Термояду.нет  
19 Апрель 2021, 11:11:25 *
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Войти
Новости: Большинство функций форума доступны только после регистрации
 
   Начало   Помощь Поиск Войти Регистрация  
Страниц: 1 ... 6 7 [8] 9 10 ... 13
  Печать  
Автор Тема: Предмет обсуждения  (Прочитано 233374 раз)
Альбина Денисова
-
*
Сообщений: 1

Мисс из Страны чудес


Просмотр профиля WWW
« Ответ #105 : 04 Июнь 2016, 12:39:26 »

Valia, я совершенно осознанно упомянул о Луне именно в этом разделе
форума. И вот в связи с чем.

1).  Не было высадки американских астронавтов почти 40 лет тому назад на
Луну. Была лишь большая афера с целью «обогнать» в космосе СССР.
(Если интересно, можете посмотреть статью «Последний блеф Аполлона»
на сайте ufolog.ru).

Но истину об этом знают немногие, включая разработчиков посадочного
модуля, якобы доставлявшего астронавтов с корабля-матки «Аполлон» на
поверхность Луны и обратно: модуль в принципе не приспособлен для
этого.

2).  Не было успешных экспериментов на отечественных ТОКАМАКах, полностью
подтверждающих идею управляемого термоядерного синтеза.

Что касается отчетов, к которым нас постоянно отсылает tyz, то о них
можно сказать следующее.

Отчеты любые, а отчеты о НИИОКР в особенности не могут быть
объективными по определению: они, скорее, приложения к финансовому
отчету о расходовании средств (в данном случае, применительно к
термояду – о расходовании бюджетных средств), чем беспристрастный
показатель истинного состояния дел.

Объективными могут быть только выводы независимой комиссии!

Да бросьте Вы уже эти глупости Улыбающийся
Записан

Консультирую по постройке коттеджа из газосиликата тут.
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2076


Просмотр профиля
« Ответ #106 : 25 Июнь 2016, 06:34:11 »

CША достигли прогресса в инерциальном управляемом термоядерном синтезе

Физики из Ливерморской национальной лаборатории в США в январе 2016 года сообщили о прогрессе в инерциальном управляемом термоядерном синтезе. При помощи новой технологии ученые сумели в четыре раза повысить эффективность подобных установок. Результаты исследований опубликованы в журнале Nature Physics, кратко о них проинформировали Ливерморская национальная лаборатория и Калифорнийский университет в Сан-Диего. О новых достижениях рассказывает «Лента.ру».

Человек давно пытается найти альтернативу углеводородным источникам энергии (углю, нефти и газу). Сжигание топлива загрязняет окружающую среду. Его запасы стремительно сокращаются. Выход из ситуации — зависимости от водных ресурсов, а также климата и погоды, — создание термоядерных электростанций. Для этого необходимо добиться управляемости реакций термоядерного синтеза, при которых выделяется необходимая человеку энергия.

В термоядерных реакторах тяжелые элементы синтезируются из легких (образование гелия в результате слияния дейтерия и трития). Обычные (ядерные) реакторы, наоборот, работают на распаде тяжелых ядер на более легкие. Но для синтеза необходимо разогреть водородную плазму до термоядерных температур (примерно таких, как в ядре Солнца, — сто миллионов градусов Цельсия и более) и удерживать ее в равновесном состоянии до возникновения самоподдерживающейся реакции.

Работы ведутся по двум перспективным направлениям. Первое связано с возможностью удержания разогретой плазмы при помощи магнитного поля. К подобного рода реакторам относятся токамак (тороидальная камера с магнитными катушками) и стелларатор. В токамаке по плазме в форме тороидального шнура пропускают электрический ток, в стеллараторе магнитное поле наводится внешними катушками.

Строящийся на территории Франции ИТЭР (Международный экспериментальный термоядерный реактор) относится к токамакам, а запущенный в декабре 2015 года в Германии Wendelstein 7-X — к стеллараторам.

Второе перспективное направление управляемого термоядерного синтеза связано с лазерами. Физики предлагают при помощи лазерного излучения быстро нагреть и сжать до необходимых температур и плотностей вещество, чтобы оно, будучи в состоянии инерционно удерживаемой плазмы, обеспечило протекание термоядерной реакции...
Если NIF сможет когда-то зажечь плазму

Jun. 21st, 2016 at 11:38 PM

Интересные слова появились в недавно опубликованном плане действий американского NNSA по инцерциальному термояду до 2020 года. NNSA - это National Nuclear Security Administration, агенство, занимающееся укреплением ядерного оружия США и ослаблением по всему остальному миру, как-то так. А NIF - national ignition facility - 192-пучковый лазер мощностью в несколько сот тераватт и энергией импульса 1,8 мегаджоуля для обжатия мишений, теоретически - прототип термоядерного реактора стоимостью 4 миллиарда долларов (что ставит его в мире термоядерных установок на второе место сразу за ИТЭР).

Почему теоретически, и в чем интересность слов, вынесенных в заголовок? Если вы загуглите national ignition facility - то увидите километры журналистких статей, рассказывающих о конкуренте токамакам и ИТЭР в частности - лазерному инерциальному термоядерному синтезу. Журналисты радосно объяснят вам, что в этом типе реакторов, которые <i>возможно</i> станут основой будущей термоядерной энергетики мишень обжимается лазерными лучами до такой степени, что в ней начинает идти термоядерная реакция, и идет, как в микротермоядерной бомбе - пока все не разлетится.

На самом деле вот это сходство с термоядерными боеприпасами и есть то, ради чего строят такие установки (они есть в США и во Франции - Laser Megajoule и строится в России). Разработчики термоядерных боеприпасов не зря обладают самым мощным парком суперкомьютеров в мире, но для этих суперкомпьютеров нужны библиотеки физических констант поведения вещества и излучения при давлениях и температурах, характерных для ЯО. Лазерный обжим мишеней способен дать это. Так, например, когда 1,5 года наза NIF вдруг переключился с мишеней из дейтерия и трития на мишени из плутония 241 никто не потрудился объяснить, за каким хреном для нужд термоядерной энергетики тратить миллионы долларов стреляя по плутонию? С т.з. вышеописанных военных задач причина такого поведения очевидна.

Но шлейф пиара новой энергетики от непонимающих журналистов завис надолго. Не так давно, когда NIF продемонстрировал scientific breakeven (т.е. в термоядерной энергии в мишени выделилось бы больше энергии, чем пошло на ее обжатие - 17 кДж против 10 кДж) некоторые попытались посчитать, когда же начнут строить ТЯЭС на базе лазерного УТС... и озадачились. На фоне энергии, которую тратит NIF на выстрел - 500 мегаджоулей, 17 кДж не выглядит прорывом, с его Q ~ 0.00003... у фузоров лучше! На фоне такого продление программы работы до 2020 года для некоторых стало сюрпризом.

С технической точки зрения NIF, кстати - крутая штука, вот например плазменные ячейки Поккельса, специальные плазменные фазовращатели, очень быстро переключающиеся из режима "отражает лазерный импульс" в режим "пропускает" - в NIF они заставляют импульс 4 раза пройти сквозь усиливающую среду, а потом переключаются и отправляют его в мишень.

Кстати, интересно, как получается эти 10 кДж в мишени против 500 в розетке. Лазеры выдают полезную мощность 1,8 мегаджоуля в виде ИК излучения, но мишень обжимает не лазерный свет, а рентген золотой капсулы вокруг мишени. На превращении света в рентген, и из-за геометрических и прочих факторов в мишень уходит совсем не много энергии. В свою очередь лазерам на выдачу 1,8 мегаджоулей нужно получить порядка 20 мегаджоулей от ламп-вспышек, а всего лазерная система высасывает порядка 50 МДж из розетки. Остальные 450 приходится на многочисленные вспомогательные системы, типа вакуумных или охлаждения, которые работают, увы, не только во время выстрела.

Самое забавное, что никто из реальных заказчиков и не парится. Изначальная задача NIF была показать 1,8 МДж термоядерной энергии, т.е. получить некий промежуточный breakeven и громко заявить о Q=1. Однако на подобном пути с точки зрения энергетики крест был поставлен еще в начале 80-х, когда стало очевидно, что развивающиеся в сжимающиейся мишени гидродинамические неустойчивости не дают достигнуть нужных плотностей и термператур - а термоядерное энергоделение зависит от достигаемых параметров аж в 8 степени.

