http://www.sandia.gov/LabNews/070427.html).

Аватар пользователя LAlexander
LAlexander(5 лет 7 месяцев)(16:09:46 / 16-02-2013)
Normal 0 false false false MicrosoftInternetExplorer4

>MagLIF установку c Q=100

MagLIF – пока бумажная концепция без прямых экспериментальных подтверждений. Вообще не факт что будет работать. А так… Пусть сначала что-нибудь получат, а потом будет что обсуждать. А то от этих товарищей обещаний последнее время порядка на два больше чем достижений.

/* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Обычная таблица"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:#0400; mso-fareast-language:#0400; mso-bidi-language:#0400;}

Аватар пользователя Андрей Гаврилов

>MagLIF – пока бумажная концепция без прямых экспериментальных подтверждений. Вообще не факт что будет работать. 

https://share.sandia.gov/news/resources/news_releases/nuclear_fusion/ - достаточно значимое экспериментальное подтверждение верности расчетов.

>Пусть сначала что-нибудь получат, а потом будет что обсуждать. А то от этих товарищей обещаний последнее время порядка на два больше чем достижений.

- от физиков-теориетиков? Или от Sandia? Или от физиков-теориетиков Sandia?  Если не зутруднит - можно примеры этих самых "на два порядка больших обещаний" от них?

Это "на два порядка больше обещаний, чем достижений" - вообще какой-то левый гон, простите. Не надо абстракций, у нас есть конкретика: есть концепция, котора обещает быть рабочей, "по всем правилам искусства", сиречь науки, обещает.
Я не припомню в новейшей истроии (т.е. в то самое "последнее время"), если честно, столь же хороших и детальных обещаний, столь хорошо на данном этапе подтверждаемых. "За науку обидно", так сказать.

Да, может не сработать. Маловероятно, но может. Но вот этот гон, поднявшийся тут в коментах - это кунсткамера какая-то. Адекватность, люди, как же адекватность? Это уже что, совсем не важная вещь стала? По-моему сохранение адекватности - это очень выигрышная жизненная стратегия. Это я не к Вам лично (ну, или нет только к Вам лично), это так, "крик в толпу".

Аватар пользователя LAlexander
LAlexander(5 лет 7 месяцев)(17:52:06 / 16-02-2013)
Normal 0 false false false MicrosoftInternetExplorer4

>Не надо абстракций, у нас есть конкретика: есть концепция, котора обещает быть рабочей, "по всем правилам искусства", сиречь науки, обещает

 

Вообще надо достаточно аккуратно относится к результатам моделирования. Даже трёхмерные гидродинамические модели (причём в области, где они очевидно должны хорошо работать!) часто дают ошибочные результаты (если с УРСами для горячей плотной плазмы ещё всё не так плохо последнее время (научились если не мерять, то по крайней мере считать), то кинетические коэффициенты в лучшем случае известны по порядку величины). Последний эпический провал – NIF, где модели давали весьма оптимистические оценки (в частности показывали возможность термоядерного зажигания). Практика же оказалась куда более печальной. Выход нейтронов на 6 порядков (!) ниже расчётного.

Для MagLIF всё выглядит ещё интереснее. Помимо старых проблем с УРСами и кинетическими коэффициентами добалуется ещё экстремальные электрические поля, где вообще сомнительно, что модель переноса Онзагера будет работать. А вопрос нелинейного переноса в столь плотной плазме вообще сам по себе большая проблема. Кроме того, обязательно пойдут чисто кинетические процессы и неустойчивости, которые гидродинамическая модель в принципе не ловит. Вот отсюда возникают крайние сомнения во всём этом.

P.S. В американской науке сейчас действительно наблюдается переизбыток маркетологов, которые очень любят делить шкуры неубитых медведей. Поэтому к громким заявлениям надо относиться с осторожностью.

/* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Обычная таблица"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:#0400; mso-fareast-language:#0400; mso-bidi-language:#0400;}

Аватар пользователя Андрей Гаврилов

как забавно через пару лет перечитывать-то! B NIF уже успели поджечьс Q>1, и (главное) в MagLIF подтверждающие эксперименты идут своим ходом, в рамках планов, ЕМНИП...

