Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Участие России в проекте ИТЭР, часть II.

Аватар пользователя Лектор

В первой части статьи про участие России в ИТЭР я постарался затронуть те задачи, которые приводят к появлению новых производств. Во второй части мы взглянем на те поставки, которые может быть не потребуют строительства цехов и заводов, но помогут развить инженерные, научные и технологические кадры, “натравив” их на задачи мирового класса, а иногда и никогда не решавшихся в мире.


Итак, в прошлый раз мы остановились на проекте первой стенки. Обращенные к плазме детали токамака, как я уже говорил, одни из самых сложных для проектирования - нагрузки на эти детали, тепловые, электромагнитные, электрические, от нейтронной радиации, от систем нагрева плазмы близкие к предельным для любых мыслимых материалов. Параметры ИТЭР не оставляют зазоров в проектировании. В том числе и в прямом смысле - необходимо расположить контур первой стенки, собранной в сложный 3D паззл с точностью до 2 мм глобально, т.е. с относительной точностью примерно 1/5000. И это с учетом перепадов температур в 300 градусов! И это с учетом веса деталей гигантской вакуумной камеры - сектора, из которых она будет собиратся с присоединенными катушками имеют массу по 1500 тонн. Для того, что бы выдержать запредельные допуска установки компонентов дивертора и первой стенки, проектировщики ИТЭР будут использовать две технологии:


- Фотограмметрические и лазерные исследования собранной конструкции вакуумной камеры позволят с точность 0.1 мм установить реальную ее геометрию.

- Специально заказанный алгоритм расчитает для каждого из 440 модулей, которые составляют стенку бланкета смещения в изготовлении соединителей, через которые модули навешиваются на стенку. Т.е. каждый из 1660 соединителей (по 4 на модуль) будет рассверлен индивидуально со смещением, что бы в итоге получить идельное расположение первой стенки.



Рис. 1. Соединители-опоры блочных модулей.


Эти самые соединители будут изготавливаться на вновь создаваемом производстве НИКИЭТ в Москве. Кроме решения “обычных” задач проектирования - соединитель должен заданно упруго поддаваться на уровень радиальных усилий до 75 тонн, оставаться затянутым во всем диапазоне температур, и вместе с тем иметь возможность раскручивания-закручивания роботизированной системой обслуживания iter, иметь при этом электрическую изоляцию для уменьшения вихревых токов через оболочку. Так вот, к этому всему добавляем то, что закрепление каждого соединительного модуля будет происходит по разному и получаем хаарошую инженерную задачку, вокруг которой в НИКИЭТ бьются десяток специалистов. Разве это не замечательно?

Еще одной деталью из обращенных к плазме из тех, что изготавляются в России является центральная сборка Дивертора - специальной системы внизу вакуумной камеры токамака.


Рис. 2. Общий вид Дивертора

Тут надо пояснить, что задача дивертора - работать мишенью, на которую постоянно попадает часть плазмы, попадает - и охлаждается. Это позволяет быстро обновлять плазму (1 раз за 10 секунд примерно), и непрерывно держать ее чистой - только изотопы водорода и гелия. Зачем это надо? Дело в том, что водород-гелий при таких температурах ионизированны полностью, а вот какой-нибудь вольфрам - нет. Полностью ионизированная плазма излучает только с помощью тормозного излучения, с энергией ~T^½, а не полностью - по закону Вина ~T^4. При этом неполностью ионизированная плазма при нагреве до 150 млн градусов будет иметь мощностью излучения на 30 порядков выше, ну разумеется такой мощности взяться не откуда, “грязную” плазму просто невозможно нагреть выше 10 млн градусов. Для постоянной чистки плазмы, а так же для снятия из нее тепла и служит Дивертор. Тепловые потоки, которые принимает на себя поверхность дивертора - до 15 мегаватт/м^2, это максимум, который может выдержать самый тугоплавкий материал (вольфрам) при непрерывном мощном охлаждении, не расплавившись. Собственно для понимания - 15 мегаватт на метр квадратный - это по раскаленной электрической плитке на каждую клавишу вашей клавиатуры. Только температура этой “плитки” в ИТЭР - 150 млн градусов...


Рис. 3. Диверторная кассета. Из 54 идиентичный кассет собран дивертор. Они могут заменяться роботизированной системой обслуживания iter.


В России будет изготавливаться центральная сборка дивертора (ЦСД) или Dome. Тут надо честно признать, что ЦСД - самая слабонагруженная деталь дивертора. Магнитные силовые линии отбрасывают плазму на внешнюю и внутреннюю вертикальную мишень, которые разрабатывают и изготавливают Европа и Япония. Dome же предназначен для отлавливания нетральных частиц, и служит скорее защитой кассеты. Тем не менее, это технологически очень непростое изделие, которое тоже будет изготавливать НИИЭФА. Кроме того этот институт построил установку “Цефей”, на которой испытываются прототипы всех мишеней дивертора, что позволяет нашим инженерам оставаться в “струе” технологий самых теплонапряженных конструкций в мире.


Рис. 4. Испытательная установка "Цефей".


Необходимо упомянуть еще об одной испытательной установке, которая будет изготавливаться в России, и поставляться на площадку - испытательной станции вставок портов.  На картинках ИТЭР хорошо видно, что “бублик” вакуумной камеры проткнут портами - эдакими тунелями, в которые можно втыкать сменные модули - вставки портов.


Рис. 5 Порты Iter.

Такая вставка (и два ее удлинения в сторону от токамака, которые называются cask modules и представляют собой автоматические платформы, которые можно подстыковать к вставке порта) герметизирует порт, но при этом позволяет в автоматическом режиме заменять оборудования (вместе со стандартной вставкой), открывать доступ внутрь вакуумной камеры для роботизированной системы обслуживания. Так вот, прежде чем устанавливать вставку в порт, ее необходимо испытать на герметичность, способность выдерживать  рабочие температуры и правильность геометрии. Это происходит в специальной вакуумной камере, которая имеет форму ответной части порта, и может нагревать-измерять характеристики вставки порта. Таких станций будет сделанно 4 штуки на предприятии “Криогенмаш”.


Рис. 6. Установка для тестирования порт-плагов. 


Есть еще кое какие элементы, которые изготавливает Россия, но мы перейдем к, пожалуй, самой обширной тематике - к диагностике плазмы.




Рис. 7. Диагностические системы ITER

Диагностикой плазмы называют изучение ее характеристик во время горения. Характеристик у плазмы масса - температуры ионов и электронов, токи частиц, магнитогидродинамические показатели, транспорт тепла и частиц по плазменному шнуру, выделения нейтронов и т.п. Поэтому на ИТЭР будет установленно беспрецендентное количество систем диагностики плазмы - 47 штук. Эти системы - в общем-то научные измерительные приборы, например болометрические или гамма камеры (т.е. приборы строящие изображение плазмы в ИК и гамма лучах), нейтронные детекторы, испытательные зонты в виде радиоизлучения или потока нейтральных атомов, лазеры или специальные колбы, содержимое которых активируется нейтронным потоком и передается по трубкам для изучения.