Подводя итог этой коротенькой заметочке, хочется сказать, что когда в 2010 году на комплексе NIF начался запуск, большинство журналюг про него писали не иначе как "конкурент монструозного международного токамака", жалко, что ИТЭРу еще довольно далеко до демонстрации, кто тут настоящий термоядерный реактор.

http://tnenergy.livejournal.com/66009.html.

P.S. Отечественный аналог будет запущен в 2017 году:
http://www.atomic-energy.ru/news/2016/06/01/66362,
http://www.termoyadu.net/index.php?topic=6.msg2808#msg2808.

P.P.S. САРОВ (Нижегородская область), 2 авг — РИА Новости. Отдельные образцы лазерного оружия уже приняты на вооружение российской армии, заявил заместитель министра обороны России Юрий Борисов, выступая на торжественном мероприятии, посвященном 70-летию Российского федерального ядерного центра — Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ, Саров): http://ria.ru/defense_safety/20160802/1473432412.html.
« Последнее редактирование: 03 Август 2016, 06:10:48 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2076


Просмотр профиля
« Ответ #107 : 21 Июль 2016, 08:43:02 »

В стеллараторе Wendelstein 7-X получили водородную плазму

В Институте физики плазмы Общества имени Макса Планка (Грайфсвальд, Германия) 3 февраля в 17:25 по московскому времени был успешно проведен эксперимент, в ходе которого ученые запустили термоядерный реактор Wendelstein 7-X для получения плазмы. Это уже второй пуск реактора, первый состоялся 10 декабря 2015 года, тогда был осуществлен запуск с гелиевой плазмой. В декабре плазму удалось удержать в равновесном состоянии около 0,1 секунды.

Сейчас эксперимент также прошел удачно, хотя время, в течение которого плазму удерживали в стабильном состоянии, также невелико, и равно примерно 0,1 с. Специалисты надеются продержать плазму в стабильном состоянии около получаса — это конечная цель эксперимента.

Первый опыт был проведен с гелием, эксперимент прошел удачно. Так же удачно прошел и второй этап — удалось получить водородную плазму, проблем никаких не возникло. Плазму получали при помощи мощного СВЧ-импульса. По словам ученых, импульс такой мощности можно было бы получить, собрав вместе примерно 6000 микроволновок.

Wendelstein 7-X начали строить в 2005 году, а закончили сборку в 2014 году. После этого ученые готовили реактор к эксперименту, завершив приготовления только в конце 2015 года. Стоимость реализации проекта достигла $435 млн. Сейчас в мире уже построено два типа перспективных реакторов — это реактор типа токамак, и реактор типа стелларатор. По мнению некоторых специалистов, стелларатор — более перспективный тип реактора, поскольку плазму в стабильном состоянии удерживать здесь легче, чем в токамаке. Руководитель проекта Томас Клингер говорит, что стелларатор сложнее собрать, чем токамак, но им проще управлять. Правда, существует и ряд сложностей — например, охлаждение магнитов, которые используются для удержания плазмы в стабильном состоянии.

Главной деталью Wendelstein 7-X является большой тороид наружного диаметра 11 м. В нём вращающаяся плазма заключена в магнитном поле таким образом, чтобы не касаться стенок. Магнитное поле производится пятьюдесятью 3,5-метровыми неподвижными магнитными катушками. Другие 20 подвижных магнитов служат для целенаправленного воздействия на магнитное поле.

«Впечатляющие результаты, достигнутые на старте, это настоящее событие», — сообщил Дэвид Андерсон, один из участников проекта. Интересно, что далеко не все физики считают создание термоядерных реакторов перспективным делом. Некоторые высказывали мнение (и придерживаются его), согласно которому работа над термоядерными реакторами — это пустая трата денег. Средства требуются весьма значительные, а результата пока нет, хотя попытки построить термоядерный реактор продолжаются много лет.

Но несмотря на критику, немцы решили все же реализовать проект по созданию стелларатора, и продолжают делать все, чтобы достичь запланированных целей.

https://geektimes.ru/post/270402/, http://www.nanonewsnet.ru/news/2016/v-stellaratore-wendelstein-7-x-poluchili-vodorodnuyu-plazmu, http://tnenergy.livejournal.com/41354.html.

P.S. А вот китайские ученые продержали водородную плазму в стабильном состоянии 102 секунды: https://geektimes.ru/post/270492/.
В отличие от немцев, китайцы работают с реактором типа токамак, их система получила название Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST).
При этом они планируют достичь более значительных результатов — нагреть плазму до 100 млн градусов и продержать ее в стабильном состоянии около 17 минут. До постройки же коммерческой модели реактора, которая будет давать энергию, остается еще очень много времени, годы, говорят китайские специалисты.

P.P.S. Откуда пошли ноги термояда...
Шестьдесят лет назад у нас перестали строить паровозы и замахнулись на рукотворный термояд
http://www.rg.ru/2016/02/19/pochemu-ne-sbylis-prognozy-kurchatova-s-tribuny-sezda.html,
http://www.atomic-energy.ru/SMI/2016/02/24/63616.
Начата подготовка реактора Wendelstein 7-x stellarator к кардинальному прорыву в области термоядерного синтеза

Новый реактор термоядерного синтеза Wendelstein 7-x stellarator, известный как W7-X, является самым большим из существующих реакторов типа стеллатор. В его конструкции насчитывается 50 электромагнитов, уникальная структура которых была тщательно рассчитана на компьютере, при помощи которых шнур разогретой до сверхвысокой температуры плазмы удерживается внутри 16-метровой кольцевой камеры. Реализация данного проекта заняла почти два десятилетия, а его дальнейшее развитие должно обеспечить разработку ключевых технологий, которые сделают практически безграничную энергию термоядерного синтеза доступной всему человечеству.

После невероятно сложного процесса монтажа, который длился почти девять лет и потребовал более чем миллион человеко-часов труда, реактор W7-X был запущен в декабре прошлого года сотрудниками Института физики плазмы Макса Планка (Max Planck Institute for Plasma Physics, IPP) в Грифсвальде, Германия. Во время первого запуска гелий был нагрет до температуры порядка 1 миллиона градусов Цельсия, а уже в феврале этого года реактор W7-X произвел первую водородную плазму.

За все время работы реактора W7-X было произведено 2200 плазменных импульсов, время удержания плазмы при этом колебалось от секунды до рекордных шести секунд. Максимальная температура электронов в плазме достигала отметки в 100 миллионов градусов, а температура ионов составляла порядка 10 миллионов градусов. Нагрев плазмы до столь высокой температуры осуществлялся при помощи импульса микроволнового излучения, мощностью 4 мегаватта и длительностью около секунды.

    "Мы более чем удовлетворены результатами первых экспериментальных запусков" - рассказывает профессор Томас Клингер (Thomas Klinger), руководитель проекта, - "Результаты полностью соответствовали нашим ожиданиям и они вселяют в нас уверенность в успешную реализацию задуманных нами дальнейших идей".

Первый этап исследований при помощи реактора W7-X завершился в марте этого года. Сейчас реактор частично разобран для того, чтобы открыть доступ к внутренней части его камеры, и делается это с целью проведения необходимой модернизации. В рамках этой процедуры будет установлено 6200 графитовых плиток различной формы, которые послужат защитой стенкам камеры. Дополнительные десять плиток будут выступать в качестве элементов, управляющих плотностью плазменного шнура и удаляющих из топлива примеси различных химических элементов.

Сложность и количество запланированных работ означает, что процесс модернизации реактора будет завершен где-то только к середине 2017 года. Но после этого реактор W7-X будет способен производить импульсы для разогрева плазмы, мощностью 8 мегаватт, длящиеся до 10 секунд.

