Состоят такие системы из источника термоядерных нейтронов и активной зоны (так называемого бланкета), в которой протекает деление тяжелых ядер. Топливом служит смесь тория и оружейного плутония. Торий, по словам ученых, сам по себе не может быть источником энергии, зато из него образуется уран-233, накопление которого в активной зоне увеличивает длительность топливного цикла. Замена торием урана-238, применяющегося в обычных реакторах деления, позволяет резко снизить объем радиоактивных отходов.
В отличие от реакторов деления, управление которыми основано на использовании поглотителей нейтронов, состояние бланкета гибридной системы регулируется, напротив, добавкой нейтронов из термоядерного источника. В проекте ученых ТПУ им служит газодинамическая магнитная ловушка, в которой дейтерий и тритий удерживаются в состоянии высокотемпературной плазмы.
В плазме ионы дейтерия и трития, сталкиваясь друг с другом, объединяются в ядра гелия с выделением высокоэнергетических нейтронов. Те поступают из вакуумной камеры в бланкет в импульсном режиме, поддерживая деление тяжелых ядер, которое и дает основную энергию. Ключевое отличие гибридной системы в том, что ядерный материал находится не в строго критическом состоянии, как в традиционном реакторе, а в состоянии, близком к критическому, что исключает возможность развития неконтролируемой цепной реакции",
— объяснил доцент отделения ядерно-топливного цикла ТПУ Сергей Беденко.
По словам ученых, энергия, выделяемая при делении, отводится гелиевым теплоносителем. Разогретый до примерно 730 градусов Цельсия гелий при подключении газотурбинной установки и электрогенератора можно использовать для производства не только электроэнергии, но и водорода методом паровой конверсии метана.
Разрабатываемый гибридный реактор будет отличаться компактными размерами, мощностью около 60-100 мегаватт и способностью работать без перезагрузки топлива более восьми лет. По мнению ученых, его можно применять в труднодоступных регионах и получать электроэнергию, тепло и экологически чистое водородное топливо.
Газодинамическая магнитная ловушка, отмечают авторы исследования, позволяет удерживать высокотемпературную плазму значительно дольше других существующих систем. Это поможет лучше исследовать как процесс термоядерного синтеза, так и работу различных элементов реактора в условиях жесткого нейтронного облучения. Все это должно существенно ускорить развитие термоядерной энергетики, подчеркивают ученые.
В ходе проведенных исследований мы определили оптимальные параметры термоядерного источника нейтронов для постоянного поддержания бланкета гибридной системы в контролируемом околокритическом состоянии, а также изучили эффект "волны делений ядер", возникающей после однократного импульса термоядерного горения",
— рассказал Сергей Беденко.
Концепцию ториевого гибридного реактора предложил в 2019 году коллектив ученых Томского политехнического университета, Всероссийского научно-исследовательского института технической физики имени академика Е. И. Забабахина и Института ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения РАН. Исследования проводятся в рамках гранта Российского фонда фундаментальных исследований.
Комментарии
Для этого уже нужно иметь готовое технологическое решение. А рассчитывать надёжность, например, современного дизельного агрегата на основе опытного стенда Р. Дизеля, на мой личный взгляд, как-то неправильно. Пока что генератор нейтронов находится как раз в состоянии экспериментальной установки.
Проблема с нейтронами , а с протонами ее нет , поэтому вариант Острецова лучше.
Ну и где он? Сколько объектов действует?
С протонами масса других проблем.
Уверен, товарищ Острецов их все заборол. Но враги не спят. Мешают.
Может, и не все? У него времени не хватает - с врагами борется.
Это тактика такая. Пока он борется, они не спят. Он возьмёт их измором.
Можете как угодно относится к Острецову , но то что предлагается либо бред , либо хитрый , кривой заход к проработке его же идеи. Термоядерные нейтроны имеют определенный (характерный) энергетический спектр , не совсем (а точнее совсем не) подходящий для реакции захвата, и одну характерную особенность - они изотропны . И че с этим делать ? Замедлять умеем , а вот разворачивать -нет, и каков полезный выхлоп , камрады ? Изучайте физику .вашу мать. Что касается почему нет установок Острецова . Наука ,а в особенности физика -- это способ удовлетворить собственное любопытсво за государственный счет(как говорил Мигдал ) и среда эта прожидовлена более чем Иерусалим, в кругах принятия решений -банка с пауками . Думайте сами , решайте сами .... Нам , сирым , читался коротенкий спецкурс ОТС ( пол-года ) НА Э-8 , кривым боком это относилось к специальности
Зато замечательно подходящий для деления. В чём и состоит цель установки.
Ча-аго? :) Вы слово "изотропный" как понимаете? Тут это джолжно значить "летят во все стороны", что ли? Ну да, так и что? Как будто их при делении ядра можно направлять.
