Накануне Нового года на АШ спонтанно возникло несколько дискуссий о нашем будущем - молчание Вселенной, конечность доступной энергии на Земле, что будет с разумом на Земле (https://aftershock.news/?q=node/716127, https://aftershock.news/?q=node/716249). Как водится, доминировали мрачные прогнозы, но читать комментарии на АШ часто не менее интересно, чем посты. В качестве светлой возможности, все же Новый год, новые фотографии с главной стройки первой половины 21 века.
Новые снимки, представленные ITER, дают представление о том, как продвигается постройка крупнейшего термоядерного реактора на планете
ITER, Международный экспериментальный термоядерный реактор, является самым большим проектом человечества в области энергетики. Если все пойдет по плану, то в конце 2025 года внутри его вакуумной камеры зажжется первая плазма и в течение следующих двух десятилетий на примере ITER будет отработана технология термоядерного синтеза. Установки, использующие дейтерий из простой воды и тритий, получаемый из лития, смогут в XXI столетии избавить мир от необходимости использовать и углеводороды, и уран с его опасными продуктами деления.
ITER Organization, http://www.iter.org/
Общий вид на строительную площадку. Все здания построены на едином фундаменте длиной свыше 400 метров. Сооружение фундамента заняло несколько лет.
ITER Organization, http://www.iter.org/
То же место неделей раньше и при дневном свете. Слева — здание реактора (под него рассчитана круглая конструкция), справа — здания, где разместят вспомогательное оборудование.
ITER Organization, http://www.iter.org/
Под реактор уже готова цилиндрическая шахта, чьи бетонные стенки будут поглощать возникающее при работе нейтронное излучение. Однако высокоактивных отходов термоядерный реактор производить не будет, и это одно из его основных достоинств.
ITER Organization, http://www.iter.org/
Вспомогательные здания уже готовы на 70 процентов. Под строительной площадкой проложено множество тоннелей (обратите внимание на траншеи), однако основные коммуникации, электрические кабели и трубы пройдут над поверхностью. Строительная площадка с реактором находится за спиной фотографа.
ITER Organization, http://www.iter.org/
Корпус реактора собирается из деталей массой в сотни тонн. Для того чтобы поднять и установить их с высокой точностью, на стройплощадке смонтированы специальные механизмы.
ITER Organization, http://www.iter.org/
Система с гидравлическим приводом для перемещения частей реактора в процессе сборки сама по себе представляет уникальный инструмент массой 800 тонн.
ITER Organization, http://www.iter.org/
Проходы к реактору перекрываются мощными дверями, которые начали устанавливать уже сейчас. Всего таких дверей будет 46.
ITER Organization, http://www.iter.org/
Навесить дверь на петли и выровнять ее так, чтобы не было перекоса при открывании — в случае с ITER эта задача решается при помощи специальных манипуляторов.
ITER Organization, http://www.iter.org/
Сборка криостата — камеры, в которой будут располагаться работающие при сверхнизкой температуре магниты реактора. Магнитное поле сворачивает плазму в бублик и позволяет подвесить раскаленное до миллионов градусов вещество так, чтобы оно не касалось стенок. Весной 2019 года предполагается начать монтаж криостата, а пока все работы ведутся в отдельном цехе.
ITER Organization, http://www.iter.org/
Монтажные работы ведутся и в здании, где располагаются все насосы и гидравлическое оборудование. Несмотря на то что насосную станцию редко рассматривают как самостоятельное сооружение, она играет ключевую роль в работе ITER.
ITER Organization, http://www.iter.org/
Будь ITER промышленным реактором, вырабатываемое плазмой тепло (по расчетам, установка наконец-то позволит дать больше энергии, чем потребуется для работы) шло бы на производство пара для турбин. Но в случае с исследовательским проектом это непрактично, поэтому тепло просто уйдет в атмосферу. Сооружение здания под систему охлаждения уже началось.
ITER Organization, http://www.iter.org/
Резервуар для горячей воды. Во время работы реактора эти помещения будут заполнены водой с температурой до 65 ℃.
ITER Organization, http://www.iter.org/
Одно из помещений, уже готовое к установке оборудования.