Очередная модернизация, в ходе которой реактор получит плитки из углеродного волокна с водяным охлаждением, что позволит поднять мощность импульсов до 10 мегаватт и работать реактору непрерывно в течение 30 минут. И именно на этом этапе ученые ожидают инициации первых стабильных реакций термоядерного синтеза, которые сдвинут энергетический баланс установки в положительную область.

http://www.atomic-energy.ru/news/2016/07/20/67655,
http://www.dailytechinfo.org/energy/8298-nachata-podgotovka-reaktora-wendelstein-7-x-stellarator-k-kardinalnomu-proryvu-v-oblasti-termoyadernogo-sinteza.html.
Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2076


Просмотр профиля
« Ответ #108 : 08 Август 2016, 17:39:02 »

Термоядерного синтеза нет в Природе и он невозможен, однако потуги по его осуществлению продолжаются...
Открытые ловушки 2016

Aug. 6th, 2016 at 7:48 PM

Завтра уезжаю на Open Systems 2016 - научную конференцию по открытым ловушкам.  Этот вариант термоядерного реактора в прошлом году стал очень горячей темой, поэтому возможность пообщаться с разработчиками мне кажется очень важной. Кроме того, попробую узнать и написать что-нибудь интересное про работающие ловушки ГДЛ, ГОЛ-3, про перспективное развитие - реактор ГДМЛ, про развитие установки Tri Alpha, протон-бор, инжекторы нейтрального луча и так далее и тому подобное. Надеюсь, что в итоге будет несколько впечатляющих постов...

http://tnenergy.livejournal.com/74230.html,
http://www.termoyadu.net/index.php?topic=6.msg2977#msg2977.

В дополнение.
Конференция проходит в Новосибирске с 8 по 12 августа (http://www.inp.nsk.su/conf/os2016/).
Вот, похоже, фрагменты одного из докладов на конференции:

НОВОСИБИРСК, 9 авг – РИА Новости. Ученые Института ядерной физики (ИЯФ) добились устойчивого нагрева плазмы до температуры в десять миллионов градусов по Цельсию, сообщил журналистам замдиректора института по научной работе Александр Иванов.

"Мы подтвердили результаты последних лет по нагреву плазмы до температуры масштабов десяти миллионов градусов, это очень важный момент для перспектив нашей работы. Сейчас очень серьезно мы начали рассматривать варианты создания термоядерной системы на основе открытой ловушки", — сказал он.

Иванов отметил, что специалисты института работают над проектом термоядерного реактора на основе открытой ловушки, который может быть создан в ближайшие 20 лет и должен стать альтернативой международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР). Ученые предполагают, что в последующих экспериментах температура плазмы существенно вырастет, при этом минимальный показатель, требуемый для создания термоядерного реактора, уже превышен...

http://ria.ru/science/20160809/1473904448.html, http://tass.ru/sibir-news/3521858,
http://www.interfax-russia.ru/Siberia/news.asp?id=752233&sec=1671.

Уточнение. Иванов просит не считать разработку термоядерного реактора на основе открытой ловушки альтернативой международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР): https://rns.online/science/Novosibirskii-uchenii-oproverg-soobschenie-o-razrabotke-alternativi-termoyadernogo-reaktora-ITER--2016-08-09/.
« Последнее редактирование: 09 Август 2016, 16:43:43 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2076


Просмотр профиля
« Ответ #109 : 14 Август 2016, 10:45:48 »

В продолжение предыдущего поста...
Светлое термоядерное будущее

Aug. 13th, 2016 at 10:26 PM

Ну что ж, я вернулся и привез с собой вагон впечатлений. Интересна была и сама конференция, и общение с командой, занимающейся в ИЯФ работой в интересах ИТЭР, и экскурсия по экспериментальным установкам ИЯФ.

Попробую в ближайший месяц изложить наиболее яркие моменты, ну и видимо придется написать парочку обзорных статей, т.к. общее понимание нашего светлого термоядерного будущего у меня слегка поменялось.

Переходя к конкретике, хочется сказать, что на конференции наиболее ярко и круто выглядела команда Tri Alpha Energy. Я напишу о них отдельный пост, но пока один из кадров: проект термоядерной электростанции на базе термоядерной реакции протон-бор11. Планируется построить десятки подобных электростанций уже в конце следующего десятилетия, хотя понятно, что пока это скорее пожелания инвесторов, чем реальная задача.

Интересно выглядели и доклады специалистов ИЯФ, в т.ч. по текущему строительству сразу 5 опытных установок для работы с плазмой околотермоядерных параметров, хотя я бы сказал, что ИЯФ больше работает по возможностям финансирования и в расчете на экспериментальное подтверждение новый очень сильных идей в области удержания плазмы. Кроме того, в ИЯФ довольно активно прорабатывается аванпроект то термоядерному источнику нейтронов для запитки гибридного подкритичного реактора (как в ADS, только нейтроны от открытой ловушки с плазмой), причем планируется использование композитного топлива из урана235 и тория232 с постепенной трансмутацией U233.

(Схема предлагаемого гибридного реактора. Открытая ловушка на базе ГДМЛ дает 2 мегаватта нейтронной мощности, которые умножаются в подкритичной сборке до 50-60 мегаватт тепловых. Возможно этот проект получит финансирование Правительства и тогда можно ожидать шага вперед в области термоядерных реакторов на базе открытых ловушек).

Еще одним заметным явлением был вал докладов по изучению того, как плазменные импульсы разрушают вольфрам - эти работы проводятся в интересах ИТЭР, где существует до сих пор нерешенная проблема разрушения вольфрамового дивертора срывами плазмы. Вообще отношение "открытоловушечников" к ИТЭР неоднозначное - он отбирает ресурсы и людей, с другой стороны понятно, что инженерный опыт и уровень кадарашского мегатокамака пригодится всему термоядерному сообществу.

Кроме того было несколько весьма интересных докладов на несколько отвлеченные тему, например Cary Forest рассказал об очень красивой экспериментальной установке MPDX, представляющей собой 3-х метровую сферу, выложенную изнутри постоянными магнитами из самарий-кобальта, в которой удерживается плазма низких параметров, и в этой плазме пытаются моделировать астрофизические плазменные явления - например динамо, джеты, пересоединения линий магнитного поля и т.п.

Наконец (хотя по эмоциям я бы поставил это на первое место) я впервые в жизни увидел физические мегаустановки - открытую плазменную ловушку ГДЛ, научные установки на базе ГОЛ-3, ускорители, стенды для инжекторов нейтралов. Оказалось, что фотографии слабо передают масштабность и инопланетность железа, с которым работают физики. Одно дело прочитать абстрактное "ускоритель имеет диаметр 400 метров", а другое дело увидеть, как уходит вдаль, изгибаясь, вакуумная камера ускорителя.

Кстати, про стенды для инжекторов нейтралов. Помните, что я регулярно рассказывал про строительство итальянской лаборатории NBTF со стендами SPIDER и MITICA? Так вот, в ИЯФ есть аналог и того и другого (правда дым тут пожиже - ток ИЯФовских инжекторов всего несколько ампер против 40 в Италии, но зато здесь это уже есть, а в Италии только будет), местный "SPIDER" работает уже 2 года, а мегавольтный стенд для ускорителя отрицательных ионов должен перейти в запуск в конце года. Сложно описать мои чувства по этому поводу, наверное стоит пожалеть о том, что ИЯФ не занимается целенаправленно пиаром своей деятельности - это без шуток установки, которые опережают другие мировые команды в крайне высокотехнологичных темах.

(Стенд для отработки источника отрицательных ионов на 100 кЭв, 9 ампер. В мире есть только одна подобная установка - стенд ELISE в немецком IPP).

(Платформа на 920 киловольт, на которой будет расположен генератор-ускоритель отрицательных ионов. Кстати, располагается на расчищенном месте, где раньше располагалась ловушка АМБАЛ).

Кстати, разработка и изготовление инжекторов нейтрального луча является для ИЯФ бизнесом, который обеспечивает средствами плазменные эксперименты. Новосибирцы стали основными поставщиками подобных хайтек машин для термоядерных установок по всему миру. Тот же уникальный мегавольтный NBI на отрицательных ионах (о котором я обязательно напишу пост) создается в рамках контракта с Tri Alpha Energy, которым подобные инжекторы могут понадобится в следующем поколении своих установок (точнее через одно, учитывая скорость обновления поколений у TAE).