Аватар пользователя LAlexander
LAlexander(5 лет 7 месяцев)(15:47:36 / 08-03-2015)

>> B NIF уже успели поджечьс Q>1


Вы видимо не знакомы с этой работой и поэтому не поняли, что конкретно получено и что они здесь этим Q обозначили. 


В данной работе по Q подразумевается отношение выделевшейся термоядерной энергии к начальной [b]гидрадинамической[/b] энергии плазмы. Это определения существенно отличается от традиционного, где так обозначают полный коэффициент усиления, т.е. отношение термоядерной энергии к [b]полной[/b] вложенной в плазму (в данном случае энергии лазерного импульса). Если прейти от их определения к традиционному, то никакого Q>1 там и близко нет. Получено пару десятков килоджоулей при вложеннных 2 МДж. Причём они сами пишут, что достигли оптимального профиля мишени, т.е. дальнейшие попытки её оптимизации к каким-то улучшениям показателей не приводили.


Это всё конечно интересно, но не приближает к промышленному реактору почти никак. Так что через пару лет читать действительно интересно. Если смотреть не громкие загаловки, а сами работы и конкретный достижения, то видно что они совершенно минимальны. В принципе другого было трудно ожидать.



Аватар пользователя Андрей Гаврилов

>Во-первых, имеющаяся сейчас у них в наличие Z-машина пока недотягивает до параметров, позволяющих в рамках данной концепции достичь критерия Лоусона. Но это всё же не главное. Главное состоит в том, что в Z-машине после каждого импульса полностью выгорают токоведущие электроды, да и вообще всё, что находится внутри камеры. В результате частоту импульсов трудно сделать чаще, чем раз в сутки (всё это хозяйство приходится монтировать заново), а для производства энергии – требуется раз в несколько секунд. И никакого решения здесь не видно. 

- не видно кому? Уже в этом году для получения Q=1 (sic!) собираются стрелять на установке, в которой генераторы Маркса заменены на Linear Transformer Driver (LTD), производства г. Саров (он же Арзамас-16). LTD в исследовательском режиме собираются гонять в режиме "раз в сто секунд, если не ошибаюсь), а на ZN (который будут реализовывать теперь уже для MagLIF; Q=100) для былого Z-IFE в рабочем режиме - собирались раз в десять секунд стрелять.

Видео (Z-IFE):  http://www.sandia.gov/LabNews/ln04-27-07/Z-PoP.wmv (источник: http://www.sandia.gov/LabNews/070427.html).

Аватар пользователя LAlexander
LAlexander(5 лет 7 месяцев)(15:56:50 / 08-03-2015)

>>  Уже в этом году для получения Q=1 (sic!)


Вообще-то уже два года прошло. И вот хочется спросить. И где?! 


Ну собственно всё как и прогнозировалось.

Аватар пользователя k0lun
k0lun(5 лет 10 месяцев)(11:41:28 / 24-09-2012)

Пендосам верить - себя не уважать. Они ториевые типа разрабатывают, теперь  за  термояд взялись. Па ходу в Глливуде нарисовали ролики про будущее и не знают кому впарить.

У NASA па ходу денег нету, решили впарить энергетикам. Ждем красивых презентаций на тытрубко.

Аватар пользователя Андрей Гаврилов

Разработка ториевых электростанция тут не при чем - это разные задачи и разные люди (задача, кстати, американцами в свое время решенная, см. Оак-Ридж). NASA тут тоже не при чем, MagLIF - это работа Sandia. Как и Z-machine, что нынешняя, что будущая (а к будущей и ребята из Сарова (Арзамас-16) руку приложат - LTD поставят).