Вся эта лабораторная техника, как уже можно догадаться, в условиях ИТЭР преобретает новые усложнения - высокий вакуум, высокие температуры, заметные потоки ионизирующего и нейтронного излучения, чудовищное магнитное поле. Ах, да, забыл, создатели ИТЭР захотели, что бы любой их этих научных комплексов можно было заменить, причем - не привлекая персонал, роботизированно.

В итоге, разработка любого из 47 систем диагностики - сложнейшая инженерная и метрологическая, а иногда и материаловедческая задача. Всего Российские ученые отвечают за разработку 9 (из 47 - т.е. почти 20%, при нашей доле в проекте в 9%) комплектов диагностики, и я постараюсь рассказать про каждый. Но прежде, чем мы перейдем к ним, немного о связанной задаче - инженерии портов.


Как я уже писал выше, в каждый порт (всего их у токамака 44) будет подготовлена та или иная вставка, например с антенами радиочастотного нагрева, тестовыми модулями бланкетов будущих реакторов или вот с диагностическими системами. Каждую диагностическую вставку необходимо спроектировать, правильно защитив приемные части приборов от плазмы, здания от попадания туда трития из вакуумной камеры токамака, людей, которые шляются по зданиям - от нейтронного излучения, которое может пройти через сквозные трубы, через которые выводится сигнал к диагностическим комплексам и т.п.



Рис. 8. Структура модулей порта.


А ну да, это все надо собрать в стандартных габаритах вставки порта и 2 расширительных модулей (ISS - interspace system и PCSS - port cell structure system), для возможности быстро снять и отправить на обслуживание или замену с помощью роботизированных систем обслуживания (cask modules), а еще учесть воздействие температур и вакуума. Такая задача отдельно раздается странам участникам, и нам досталась инженерия 3 диагностических портов (из 14), в т.ч. для чужих (американских и китайских приборов). Заниматься этой инженерией будет ИЯФ им. Будкера, находящийся в Новосибирске, стоимость этой работы составит “десятки миллионов рублей” (по моим прикидками - миллонов 60).



Рис. 9. Один из проектируемых в ИЯФ модулей диагностики.


Теперь перейдем к непосредственно системам диагностики. Они разбиты по трем институтам участикам (по 3 штуки) так что начнем.

Троицкий институт ТРИНИТИ спроектирует и испытает три из них:

1. Вертикальная нейтронная камера


Рис. 10. Линии зрения и расположение ВНК в диверторном порту.


Нейтронная камера - это прибор, с помощью которого можно восстановить картину плотности выделения нейтронов (что равно картине скорости протекания термоядерной реакции) по сечению плазменного шнура. Делается это с помощью томографической техники - шнур по всем направлениям “протыкается” виртуальными линиями, вдоль которых меряется поток нейтронов. Потом с помощью пространственного преобразования фурье можно посчитать “нейтронновыделение” в каждой точке. Что требуется от такого прибора? Ну во-первыъ хорошее пространственное определение потока, т.е. линия, вдоль которой мы измеряем поток нейтронов должна быть узкой. Во-вторых хорошее временное разрешение - плазма очень динамична. Время измерения в нейтронной камере должно быть не больше 1 мс. Кроме того, нейтронная “яркость” плазмы может различаться на 7 порядков. Для того, что бы создать прибор, удовлетворяющий подобным требованиям, будут использоваться алмазные детекторы, установленные после длинных коллимирующих каналов. ТРИНИТИ разрабатывает подобные детекторы и проектирует компоновку этих длинных каналов внутри вакуумной камеры ИТЭР для вертикальной составляющей нейтронной камеры. Инженерную компоновку выполняет ИЯФ.



Рис. 11. Горизонтальная нейтронная камера. 


2. Диверторный монитор нейтронного потока.



Рис. 12. ДМНП и его расположение в диверторной кассете.


Безусловно из всей нейтронной диагностики самыми важными приборами являются вертикальная нейтронная камера и нейтронный спектрометр высокого разрешения - все эти приборы вынесены за пределы вакуумной камеры iter. Проблема однако в том, что поток нейтронов, который необходимо измерить, может отличаться на 7 порядков, и во весь рост встает проблема калибровки показаний этих двух приборов. Калибровка же самых продуктивных приборов базируется на двух других системах диагностики - это мониторы полного нейтронного потока, и активационный анализ. ТРИНИТИ занимается разработкой и производство диверторного монитора нейтронного потока (ДМНП). Это устройство, расположенное прямо под центральной сборкой дивертора оборудованно 6 камерами с сцинциляционными датчиками, 3 из которых чувствительны к быстрым нейтронам (и оборудованны размножителем, который конвертирует нейтроны в гамма-кванты  из  урана 238), отличающихся чувствительностью как 1:300:300, а три других чувствительны к тепловым нейтронам. Для этого они погружены в слой воды толщиной несколько см, и размножитель у них из U235(да, да, из оружейного урана!). Все это позволяет получить прибор, который может охватить 7 порядков разницы в потоке нейтронов и обладает высоким временным разрешением. При этом выбранная технология конверсии нейтронов в гамма кванты слабо чувствительная к температуре или к протонному излучению. Если мы один раз прокалибруем такой прибор абсолютно, то он поможет привязать быстрые изменения яркости нейтронного потока в камере и спектрографе к абсолютной шкале.

Кстати, еще одним способом калибровки является активационный метод - фольги разных материалов экспонируются к нейтронному потоку, активируются, потом встроенной пневмопочтой доставляются в лабораторию в здании диагностики, где по степени активации можно многое сказать о полном нейтронном флюенсе и даже спектре этих самых нейтронов. Так осуществляется уже абсолютная привязка всех приборов.


Рис. 13. Расположение станций для активационного анализа в вакуумной камере.


Вторая основная задача ДМНП - измерение нейтронной нагрузки на дивертор.


Надо заметить, что автор этих строк очень косвено причастен к разработке электронной части стенда в ТРИНИТИ для нейтронной диагностики плазмы :)




3. Активная спектроскопия (Стоимость проекта 244 миллионов рублей в ценах 2008 количество участников - 10 человек)



Рис. 14. Компоновка активной спектроскопии относительно диагностического нейтрального инжектора.


Уникальная методика спектроскопии, позволяющая получать информацию из центра плазменного шнура. Информацию о концетрации гелия, о температуре ионов, о скорости коллективных движений плазмы (т.н. ротации). В составе Iter есть т.н. диагностический пучек нетральных атомов: специальный аппарат, который ионизирует дейтерий, разгоняет его до потенциала 100 кЭв, и дальше нейтрализует: в разряженном газу ионы дейтерия обмениваются зарядами с молекулами дейтерия, и часть их становится нетральными атомами, летящими дальше по инерции. Заряженные частицы отклоняются электростатическим полем и мы получаем пучок нейтральных частиц. В третей части я расскажу про эти установки поподробнее.