Вот такие, вкратце, ощущения от поездки в Новосибирский Академгородок. Надеюсь в ближайший месяц рассказать более подробно о контурах сияющего термоядерного будущего, как его было видно на Open Systems 2016.

http://tnenergy.livejournal.com/74321.html.

ИМХО. У термояда нет будущего. Будущее за возобновляемыми источниками энергии. Ну, а на переходной период - за реакторами на быстрых нейтронах: http://www.termoyadu.net/index.php?topic=10.msg3020#msg3020.

В подтверждение высказанной мысли:

- ЕКАТЕРИНБУРГ, 15 авг — РИА Новости. Россия намерена повышать долю атомной энергетики в энергобалансе страны, заявил в понедельник глава МИД РФ Сергей Лавров.
Выступая перед слушателями УрФУ Лавров отметил, что гидрогенерация составляет 16% в энергобалансе РФ, атомная генерациях — 18%, а газовая генерация — 46%, что является самым высоким показателем в мире и "экологически значимым результатом".
"Конечно мы развиваем и возобновляемые источники в соответствии с нашей стратегией, планируется увеличить долю и потребление электроэнергии с использованием возобновляемых источников в 9 раз... Мы будем повышать и долю атомной энергетики", — отметил он: http://ria.ru/atomtec/20160815/1474344403.html.

- Американская энергетическая компания SolarCity после ее объединения с Tesla будет выпускать крыши, полностью покрытые солнечными батареями. Об этом рассказал глава компании Tesla и и председатель совета директоров SolarCity Илон Маск во время конференции SolarCity по итогам второго квартала 2016 года, сообщает Electrek.
Илон Маск подчеркнул, что речь идет именно о «солнечной крыше», а не об установленных солнечных модулях на обычной крыше, и пояснил, что это будет совершенно новый продукт... http://rareearth.ru/ru/news/20160812/02378.html.

Для справки. Сейчас годовое производство энергии в мире составляет более 50 тыс. млрд кВт/час. Из них свыше 85% приходится на создающее парниковый эффект сжигание нефти, угля и газа, запасы которых к тому же не бесконечны. По различным оценкам их хватит на 30-70 лет.
http://www.rosatom.ru/journalist/smi-about-industry/uchenye-iz-sibiri-i-germanii-ishchut-sposob-povysit-effektivnost-termoyadernykh-reaktorov/, http://www.atomic-energy.ru/news/2016/08/19/68398.
« Последнее редактирование: 20 Август 2016, 10:08:04 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2076


Просмотр профиля
« Ответ #110 : 28 Август 2016, 12:21:54 »

Определена оптимальная конструкция термоядерного реактора

Ученые из Лаборатории физики плазмы назвали оптимальное, по их мнению, устройство токамака (тороидальной камеры с магнитными катушками), которое может использоваться в коммерческих проектах управляемого термоядерного синтеза. Исследование опубликовано в журнале Nuclear Fusion, кратко о нем сообщает учебное заведение.

Оптимальной конструкцией назван сферический токамак. В отличие от классической камеры, имеющей тороидальную форму с большим внутренним отверстием, рассматриваемая авторами конструкция, хотя и сохраняет тороидальную форму, тем не менее имеет крайне малую внутреннюю полость.

Такая конструкция позволяет, по мнению ученых, эффективно удерживать и разогревать плазму. В ней оказывается возможным достаточное производство трития — редкого изотопа водорода, необходимого для осуществления термоядерной реакции, а стенки такого токамака менее подвержены повреждению.

Рассмотренный в работе учеными американский сферический токамак NSTX-U (National Spherical Torus Experiment Upgrade) развивает в два раза большую мощность и в пять раз — длительность импульса, чем его предшественник. В настоящее время в мире эксперименты со сферическими токамаками проводятся в США, Великобритании и России.

В термоядерных реакторах происходят реакции синтеза (образования) тяжелых элементов из более легких (например, гелия из изотопов водорода дейтерия и трития), в отличие от обычных атомных реакторов, где проходят процессы распада тяжелых ядер на более легкие.

В токамаке плазма удерживается магнитным полем, имеющем форму тороидального шнура, по которому пропускается электрический ток. Удержание плазмы происходит благодаря магнитному полю от вихревого электрического поля. Это означает, что токамак может работать (без вспомогательных устройств) исключительно в импульсном режиме, тогда как его главный конкурент (стелларатор) способен в течение длительного времени работать в непрерывном (стационарном) режиме.

https://lenta.ru/news/2016/08/28/sphericaltokamak,
http://tnenergy.livejournal.com/75179.html.

В дополнение...
При всём оптимизме американских исследователей следует подчеркнуть, что полномасштабный термоядерный реактор на базе сферического токамака планируется построить лишь через 15 лет:
http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,66577.msg3770920.html#msg3770920,
http://www.pppl.gov/news/2016/08/major-next-steps-fusion-energy-based-spherical-tokamak-design.
« Последнее редактирование: 30 Август 2016, 11:24:55 от Avtor » Записан
Lektor
-
*
Сообщений: 32


Просмотр профиля
« Ответ #111 : 28 Август 2016, 19:07:39 »


ИМХО. У термояда нет будущего. Будущее за возобновляемыми источниками энергии. Ну, а на переходной период - за реакторами на быстрых нейтронах: http://www.termoyadu.net/index.php?topic=10.msg3020#msg3020.


Установленная мощность ВИЭ - уже 200 ГВт, установленная мощность быстрых реакторов - 1,5 гигаватта. Так что такой "быстронейтронная пауза" уже опоздала.
Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2076


Просмотр профиля
« Ответ #112 : 28 Август 2016, 21:28:05 »


ИМХО. У термояда нет будущего. Будущее за возобновляемыми источниками энергии. Ну, а на переходной период - за реакторами на быстрых нейтронах: http://www.termoyadu.net/index.php?topic=10.msg3020#msg3020.


Установленная мощность ВИЭ - уже 200 ГВт, установленная мощность быстрых реакторов - 1,5 гигаватта. Так что такой "быстронейтронная пауза" уже опоздала.
Возможно, что и опоздала, но работа по вводу "быстрых реакторов" однозначно будет продолжена (хотя бы для замыкания ядерно-топливного цикла: http://www.termoyadu.net/index.php?topic=10.msg3026#msg3026), поскольку уже есть положительный опыт их промышленной эксплуатации (БН-600 и БН-800). В отличии от пресловутых термоядерных реакторов, сторонники которых даже не могут определиться с принципиальной схемой этих установок. Предпочтения отдаются на уровне гадания на кофейной гуще или "кто кого перекричит": http://tnenergy.livejournal.com/75401.html.

P.S. Из комментариев к упомянутому обзору:
Igor Shprits
Aug. 28th, 2016 05:37 pm (UTC)
Как экспериментатор, потративший всю свою сознательную жизнь на термояд, скажу прямо - я в него не верю... ИТЭР как только начнет работать (если начнет) тут же грохнется - либо сверхпроводники, либо теплосъем, либо дивертор... ну не верю я в сочетание сверхпроводимости и 5 мегаватт на квадратный метр стенки при постоянном нейтронном потоке в течении 30 лет беспрерывной работы! Диплом я писал по сверхпроводникам, а потом сидел за пультом токамака с адиабатическим сжатием, так что интуиция мне подсказывает - грохнется обязательно. Насчет ловушек - тоже весьма сомнительно. Все это напоминает Насреддина, эмира и осла - за тридцать лет кто-нибудь да сдохнет. Есть даровая термоядерная энергия Солнца (киловатт на квадратный метр) - вот эту энергетику и надо развивать. Каждое утро я принимаю душ с очень горячей водой из бойлера с примитивной солнечной панелью на крыше нашего дома - и все это родное солнышко.

P.P.S. Комментарий удалён. Оставлен лишь повисший в воздухе ответ:
tnenergy
Aug. 28th, 2016 05:55 pm (UTC)
>Есть даровая термоядерная энергия Солнца (киловатт на квадратный метр) - вот эту энергетику и надо развивать.

