Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Про термояд

Аватар пользователя OyraOyra

Взято здесь

О том, что в Lockheed Martin анонсировали вот-вот-почти-уже работающий компактный термоядерный реактор, я полагаю, все слышали. Разумеется, нерды вроде меня следят за всеми публично анонсируемыми разработками и помнят, что этот проект упоминался в новостях и в прошлом году, правда, в менее восторженных интонациях. Поскольку по умолчанию все термоядерные разработки встречаются холодной волной скептицизма, а в этот раз общественная реакция на анонс была чуть более позитивной чем обычно, мы с akuklev решили разобраться, что это такое может быть, и какова вероятность того, что взлетит.


Термоядерная реакция называется термоядерной, потому что обычно для преодоления кулоновского отталкивания ядер требуется очень высокая температура. Чтобы полученная кашица высокотемпературная плазма не разлеталась куда попало и не остывала, её нужно удерживать на месте. Это можно делать гравитационными, магнитными, инерциальными и электростатическими средствами.

Гравитация, бессердечная ты сука, как известно, самое слабое из четырёх фундаментальных взаимодействий. Настолько слабое, что удержать ей плазму для термоядерной реакции можно лишь при достижении очень большого объёма. Этот большой объём называется «звезда», и посмотреть на ближайший гравитационный термоядерный реактор можно каждое утро на рассвете. Но создавать искусственные звёзды нужного размера человечество пока не научилось, поэтому рассмотрим другие методы.

Другой уже работающий метод достижения термоядерной реакции — инерциальное удержание. То есть разогретую до нужной температуры плазму нужно просто быстро сжать и удерживать в одном месте, пока она не прореагирует. Такая штука называется «термоядерная бомба» — она успешно протестирована и работает, но извлечение из неё полезной в народном хозяйстве энергии — дело непростое, иначе бы их уже аккуратно взрывали в специально отведённых местах. В термоядерной бомбе плазма до нужной кондиции доводится, как известно, взрывом обычной ядерной бомбы — тоже ничего хорошего. Есть направление исследований, которое пытается сжать совсем микроскопические количества дейтерия и трития импульсами специальных сверхмощных лазеров. Выглядит это количество так:



К сожалению, предварительные расчёты требуемой мощности лазера оказались неверными, и оптимизм, связанный с этим направлением, поугас. В конце концов лазер, потребный для энергетически выгодной термоядерной реакции, был создан, но получилась такая циклопическая дура, что строить такие лазеры в качестве электростанций никто не собираются — разве что военные думают, нельзя ли это где-нибудь с пользой применить. Ну, на то они и военные.

Раскалённую плазму можно также удерживать магнитным полем — такие реакторы называются «токамаки» (в форме тора) и «стеллараторы» (в форме неведомой перекрученной фигни). Создание токамака или стелларатора, достаточного для энергетически выгодной конфигурации — страшной сложности инженерная задача, но на данный момент считается осуществимой. Первый такой работающий токамак сейчас строят во Франции, но обойдётся он в астрономическую сумму и не будет готов минимум до 2027 года. Так выглядит изнутри исследовательский токамак поменьше, установленный в EPFL (в паре километров от моего дома):



Наконец, давным-давно светлым умам пришла в голову мысль, что зачем нагревать плазму до сверхвысоких температур — нельзя ли разогнать несколько пучков заряженных частиц навстречу друг другу электрическим полем, чтобы они достигали нужных для преодоления кулоновского барьера скоростей не случайным, а направленным образом? Оказалось — можно, и достаточно просто! Действующий термоядерный реактор технически грамотный человек легко может собрать у себя на столе. Эта штука называется «фузор», и выглядит так:



Несмотря на впечатляющий внешний вид и работающую термоядерную реакцию, фузор обладает одним фатальным недостатком — он не производит энергии больше чем потребляет. Столкнуть пучки между собой мало, нужно достигнуть ещё нужной плотности плазмы и добиться, чтобы энергия не рассеивалась (то есть какое-то удержание нужно и здесь). Долгое время эта задача казалась неразрешимой, хотя попыток делалось миллион. Например, вот, вот и вот, с нулевым результатом. Уж очень капризная эта штука — плазма в электромагнитной ловушке, а удержание направленных пучков гораздо сложнее, чем плазмы в броуновском движении.