А булшит про "презентации, бла-бла-бла" - это дилетанский треп. Теоретическая работа, обосновавшая возможность (и хорошие характеристики) MagLIF - это хардкор наука (чистая физика, скачиваем работу, читаем, проверяем выкладки). Как и эксперимент, показавший правильность теоретических выкладок в самой критически важной части - в части устойчивости лайнера во время сжатия (эксперимент: https://share.sandia.gov/news/resources/news_releases/nuclear_fusion/). Стоит различать ненависть к американцам кактусам, велопедистам, etc; политику; и объективную оценку достижений/ фактов.

Аватар пользователя IgorT
IgorT(5 лет 10 месяцев)(11:43:07 / 24-09-2012)

А как вовремя это "темная лошадка" новой технологии вырвалась вперёд, весь мир ожидает стагнации от недостатка энергии, и тут пришли ребята с затюканой технологией и мы вас всех накормим 3-мя рыбами, и напоим вином из бывшей воды. Наверняка 100-200 млрд. $ гранда попросят на углубление-расширение.

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(11:52:15 / 24-09-2012)

Это похоже очередная разновидность импульсного реактора - некоторое время назад и у нас и в США все пытались добиться реакции синтеза путем всестороннего обжатия маленьких сфер содержащих дейтерий-тритиевую смесь путем всестороннего облучения лазерами (фактически тот же лайнер - поверхность сферы испаряется и сжимает смесь в центре). Результат не очень. Теперь значит решили цилиндрические трубки магнитным полем сжимать. Как когда-то в 50-е пытались осуществить УТС с помощью пинч-эффекта. Как бы не напоролись на те же грабли что и тогда - на неустойчивость сжимающейся трубки. При таких давлениях ее материал можно смнело считать несжимающейся жидкостью - силами упругости материала  можно пренебречь.

Так что рано они радуются.

Аватар пользователя Андрей Гаврилов

>некоторое время назад и у нас и в США все пытались добиться реакции синтеза путем всестороннего обжатия маленьких сфер содержащих дейтерий-тритиевую смесь путем всестороннего облучения лазерами (фактически тот же лайнер - поверхность сферы испаряется и сжимает смесь в центре).

- общего - только инерционность. Больших экспериментов по энергетическому лазерному инерционному синтезу не было, его бесперсппективность для энергетики достаточно быстро стала очевидной. NIF, к примеру - военный проект в первую очередь (спасибо мораторию на ядерные испытания). Куда уместнее было бы упоминание чистого Z-пинча, ему уже сто лет в обед. Другое дело - MagLIF сильно выигрывает в чравнении с чистым Z-пинчем. С теоретического обоснования этого выигрыша (первая работа - 2010, базовая - 2012-й год), все и началось.

>Как бы не напоролись на те же грабли что и тогда - на неустойчивость сжимающейся трубки.

>Так что рано они радуются.

- Не напорются, уже проверили: https://share.sandia.gov/news/resources/news_releases/nuclear_fusion/ 

Так что "радуются" они вполне своевременно.

Аватар пользователя CCAPMX
CCAPMX(5 лет 10 месяцев)(11:52:43 / 24-09-2012)

Моё мнение - это дешевый треп. По крайней мере в изложении журналиста.

вернее - очень дорогой, но все равно треп :)

>Прорыв, совершенный в Лаборатории Сандия, заключается в том...

это вообще какая-то мазня: вот нужный матерал (выдерживающий такие токи, температуры и давления) создали, концепцию проработали, а соотношение параметров - не додумались оптимизировать...

>физики с самого начала поставили перед собой не ту цель...

еще какой-то гон... 

Для создание термоядерной электростанции требуется способность управлять термоядерной реакцией, иначе это просто бомба (тоже уже сделано).

Аватар пользователя baa1964
baa1964(5 лет 10 месяцев)(03:45:36 / 25-09-2012)

А если сделать маленькую такую бомбочку. Взорвали, энергию сняли и следующую взрываем. Зачем ей управлять? Нам не управление нужно, нам нужна энергия.

Аватар пользователя CCAPMX
CCAPMX(5 лет 10 месяцев)(04:27:52 / 25-09-2012)

а "съем энергии" он как производится?