Так вот, пучок нейтральных частиц врезается в плазменный шнур, который немедленно его ионизирует, и за этим процессом наблюдают активные спектрометры. Поскольку на нейтральные частицы магнитное поле не влияет, диагностический пучок способен далеко проникнуть в плазму, а скорость ионизации и доплеровские смещения подсказывают параметры плазмы. Одна из самых важных оптических систем диагностики ИТЭР.



Рис. 15. Оптическая схема перископов активной спектроскопии.


Примечательна сложная оптическая схема этого прибора. Все оптические системы направленны на плазму через некое подобие перескопов - любая камера, уставленная в плазму объективом будет быстро сожжена мощным тепловым, нейтронным, гамма излучением плазмы. Кроме того нельзя допустить, что бы от токамака изходили прямые трубки - по ним сразу полетят нейтроны, которым плевать на магнитный конфаймент. Так что эти перископические схемы (или “собаяя нога”) используются везде, где надо вывести оптическое излучение.


Теперь перейдем к другому институту, который так же разрабатывает 3 системы диагностики - Курчатовскому Институту.  


4. Спектроскопия бальмеровских линий водорода. (Стоимость проекта 316 миллионов рублей в ценах 2008 количество участников - 10 человек) 


Рис. 16. Оптическая схема спектроскопии бальмеровских линий.


Наблюдение интенсивности излучения плазмы на 4 основных линиях возбужденных состояний позволяет понимать режим работы магнитного удержания плазмы (L, H режимы, типы ELMов, пространственное сжатие) а так же изотопный состав плазмы. Фактически, это абсолютно базовая система диагностики. Характерно, что она будет установленная в первой фазе запуска токамака (тут надо пояснить: в 2021 году по окончанию сборки, токамак iter будет запускаться только на водороде, без дейтерия и тем более трития, и довольно “голый” - без половины систмы охлаждения, без бланкета и дивертора, без 95% систем нагрева плазмы, всего с 7 из 47 системами диагностики. Этот запуск предназначен для прежде всего испытаний магнитной, вакуумной, криогенной системы), что говорит о ее “базовости” для понимания режимов работы плазмы.


5. Лазерная флуорисценция в зоне дивертора.



Рис. 17. Оптическая схема лазерной лазерно-спекстроскопического комплекса.


Еще один оптический метод, дополняющий одну из базовых методик - томпсоновское рассеивание (и деляющий с ней один оптический тракт), о которой я подробно расскажу позднее. Использует накачку возле диверторной среды лазером для того, что бы понимать температуру и распределение разнообразных не основных примесей средней массы, C, Ar, Ne, Be и измерять ионную температу возле диветорора. Метод отличается высоким пространственным разрешением.


Дальше у нас следует очень интересная система рефлектометрии плазмы, в расчете которой непосредственно принимал участие один из моих учителей, но про нее я хочу подготовится и рассказать поподробнее. Поэтому на сегодня пожалуй все, в выходные ждите продолжения про диагностику, а так же на ваш выбор - либо я расскажу про порядок сборки и запуска Iter, либо про порядок непосредственно “плазменного выстрела”. Ну и на следующей недели заключительный рассказ про то, какие интересные системы достались остальным 6 участникам проекта iter.


Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя Производственник

Реально, волосы дыбом. Нет слов, как впечатлен.

А ведь это же, по сути, только опытный образец? Где то попадалась инфа, что при текущих понятиях, реально работающий токамак - сильно больше ИТЕРа будет?

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(02:45:30 / 15-11-2014)

Больше в линейных размерах раза в 1,5, но в плане количества систем попроще. Здесь все же много от исследовательского стенда.

Аватар пользователя Вован Толяныч

Вещи одного типа, масштаба и методов производства обычно стоят пропорционально массе. Коэффициент 1.5 в линейных размерах -- это в 3.38 раза больше масса. А стоимость эта складывается из затрат труда, причём затраты эти взаимосвязаны. Чем больше труда, тем сложнее организация, тем больше взаимосвязей, тем меньше вероятность достижения цели. Ярким примером был упомянутый компьютер -- они принципиально не отличался от предыдущей модели, но превысил предел сложности одним лишь масштабированием (в 4 раза). Поэтому проще не будет -- токамак зашёл в тупик, он не масштабируется. Это не теоретический запрет, а экспоненциальный рост затрат и рисков. Для научного аппарата (LHC) это приемлемо, для будущего энергетического реактора это тупик. Кроме того, нет никаких способов удержать учёных от превращения рекордного аппарата в исследовательский стенд -- аргументации у них будет больше, чем терпения у любой комиссии, и они получат желаемое.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(11:59:09 / 15-11-2014)

Не очень уловил мысль: если вы про то, что токамаки сейчас выглядят запредельно сложными для энергетики - да, это так. При этом промышленный реактор будет проще iter хотя бы за счет отказа от 80% диагностик и, видимо, упрощения бланкетной системы. 

Аватар пользователя Вован Толяныч

Упрощаю: токамаки уже запредельно сложны для инженерии. Подробности я уже написал. То что вы показали в статьях -- это колоссальные яйца Фаберже по сравнению с любым реактором деления, которые стоят 5 баксов за ватт установленной мощности и надёжно работают 60 лет с хорошим КИУМ. Масштабирование токамака до уровня мощности, при которой он сравняется по стоимости энергии с БН, весьма вероятно окажется невозможным из-за технологической сложности и штучного производства.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(14:00:51 / 15-11-2014)

Ну почти точь в точь, как я везде пишу. Хотя я тут еще не описывал самых сложных штук этого реактора - тороидальных катушек, нейтральных инжекторов частиц :). Можно еще добавить, что вся эта машинерия жрет немало электричества, что тупо увеличивает размер турбогенераторного оборудования на 35-40% по сравнению с электростанциями с малым потреблением на собственные нужды.

Собственно по прикитками разработчиков  PROTO, токамаки могут начать окупаться в диапазоне 5-10 гигаватт электрических на единицу (и строительстве десятками), что пока видится запредельным калибром. Именно эти причины и мешают развитию термоядерной энергетики последние 30 лет, а не какие-то там научные проблемы.

P.S. Все это для меня не отменяет завораживающей инженерной красоты ITER :) 

Аватар пользователя Вован Толяныч

> Именно эти причины и мешают развитию термоядерной энергетики последние 30 лет, а не какие-то там научные проблемы.

Именно научные проблемы завели в этот тупик. Сам по себе токамак -- это тупик, вы же это видите. На 10ГВт в одном месте даже современные АЭС не строят, хотя могли бы. Кроме того, технологически это те же яйца Фаберже, только ещё колоссальнее. Есть альтернатива -- открытые ловушки, они масштабируются, и технологически гораздо проще, но финансируются по остаточному принципу. В РФ есть, но "всё идёт в ИТЭР" -- вот это и делает ИТЭР помехой в развитии термоядерной энергетики. Сцобака на сене.