Что же сделала команда из Lockheed Martin? Их реактор, как и фузор, использует электростатическое удержание плазмы. Они меняют конфигурацию удерживающего поля динамически, очень быстро реагируя на изменение параметров плазмы и не давая ей свалиться в неравновесное состояние. Проблема в том, что это очень сложная вычислительная задача. Реагировать нужно настолько быстро и на настолько большое множество измерений, что нынешние компьютеры совершенно с таким не справляются.

Но тут-то и порылась собака! Существуют квантовые компьютеры, которые, теоретически, можно приспособить для решения такого рода задач. Существует компания D-Wave, некоторое время назад начавшая производить работающие квантовые процессоры. Штука эта не универсальная, дорогостоящая и с очень ограниченными применениями, но это — одно из них. И одним из первых клиентов D-Wave, несколько лет назад купившим у них квантовый компьютер за 12 миллионов долларов, были... Lockheed Martin!

Вторым счастливым обладателем квантового компьютера стала Google. И — вот совпадение — одну из первых демонстраций данной концепции термоядерного синтеза Lockheed Martin провела в феврале 2013 года в таинственной лаборатории Google Solve for X (ещё более секретной, чем просто Google X). Говорят — успешную. Может быть, квантовый компьютер понадобился Google для проверки результатов?

Это всё, конечно, спекуляции и конспирология, но если правда — вероятность, что в этот раз всё получится, достаточно велика.

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя alexsword
alexsword(6 лет 2 месяца)(15:20:11 / 17-10-2014)

> Это всё, конечно, спекуляции и конспирология, но если правда — вероятность, что в этот раз всё получится, достаточно велика.

Если сделать сотню предположений, и из них исходить, то правдой может быть все что угодно. 

Аватар пользователя Barmalley
Barmalley(5 лет 10 месяцев)(17:09:17 / 17-10-2014)
Там еще и с компьютером какие то неясности :) квантовый то он может и квантовый, только работает не быстрее обычного "Но сегодня D-Wave 2 столкнулся с первый большой проблемой: выводами серьезного исследования, опубликованного в журнале Science. Команда специалистов во главе с учеными из ETH Zurich, независимо от Google изучившая способности D-Wave 2 к решению множества задач, сделала вывод о том, что D-Wave хотя и работает на квантовой энергии, но не производит вычисления быстрее обычного компьютера." http://www.sciencemag.org/content/345/6195/420.abstract
Аватар пользователя auriga
auriga(5 лет 7 месяцев)(17:23:22 / 17-10-2014)

 Что значит, на квантовой энергии?

 Проблема квантовых компьютеров, что они нифига не Тьюринг-полные. Грубо говоря, они не могут решать любые задачи, а только некоторые, зато очень быстро.

Аватар пользователя Barmalley
Barmalley(5 лет 10 месяцев)(17:34:21 / 17-10-2014)
Я бы то же не прочь получить ответ на вопрос что имелось ввиду, наверное трудности перевода. А компы на сколько я понимаю куплены для изучения их возможного применения, любая приличная фирма имеет отдел research and development.
Аватар пользователя Vneroznikov

Ну, во-первых, это уже не первый анонс термояда от Локхид-Мартин :)  - они это дело анонсируют на регулярной основе. Это даже здесь было, полтора годика назад. Видимо, стало забываться :)

http://aftershock.news/?q=node/23802

А во-вторых, не вычислительными мощностями едиными. Вы можете сколько угодно быстро рассчитывать нужные изменения магнитного и электрического поля. Но кроме команд вам надо и управляющие воздействия обеспечить - кто-то или что-то должно ваши команды претворить так сказать в жизнь. А здесь барьером выступит увы физика. А конкретно для магнитных катушек - самоиндукция а для электростатики - ёмкость электродов. Не угнаться им за плазменными неустойчивостями просто так.