Давно уже. Советую Вам тоже как-нить попробовать.
Цель установки не реакция деления , а реакция синтеза U233 , изотропность - это , ТМ изотропность , как штаны , что во все стороны равны , телесный угол бланкета на установке должен быть весьма велик , ибо КПД реакции трансмутации тория от оного напрямую зависит (буквально--прямо пропорциональна) , Реактор строго подкритичен , иначе зачем городить. Найдите отличия от схемы Острецова.У него кстати, подкритичный реактор - на оси ускорителя и все нейтроны в огород
В гибридном реакторе именно деление в бланкете - цель.
Бланкет окружает всю установку.
Отличий много, но главное в том, что у Острецова - бредятина, а это - вполне может заработать с пользой. Проблема гипотетических электроядерных подкритичных реакторов - запредельно высокая стоимость нейтронов, как по деньгам, так и по энергии.
Открытая ловушка производит нейтроны (причём, достаточно быстрые) дёшево по деньгам и бесплатно по энергии.
Предлагаю Вам добровольно бросить наркотики, либо они бросят Вас. Идее в обед 100 лет в силу её очевидности. И первый ядерный реактор сделали бы именно так, имей разработчики достаточно мощный источник нейтронов. А за неимением такового пришлось заморачиваться с использованием вторичных нейтронов от деления урана. Что в силу нелинейности несколько сложнее.
И что с того? Вам это каким боком мешает, коли Вы заявляете сами, что спектр можно подправить? Вам чего-то не хватает догадаться, что источник можно со всех направлений окружить реактором? Возможно Вам самому стоит физику освежить, ну и там геометрию, Вашу мать?
Чтоб узнать нужно сделать рабочий стенд и измерить. Я полагаю, это способ для вменяемых исследователей, не так ли?
Вы пытаетесь афоризмами прикрыть отсутствие результата?
Простите что вмешиваюсь в диспут, но ваш вопрос подразумевает, что вы располагаете какой-то информацией:
Было что-то такое, что должно было принести результат?
Вопрос в том , что камрады имеют на Острецова даже не зуб , а вставную челюсть , считают его вроде деревенского дурачка от физики , любопытно почему и чем обосновано такое ( кроме зеркала по утрам)
Кто, например? Попытки выяснить какую-либо суть достижений трактуются как "иметь зуб" - так то не проблема камрадов.
Я только пытаюсь выяснить. Слов много, а вот фактические результаты, я не в курсе.
Видите ли, ваша формулировка про "отсутствие результата" предполагает некое вложение средств, усилий, которые не принесли результата в ответ на вложение. Я потому и спрашиваю - известны ли вам примеры таких усилий? Ваш оппонент, как мне кажется, исходит из того, что их никто на тратил - кроме самого Острецова. Но он (Острецов) не обладает для этого достаточными возможностями.
Конечно, например, тут он исписал горы букв. Насколько я помню, даже ВВП лез советовать. Какие-никакие, а усилия. А вот на тематическом фронте я и сам хотел бы узнать что-либо, кроме громких заявлений.
То есть, что мог, он предпринял.
И вы, так понял, не собирались обвинить его в том, что он построил демонстратор, который не работает.
Ок.
В некотором смысле "демонстратор" у него был - эксперимент по облучению минеши (весьма недешёвый, кстати). И на этом всё и закончилось. Ну, в смысле, для всех, кроме самого Острецова.
В некотором?
В некотором.
Никто ж не давал ему денег на ускоритель, на электростанцию, чтоб после траты десятков или сотен миллиардов кто-то развёл руками "ну, не заработало".
Просто облучили мишень на имеющемся ускорителе. Сделали выводы.
Я вышел из темы всвязи с возрастом собеседников - либо впадение в детство, либо выпадение , хрен не слаще редьки. Острый острецовизм , осложненный ЧСЗ
Обвинения - удел прокуратуры. Я же скромно претендую лишь на какой-либо практически измеримый результат. Демонстратор это отлично, ждём демонстраций.
Тут на ресурсе у каждого пятого есть демонстратор, да только практической пользы от того маловато.
Тем что Тория навалом в отличие от Урана-238.
На ближайшие несколько сотен лет хватит и урана.
Скорее, тысяч.
Даже прямо на "складах" (в хвостохранилищах) сейчас около 6М тонн отвального урана, это примерно 600 000 ГВт*лет.
В хвостохранилищах обеднённый уран со всяким радиоактивным говном намешанный, хуже природного в разы. К тому же, использовать 100% урана-235 даже теоретически невозможно. И мощность электростанций - 2000 ГВт и растёт. В итоге 300 лет - теоретический максимум, а практический - хорошо, если 100. А ещё уран-235 надо сохранить для звездолётов, иначе все останемся здесь навсегда и сдохнем.