> P.S. Все это для меня не отменяет завораживающей инженерной красоты ITER :)

На английском это называется точнее: engineering porn, как формула-1 и километровые башни.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(15:07:39 / 15-11-2014)

>Есть альтернатива -- открытые ловушки, они масштабируются, и технологически гораздо проще, но финансируются по остаточному принципу.

Ничего подобного. Даже если сделать амбиполярную ловушку с пробкотроном длинной 2 километра (это ли проще токамака? Криомагнитная и вакуумная система будет покруче, нагрев такой же), то выше Q=10 по оценкам не получить. 

Для газодинамических ловушек еще хуже, цитата из выступления В.В. Поступаева, ИЯФ: "
Перспективы создания на основе ГДЛ термоядерного реактора в настоящее время не вполне ясны. Оценки требуемой длины такого реактора с магнитным полем в пробках ~30 Тл (это предельно достижимое стационарное магнитное поле) дают величину ~5 км при коэффициенте усиления мощности Q = 3 и мощности атомарной инжекции 5 ГВт. Эти величины кажутся неоправданно большими, однако в основном объеме поле составляет всего 1÷1.5 Тл и создается простыми аксиально-симметричными катушками. " 


Любой принцип термоядерной ловушки, как только он начинает двигаться в сторону энергетического реактора вырождается в свой "ИТЭР", увы это так. 

Аватар пользователя Вован Толяныч

Многокилометровая труба (упрощённо) технологичнее тора. Мнение любого одного человека не может быть достаточным для получения представления о ловушках в ситуации, когда "всё идёт в ИТЭР". Никто не любит конкуренции, а с этикой у учёных возникают крупные проблемы, если под угрозой оказывается их финансирование.

Вот вам другое выступление, как другая точка зрения на ловушки. Специально не выбирал -- я растерял интерес к теме термоядерного синтеза, когда понял что он при моей жизни неактуален.

Аватар пользователя Савва
Савва(6 лет 6 дней)(03:25:23 / 15-11-2014)

А есть ли сейчас какое-то понимание возможных сроков первых промышленно-исследовательских пусков системы?

Примерное понимание изначальной сложности проекта имею, но ребята уже сколько времени работают - должны уже "видеть свет в конце тоннеля", или все еще "тайна сия великая есть"?

Кста! А что там про санкции? Или это к такому делу не относится?

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(12:01:15 / 15-11-2014)

>А есть ли сейчас какое-то понимание возможных сроков первых промышленно-исследовательских пусков системы?

2021-2022 год.

>
но ребята уже сколько времени работают - должны уже "видеть свет в конце тоннеля"

Про это надо отдельный пост писать.

>
А что там про санкции? Или это к такому делу не относится?

Представители Росатома в октябре на профильной конференции говорили, что наука и политика - вещи не пересекающиеся. Что, в общем и правильно - Iter - проект на десятилетия, а коньюктура меняется непрерывно. 

Аватар пользователя DimVad
DimVad(4 года 2 месяца)(12:21:29 / 15-11-2014)

"Представители Росатома в октябре на профильной конференции говорили, что наука и политика - вещи не пересекающиеся." - может этим "представителям" поучить историю науки XX-го века ? Да тут одно постоянно зависит от другого ! Когда я читаю такие заявления, у меня возникает образ ну очень уверенного пионера стучащего в пионерский барабан... ;-)


"2021-2022 год." - боюсь, что тогда правительства будут ну очень трепетно относиться к экономии денег... Не, не взлетит. Разберут на металлолом до пусков.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(12:31:52 / 15-11-2014)

>может этим "представителям" поучить историю науки XX-го века ? Да тут одно постоянно зависит от другого ! 

Фундаментальная наука - нет не зависит. Достаточно глянуть количество всяких научных открытий в 1914-1918 и 1939-1945. 

Аватар пользователя DimVad
DimVad(4 года 2 месяца)(12:48:48 / 15-11-2014)

Дык это же абсолютно прикладной проект ! "Термоядерщики" уже устали делать заявления, что никаких проблем с точки зрения науки - нет !!! Что проблема - чисто инженерная !!! А теперь Вы говорите нам, что это фундаментальная наука ! Что, академик Велихов вводит народ в заблуждение ? Но, если это фундаментальная наука, то не может быть и уверенности в том, что реактор заработает...

Как говорится, "либо крестик, либо трусы" ;-)

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(13:56:05 / 15-11-2014)

Ну да, тут я согласен. Наука выживет, а вот конкретно ITER может и нет. Было бы очень жалко идти 60 лет, подойти буквально на расстояние вытянутой руки к такой вершине и откатиться назад.

Аватар пользователя Иван Жуков

Да.. духоподъемненько, так. Лектору - респект! ИТЭР - исследовательский проект.. Коммерческий реактор, если получится этот долбанный термо-ядерный синтез вписать в экономику, будет сильно проще, ИМХО.. Но, все равно, есть ощущение, что в этой архитектуре пытаются лбом пробить стену и что где-то там, под "стеной", есть такой маленький тоннель, окно возможностей, которое никто еще пока не заметил.. Как сказано было одним челом когда-то: "Господь лукав, но не злоблив..". А это (ИТЭР) уже какой-то техно-садизм! Эх.. Может и стоило когда-то давно магнитной гидродинамикой позаниматься.. (?!) зы Однако приятно то, что есть еще порох в пороховницах, не все еще в аренду под ТЦ сдали..

Аватар пользователя Вован Толяныч

Печальная картина. Складывается впечатление, что первичная идея была простой моделью (сферический конь в вакууме), но не получилось, а в ITER (в таких подробностях) её доводят до окончательного, отчаянного уровня абсурда (системы жизнеобеспечения и поддержания сферичности реального коня в вакууме).

Обратите внимание на постоянные упоминания предельностей и критичностей. Вольфрамовые детали с интенсивным охлаждением на пределе температур, а завтра главный учёный поймёт, что температуру нужно поднять ещё на 20%, или ещё на 200%. Или десять тысяч маленьких штучек в глубинах вакуумной камеры, каждая из которых критична, доступна только роботом и только при полной разгерметизации, и вообще делается вручную.

Очевидно лавинное нарастание сложности -- это синоним потери контроля над машиной. Такие машины имеют смысл в лаборатории, для одного или периодического достижения, как LHC. Но функцией ITER подразумевается подготовка к созданию прототипа промышленного реактора -- это минус второе поколение реактора, и оно уже на множестве пределов материалов и способностей людей удерживать контроль над сложностью. Физики знают что токамак не масштабируется до нужного уровня -- теперь к физикам можно добавить инженеров.

Относительно участия РФ. Это хорошо и плохо одновременно. Хорошо что люди работают в сложной задаче и набирают опыт решения сложных проблем -- это делает людей лучше. Плохо что РФ вложилась в тупиковый проект -- неизбежна иррациональная инерция принятия решений в будущем в пользу тупикового проекта и за счёт более перспективных. Принимающие решения люди не любят признавать ошибочность решений, даже если решение было наполовину хорошим.