ITER Organization, http://www.iter.org/
Подходящие к реактору трубопроводы и кабели будут проложены внутри специальных труб, часть из которых — те, что расположены в самом низу здания, — уже начали устанавливать на место.
ITER Organization, http://www.iter.org/
Типичная картина для стройплощадки: привезли очередной негабаритный груз. На этот раз что-то из электрооборудования.
ITER Organization, http://www.iter.org/
Аспиранты делают селфи на фоне стройки.
ITER Organization, http://www.iter.org/
Так выглядела шахта для реактора в сентябре 2018 года, когда ее еще не закрыли временной крышей.
Комментарии
Вот это спектакль, аж до 75-го года, а там «заработает» реактор.
Есть такая проблема. И началась она еще в 60-е годы 20 века. Но в перспективе столетий, других принципиальных решений производства энергии не видно.
А ни каких проблем с производством энергии ни сейчас не через 100 лет не наблюдается, всех кого надо этот нефтегазовый мирок с вкраплениями атома и ВИЭ полностью устраивает и будет и дальше их радовать не одно столетие.
Это понятно. Жители Африки сами хотят использовать в сотни раз меньше квт час на душу. Пусть глупые другие потребляют. Энергии-то всюду полно, бери - не хочу.
А кто им мешает вперёд добывайте энергию, хватит на всех ещё и останется.
Конечно. Иначе бы развивали науку и строили электростанции. Занимались бы развитием, а не деградировали.
Но они САМИ ХОТЯТ жить как животные.
Кто мы такие чтобы им мешать?
Советский союз пытался там чего-то делать, но как только прекратил существование, они все вместе под дружное улюлюкание разхерачили все построенное, скатились в каменный век и с упоением режут друг друга.
Не потому что мы, белые люди их заставляем, а потому что вот это их состояние - полностью соответствует их умственному развитию. Да это не толерантно. Но это истина
Хромой Шайтан, понятно почему на АШ, а не на австрийском ресурсе. Там и постучаться могут?
У вас есть знакомые афроамериканцы? У меня - да
Вот какое отношение в России к такжикам? Не сильно оно отличается толерантностью, да?
А теперь представьте что Таджикистан - это на самом деле очень развитая цивилизация, по сравнению с большинством африканских стран. Нравится вам это или нет, мне без разницы.
От вашего желания уровнять всех людей, объективная реальность не изменится
Не все, только основное здание токамака (здание #11), диагностическое (#14) и тритиевый комплекс (#74).
Вот они же в общем фундаменте
В области крыши (где ездят краны) главное здание стыкуется без стен со зданием #13, где мотают большие катушки полоидального поля PF2-PF5 (PF1 мотают в Питере, на Средненевском заводе, PF6 - в Китае). Как видите, там еще зданий овердофига со своими фундаментами
Это называется биоэкран (bioshield). У вас на последнем снимке хорошо видно на дне опорное кольцо, на котором соберут криостат
Биоэкран - бетонный цилиндр с отверстиями (портами), где будет гигантское количество всякой диагностической аппаратуры. Эта диагностика плазмы - существенная часть цены ITER. В промышленных реакторах с этим будет попроще, хотя размеры их и вырастут.
Функциональными портами являются четыре маленьких отверстия на уровне L1 (в среднем ряду, хорошо у вас видны, хоть одно и закрыто краном) для нагревных инжекторов. Они или подобные в промреакторах будут обязательно. Остальные - сильно урежут.
А полетит? Или опять какой-нибудь коэффициентик не учтут? Что-то я ясно помню победные статьи в ЮТе и ТМ, что Токамак энергию даст если не в этом году так в следующем.(70-е ежели что).
Вы представляете себе как тяжело 50 лет тянуть кота за хвост, создавать вид бурной деятельности и научно- исследовательской работы но люди стали спрашивать где результат так что пришлось строить декорации лет на 50 ещё хватит.
Вот это - по-настоящему зеленая энергетика.
Поэтому, несмотря ни на что, желаю им удачи.
Но не возобновляемая...поэтому зелёные фашисты не поддежат.
Ну мне как-то с прибором на зеленых хипсторов, я за экологию.
Да, оно, конечно, невозобновляемое... Но так и солнце, которое на тех же принципах, когда-то погаснет.
А пока... Оно светит, и тяжелой воды в океанах - на очень разумный срок хватит.