Аватар пользователя andyt78
andyt78(4 года 2 месяца)(15:57:59 / 17-10-2014)

а еще есть гистерезис выходных управляющих сигналов, когда квантовый компутер за 0,001 наносекунду отдал приказ прикрыть электровентиль, а выходной усилительный каскад переключается 0,1 секунду))) 

Комментарий администрации:  
*** Окрашиваю нашествие нацистов в розовые тона ***
Аватар пользователя IMHO
IMHO(5 лет 11 месяцев)(16:44:10 / 17-10-2014)

"гистерезис" - это из другой оперы

описанная вами задержка задержка обусловлена реактивными составляющми тракта усиления и нагрузки

Аватар пользователя andyt78
andyt78(4 года 2 месяца)(19:33:28 / 17-10-2014)

реактивная составляющая тракта - это когда катушка индуктивности (обмотка двигателя и т.п.) содает в самой себе тормозящую ЭДС.

а гистерезис - это время отклика полупроводника на управляющее воздействие. При сложении времени отклика на включение и на отключение - получаем петлю гистерезиса.

А насчет высокочастотных транзисторов: у полупроводников есть такая заморочка - чем мощнее полупроводник (в нашем случае самые мощные - тиристоры) - тем больше у него время отклика, тем больше гистерезис.

Комментарий администрации:  
*** Окрашиваю нашествие нацистов в розовые тона ***
Аватар пользователя IMHO
IMHO(5 лет 11 месяцев)(19:51:31 / 17-10-2014)

еще раз: гистерезис (красивое слово для гуманитария) - это совсем не то, что вы подозреваете

вы говорите о задержках

причем, очень косноязычно

Аватар пользователя andyt78
andyt78(4 года 2 месяца)(20:05:43 / 17-10-2014)

ох да я же забыл - вы же тут гений, а все остальные - быдло)))

расскажите же нам высоким штилем  что такое - ГИСТЕРЕЗИС?))) ахинею про индуктивность только не несите)))

 

Комментарий администрации:  
*** Окрашиваю нашествие нацистов в розовые тона ***
Аватар пользователя IMHO
IMHO(5 лет 11 месяцев)(22:50:09 / 17-10-2014)

Чтобы упорствующему представителю быдла было легче осознать, что понятия "гистерезис" и "задержка" не эквиваленты, представитель быдла должен задать себе 2 простых вопроса:

1. "существуют ли в Природе линейные элементы задержки?"

2. "если да - то обладают ли они свойством гистерезиса?"

и после правильного ответа на эти вопросы, можно будет подергать взрослого дядю за штанину с вежливым вопросом "Дядя, а какое явление или свойство называют гистерезисом?"

И дядя, при удачном для быдлосоискателя стечении обстоятельств, найдет способ погрузить его в сложный мир простых определений.

Аватар пользователя Андрей Гаврилов

Во-первых, текст топикастера - банальный плагивт без указания авторства - чистая копипаста их жежуйки швейцарского программиста sorhed, понимающего в теме термояда чуть меньше, чем нихуя, но честно любящего вбросы, эксперименты на доверчивых читателях, и истории о вкладе в дело прогресса новомдных компьютерных технологий, и прочего околпрограммистского новья. Т.е. это чистой воды пальцеотсос во всех местах, касающихся технических деталей, soft sci-fy, если хотите.

Я в исходном посте в его жежуйке показал ему на пальцах, что он не прав (ну, к примеру у них там - не фузор), и попросил опровержение багфикс  написать. Он написал UPD, в которм сказал - "на счет фузора был не прав, погорячился, но может, Локхидовцам D-Wave пригодился для рассчета магнитной конфигурации?". В общем, никак без инсинуаций. "Мимо тещиного дома, я без шуток не  хожу". И "куда бы мне тут всунуть девятадцатую свечку D-Wave?", вснуть, лишь бы всунуть.