Столь сложная машина, сделанная вручную, наполовину в качестве инженерного эксперимента, наполовину в качестве физического эксперимента, обречена на те же проблемы, что и любая машина "большой физики" и "большой электроники". Примером машины большой физики стал LHC, примером машины большой электроники был суперкомпьютер компании CDC 8600, который разрабатывал Сеймур Крэй. В какой-то момент Крэй понял что получается слишком сложно, что достигнут предел сложности. Крэй сообщил об этом начальству, и прекратил работу над 8600, после чего основал свою компанию и создал суперкомпьютер Cray-1 на новом принципе. Результат получился в разы лучше чем надеялись. Хочется надеяться, что ITER выполнит функцию CDC 8600, и тупик будет признан, после него будет создан выход из этого тупика.

Аватар пользователя sn-mak
sn-mak(3 года 1 месяц)(08:49:56 / 15-11-2014)

Да, именно так все и есть : запредельная сложность и критичность конструкций - признак повышенной "информационной энтропии" в ней.
Первый закон термидинамики справедлив и для информации : потенциалом развития обладает только объект с минимумом энтропии (для информации это выглядит специфично : информация с минимальной энтропией внешне проста, вся безмерная сложность у нее - как бы "внутри внешней формы", у нее "максимальная общность и простота", она как несожженный кусок угля. А у "прогоревшей" информации - вся сложность "вовне", на простейшую идею столько "понавешано конкретики", что только для изложения и формулировки требуется сотни страниц (примитивная количественная, а не качественная сложность).
Если проанализировать в терминах Энтропии информации, то любой объект проходит путь от максимального потенциала (минимальная техничекая сложность, минимум информ. энтропии) в момент изобретения) - до нулевого потенциала в конце жизненного цикла идеи (гипер -сложность в техническом и технологическом плане и максимум информационной энтропии, соответственно - нулевой потенциал дальнейшего развития).
Первоначальная идея ядерного реактора (во времена Курчатова) формулировалась не сложнее печки - буржуйки. Сейчас же реакторные технологии находятся "на последней четверти" ЖЦ идеи (судя по уровню сложности).
Хотя предпринимались и попытки вернуть их "на первую треть" резко снизив "информационную энтропию".
Например первоначальная идея реакторов БРЕСТ (эмульсия урановой пыли в расплаве свинца и тонкостенная "кастрюля" с естественной циркуляцией под атмосферным давлением - без насосов, без систем регулирования, без ничего вообще ! : реакция начинается - свинец расширяется, реакция гаснет, и по новой, а как не нужен больше реактор - "выключил, свинец застыл и готовое "захоронение" автоматом)
Но эта идея как-то быстро и незаметно тоже вышла "на последнюю четверть" по информ. энтропии (нынешний БРЕСТ - это почти ИТЕР по технической сложности :( Опять вернулись к стержням, понавешали систем контроля (по объему в сотни раз больше основных конструкций) - и видно что "не жилец" он уже :(
Были и еще идеи с "околонулевой Информ. энтропией",например "Ядерная свеча" (красивая идея ! если взять пучок длинных стержней урана 238 и "пожечь" с одного конца, то зона ядерной реакции будет сама собой медленно перемещаться по длине пучка стержней, самоподдерживаясь и саморегулируясь по мере "прогорания" топлива в зоне реации). Но и этот вариант (кстати финансируемый и развиваемый Биллом Гейтцем) что-то "заглох" и резко "набрал информ. энтропию" в последнее время.
Еще есть надежда на "холодный термояд" - установки Росси (http://newsland.com/news/detail/id/1446708/) или вот такие сообщения (http://www.reuters.com/article/2014/10/15/us-lockheed-fusion-idUSKCN0I41...), которые сразу же объявляются дезинформацией.
Но искать надо имено в этих обаластях : где минимальна "информационная энтропия".
Классический пример объекта с минимальной энтропией - гиперзвуковой прямосточный двигатель : просто труба сложной формы без единой движущейся детали, а потенциал применения и развития - даже представить трудно, настолько он большой.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(12:18:21 / 15-11-2014)

>Были и еще идеи с "околонулевой Информ. энтропией",например "Ядерная свеча" (красивая идея ! если взять пучок длинных стержней урана 238 и "пожечь" с одного конца, то зона ядерной реакции будет сама собой медленно перемещаться по длине пучка стержней, самоподдерживаясь и саморегулируясь по мере "прогорания" топлива в зоне реации). Но и этот вариант (кстати финансируемый и развиваемый Биллом Гейтцем) что-то "заглох" и резко "набрал информ. энтропию" в последнее время.

Идея красивая, да вот только материалов нет, которые выдерживают такие дозовые нагрузки. Разрушаются. 

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(12:24:28 / 15-11-2014)

>Складывается впечатление, что первичная идея была простой моделью (сферический конь в вакууме), но не получилось, а в ITER (в таких подробностях) её доводят до окончательного, отчаянного уровня абсурда (системы жизнеобеспечения и поддержания сферичности реального коня в вакууме).

Немножко резковато насчет абсурда для такого красивого изделия, но идея верная.

>
Вольфрамовые детали с интенсивным охлаждением на пределе температур, а завтра главный учёный поймёт, что температуру нужно поднять ещё на 20%, или ещё на 200%.

Нет, не будет уже этого. Я уверен, что в плане плазмы ITER попадет в проектные параметры с точностью несколько процентов, а не выйдет за пределы допусков.

>
Плохо что РФ вложилась в тупиковый проект -- неизбежна иррациональная инерция принятия решений в будущем в пользу тупикового проекта и за счёт более перспективных. 

Я помоему довольно четко показал в этой статье, что РФ от этого проекта получает развитие высокотехнологичных отраслей и инженерные кадры. Давайте откажемся заодно от финансирования ВУЗов (сплошные убытки!) и поддержки новых технологий вообще. А воевать будем на проверенных Т-34 и Як-3. 

Аватар пользователя DimVad
DimVad(4 года 2 месяца)(09:32:02 / 15-11-2014)

Отличная статья. Сегодня вечером перечитаю всё с первой части - хороший материал, собранный в одном месте ;-)

Не знаю, стоит ли говорить, но вот это - "помогут развить инженерные, научные и технологические кадры, “натравив” их на задачи мирового класса, а иногда и никогда не решавшихся в мире." - это ведь в стиле "не догоню, так хоть согреюсь...". Статья так, в сущности и построена - нет рассказа о том, как "термоядерная энергия хлынет стремительным домкратом". Есть рассказ о том, что "ИТЕР хорош, так как мы решаем великие инженерные задачи..." (а могли бы и пирамиды до Луны строить... ;-)  ).


Вас не смущает, что "учоные", скажем так, уже замечены в разных "фокусах" типа "глобального потепления", "озоновых дыр" и "ядерной зимы" ? Что в массовом сознании учёные из людей, готовых пойти на костёр "за истину" превращаются в "руководителей проектов", которые могут и "пошутить" ради финансирования ? ;-) Что такая потеря авторитета может обойтись очень дорого ?