Странная безаппеляционность у вас, если честно. Солнечная энергетика прекрасно развивается, но проблемы типа "сколько вырабатывает солнечная энергетика ночью" не проще, чем у термояда, на самом деле.
« Последнее редактирование: 02 Сентябрь 2016, 16:38:07 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2076


Просмотр профиля
« Ответ #113 : 20 Сентябрь 2016, 16:24:58 »

Снова о лазерном термояде...
Лазер OMEGA воспроизвел условия, близкие к границе начала реакций термоядерного синтеза

Ученые из университета Рочестера (University of Rochester) совершили шаг, который приблизил все человечество к моменту начал использования реакций термоядерного синтеза в качестве безграничного источника экологически чистой энергии. При помощи лазера OMEGA Лаборатории лазерной энергетики (Laboratory of Laser Energetics, LLE) были созданы условия, показатели которых в пять раз превышают аналогичные показатели, полученные на небезызвестной лазерной установке National Ignition Facility (NIF) Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса в США.

Полученные результаты являются плодами многократных экспериментов, проведенных группой ученых, возглавляемой Шоном Риганом (Sean Regan) и Валерием Гончаровым (Valeri Goncharov). В этих экспериментах был получен энергетический выход от термоядерного синтеза на уровне 100 килоджоулей, что соответствует отдаче энергии 100-Ваттной лампочкой в течение 20 минут. Однако, в данном случае эта энергия была получена меньше, чем за миллиардную долю секунды и полученные при этом условия очень близки к условиям, когда может быть инициирована самоподдерживающаяся реакция термоядерного синтеза.

"Мы сжали топливный шарик до половины давления, требующегося для его поджига. И это потребовало достаточно серьезных усилий со стороны команды наших ученых и инженеров" - рассказывает Шон Риган, - "Если топливная мишень зажжется, то это будет походить на сверхминиатюрную звезду, размером в десятую часть миллиметра. Но эта "кроха" за несколько миллиардных долей секунды выделит энергию, эквивалентную энергии сжигания нескольких галлонов бензина".

Для разогрева и сжимания топливного шарика ученые использовали 60 лучей лазера OMEGA, для сравнения, американская лазерная установка NIF "била" в мишень 192 лазерными лучами. "Этот процесс очень напоминает процесс сжатия руками воздушного шарика, который начинает выпячиваться в местах, не охваченных вашими руками" - рассказывает Шон Риган, -

"Если удастся сжать этот шар равномерно, то можно получить внутри него более высокое давление. Точно также все происходит и со сжатием шарика термоядерного топлива, когда лучи лазеров поражают его поверхность более равномерно".

Для достижения условий, близких к условиям термоядерного синтеза, ученым пришлось рассчитать и изготовить топливные шарики определенной формы, что позволило увеличить степень сжатия. Кроме этого учеными был разработан метод рентгеновской съемки со временем экспозиции в 40 триллионных долей секунды. И данные, полученные при помощи такой съемки, позволили ученым лучше понять физику происходящих процессов и более точно нацелить лазеры на мишень.

Следующим этапом работы ученых станет этап теоретических исследований, которые позволят им проанализировать и оценить все, что происходит внутри шарика термоядерного топлива в момент "удара" лазерными лучами. И полученные данные теоретических расчетов определят дальнейший путь проведения исследований в направлении создания управляемых реакций термоядерного синтеза.

http://www.atomic-energy.ru/news/2016/09/20/69071, http://www.dailytechinfo.org/energy/8456-lazer-omega-vosproizvel-usloviya-blizkie-k-granice-nachala-reakciy-termoyadernogo-sinteza.html.
Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2076


Просмотр профиля
« Ответ #114 : 10 Октябрь 2016, 12:17:36 »

Полный токамак

Как США потратили миллиарды и проиграли термоядерную гонку

Глава Принстонской лаборатории физики плазмы, NSTX-U (National Spherical Torus Experiment Upgrade), американского флагмана по исследованиям термоядерного синтеза, физик Стюарт Прагер подал в отставку. О своем увольнении также заявила заместитель министра энергетики США по научным программам, отвечавшая за перспективные ядерные исследования. Наконец, этой осенью должен закрыться Alcator C-Mod — один из двух самых мощных термоядерных реакторов в стране. Подробнее о происходящем — в материале «Ленты.ру».

60 лет назад физики-ядерщики обещали практически неисчерпаемую энергию из воды уже в ближайшем будущем. Несмотря на солидное финансирование, особенно в США, прогресс в термоядерных исследованиях столкнулся со значительными технологическими трудностями.

И волна кадровых перестановок в научном мире США, похоже, носит закономерный характер.

***
К отставке главы Принстонской лаборатории физики плазмы, NSTX-U (National Spherical Torus Experiment Upgrade), Стюарта Прагера привели поломки в NSTX-U, одном из крупнейших мировых сферических токамаков (тороидальной камере с магнитными катушками).

Его запустили меньше года назад — в декабре 2015 года, а остановили после неполадок уже в июле 2016-го. Построенный на основе созданной в 1999 году установки NSTX, этот токамак оказался весьма дорогим проектом — модернизация обошлась в 94 миллиона долларов. Он развивает в два раза большую мощность и в пять раз — длительность импульса, чем его предшественник (магнитная индукция — 1 тесла, тепловая мощность — 10-12 мегаватт).

В отличие от классического токамака тороидальной формы, у NSTX-U, хотя и сохраняющего, строго говоря, такую же форму, крайне малая внутренняя полость. Это позволяет эффективно удерживать и разогревать плазму при менее сильных магнитных полях. Установка обеспечивает достаточное производство трития — редкого изотопа водорода, необходимого для термоядерной реакции, а стенки такого токамака менее уязвимы к повреждениям. Потенциально подобные установки экономически выгоднее.

Неполадки в NSTX-U, обнаруженные в июле, связаны с выходом из строя после 10 недель работы одного из 14 магнитов. Причина неисправности, как показал рентгеноструктурный анализ, — жесткая медная намотка катушки. В результате токамак развивал лишь половину своей мощности. При разборке установки обнаружили также повреждение медной трубы системы охлаждения. Специалисты предупреждали, что тут гораздо лучше подошла бы нержавеющая сталь.

Главный вопрос: кто в этом виноват? Токамак NSTX модернизировался в течение четырех лет, с 2012 года, и за это время наверняка можно было просчитать оптимальную конструкцию. Если медный провод расплавился из-за слишком высокой температуры в обмотке, то виноваты ученые и руководитель эксперимента — Прагер. Если это не так, вина ляжет на поставщиков оборудования и материалов для NSTX-U.

В Министерстве энергетики США воздержались от комментариев по поводу отставки Прагера. Однако два источника, пожелавшие остаться неназванными, в беседе с Physics Today связали увольнение Прагера с позицией ведомства.

Примечательно, что прежний директор Принстонской лаборатории физики плазмы Роберт Голдстоун ушел в отставку, когда его проект — стелларатор NCSX (National Compact Stellarator Experiment) — после превышения бюджетного финансирования в 100 миллионов долларов было решено закрыть.

Сам Прагер говорит, что обсуждал свою отставку только с руководством Принстонского университета, под операционным руководством которого находится лаборатория физики плазмы.

«Руководство Принстонской лабораторией физики плазмы — замечательный опыт. Но, преодолев семилетний рубеж, я начал думать о том, как перейти к новому этапу жизни, — говорится в официальном заявлении физика. — Недавний технический регресс на объекте NSTX-U неожиданно и внезапно определил момент, который мне кажется подходящим для этого перехода».

Прагер возглавлял лабораторию с 2008 года. Он продолжит работать в лаборатории в качестве исследователя и останется профессором астрофизики в Принстонском университете. Временным руководителем NSTX-U назначен Терри Брог, который в июле 2016 года перевелся в Принстонскую лабораторию физики плазмы из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, также находящейся в ведении Министерства энергетики США.

На замену катушки, а также еще одного магнита, находящегося на противоположной установке, уйдет год. Все это время NSTX-U будет простаивать, а ученые — заниматься вопросами дизайна установки, то есть просчетом возможной оптимизации конструкции, а также снижением рисков возможных неполадок. Инженеры уже предложили четыре варианта замены магнитов, минимально затрагивающие работоспособность остальных элементов токамака.