На самом деле он там неправ не настолько, насколько мог бы; там Макгвайр таки поливелл запилил, похоже (оторвал все диполи кроме двух соосных, и "накрыл" "придавливающи" магитным полем), - т.е. электростатическое ускорение частиц там, типа есть (ну и частично (в том числе, в добавок к магнитному, по схеие так любых Морозову А.И. "магнитных баллонов") - удержание). Не фьюзоровское, а поливелловское - виртуальный катод, электроны держим магнитным полем, все дела. 

На самом деле вещь многообещающая, но я бы свою сотню на их успех поставить бы поостерегся. На всякий случай. ) 

Аватар пользователя jamaze
jamaze(5 лет 10 месяцев)(15:45:20 / 17-10-2014)

Я не понял. А где обоснование что это: "электростатическое удержание плазмы" будет работать?

Аватар пользователя maxvlad
maxvlad(5 лет 11 месяцев)(15:58:07 / 17-10-2014)

А реакция в фузоре порождает нейтроны?

Аватар пользователя Vneroznikov

Конечно, собственно, как коммерческие нейтронные источники фузоры сейчас и делают.

Аватар пользователя maxvlad
maxvlad(5 лет 11 месяцев)(16:05:01 / 17-10-2014)

Т.е. его можно использовать в качестве ядерной спички?

Аватар пользователя Vneroznikov

Наверное, можно, но вряд ли это будет эффективно. То есть навскидку - положительного энерговыхода и в этом варианте не получится. Не те энергии.

Аватар пользователя Omni
Omni(5 лет 3 месяца)(16:18:46 / 17-10-2014)

А как с наведённой радиактивностью?

Аватар пользователя Vneroznikov

Тут всё довольно хорошо, в отличие от изотопных источников.

Аватар пользователя Omni
Omni(5 лет 3 месяца)(16:25:36 / 17-10-2014)

Не прилипает и получаем немного водорода внутри?

Аватар пользователя Maximus
Maximus(5 лет 1 месяц)(20:03:42 / 17-10-2014)
Радиоактивность нужно наводить на U-238 или Th-232, тогда нормально будет.
Аватар пользователя maxvlad
maxvlad(5 лет 11 месяцев)(16:54:52 / 17-10-2014)

Хммм... Тут про фузоры пишут, что выход нейтронов не столь высок, как в атомном реакторе. Но в солевом реакторе вроде как и не требуется такой же плотности, как в обычном. И есть указание на талантливого самодельщика, который склепал нечто, генерирующее нейтроны в количестве миллион штук в секунду. А на сайте его проекта указана мощность источника питания - 2.5 кВт..... Мдя. Энергия распада ядра  урана 233 - 4800 кЭв. Предположим идеальный вариант, что все нейтроны из фузора попали в цель. 4.8 * 10е8. 7.690451184e-7 Вт с. Скромно.

Даже лучший из упомянутых коммерческих фузоров дает 3* 10е11 нейтронов в секунду. Про расход энергии там не написано ;) Т.е. нужно что-то, выдающее нейтроны порядков на 10 больше.  Не видать нам АЭС в каждом гараже.

Аватар пользователя Maximus
Maximus(5 лет 1 месяц)(20:13:50 / 17-10-2014)
Я бы считал затраты энергии на нейтрон. По приведенным Вами данным получается 2500 Дж на 1 млн нейтронов, или 15,6 млрд МэВ на один нейтрон. А при делении тяжёлого ядра выделяется 200 Мэв сразу и ещё несколько сотен МэВ потом, если постараться. Не взлетит.
Аватар пользователя Maximus
Maximus(5 лет 1 месяц)(20:02:02 / 17-10-2014)
Можно. Но как Вам перспектива сжечь тонну спичек, чтобы зажечь килограмм дров? (цифры условные)
Аватар пользователя BarsMonster
BarsMonster(5 лет 9 месяцев)(16:09:57 / 17-10-2014)

Да, нейтроны есть, но КПД очень низок - большие потери на тормозное и синхротронное излучение.