Вот я пару дней назад был на форуме "астрономов". Там крутилась похожая тема. И мелькнула парочка интересных вещей:

1. Q "предыдущего токамака" действительно превысила единицу. Но вот беда - не по результатам измерения, а по результатам расчётов, основанных на параметрах плазмы...

2. Амеры со своими лазерами получили нейтронный поток на шесть порядков ниже расчётного...

Скажите, у Вас не возникает никаких "нехороших чувств" ? ;-)


Проведём мысленный эксперимент. Предположим, к "термоядерщикам" приходит "товарищ Сталин" ;-) И происходит такой диалог:

- Товарищи, вы уверены в теоретических выкладках ?

- Да, товарищ Сталин !

- Это хорошо ! Ми таки дадим вам денег на целых два ИТЕРа ! Но если он тики ни фига не заработает, то работать будет уже товарищ... Берия ! Ви согласны ?

- ????????? (и вот мне хотелось бы услышать ответ) ;-)


Нет, я абсолютно не предлагаю "те методы". И ничьей крови мне не надо. Мне просто хочется узнать степень уверенности... ;-)

Аватар пользователя Ягодка
Ягодка(5 лет 10 месяцев)(11:45:50 / 15-11-2014)

Имхо, неверное представление о методах товариза Сталина.

Курчатову было проще в том смысле, что он знал, что то, что он делает - возможно. Американцы игрались с атомом уже вовсю.

Теоретические выкладки могут быть какие угодно. Самые что ни на есть стопроцентные. Но нужен опытный образец. Не ТОКАМАК, не нейтронный поток на лазерных лучах... А полноразмерный нормальный образец, где можно зажечь плазму не на микросекунды, а на месяцы-годы и вполный рост поизучать и плазму, и испытать конструктивные решения.... Работы не просто много - очень много. Это и есть один из самых полезных проектов для человечества, даже если "что-то пойдет не так". Без подобного механизма сложно говорить о перспективах "увеличения плотности энергопотока". ПОтому как в гараже такой прибор не построить. И, судя по статьям данного цикла, одному государству тоже пока не по силам строить такие штуки.

Так что проект стоящий. Меня лично беспокоят другие вопросы: нынешние игры в санкции применимо к данному проекту.

Аватар пользователя DimVad
DimVad(4 года 2 месяца)(12:09:39 / 15-11-2014)

"Меня лично беспокоят другие вопросы: нынешние игры в санкции применимо к данному проекту." - тоже приходили в голову такие мысли. Это проект "международного сотрудничества". И "за науку" как я понял, отвечает именно Россия. Так что после возникновения первых проблем может быть куча визгу и "развод". Вот как сейчас уже думают о "разводе" с МКС... Если, конечно, проект не прикроют раньше...


"И, судя по статьям данного цикла, одному государству тоже пока не по силам строить такие штуки." - угу. Даже исследовательский реактор... А "рабочий" должен быть больше - и дороже. А возможности государств в период кризиса вряд ли будут возрастать...

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(12:16:04 / 15-11-2014)

>И "за науку" как я понял, отвечает именно Россия. 

Россия отвечает за 20-30% "науки". А если этим не заниматься, будет отвечать за 0% науки. Ибо наш самый крутой токамак Т-15 отстает даже от корейских и китайских, не говоря уже про Японию, США, Францию, Германию. Это наш шанс удержаться в этом направлении. И руководство страны это понимает.

 

Аватар пользователя Ягодка
Ягодка(5 лет 10 месяцев)(12:28:56 / 15-11-2014)

В том-то и прикол. Рабочий может быть больше, но не обязательно дороже. Т.к. что-то можно упростить, что-то использовать из предыдущего проекта. Понятны слабые места, болячки, не нужен научный обвес в таком объеме...

Поэтому исследования крайне важны. Иначе прийдется проходить весь путь самостоятельно.

Но, вообще, если научимся "зажигать звезды" самостоятельно, и это будет реально энергетически эффективно - обеспечим себя работой на несколько сотен лет вперед ).

В атомный проект вход не дешевый. В термоядерный - вход крайне дорогой, и, по сути попытка одна.

Аватар пользователя DimVad
DimVad(4 года 2 месяца)(13:26:42 / 15-11-2014)

"В том-то и прикол. Рабочий может быть больше, но не обязательно дороже." - чтобы энергия окупалась, он должен стать гораздо больше.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(12:12:08 / 15-11-2014)

>но вот это - "помогут развить инженерные, научные и технологические кадры, “натравив” их на задачи мирового класса, а иногда и никогда не решавшихся в мире." - это ведь в стиле "не догоню, так хоть согреюсь...

Ничего подобного. С точки зрения инженирии это гораздо лучше, чем считать nn-ый мост или даже ядерный реактор. Задача реальная, а не виртуальная, т.е. есть конкретные требования и главное - есть конкретная машина, где это все должно работать. А то, что человечество при этом останется при своих... ну это философский вопрос. Несколько сот инженеров мирового класса наша страна получит.


Вообще странно слышать "инженеры не нужны".

>
Вас не смущает, что "учоные", скажем так, уже замечены в разных "фокусах" типа "глобального потепления", "озоновых дыр" и "ядерной зимы" ?

Давайте заменил "учоные" на "люди", и поймем что с людьми вообще дел нельзя иметь, никаких. И что теперь?


>1. Q "предыдущего токамака" действительно превысила единицу. Но вот беда - не по результатам измерения, а по результатам расчётов, основанных на параметрах плазмы...

Ну вот нет у человека органа чувств, который способен чувствовать энерговыделение плазмы. Приходится доверять приборам, а они в свою очередь основаны на пересчетах и модельных связях (типа температура - это пересчет напряжения термоэдс и т.п.). 

>2. Амеры со своими лазерами получили нейтронный поток на шесть порядков ниже расчётного...

Это пиар результат получили на 5 порядков ниже, в серьезных статьях всегда был скепсис насчет инерциального конфаймента. Вообще вы не видите разницы между ученым, инженером и ремесленником. Ученые не работают ради какого-то результата, они работают ради понимания, как устроенна природа. А NIF вообще для верификации расчетных кодов термоядерного оружия строился, что бы вы понимали.

>Мне просто хочется узнать степень уверенности... ;-)

В случае ITER - абсолютная уверенность. 500 термоядерных мегаватт - это скептичный вариант, вполне возможно получения большего.

 

Аватар пользователя DimVad
DimVad(4 года 2 месяца)(12:44:28 / 15-11-2014)

"Вообще странно слышать "инженеры не нужны"" - никогда такого не говорил. Более того, вполне согласен с логикой "не догоню, так согреюсь" (не будет термояда - так будут хорошие инженеры).