? С чем это он "намешаный"? Он и есть природный, без 235-го.
Да я даже не про 238, а банального 235 хватит. Особенно, если добывать хвосты из ОЯТ.
Приятно смотреть, когда люди созидают.
А водород точно нужен? Там где много метана - не особо нужен термояд. ИМХО
Водород может быть просто отходом при получении углеродных нанототрубок из углеводородного сырья
Ну не выкидывать же его, как в своё время выкидывали бензин - отходы от производства из нефти керосина и других полезных нефтепродуктов.
А вот нанотрубки в массовом количестве могут быть весьма полезны в том же бетоне и т. д. и т. п.
получении технического углерода, то есть банальной сажи. Только его стараются не хранить, а сразу же утилизмровать.
Ага. Водородом, ежели чё, любые (почти) чистые (или смеси/сплавы) металлы получать можно!
И удобно типа.
А оставшийся из метана углерод - в нанотрубки и прочие ништяки.
Более того, рядом с реактором нечто адово взрывоопасное образуется
Похоже, это чисто научная штука пока.
Ядерные реакторы у нас и так работают, а здесь для его работы надо еще термоядерный присобачить.
Будет ли это экономней классического варианта?..
Его еще сделать надо какой нужен для этого .
Можно уже не делать, над "колонками" уже поржали, всем спасибо, все свободны.
Так пишут, как будто удержание сливающихся вместе дейтерия и трития в газодинамической магнитной ловушке сколь угодно долго это уже решённый вопрос. Коли так - это уже и есть термоядерный реактор, ничего поверх городить не надо, снимай излишки энергии с него и отправляй греть воду для генераторов. Концепт конечно хорошо, но он основан на том, что освоят через десятилетия.
Хотя в принципе, сейчас небольшие токомаки держат термоядерную реакцию десятки и сотни секунд. Видимо смысл задумки в том, чтобы не пытаться снять полезное тепло с термоядерной части, она пусть будет энергоубыточной, но направить нейтроны на что-то, что само делиться не будет и снимать тепло уже с этой части, пытаясь вывести всю систему в плюс по выработке энергии. В таком виде в принципе система ближе к реализации чем просто термоядерный реактор
Может наоборот, в такой гибридной конструкции и не надо удерживать в ловушке для управляемой термоядерной реакции.
Пусть улетают и работают в ядерной реакторе. Неуправляемая термоядерная реакция была освоена давно - в водородной бомбе. Потом убили десятилетия на то, чтобы добиться управляемой энергетически выгодной. Сахаров вообще предлагал добывать энергию серией неуправляемых термоядерных взрывов - такой проект тоже есть
Здесь же, как мне кажется, более компактное исполнение той же идеи - утилизации энергии неуправляемого синтеза.
Получать-то можно, вопрос, как отвести и утилизировать с приемлемым КПД за такое короткое время.
Как только атомы улетели=унесли с собой энергию = плазма остыла = реакция синтеза остановилась. Поэтому то и мучаются с удержанием на месте плазмы.
Так мы же можем плазму снова нагреть.
Проблема в балансе. Чего больше. Выделяемой энергии. Или на подогрев + удержание. Основные проблемы сейчас с удержанием. А если только подогревать (запускать синтез) какими-то импульсами, но не удерживать - утилизировать как тут превращением тория во что-то более полезное. Может тогда да, энергии на запуск будет тратиться больше, чем будет выделяться тепловой энергии. Но полезные эффекты (8 лет до перезагрузки) перевесят в общем расчете.
В водородной бомбе что нужно, чтобы запустить термоядерный синтез? Плазму на месте там точно не удерживают.
Снова нагреть = не получится сделать всю систему энергоэффективный. Что удастся в реакторе деления наработать будет уходить на это постоянное нагревание.
превращать реакторы в термоядерные бонбы неконтролируемого синтеза? Та ещё идея
.. начинаем новый цикл.
Я так понял термоядерная часть будет работать в импульсном режиме. А энергию снимаем с ядерной.
Именно так.
Что такое цепная реакция помните?
При достижении критмассы начинается цепная реакция.
Но цепную реакцию можно начать и БЕЗ достижения критмассы)
Для этого ядерное топливо надо начать облучать внешним источником нейтронов. И не важно откуда вы эти нейтроны возьмете. Из ускорителя, из токомака или откуда еще.
Судя по всему, как раз таки цепную реакцию не хотят, она освоена давно и работает итак во всех реакторах. Хотят деление без цепной реакции, контролируемое потоком нейтронов из реактора синтеза. Остановил облучение нейтронами- распад прекратился, просто и безопасно. Теперь вопрос как эти нейтроны получать в товарных количествах. Только поддержанием реакции синтеза
Термоядерная часть должна работать в стационарном режиме. В импульсном установка никогда не окупится.
Но работать-то будет)
Страницы