Слишком монументально и дорого, чтобы стать массовым. А если нет массовости, и себестоимость продукта непомерно высока, то возникает вопрос - зачем? И это при условии, что вообще будет работать.
Было бы неплохо, если бы кто-нибудь грамотный вкратце обрисовал (или напомнил), как обстоят дела в обычной ядерной энергетике. Я не специалист, и не собираю новости о тех делах, но вроде бы вспоминается, что там есть успехи.
Ничего монументального здесь нет, обычная железобетонная стройка коих сотни по всему миру.
Разве там проблемы в бетоне?
Проблемы, конечно, в создании конфигурации магнитного поля, которое бы стабильно долго удерживало плазму при температуре ~ 10 млн градусов. А бетон - это стенки, фундамент.
Там вообще нет никаких проблем.
Хренассе)
Проблем там - выше крыши!
И это на экспериментальном реакторе...
https://tnenergy.livejournal.com/tag/ИТЭР
Вроде росатом допиливает последние испытания и инфраструктуру для замыкания ядерного цикла, что позволит использовать имеющиеся запасы урана(в том числе еще не добытые) раз в 10 дольше/эффективнее. Экспериментальный реактор для этой технологии (бн800) работает... промышленный предсерийник (бн1200) есть в чертежах - я так понял, его не строят только потому, что сначала хотят глянуть на теоретически более эффективный реактор на свинце, но у него еще не построен действующий прототип - может не зайдет. Может есть какие наипоследнейшие новости - не в курсе.
Ну вот изобрел тоталитарный ватниковский Росатом технологию производства и обогащения изотопа никеля 63. Он даёт мягкое бета излучение при распаде, относительно безвреден. Из него можно делать атомные батарейки габаритами втрое меньше литий ионных и со сроком службы лет в 50. Оцени перспективы.
У таких батареек мощность маленькая будет - область применения не массовая. Ток маленький. Применять для космических аппаратов? Непонятно, чем лучше более мощных устройств. Не знаю, может быть в медицине, если ядерная батарейка безопасна.
У одной батарейки может быть. Но масштабировать жеж можно до нужной мощности, благо размеры миниатюрные.
Хотя - болтун находка для шпиона) так что стоит промолчать о выводах)
По телевизору год назад (примерно) смотрел про эти батарейки. Но, сейчас что-то ничего про них не слышно. Хотя я специально и не искал. Какие-то наработки видимо есть.
На АШ посмотрите
https://aftershock.news/?q=node/711465&full
https://aftershock.news/?q=node/314419&full
https://aftershock.news/?q=node/377789&full
Термояд. Ностальжи. 1970 год. Мы, второкурсники физфака решаем задачи на движение электрона в магнитной линзе... И узнаём слово "токомак" и историю, как наши физики в Лондоне взяли да рассказал всему миру о своих успехах в области термояда. Рассекретили. И вот опять, вот-вот и запустят. А я уже на пенсии. Тогда запустить его не получалось из-за возникавших неустойчивостей. И тогда говорили, что была бы установка побольше...
Именно.
Я беседовал с ребятами, которые исследователи по этой теме.
Они уперлись именно в то, что процесс не масштабируется (пока) вниз. То есть сделать РАБОТАЮЩИЙ ТР размером с луну - хоть сейчас возможно (ну, кроме стоимости). Или, хотя бы, размером с Москву. Причем вырабатывать он будет достаточно для того, чтобы остальную энергетику вообще закрыть, причем во всем мире.
Не претендую на научную истину, просто делюсь мнением.
Тоже считаю, что эта идея реализуема в размерах от километра и больше. Но на Земле такое не построить. Только в невесомости.
Для управляемого термоядерного синтеза два ключевых параметра - температура и время удержания, на плоскости этих двух параметров и показывают положение нового устройства.
Маленькие токамаки (метровые) сильно придвинулись к области "долгого горения". Поэтому и начали делать большой - расчеты показывают, что заходим в нужную область. По температуре он даже не рекордсмен. Главное долго обеспечивает рабочий режим.
Картинки несколько старые, но ситуация понятна.
не могли бы расшифровать чуток кароинки и выводы?