"А NIF вообще для верификации расчетных кодов термоядерного оружия строился, что бы вы понимали." - понимаю. Но эксперименты тем не менее на нём проводили. И разошлись они с расчётами ну очень сильно. Вы пишите - на 5 порядков, а не на 6. Хорошо, пусть будет всего в сто тысяч раз, а не в миллион - я не жадный... ;-)

"Ученые не работают ради какого-то результата, они работают ради понимания, как устроенна природа." - и это прекрасно. Если он не публикует в популярной прессе каких-нибудь обещаний этого самого результата. А если публикует - тогда возникают нюансы...


"Ну вот нет у человека органа чувств, который способен чувствовать энерговыделение плазмы. Приходится доверять приборам, а они в свою очередь основаны на пересчетах и модельных связях (типа температура - это пересчет напряжения термоэдс и т.п.). " - а калориметр не предлагать ? ;-) Шучу, конечно. Но Вы сами подумайте - ведь таким образом Вы можете показать любое энерговыделение, если в модели есть ошибка...


"В случае ITER - абсолютная уверенность." - круто. Строят экспериментальный реактор, чтобы наконец-то исследовать плазму в режимах, близких к необходимому - а у Вас абсолютная уверенность ? Я подозреваю, что если реактор - экспериментальный, то не у всех уверенность столь абсолютна...
Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(13:54:27 / 15-11-2014)

>Вы пишите - на 5 порядков, а не на 6. Хорошо, пусть будет всего в сто тысяч раз, а не в миллион - я не жадный... ;-)

Ну да. Но я напомню, что не сошлось у пиарщиков проекта. Серьезные ученые с 80х понимают проблематику неустойчивостей при сжатии в инерциальном термояде. Зато какие лазеры удалось сделать! :)

>Если он не публикует в популярной прессе каких-нибудь обещаний этого самого результата. А если публикует - тогда возникают нюансы...

Проблема в том, что нынешние установки стоят столько, что добиваться их финансирования обосновывая это аргументацией обычной научной статьи ("необходимо исследовать область параметров Х, что бы доказать гипотезу Y либо что бы установить новый нижний предел для гипотизы Y) стало невозможно и пошли в ход лукавости "мы добьемся прорыва в термоядерной энергетике". Вот в ИТЭР лукавость именно про "чистую беконечную энергию". Не чистую, не бесплатную, и вообще не энергию, а технологии для энергии. Но с такой аргументацией очень сложно отжать 30 миллиардов долларов от больниц там или школ.


>Но Вы сами подумайте - ведь таким образом Вы можете показать любоеэнерговыделение, если в модели есть ошибка. 

В случае JET эффект слишком велик был - 16 мегаватт термоядерной энергии, это можно тупо по нейтронному потоку увидеть, да и по балансу тепла (болометрические детекторы): нет, я уверен, что здесь не зачем играть в коспирологию, Q=0.7 JET'a - это довольно далеко от Q=50 для энергетического токамака. Можно, конечно сказать, что они там все придумали, сняли в голливуде - но это уже паталогия.

>Строят экспериментальный реактор, чтобы наконец-то исследовать плазму в режимах, близких к необходимому - а у Вас абсолютная уверенность ? Я подозреваю, что если реактор - экспериментальный, то не у всех уверенность столь абсолютна...

Ну... реактор этот в основном эксперементален не в области плазмы, а в области реакторостроения :) Да, есть 10-ти кратное увеличение масштабов, но уверенность ученых, что они уже хорошо разобрались в том, как работает плазма в токамаке явно ощущается. Последнее поколение токамаков (TFTR, JET, J-60A) весьма уверенно попадали в проектные параметры. 




 

Аватар пользователя Руслан
Руслан(5 лет 3 недели)(10:01:22 / 15-11-2014)

Все гениальное - просто.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(12:13:01 / 15-11-2014)

А все простое - гениально? :)

Аватар пользователя Руслан
Руслан(5 лет 3 недели)(13:06:47 / 15-11-2014)

Если из А следует В, то обратное не факт.

Аватар пользователя Похьяла
Похьяла(4 года 3 месяца)(10:56:26 / 15-11-2014)

Проект конечно интересный, но увы!... Не взлетит. Слишком уж всё там на пределе пределов получается. Конструкция явно получается эпически дорогой и ненадёжной, и полностью не пригодной к практическому применению.

Аватар пользователя Ягодка
Ягодка(5 лет 10 месяцев)(11:47:46 / 15-11-2014)

ДОбрый день, уважаемый автор.

Ахрененные статьи. Вы, что называется, "попали" в самом хорошем смысле.

Я бы попросил Вас изложить сперва про порядок сборки и запуска, потом уже про "выстрел" )

Еще раз спасибо за статьи..

Аватар пользователя Пианист
Пианист(3 года 5 месяцев)(11:52:30 / 15-11-2014)

- Что такое! Три часа уже пилю, а оно все еще не золотое.

- Пилите, Шура, пилите!

- Ну-с, попилим еще.

- Конечно, надо пилить.

(c)

Аватар пользователя DimVad
DimVad(4 года 2 месяца)(13:56:16 / 15-11-2014)

Ну, предположим, что вот завтра всё-всё заработает, и никаких проблем не будет. Значит ли это, что человечество решит свои энергетические проблемы ?

Лично я согласен вот с таким выводом:

"Термоядерный реактор, в случае успешного решения проблемы управляемой термоядерной реакции, не станет всеобщей панацеей от энергетических проблем, а станет особо изощренным способом получения энергии из расщепляющихся материалов. Он будет занимать ту же самую нишу, что и атомная энергетика. Термоядерная энергия будет доступна лишь нескольким странам, обладающими ядерными технологиями и средствами для строительства столь дорогого сооружения."

http://www.apn.ru/publications/comments17288.htm

Предлагаю считать, что ИТЕР прекрасен (без шуток):

1. Двигает вперёд науку.

2. Двигает вперёд технологии.

Усё. Но нужно трезвое восприятие окружающего мира.

Аватар пользователя Alexandr_A
Alexandr_A(5 лет 6 месяцев)(19:21:51 / 15-11-2014)

Что Вы думаете про гибридный термояд?

понятно, что это усложняет общую схему, но как бы в теории эффективность выше?

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(23:49:33 / 15-11-2014)

Думаю, что это мрак и ад для эксплуатации. Но возможно где-то на пересечении гибридных токамаков, открытых ловушек (как источников нейтронов) и ADS систем (подкритичные реакторы с ускорительным драйвером) и родиться какой-то новый концепт, который станет хребтом энергетики.

Аватар пользователя theTurull
theTurull(4 года 2 месяца)(04:27:42 / 16-11-2014)

Спасибо. Очень интересно.

Довольно забавно слышать о тупике от людей, абсолютно не понимающих отличий опытного исследовательского образца и промышленной серией.