Аватар пользователя baa1964
baa1964(5 лет 10 месяцев)(06:59:30 / 25-09-2012)

Я не специалист, просто меня немного удивлят отсутствие наработок в направлении минитюаризации, так сказать "нанореактора". В ускорителе разогнали молекулу дейтерия, ударили ей по молекуле трития, графитом или легкой водой уловили нейтрон.

Аватар пользователя CCAPMX
CCAPMX(5 лет 10 месяцев)(07:08:57 / 25-09-2012)

это, по-видимому, будет стоить больше, чем производить энергии.

попасть одним протоном по другому - вероятность очень низкая, а разгон - очень энергоёмок.

Там много наработок было. Некоторые похитрее - я еще в магистратуре работал над проектом по рассчетам параметров хитрозадых мезомолекул. Т.е. непосредственно к реактору это отношение не имеет, но тема была в том, чтобы облучать протоны тяжелыми фермионами, которые и будут сводить эти ядра как свахи. И там надо было знать поведение этих "свах" - именно их и считали.

В этой статье же просто общие соображения подсказывают, что приведенная аргументация слаба. Они ж там даже не о минютиаризации говорят (ее-то как раз и пробовали), а "соотношение параметров".

Аватар пользователя baa1964
baa1964(5 лет 10 месяцев)(07:20:42 / 25-09-2012)

А вообще чисто теоритически если попасть протоном по протону (дейтерием по тритию) термояденая реакция будет или еще обязательно надо высокое давление и высокую температуру?

Аватар пользователя CCAPMX
CCAPMX(5 лет 10 месяцев)(08:36:41 / 25-09-2012)

температура и давление - они, изначально, статистические величины, т.е. определенные для большого числа частиц. Можно, конечно, придумать какие-нибудь специфические определения, но не думаю, что это будет иметь большой смысл: стат параметры для того и вводятся, чтобы описать малым числом параметров большие ансамбли, вместо того, чтобы задавать параметры всех частиц.

Для того, чтоб произошела реакция синтеза, надо чтоб ядра сблизились настолько, чтобы сильное ядерное взаимодействие (связь протонов и нейтронов в ядре) превзошла силы кулоновского отталкивания. Т.е., конечно с упрощенной точки зрения, такое возможно - если задать кинетическую энергию равной потенциальной энергии кулоновского отталкивания на данных расстояниях, т.е. ядра просто остановятся (как если б между ними сжалась пружина) и тогда вся власть - сильному взаимодействию (при этом  выделится электромагнитное излучение - именно оно и есть та энергия, которую ловим в реакторе). В принципе, нагревание газа до десятков миллионов градусов это и делает: средняя кинетическая энергия ядер (т.е. температура) оказывается достаточной для преодоления кулоновского барьера.

А как в реальности - это уже физиков высоких энергий надо спрашивать :) я - физик низких энергий :)

Вот статейка в Вики несложная. Там даже моя бывшая область упоминается: "мюонный катализ"!

Аватар пользователя baa1964
baa1964(5 лет 10 месяцев)(09:30:59 / 25-09-2012)

Из Вики:

"... чтобы вступить в реакцию, ядра должны преодолеть потенциальный барьер. Например, для реакции дейтерий-тритий величина этого барьера составляет примерно 0,1 МэВ. "

"... дейтерий + тритий: 2H + 3H = 4He + n при энергетическом выходе 17,6 МэВ ..."

Вроде эффект на лицо. Ускорители мощностью более 0,1 МэВ вроде тоже не дефицит и Вике написано, что КПД ускорителей доходит до 95%. Вот я и не могу понять, что мешает бомбардировать дейтерием тритиевую мишень или наоборот и снимать с нее излишки тепла не дожидаясь когда она разогреется до миллионов градусов?

120 градусов достаточно для отопления, 400 градусов можно электроэнергию получать.

Аватар пользователя CCAPMX
CCAPMX(5 лет 10 месяцев)(09:48:47 / 25-09-2012)

ну тут понеслись детали :) в которых, как известно, черт кроется.