***
В середине сентября о своей отставке с 10 ноября 2016 года объявила Патриция Демер, в течение девяти лет занимавшая пост заместителя по научным программам Министерства энергетики США. Химик по образованию, до работы в министерстве она 23 года занималась исследованиями по материаловедению и физике конденсированного состояния вещества. С ее непосредственным участием были запущены, в частности, LCLS (Linac Coherent Light Source) — первый в мире разер (рентгеновский лазер) на свободных электронах, и NSLS-II (National Synchrotron Light Source II) — самый мощный в США источник синхротронного излучения.

Исследованиям, посвященным термоядерному синтезу, Демер уделяла мало внимания. Другие научные задачи, по ее мнению, могли дать важные результаты уже сейчас. Тем не менее она не отказывала программам термоядерного синтеза в финансировании. Демер уже 71 год, конкретных планов по дальнейшей работе у нее пока нет, но она полагает, что «и за пределами Министерства энергетики США должна быть жизнь». Ее место займет специалист по компьютерным методам Стив Бинкли, отличающийся, по словам министра энергетики Эрнеста Мониса, «широким взглядом на все программы».

***
Еще одно знаковое событие ожидает американских ученых в скором будущем. Осенью 2016 года должна закрыться лаборатория Alcator C-Mod при Массачусетском технологическом институте, проработавшая более 20 лет. Решение об этом было принято в 2014-м: Конгресс США поддержал финансирование установки в 2015-м с условием ее закрытия через год. Часть сотрудников Alcator C-Mod перейдет на работу в NSTX-U. Сегодня в США остается только одна мощная действующая установка по исследованию термоядерного синтеза — DIII-D, находящаяся в ведении оборонного подрядчика General Atomics в Сан-Диего.

Андрей Борисов

https://lenta.ru/articles/2016/10/10/fusion/.

О том же...
Директор лаборатории физики плазмы Принстонского университета ушел в отставку из-за неудачи на токамаке
http://lenr.seplm.ru/novosti/direktor-laboratorii-fiziki-plazmy-prinstonskogo-universiteta-ushel-v-otstavku-iz-za-neudachi-na-tokamake, http://scitation.aip.org/content/aip/magazine/physicstoday/news/10.1063/PT.5.1092%3Bjsessionid%3DKZz1kfASM9LOtEihx-dDY2kl.x-aip-live-03.

P.S. А вот руководителю аналогичной лаборатории Массачусетского технологического института такая участь не грозит...
Физики Массачусетского технологического института установили мировой рекорд давления плазмы, достигнутого на установке токамак (тороидальная камера с магнитными катушками). Эти установки используются для магнитного удержания плазмы для протекания управляемого термоядерного синтеза. Рекордное значение давления – две атмосферы – было достигнуто на институтском токамаке Alcator C-Mod, сообщает пресс-служба института:
https://www.gazeta.ru/science/news/2016/10/17/n_9228581.shtml,
http://news.mit.edu/2016/alcator-c-mod-tokamak-nuclear-fusion-world-record-1014.
Впрочем, это всё равно не спасло от последующей неприятности:
"К сожалению, проект, в рамках которого на реакторе Alcator C-Mod велись работы по исследованиям термоядерного синтеза, остановлен из-за прекращения его финансирования американским правительством. А рекордный запуск был произведен в самый последний день работы этого реактора.":
http://www.atomic-energy.ru/news/2016/10/17/69692,
http://www.dailytechinfo.org/energy/8568-na-reaktore-alcator-c-mod-ustanovlen-novyy-mirovoy-rekord-iz-oblasti-termoyadernogo-sinteza.html.
ИМХО. К огорчению термоядерщиков и их сторонников, единственным путём к отрезвлению от вакханалии с управляемым термоядерным синтезом является прекращение бюджетного финансирования этих работ. Правительство США избрало такой путь и, надо полагать, не без основания: 6о лет безуспешных попыток овладеть энергией термоядерного синтеза, наконец-то, хоть чему-то научили. Впереди ожидается и прекращение финансирование проекта ИТЭР (http://www.termoyadu.net/index.php?topic=7.msg3017#msg3017), что, несомненно, послужит дальнейшему протрезвлению фанатиков термояда.
« Последнее редактирование: 26 Октябрь 2016, 10:14:16 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2076


Просмотр профиля
« Ответ #115 : 15 Ноябрь 2016, 10:52:21 »

Термоядерного синтеза нет в Природе и он невозможен, однако потуги по его осуществлению продолжаются...
В американскую Z-машину ввели тритий

Физики начали использовать тритий в качестве топлива для Z-машины, одного из крупнейших в мире источников рентгеновского излучения, предназначенного для сжатия и нагрева термоядерного топлива. Об этом сообщает Daily Mail.

Тритий, наряду с дейтерием, применяется в августе 2016 года. В течение ближайших пяти лет ученые планируют увеличить долю изотопов водорода с двумя нейтронами до 50 процентов в топливной смеси.

Это позволит, по оценкам физиков, произвести в 60-90 раз больше нейтронов, чем использование топлива, содержащего только изотопы водорода с одним нейтроном. Ученые планируют превзойти на Z-машине рекорд мощности в 16 мегаватт для управляемого термоядерного синтеза, установленный в 1997 году на токамаке JET (Joint European Torus).

Кроме Z-машины из Сандийских национальных лабораторий, в США имеют право работать с тритием только Ливерморская национальная лаборатория и Лаборатория лазерной энергетики Рочестерского университета, находящиеся в ведении Министерства энергетики.

Z-машина расположена в городе Альбукерке (штат Нью-Мексико). Установка имеет форму цилиндра диаметров 32 и высотой шесть метров. В центре находится пластиковая емкость с водородом. Машина производит рентгеновское излучение, давление которого позволяет быстро сжать и нагреть топливную смесь.

В термоядерных реакторах происходят реакции синтеза тяжелых элементов из легких (образования гелия в результате слияния дейтерия и трития), в отличие от обычных (ядерных) реакторов, где инициируются процессы распада тяжелых ядер на более легкие.

https://lenta.ru/news/2016/11/15/tritium/, http://www.atomic-energy.ru/news/2016/11/16/70318,
http://www.dailytechinfo.org/news/8659-uskoritel-z-machine-budet-ispolzovat-tritiy-v-kachestve-termoyadernogo-topliva.html.

Об упомянутой Z-машине подробнее...
http://www.termoyadu.net/index.php?topic=7.msg2436#msg2436,
https://ru.wikipedia.org/wiki/Z-%D0%9C%D0%B0%D1%88%D0%B8%D0%BD%D0%B0.

В дополнение...
Сверхтяжелый эксперимент
(Зачем в американскую Z-машину ввели тритий)
https://lenta.ru/articles/2016/11/21/tritium/.
« Последнее редактирование: 21 Ноябрь 2016, 11:35:33 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2076


Просмотр профиля
« Ответ #116 : 21 Ноябрь 2016, 11:11:18 »

Успехи термоядерных наук

Nov. 20th, 2016 at 4:19 PM

В этом году китайский токамак EAST показал впечатляющий рекорд - 60 секунд неидуктивного горения в H-mode. При этом токамак был оборудован полнометаллическими первыми стенками и диверторами. Все это вместе - довольно значительное достижение. Почему?

Китайский токамак, пущенный в 2007, наряду с корейским KSTAR (пущенном в 2008) - единственные две новые серьезные термоядерные установки за последние 30 лет. Не самые рекордные по параметрам плазмы и не рассчитанные на работу с тритием (т.е. на исследование реального термоядерного горения, а не физики плазмы термоядерных параметров) они тем не менее воплощают все самые последние наработки ученых-токамачников.

Параметры плазмы, которые может создать EAST не дотягивают 1,5 порядка до нужных для термоядерной реакции, зато полностью сверхпроводящая магнитная система, мощный набор систем нагрева (инжекторы нейтральных пучков, радиочастотные системы ICRH с частотой в десятки мегагерц, LHCD с частотой в несколько гигагерц и ECRH (кстати, с отечественными гиротронами) с частой в 100-200 гигагерц) позволяют исследовать режимы удержания плазмы, характерные для ITER и DEMO.

Вакуумная камера EAST в 3 раза меньше камеры ИТЭР по всем измерениям и весит в 30 раз меньше.