Аватар пользователя BQQ
BQQ(4 года 9 месяцев)(16:06:35 / 17-10-2014)

Проблема не только в размере собственно реактора (именно его обещают сделать малым).

Надо ещё и уметь снять вырабатывающееся тепло.

В анонсе сказано про "мощность 100 мегаватт" и про "размер грузовика" (т.е. единицы кубометров).

Если выделить в нескольких кубометрах 100 мегаватт... будет несколько жарко.

==============

То есть "термоядерные грузовики" нам не грозят в любом случае.

Аватар пользователя ДК
ДК(5 лет 2 месяца)(17:36:28 / 17-10-2014)

эта статья напоминает мне один фантастический рассказ, когда группа приколистов инициировала якобы удавшееся изобретение антигравитатора, который потом якобы разбился вместе с автором. и "обломки" дала талантливым энтузиастам, которые не зная о подставе реально сделали антигравитатор. 

вот автор этой статьи и надеется что по его "обломкам" кто-то начнёт делать тоже самое.

Аватар пользователя theTurull
theTurull(4 года 2 месяца)(04:26:34 / 18-10-2014)

Реймонд Джоунс: Уровень шума

Аватар пользователя Пианист
Пианист(3 года 5 месяцев)(18:02:11 / 17-10-2014)

Чушь вы какую-то понавысасывали из пальца.
Там же ангельским языком написано, что сжимает и удерживает плазму:
1. It has a vacuum inside with high magnetic fields, made using electromagnets
2. The magnetic field increases the farther out that the plasma goes, which pushes the plasma back in.

К тому же для ни один компьютер не обладает телепатией чтобы уметь чувствовать плазму и тип нестабильности в ней.

Аватар пользователя Ермек
Ермек(5 лет 4 месяца)(09:51:53 / 18-10-2014)

Ну теоритетически можно просчитать поведение плазмы и принять меры. Для этого нужны гигански вычислительные мощности.

Аватар пользователя Пианист
Пианист(3 года 5 месяцев)(11:03:50 / 18-10-2014)

Даже теоретически нельзя просчитать, потому что вы никогда не получите абсолютно полной информации о системе, начальных условиях и воздействиях.

Аватар пользователя Ермек
Ермек(5 лет 4 месяца)(12:40:02 / 18-10-2014)

Я да. Но у них то есть данные о системе, начальных условиях и опытные данные можно накопить.

Аватар пользователя Пианист
Пианист(3 года 5 месяцев)(16:24:07 / 18-10-2014)

Ни у вас, ни у них, ни даже у хрена собачьего чисто теоретически не может быть полных данных. Это просто невозможно из-за принципа неопределенности Гейзенберга.

Поэтому все вычисления для существенно неустойчивой системы не будут стоить и выеденного яйца.

Аватар пользователя Ермек
Ермек(5 лет 4 месяца)(19:24:08 / 18-10-2014)

Для существенно неустойчивой системы может и не будут. А для несущественно неустойчивой? Мы же не знаем. Опыт сын ошибок трудных.

 

Аватар пользователя Пианист
Пианист(3 года 5 месяцев)(22:33:57 / 18-10-2014)

А вот об иных вариантах вы вполне можете поспекулировать в темах, не касающихся термояда.

Аватар пользователя RocK
RocK(5 лет 1 месяц)(18:10:24 / 17-10-2014)

Ну, то что презентуют - действительно большой цилиндрический фузор в комбинации с обращённой магнитной конфигурацией. Весь вопрос - это всё или есть что то ещё, что не показывают?
И чем занимается сейчас три-альфа енерджи(а специалиты там работали серьёзные). Такие вот риторические вопросы.

Не угнаться им за плазменными неустойчивостями просто так.

Надо подумать, какими способами вообще можно бороться с плазменными неустойчивостями. Составить полный список известных подходов в установках разного дизайна.