т.е. с этого уровня я уже не спец, чтобы утверждать, но соображения такие: разогнать-то разгонят до 0.1МэВ, но попасть ядром в ядро (которое в 100,000 раз меньше атома), по-видимому, шансов почти нет, а столько раз придется "пульнуть" на одно попадание, тратя 0.1МэВ каждый "выстрел". Либо сразу облако ядер дейтерия, но тогда все равно - платить за каждый атом.

потом, разгон и столкновения происходят в вакууме, и что такое "тритьевая мишень" в таком случае не ясно, и уж тем более, что будет с ней происходить при нагревании. Т.е. и процесс возбуждения реакции и процесс снятия тепла - технически нереализуемы.

Аватар пользователя baa1964
baa1964(5 лет 10 месяцев)(10:21:20 / 25-09-2012)

Мда, точно в вакууме. Но ведь существуют медицинские ускорители протонов для лечения рака и видимо в них решено как разгонять протон в вакууме, а использовать не в вакууме (в теле человека).

Тритиевая мишень может быть емкость с газом (тритием). Я так понимаю поведение ядер трития и дейтерия не сильно отличаються от поведения альфа-частиц, а альфа-чатица при энергии 4 МэВ проходит в воздухе 2,5 см, то есть точно куда-то попадает. Значить нужен совсем небольшой объем трития или дейтерия в виде газа.

Аватар пользователя CCAPMX
CCAPMX(5 лет 10 месяцев)(10:46:11 / 25-09-2012)

насчет ускорителей против рака, тут не в курсах - надо проверить, возможно облучают не самими протонами, а гамма-излучением (если используют ускоритель) либо просто от источника нейтронов высоких энергий (т.е. от делящегося материала). И потом - это нейтронами, а нам надо стрелять дейтерием. 

Альфа частица может попадать в молекулы, а нам надо в ядра. Отношение размеров: 100,000 :(( , a площадей - вообще 10^10.

насчет емкости с газом - ее надо ж во что-то поместить. Чтобы вероятность столкнуться, надо высокую концентрацию (хоть пусть и в малом обьеме) - а как его там запереть? Я б предложил вообще кристаллик льда тяжелой воды: он и твердый и атомы водорода упакованы плотненько (ну есть еще кислород, правда). Но все равно не понятно как: при достаточном числе попаданий лед расплавится, вода испарится и ионизируется и что будет с вакуумом и как забирать это тепло оттуда - не ясно. Даже если лед нагреется с -100 до -5 градусов: как забрать это тепло?

Ваша мысль понятна: выстреливать дейтериями в реактор с тритием достаточного обьема и плотности, чтобы иметь среднестатистическое число попаданий достаточное, для поддержания рабочей температуры реактора. 

Похоже натолкнулись на технические трудности (да их там с 5 десятков называли этих методов), либо все упорно молчат :)) неспроста, конечно.

Аватар пользователя baa1964
baa1964(5 лет 10 месяцев)(11:08:21 / 25-09-2012)

Против рака есть и гамма есть и протонами.

У льда плотность ниже чем у воды, так что лучше брать воду.

Если даже тритий попадет в кислород или даже в стенку реактора ничего страшного он свою то энергию 0,1 МэВ все равно отдаст. Так что потери будут только в ускорителе. При КПД 95% одна двадцатая от 0,1 МэВ. Кстати мишень может быть и не маленькой или правильно сделать ее длинненькой. А если посмотреть сколько молекул в 1 см3 воды просто ужас какой-то как там промахнутся. Правда фотоны проходят, да и то не все, но то фотоны, а тут протон с нейтроном.

Аватар пользователя CCAPMX
CCAPMX(5 лет 10 месяцев)(11:48:59 / 25-09-2012)

воду надо опять-таки во что-то заключать, а кристаллик может быть сам по себе, но мысль была именно в этом направлении, так и есть.

против рака протонами - вроде там делящийся материал используют, а не ускоритель, так? Т.е. протону не надо пролетать через препятствия.