Повторяя и в чем-то превосходя достижения термоядерных установок мира (а по параметрам EAST попадает на 6 место среди работающих и в топ 10 среди всех работавших токамаков) китайцы пока не рискнули связываться с тритием и реальным термоядерным горением - это направление тянет за собой слишком много вопросов, и фактически только проект масштаба ИТЭР позволяет бескомпромиссно двигать прогресс. Хотя у Китая есть широкие планы по развитию термоядерной энергетики на базе токамаков, пока они ограничиваются физикой плазмы, решая важные вопросы по экспериментальной проверке сценариев удержания плазмы будущих энергетических токамаков.

Планы китайцев по пути к термоядерной электростанции похожи на ответ отличника, хорошо выучившего учебник.

Итак "60 секунд неидуктивного горения в H-mode с полнометаллической первой стенкой и дивертором", чего же здесь такого?

Начнем с "неиндуктивного горения".  Это явление - важнейший момент в переходе от лабораторных токамаков к промышленным электростанциям, т.к. оно определяет потенциальную длительность работы машины. В индуктивных режимах невозможно поддерживать плазму дольше ~600 секунд, в неиндуктивных возможна любая длительность (точнее говоря, ограничения по длительности теперь будут определятся другими факторами). Что же такое индуктивный и неиндуктивный режим?

Одной из составляющих магнитного удержания плазмы в токамаке является кольцевой ток плазмы, который наводится центральным соленоидом (т.е. электромагнитом), причем это возбуждение  тока происходит за счет изменения значения тока через соленоид. Поскольку ток можно менять только в определенных пределах, например в ИТЭР это будет уменьшение от +55 килоампер до -55 килоампер - всего 110 килоампер амплитуды, и длительность импульса определяется временем "перекидывания" центрального соленоида. Обратный ход соленоида (т.е. режим переменного тока) теоретически возможен, однако на практике требует слишком большой мощности, закачиваемой в соленоид - на порядок больше, чем обычном индуктивном.

На фото - центральный соленоид EAST - выполнен из сверхпроводника NbTi. Обычно даже в неиндуктивных режимах он используется на старте, однако китайцы хотят показать полностью работу токамака без его использования.

Однако ток в плазме можно создавать не только с помощью соленоида, а еще и с помощью систем нагрева плазмы - особенно эффективны тут инжекторы нейтрального пучка и радиочастотные электромагнитные волны. Именно такое поддержание тока и называется неиндуктивным. Самым желанным вариантом является полный перевод токамака на радиочастотные методы нагрева и поддержания тока плазмы. Именно такой режим был достигнут на EAST в этом году.

На схеме - расположение систем нагрева EAST на портах вакуумной камеры. Системы нагрева играют решающую роль в получении и изучении плазмы термоядерных параметров. Кстати, на EAST установлены 2 мегаваттных гиротрона (система ECRH) российского производства.

Второе достижение касается H-mode. Одним из немногих подарков природы физикам-плазмистам является так называемый H-mode режим работы токамаков. Найденный в 1982 году экспериментально он позволяет "забесплатно" получить вдвое лучшее время энергетического удержания - т.е. снизить вдвое утечку энергии из плазмы. Конкретный механизм состоит в самоподавлении турбулентности плазмы на внешнем краю плазменного шнура (возле стенок), что при достаточном нагреве приводит к крутому градиенту температуры от краев к центру. "Достаточный нагрев" здесь ключевой момент - именно совершенствование систем нагрева привело к обнаружению столь полезного свойства термоядерной плазмы. Обратной стороной H-mode является ELM-неустойчивости - релаксации того самого крутого градиента температуры, проявляющиеся в виде горячих филаментов плазмы на ее краю.

На фото - типичные ELM в сферическом токамаке MAST.

ELMы оставались бы иллюстрацией красоты плазменных явлений, если бы не одна особенность - попадая на дивертор они высаживают свою энергию в материале приводя к испарению, разбрызгиванию и прочим неприятностям. Однако неприятности не ограничиваются повреждением дивертора - в больших токамаках они могут быть гораздо более катастрофичными - ведь капля вольфрама при попадании в центр плазменного шнура становится многократно ионизированной вольфрамовой плазмой, которая начинает высвечивать энергию в ультрафиолете с многогигаваттной мощностью, и здесь встает вопрос выживаемости всей внутренней оболочки реактора.

На иллюстрации - моделирование ELM срыва в ИТЭР. Пиковая тепловая нагрузка на элементы дивертора 3 Гвт/м^2, при максимально допустимой 20 Мвт/м^2.

На счастье физиков-плазмистов, некоторые предложенные ими методы подавления ELM-неустойчивостей работают. В частности, это достигается расположением специальных катушек на внутренней поверхности токамака, которые заставляют край плазменного шнура терять энергию, необходимую для генерации ELM.

На схеме - набор катушек для контроля ELM (синие и зеленые) в ИТЭР - 27 штук выполненных из 4/6 витков медного водоохлаждаемого кабеля с изоляцией из MgO2 и током 10 кА.

И тут, возвращаясь к исходной новости, можно отметить, что китайцы добились полного подавления ELMов, продемонстрировав минуту работы токамака в H-mode без ELM-срывов, что снимает некоторые напряженные моменты из жизни планировщиков экспериментов ИТЭР.

Важен и другой аспект - полнометаллический дивертор. Как видно из истории с ELM - металлы с высокими зарядовыми числами - не самый хороший выбор. Долгое время в качестве материалов дивертора использовали углеродные композиты - плитки примерно как на шаттлах (только не силицированные) или чисто графитовые. Однако если мы хотим получить дивертор, который будет работать долго без замены, не будет накапливать тритий и реагировать с водородом и выдерживать большие нейтронные потоки - то необходимо использовать вольфрам (в будущем возможно удасться довести до рабочего состояния диверторы из карбида кремния или ванадиевых сплавов, однако сейчас это слишком сырая технология).

Наконец, говоря о 60 секундах нужно вспомнить о прошлогоднем достижении корейских конкурентов - 55 секунд H-mode, правда индуктивной. Хорошо понятно, кому забивали баки китайцы. Впрочем, в скором времени заработает проапгрейженный французский токамак Tore Supra и японский JT-60SA - обе этих машины будут способны на 100+ секундные запуски, и китайцем, видимо, придется придумывать новые апгрейды и драться за новые рекорды.

http://tnenergy.livejournal.com/86011.html.

P.S. На корейском термоядерном реакторе установлен рекорд удержания плазмы
https://lenta.ru/news/2016/12/16/fusion/, https://lenta.ru/articles/2016/12/19/fusion/.

P.P.S. Успех физиков из Южной Кореи и реальные перспективы термоядерного синтеза
http://oilreview.kiev.ua/2016/12/22/uspex-fizikov-iz-yuzhnoj-korei-i-realnye-perspektivy-termoyadernogo-sinteza/.
« Последнее редактирование: 22 Декабрь 2016, 15:43:09 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2076


Просмотр профиля
« Ответ #117 : 02 Январь 2017, 17:03:07 »

Сибирские физики готовятся к нагреву плазмы свыше 10 миллионов градусов

НОВОСИБИРСК, 2 янв – РИА Новости. Ученые Института ядерной физики (ИЯФ СО РАН) планируют в ближайшее время завершить первый этап работы над созданием перспективного проекта термоядерного реактора – в 3-4 раза увеличить температуру устойчивого нагрева плазмы, сообщил РИА Новости замдиректора ИЯФ Александр Иванов.

Ранее ИЯФ сообщал о планах разработать и предложить к реализации другим странам мира альтернативный, более привлекательный международному термоядерному экспериментальному реактору (ИТЭР) в коммерческом отношении проект реактора на основе открытой ловушки.

Окончательно оформить проект и технико-экономические основания для проекта-предшественника прототипу нового реактора с условным названием ГДМЛ (газодинамическая ловушка) институт планирует в рамках программы с финансированием Российского научного фонда (РНФ), которая рассчитана до 2018 года.