Аватар пользователя В.
В.(3 года 6 месяцев)(19:00:47 / 17-10-2014)

Еще об этом тут- http://sl-lopatnikov.livejournal.com/1105790.html

 

"...Честно скажу, устал удивляться американской способности вешать лапшу на уши публике и использовать принцип "обучения ишака чиновника чтению": "За 20 лет либо учитель поменяет работу, либо чиновник умрет, либо будет продемонстрирован обнадеживающий результат: чиновник сможет без запинки произносить слова типа "банановая неустойчивость"...

...И последнее замечание: почему холодный термояд - бред. Потому что для того, чтобы произошла реакция, ядра должны сблизиться на расстояние в СТО ТЫСЯЧ РАЗ МЕНЬШЕ, ЧЕМ РАЗМЕР АТОМА. Это значит, что энергия отталкивания ядер, если они сблизились на расстояние нужного для реакции в сто миллионов раз больше, чем энергия их взаимодействия в нейтральных атомах (поэтому, в частности, и нужна высокая температура для реакции). При этом локализовать электроны на расстояниях меньших рамеров атомов невозможно по квантово-механическим соображениям. И никакие атомные решетки на это повлиять не могут. Единственный потенциально реальный вариант "холодного термояда" был потенциально возможен - это "мюонный термояд". Он основан на том, что мю-мезоны - заряженные частицы в 200 раз более массивные, чем электроны, - живут достаточно долго - одну миллионную часть секунды. Была надежда что можно успеть сделать "мюоний" - квазиатом, в котором мюон заменит электрон и заэкранирует заряд ядра на настолько коротком расстоянии, что ядра успеют прореагировать, а мюон перескочит на другое ядро - и будет так скакать, пока не распадется. Увы, не сложилось. Эксперимент показал, что не успевается..."

 

 

Аватар пользователя Dark Side
Dark Side(5 лет 3 месяца)(19:10:31 / 17-10-2014)

Убейся о стенку лузер! Никаких квантовых компьютеров D-Wave не производит. Это самопиар. Это совсем другое устройство поскольку нет КВАНТОВОЙ ЗАПУТАННОСТИ КУБИТОВ,

Сотри статью и отформатируй винт!

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 10 месяцев)(21:25:23 / 17-10-2014)

Про ХЯС что-то подзабыли, а ведь фактов, что процесс идёт - немало. Даже банальное раскалывание дейтериевого льда - вызывает поток нейтронов, от простого физического воздействия. А уж случаи, когда гидрид Ni64 имеет тенденцию к превращению в Cu65 - вообще пугают, но там и выход энергии совсем мал, но есть.

Аватар пользователя Любопытный

Еще раз обращу ваше внимание на LENR (Low-Energy Nuclear Reaction) - другое название ХЯС. Это конечно не термояд и не по теме. Уже давал ссылку на отчет http://aftershock.news/?q=comment/1247539#comment-1247539 да видимо оригинал никто не читал. Две разные лаборатории (приложение 1 стр. 42 и пиложение 2 стр. 53)сделали изотопный анализ Li и Ni до и после реакции.

           Природное [%] Образец до реакции [%] Образец после реакции [%]

Li6               7.5                       8.6                                  92.1

Li7             92.5                     91.4                                    7.9

Ni58           68.1                     67                                       0.8

Ni60           26.2                     26.3                                    0.5

Ni61            1.8                        1.9                                    0

Ni62            3.6                        3.9                                  98.7

Ni64            0.9                        1                                       0

Сам Росси не ожидал такого распределения. Но тем не менее энергия выделяется и "ухищрениями" это не обьяснить.

Аватар пользователя Пианист
Пианист(3 года 5 месяцев)(02:04:51 / 18-10-2014)

Изумительно. То есть Сам Росси до сих пор не знает, что должно происходить.

Понятно, шел мимо и случайно нашел.

Зачем тут считать, сравнивать и анализировать?

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 10 месяцев)(19:31:36 / 19-10-2014)

Знаю... Но как ни странно в водяных вихревых трубках, содержащих сетки из никеля появляются следы меди и вода серьёзно нагревается. Это факт!

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...