молекул много, факт. В 1 моле (18г) почти 10^23 молекул. Т.е. если даже поделить на отношение площадей 10^10 - дофига остается (да и Резерфорд в своих опытах "попадал" альфа-частицами в ядра). Осталось понять как выцарапать разогнанный дейтерий из ускорителя?

а вообще, есть ли ядерная реакция в которой ядра испускают дейтерий или с тритий с энергией 0.1МэВ? Или вообще подходящюю найти (т.е. распад даёт частицы, которые вступят в реакцию синтеза)...

но все это (в нашем разговоре) - уже давно не тема американской статьи :))

Аватар пользователя baa1964
baa1964(5 лет 10 месяцев)(11:54:24 / 25-09-2012)

Используют именно ускоритель только он размером с трехэтажный дом.

Да надо заканчивать оффтоп, а то Алекс ругатся начнет :)

Аватар пользователя CCAPMX
CCAPMX(5 лет 10 месяцев)(11:59:25 / 25-09-2012)

ну мы как бы не совсем туфту гоним, а попытались разобраться в чем-то важном-полезном, так что надеюсь нас не забанят!

Аватар пользователя Андрей Гаврилов

>а соотношение параметров - не додумались оптимизировать...

 - отуда дровишки? Пруфы? Что именно не оптимизированно, можно поименно?  На ZN-машине Q=100 ожидают, на LTD на 70 миллионов ампер - Q=1000 (тысяча!). Если Вам это о чем-то говорит.

>Для создание термоядерной электростанции требуется способность управлять термоядерной реакцией, иначе это просто бомба (тоже уже сделано).

>Моё мнение - это дешевый треп.

- а это и есть "бомба", это импульсный синтез, импульсная генерация энергии в электростанции на основе MagLIF предполагается. Может, стоит разбираться в вопросе, прежде высказывания "своего мнения"?

>иначе это просто бомба (тоже уже сделано)

- да, "сделано" - инициируемое дорогущим атомным зарядом, немасштабируемое вниз ниже энергии этого самого атомного заряда, непригодное для использования в подъемных сечас для человечества электростанциях. Еще раз - стоит разбираться в вопросе, прежде чем высказывать "свое особо ценное мнение"(tm).

Аватар пользователя Антон
Антон(5 лет 10 месяцев)(12:17:24 / 24-09-2012)

У нас эта штука вот так выглядит:

http://www.triniti.ru/Angara5.html

"В 2000 г. на комплексе впервые предложена и исследована двойная лайнерная схема, которая под наименованием "динамический хольраум" получила теперь мировое признание как драйвер для инициирования термоядерного микровзрыва импульсом мягкого рентгеновского излучения."

Был на этой утсановке пару лет назад, вроде как работает ещё. Токи только меньше, чем в статье (до 6МА)

Аватар пользователя Андрей Гаврилов

Не эта. Похожая. "Чистый" Z-пинч. MagLIF в окончательном варианте придумали в 2012-м. Но вклад российской науки в MagLIF тоже будут, в этом году Q=1 будут получать на MagLIF установке, в которой заменят генераторы Маркса на LTD, изготовленный в Арзамасе-16.

Аватар пользователя v.p.
v.p.(5 лет 2 месяца)(12:39:19 / 24-09-2012)

Американцы опять пиарятся там , где еще ни коня ни воза. Будет прототип - будем посмотреть. А тут как всегда вопрос денег, будут песни про американский патриотизм и "дайте много денег". Закидушка со сланцевым газом сдувается?

Аватар пользователя Dark Side
Dark Side(5 лет 2 месяца)(15:30:51 / 24-09-2012)

Ну какие ближайшие годы? Банальный реактор строить 5-7 лет. Плюс лет 5 на проектирование если новая модель. Плюс тестовая эксплуатация и прочее ... Итого 15 лет ударной коммунистической стройки если все гладко.

Аватар пользователя alex_midway
alex_midway(5 лет 9 месяцев)(15:46:59 / 24-09-2012)

Сказки про сланцевый газ уже не действуют на нефтяные цены.

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...