Аватар пользователя balamber
balamber(3 года 1 месяц)(20:30:10 / 16-11-2014)

Одна из главных проблем токамакотроения - необходимость увеличения габаритов для получения больших плотностей плазмы и, следовательно, критерия Лоусона. При этом требования к точности установки и сборки электромагнитной системы ИТЭР не только не уменьшаются по сравнению к старым токамакам, но наоборот ужесточаются (т.н. D-III-D скейлинг). Для ИТЭР установлена отклонение поля на границе плазмы в диверторной конфигурации не более 5 Гаусс при поле 5.3 Тесла. Это сотая процента! Это выражается, например,в том, что на установку любой из 18 катушек тороидального поля отклонения составляют 3-5 мм по разным направлениям. Для справки - высота катушки 12 метров. Аналогичные трудности вызывают ферромагнитные массы в окрестности токамака. Ток плазмы 15 миллионов Ампер намагничивает любую железяку (например, арматура здания токамака), которая своим паразитным полем влияет на положение плазмы. И не только железяку. Например, подвеска дивертора сделана из слабомагнитной алюминиевой бронзы, ее надо учитывать. Поэтому критики частично правы. Но другая чать правды, о которой многие не знают, состоит в том, что уже давно токамачниками разработаны т.н. "корректирующие катушки" (Correction Coils - CC). Они собственно и выправляют отклонения от расчетных (конечно, если эти отклонения не слишком велики, чтобы хватало мощности CC). Катушки представляют собой три пояса по шесть катушек в каждом c независимым питанием. Стоимость катушек - копейки (по сравнению с катушками ИТЭР, конечно). На D-III-D эти катушки почти на халяву позволили поднять ток плазмы вдвое.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(20:33:36 / 16-11-2014)

Никогда не видел критиков, которые углублялись бы настолько в предмет, обычно это уже специалисты, которые все и так понимают :). Можно еще вспомнить ферромагнитные вставки корпуса вакуумной камеры для снижения тороидальной дискретности поля от катушек. 

Аватар пользователя Савва
Савва(6 лет 6 дней)(03:50:26 / 17-11-2014)

Уважаемый Лектор. Спс за первый ответ. Но у меня возник еще один, немаловажный, по прочтении комментариев наших уважаемых камрадов.

В надежде, что вы загляните на эту площадку еще раз, попробую сформулировать его покомпактнее, ибо тема, вероятнее всего достаточно широка.

Из обсуждения я понял, что в научной части на российской стороне лежит 20 - 30 процентов задач. Сколько помню в начале проекта расклад был такой: 40% США, 40 % ЕС, по 10% РФ и Япония. Поправьте, если ошибся. Это касалось финансовой части. Но, насколько я понимаю, в соответствии с ней делятся и заказы на разработку, научное сопровождение заказов ну и т.д. Как же мы оторвали себе такой вкусный кусок науки? Кто так расщедрился? И кто башляет? Вряд ли кто-то решился уменьшить свое финансовое участие. И как обстоят дела с научным взаимообменом? Ведь американны и европейсы проводят львиную часть инженерно-научных разработок. И еще. А что там японцы? Расскажите, если можете, как там у них дела? В научном плане, естественно

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(11:47:00 / 17-11-2014)

>Как же мы оторвали себе такой вкусный кусок науки? Кто так расщедрился? И кто башляет?


Исторически сложилось - наличие большого количества хороших специалистов термоядерной тематики позволило войти в проект с большим количеством науки. 

>И как обстоят дела с научным взаимообменом? 

А что вы под этим понимаете? Такая наука, в общем-то, полностью открыта, она публикуется в журналах. Наших соотечественников по этой тематике очень много работает во всех мировых центрах. 

>Ведь американны и европейсы проводят львиную часть инженерно-научных разработок. 

Конкретно в ИТЭР я бы ранжировал по инженерно-научному вкладу страны так: Евросоюз, Япония, Россия, США, Китай, Индия, Южная Корея. 


>А что там японцы? Расскажите, если можете, как там у них дела?

Японцы имеют вторую в мире по масштабам термоядерную программу (если сравнивать со всем Евросоюзом. Если как отдельную страну - то и первая), в ИТЭР их вклад - это сверхпроводники и половина тороидальных катушек, часть дивертора, часть гиротронов нагрева, часть высоковольтных источников, роботизированная система обслуживания для вакуумной камеры, ну и по мелочи. Кроме того, в Японии в Роккасе строится большая станция для облучения термоядерными нейтронами материалов, в рамках проекта DEMO.



 

Аватар пользователя cgi
cgi(4 года 10 месяцев)(08:17:00 / 17-11-2014)

Спасибо за статью - было очень увлекательно.

Тут появилась довольно большая дискуссия о том взлетит все это чудо или нет...

Мне вот кажется что если бы в прошлом веке было обсуждение ядерной энергетики - ситуация была бы в чем-то похожа...

Хочу обратить внимание на то, что как уже говорил автор - задача сложна с инженерной точки зрения, а это значит, что вопрос релаизации следующего этапа будет решаться большим количеством специалистов по различным направлениям:

- одни делают новый тугоплавкий сплав для мишени... или придумывают более эффективную конструкцию для распределения тепла

- другие разработают более совершенную роботизированную систему управления...

- другие изобретут новые высокотемпературные сверхроводники, которые позволят поднять напряженность внутреннего магнитного поля...

и т.д.

Это сложный путь по которому нужно пройти, чтобы сверху можно было сбросить веревку, по которой влезть на вершину второй раз будет заметно проще...

У меня возник вопрос в части роботизированной системы - кто ее делает и что это такое - судя по ставящимся перед ней задачам - очень важная часть работы ITER.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 6 месяцев)(11:57:19 / 17-11-2014)

>У меня возник вопрос в части роботизированной системы - кто ее делает и что это такое - судя по ставящимся перед ней задачам - очень важная часть работы ITER.

Да, это одна из инженерных вершин ИТЭР. Наверное про нее надо писать отдельный пост, но вкратце:


Поскольку внутренности токамака Iter активируются термоядерными нейтронами, а обслуживать там есть много чего, то введен принцип роботизированной замены бланкета, дивертора, вставок и ячеек портов. Кроме того, отдельные телеуправляемые роботы будут заниматься обслуживанием системы инжекторов нейтральных атомов. Всего получается 4 системы - дивертор, бланкет, NBI обслуживание и система доставки всего этого в помещение горячих камер, где можно уже отмывать, ремонтировать, чинить и т.п. 

Вот хороший ролик, показывающий работу системы автоматической доставки и развертывание системы обслуживания бланкета внутри вакуумной камеры.

 


Вот еще ролик, показывающий софт для оптимизации движения транспорта, который обслуживает порты (cask'ов)

Аватар пользователя cgi
cgi(4 года 10 месяцев)(12:05:47 / 17-11-2014)

Спасибо за инфомрацию.

Да, отдельная статья п оэтому поводу была бы кстати!

Аватар пользователя cgi
cgi(4 года 10 месяцев)(12:08:10 / 17-11-2014)

Спасибо за инфомрацию.

Да, отдельная статья п оэтому поводу была бы кстати!

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...