Желтая закраска и далее красная - области где начинается самоподдерживающийся синтез. Для него нужна высокая температура, грубо 100 млн, чтобы преодолеть кулоновский барьер, и относительно высокая плотность плазмы. В ядре Солнца температура ниже, но там и плотность выше.
В этой области и должны работать промышленные реакции. ITER по расчетам попадает туда. Эффективность устройств по технологии токамак 40 лет растут по экспоненциальному закону, грубо говоря утраиваясь каждые 2 года. Кстати, в последние лет 10 видим (если продлить до 2018), что рост замедлился. Это понятно, никто не вкладывается в новые токамаки, когда строиться такой гигант.
спасибо!
а в чём она измеряется?
и что по горизонтальной оси первого графика?
По горизонтальной оси - $n \tau_E$ (концентрация плазмы умножить на так называемое время удержания), иногда на такого рода плоскости используют тройное ядерное удержание = перемножают плотность, время удержания и температуру. Числа другие, но смысл сохраняется. Q - эффективность реактора = отношение энергии термоядерного синтеза к затраченной энергии на нагревание.
Вертикальная шкала (эффективность) - это какой-то синтетический параметр, который содержит время удержания. Все эти (и куча других похожих) параметров размерны, но никто не заморачивается размерность писать (даже в статьях), кто в теме тот знает.
Температуру и плотность увеличить - это техническая задача. А вот время удержания для токамака - это все еще фундаментальная физика из-за кучи (их там сотни насчитывают) плазменных неустойчивостей, которые нужно побороть.
низкий поклон!
картинки с инглишь вики?
Не знаю.
Посмотрите на АШ
https://aftershock.news/?q=node/28447
Основная проблема здесь не в неустойчивостях, а в термодинамике. Плазма при Т ~ n^1/3 становиться "radiation dominated" (этот термин ввёл Зельдович). То есть, она перестаёт грется и вся энергия (на нагрев) уходит в излучение как в солнечной короне (10^6 K всего). В JET'е эту проблему пытаюся решить разгоном частиц электромагнитным полем. То есть, JET - это ещё и ускоритель, но сильно испорченный, и плохой реактор, который "жрёт в три горла".
Ну. За эти годы в мире потрачены десятки миллиардов $$$ на проработку темы. Написаны сотни монографий, десятки тысяч статей, сотни наград, званий, проведено сотни симпозиумов с икрой и коньяком. А у вас что?
Да, маштабный проект. Покруче Stonehenge'а будет. Что историки через тысячу лет будут думать? Культовое сооружение предназначенное для деньгоприношения.
Годный срач. Ахтунг - пахнет трольчатиной! Автор, нет ли в обсуждении упырей? Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за день.
Уже научились держать плазму? Что-то не слышал.
Больше похоже на обыкновенный попил.
popilus ordinarum-так научней
Как потомок римского легионера, я все же поправлю вашу латынь, если не возражаете.
Popilus vulgaris
Видимо что бы запустить промышленный термояд, необходимо создать что-то такое, что должно быть соизмеримо с Солнцем, потому как "процесс должен осуществляться на основе известных физических законов и саморегулироваться естественными отрицательными обратными связями". Внутри Солнца для реализации на таких принципах термояда есть все условия - гравитация, температура и водород (много водорода, не только как горючего для синтеза, но и как преобразователя квантов с высокой энергией в кванты с низкой энергией , а так же тепло). Создать такие условия в экспериментальной земной установке, обеспечивающей проведение само-поддерживающейся термоядерной реакции, человечество в обозримом будущем не сможет.
Термоядерная реакция идет, и не в виде взрыва. По миру работает много десятков устройств. Масштабируемость токамаков экспериментально доказана в пределах нескольких порядков по ключевым параметрам, в частности, времени удержания плазмы.
Кто же возражает, что в мире существуют десятки устройств на которых пытаются воспроизвести термоядерный синтез, а масштабируемость токамаков доказана. Но теоретические доказательства не делают данный вид техники пригодным к получению энергии в промышленных масштабах в настоящее время. Ну а если в обосновании этого вида техники так и останутся только доказательства масштабируемости токамаков, то термоядерный синтез мы так и будем наблюдать как сейчас, только смотря на Солнце.
Не доросли ещё ни технологии, ни теоретическая база, для реализации термояда в земных условиях.
Шикарная синекура.
Страницы