"Мы достигли в модели ГДМЛ рекордной температуры в 10 миллионов градусов. Сейчас в Институте атомной энергии ("Курчатовский институт", Москва) мы приобрели системы СВЧ-нагрева, и надеемся увеличить длительность нагрева и мощность. Это должно привести примерно к 3-4 кратному росту параметров установки. Фактически это означало бы, что первый этап работ над ГДМЛ был бы выполнен", — сказал Иванов.

Он отметил, что в текущих экспериментах ученые ограничены мощностью нагрева плазмы в 10 миллионов градусов по Цельсию, которая не позволяет выйти на параметры интересные для термоядерного синтеза. Это диапазон сотен миллионов – миллиарда градусов.

Второй этап экспериментов, по словам ученого, непременно обозначает создание непрерывно работающего прототипа термоядерного реактора на основе открытой ловушки. "Работа по этому направлению ведется, но, конечно, не теми темпами, которые мы бы хотели. До сих пор мы не смогли найти нужных объемов финансирования. Пока в рамках гранта Российского научного фонда мы занимаемся критическими технологиями, которые должны быть использованы в этом проекте", — сказал ученый.

ИТЭР строится во Франции совместно Евросоюзом, Россией, Китаем, Индией, Японией, Южной Кореей и США. В основе создаваемого реактора лежит использование термоядерной системы токамак — установки для магнитного удержания плазмы, имеющей вид кольца. Это будет первая крупномасштабная попытка использовать для получения электроэнергии термоядерную реакцию, происходящую, в частности, на солнце. В случае успеха это даст человечеству практически неисчерпаемый источник энергии.

https://ria.ru/science/20170102/1485094769.html.

Для справки.
Открытые ловушки 2016
http://www.termoyadu.net/index.php?topic=6.msg3023#msg3023.
« Последнее редактирование: 02 Январь 2017, 17:08:48 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2076


Просмотр профиля
« Ответ #118 : 04 Февраль 2017, 09:56:26 »

Всё те же знаменитые 10 лет! Улыбающийся
В США назвали сроки запуска первого коммерческого термоядерного реактора

Частная американская компания Tri Alpha Energy пообещала создать первый коммерческий работающий термоядерный реактор уже к 2027 году. На эти цели фирма получила инвестиции в размере 500 миллионов долларов. О перспективах компании ее главный инженер Михль Биндербауэр рассказал PBS (Public Broadcasting Service). На беседу обратило внимание издание I4U News.

В настоящее время специалисты Tri Alpha Energy работают над созданием высокотемпературного сплава для термоядерного реактора. В распоряжении компании имеется установка, позволяющая сохранять разогретую до 18 миллионов градусов Цельсия плазму в течение примерно 11,5 миллисекунды.

Реактор Tri Alpha Energy, в отличие от большинства аналогичных машин, должен работать на основе смеси дейтерия и бора. Для запуска термоядерной реакции необходимо разогреть данное топливо до трех миллиардов градусов Цельсия. Использование бора, по мнению Tri Alpha Energy, предпочтительнее, чем трития, ввиду большей распространенности первого по сравнению со вторым.

В термоядерных реакторах происходят реакции синтеза тяжелых элементов из легких (как правило, образования гелия в результате слияния дейтерия и трития), в отличие от обычных (ядерных) реакторов, где инициируются процессы распада тяжелых ядер на более легкие.

http://www.atomic-energy.ru/news/2017/01/24/71974,
https://lenta.ru/news/2017/01/23/tri/.

P.S. Одного из ведущих ученых в области термоядерного синтеза спросили, когда он ожидает получить положительный результат. Он ответил: «Через 10 лет». Прошло 10 лет, его спросили опять: «Ничего нет, а вы обещали через 10 лет. Когда получите?» Он вновь ответил, что через 10 лет. Ему и говорят: «Вы же и 10 лет назад говорили то же самое». А он ответил: «Я свое мнение не меняю».
http://www.kp.ru/daily/25802.5/2783264/, http://www.termoyadu.net/index.php?topic=6.msg2776#msg2776, http://www.termoyadu.net/index.php?topic=7.msg2448#msg2448.

P.P.S. Частная британская компания намерена построить термоядерную электростанцию к 2030 году
http://www.atomic-energy.ru/news/2017/02/06/72391.
А тем временем "Выход Великобритании из Европейского союза поставил под сомнение будущее крупнейшего в мире термоядерного реактора – JET, расположенного в Оксфордшире. Ожидается, что снятие JET с эксплуатации приведет к образованию около трех тысяч кубических метров радиоактивных отходов, утилизация которых будет стоить порядка $360 миллионов долларов": http://www.atomic-energy.ru/news/2016/12/02/70677.

P.P.P.S. Термоядерную электростанцию могут построить в Канаде к 2030 году
http://www.atomic-energy.ru/news/2017/02/14/72687.
ИМХО. Похоже, речь идёт о бредняке восьмилетней давности: https://lenta.ru/news/2009/08/03/canada/,
http://www.termoyadu.net/index.php?topic=7.msg875#msg875, http://tnenergy.livejournal.com/16985.html.
« Последнее редактирование: 16 Февраль 2017, 21:46:24 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2076


Просмотр профиля
« Ответ #119 : 16 Февраль 2017, 21:55:47 »

К огорчению термоядерщиков...
Брексит поставил под сомнение будущее ядерного синтеза Европы

Выход Великобритании из Европейского союза поставил под сомнение будущее крупнейшего в мире термоядерного реактора – JET, расположенного в Оксфордшире. Ожидается, что снятие JET с эксплуатации приведет к образованию около трех тысяч кубических метров радиоактивных отходов, утилизация которых будет стоить порядка $360 миллионов долларов.

На данный момент на реакторе работают 350 ученых, он финансируется 40 разными странами. Его целью является коммерциализация ядерного синтеза, который высвобождает энергию, собирая атомы вместе в одном процессе, аналогичному тому, что питает Солнце.

Предполагалось, что выход энергии должен быть гораздо больше, а количество отходов – меньше, чем у современных атомных станций. На деле это оказалось сложнее, поскольку реактор требует огромного количества энергии на то, чтобы начать работу и оставаться стабильным в течение даже короткого периода времени.

Оставив ЕС, Великобритания может также покинуть Европейское сообщество по атомной энергии (Евратом) – структуру, отвечающую за безопасное использование ядерной энергии. Однако, по мнению генерального директора британского Агентства по атомной энергии Яна Чепмена, покинуть эти проекты будет неразумно для страны, поскольку Великобритания находилась на передней линии ядерных исследований на протяжении 50 лет.

http://futurist.ru/news/2296,
http://www.atomic-energy.ru/news/2016/12/02/70677.

P.S. А ведь совсем недавно было объявлено, что "Термоядерный реактор Jet готовится достичь точки безубыточности" (http://www.termoyadu.net/index.php?topic=7.msg2704#msg2704), и тут на тебе такой "облом" с угрозой вообще закрытия этого Проекта, якобы самого успешного в истории с термоядом:
https://www.iter.org/multilingual/rf/2/59.

P.P.S. Точку безубыточности (вожделенную единицу!) собирались достичь аккурат в 2017-2018 годах, а тут так удачно всё сложилось, что можно без всякого напряга взять и похоронить весь проект Jet, оставив потомкам решение дилеммы: а были ли вообще реальными заявленные достижения на этом реакторе или имела место выдача желаемого за действительное?: http://www.termoyadu.net/index.php?topic=7.msg2860#msg2860, http://lenr.seplm.ru/articles/12-yanvarya-2017-goda-new-energy-taims-opublikovala-statyu-o-prodazhnoi-iter.

Другие новости...
- В Санкт-Петербурге в ФТИ им. Иоффе завершается модернизация сферического токамака Глобус-М
https://vk.com/globusioffe, http://www.ioffe.ru/index.php?row=18,
http://globus.rinno.ru/pages/sfericheskij_tokamak_globus-m-9.html.
« Последнее редактирование: 23 Февраль 2017, 10:52:36 от Avtor » Записан
Страниц: 1 ... 6 7 [8] 9 10 ... 13
  Печать  
 
Перейти в:  

Частичная или полная перепечатка материалов сайта Термояду.нет
возможна только с разрешения администрации

© Ялышев Ф.Х. | Powered by SMF 1.1.21 | SMF © 2006, Simple Machines
Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru