Термояду.нет  
03 Июнь 2020, 18:21:05 *
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Войти
Новости: Большинство функций форума доступны только после регистрации
 
   Начало   Помощь Поиск Войти Регистрация  
Страниц: 1 ... 15 16 [17]
  Печать  
Автор Тема: Предмет обсуждения  (Прочитано 245397 раз)
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2019


Просмотр профиля
« Ответ #240 : 23 Март 2020, 08:50:20 »

Ещё раз про ИТЭР...
Искусственная звезда: проект ИТЭР

Есть в науке проекты, от которых дух захватывает: Международная космическая станция или Большой адронный коллайдер. Но подавляющее большинство землян не смогут объяснить, в чём польза этих проектов и зачем учёные потратили столько денег. И вот на наших глазах создаётся установка, которая навсегда может изменить жизнь планеты, — Международный экспериментальный термоядерный реактор ITER. Если проект завершится удачно, человечество получит очень дешёвую и чистую энергию. Но обо всём по порядку.

1. АНАЛОГ СОЛНЦА

В далёком 1920 году британский физик Артур Эддингтон предположил, что в недрах звёзд из водорода синтезируется гелий, в результате чего высвобождается огромное количество энергии. Этот процесс называется термоядерным синтезом. Получается, создатели ИТЭР пытаются в земных условиях повторить то, что происходит на Солнце. А что там происходит?

У водорода, самого простого химического элемента, есть изотопы, т.е. разные версии строения ядра (у них одинаковое число протонов, но разное количество нейтронов). В реакции задействованы ядра дейтерия и трития: ядро дейтерия состоит из протона и нейтрона, а ядро трития — из протона и двух нейтронов. В обычных условиях одинаково заряженные ядра отталкиваются друг от друга, однако при очень высоких температурах они могут сталкиваться. В центре Солнца температура примерно 15 миллионов градусов Цельсия и гигантское давление — те самые условия, которые необходимы для термоядерного синтеза.

При соударении ядер между ними появляется сильное взаимодействие, и возникает новое ядро уже другого химического элемента — гелия. При этом образуется один свободный нейтрон и выделяется большое количество энергии.

2. РОЖДЁННЫЙ В СССР

Но как же на Земле нагреть водород до 15 миллионов градусов Цельсия? Ведь ни один материал не выдержит эту температуру! Да, это проблема. И впервые её решили в 1954 году в Курчатовском институте. Там построили первую в мире тороидальную камеру с магнитными катушками, а коротко — токамак. Советские учёные предположили, что горячий ионизированный газ — плазму — можно удержать в вакууме с помощью магнитного поля. Т.е. раскалённая плазма не будет соприкасаться со стенками реактора, одна проблема (материаловедческая) снимается.

Как следует из названия, токамак имеет форму тора (самый простой пример тора — бублик). Это тороидальная вакуумная камера, на которую намотаны катушки для создания тороидального магнитного поля. Из вакуумной камеры сначала откачивают воздух, а затем заполняют её смесью дейтерия и трития. Затем с помощью индуктора в камере создают вихревое электрическое поле. Оно вызывает протекание тока и зажигание в камере плазмы.

Проблема в том, что нужно очень много электроэнергии, чтобы реакция началась. Ещё больше энергии нужно, чтобы поддерживать процесс. Да и разогреть плазму до нужной температуры только с помощью тока невозможно. Нужны и другие инструменты, например, микроволновое излучение на так называемых резонансных частотах или инжекция быстрых нейтральных атомов.

В мире было построено порядка сотни токамаков, но все они потребляют гораздо больше энергии, чем могут произвести.

3. В 10 РАЗ ГОРЯЧЕЕ СОЛНЦА

Итак, до нужно температуры плазму разогревает ток и микроволновое излучение. Кстати, а какая всё же температура нужна? К сожалению, человек пока не придумал, как создать давление, сопоставимое с ядром Солнца. Поэтому для преодоления кулоновского барьера (одинаково заряженные частицы отталкиваются) плазму нужно разогреть до… 150 миллионов градусов Цельсия. Это невероятно, но иначе ничего не получится.

Пока это никому не удалось. Лучший показатель у южнокорейского токамака KSTAR: там учёным удалось нагреть плазму до 50 миллионов градусов и удерживать её в магнитном поле более 70 секунд. А нужно — 1000 секунд. Причём в том эксперименте 2016 года плазма была сформирована дейтерием и протием (тоже изотоп водорода — самый лёгкий, состоит из одного протона), но не тритием, необходимым для термоядерного синтеза. В общем, учёные ещё работают над решением этой проблемы.

И ещё небольшая деталь: мощное магнитное поле обеспечивают в свою очередь сверхпроводящие магниты, которые нужно охладить в вакуумной камере до практически абсолютного нуля – минус 268°C (иначе сверхпроводимость исчезнет). А это означает, что между очень холодным магнитом и сверхгорячей плазмой (150 000 000°C) будет всего полметра!

4. КТО И ГДЕ СТРОИТ  ЭТО ЧУДО ТЕХНИКИ?

Экспериментальный термоядерный реактор строится на юге Франции, неподалёку от исследовательского центра ядерной энергетики «Кадараш». Ближайший крупный город — Марсель (до него 60 км). Но ITER — это международный проект, а не французский. В его создании принимают участие Евросоюз, США, Япония, Индия, Южная Корея, Китай и Россия, в общей сложности 35 стран.  Здесь доступен виртуальный тур по стройплощадке.

Может возникнуть вопрос: почему в проекте участвуют 35 стран, а готовый реактор будет только во Франции? Вопрос справедливый, и ответ на него прекрасен.

С самого начала ИТЭР задумывался как кооперация национальных термоядерных программ, поэтому после запуска экспериментальной установки во Франции все страны-участницы проекта будут обладать технологиями, чтобы строить свои уже промышленные станции. Для этого страны вкладывают в проект не столько «живые» деньги (на них приходится только 10% всех затрат), сколько «натуральные» поставки: страны конструируют и создают отдельные узлы, причём порой одни и те же части делают разные страны, чтобы технологии были у всех. Например, производство секторов вакуумной камеры ИТЭР поделено между Европой (7 секторов) и Кореей (2 сектора); центральный соленоид производится совместными усилиями США и Японии; производство и испытания дивертора распределено между Европой, Россией и Японией; Индия и США отвечают за системы водяного охлаждения; система бланкета будет производиться в Китае, Европе, Корее, России и США и, наконец, шесть членов ИТЭР (кроме Индии) задействованы в производстве магнитов для ИТЭР.

Завершение проекта уже несколько раз откладывалось. Сегодня предполагаемая дата получения первой плазмы — конец 2025 года, спустя 40 лет после переговоров Рональда Рейгана и Михаила Горбачёва в Женеве (именно советский лидер предложил совместную работу над проектом).

И главное — учёные рассчитывают получить в 10 раз больше энергии, чем потребляем сам реактор. Возможно, это самая грандиозная задача, ведь пока ни один токамак в мире не смог выдать даже 100% от потраченного, не говоря уже о 1000%.

5. СКОЛЬКО ЭТО СТОИТ?

Наверняка, этот вопрос у вас появился уже давно. Конечно, ИТЭР — это дорогой проект. Сегодня его стоимость оценивается в 22 миллиарда евро. Но не нужно пугаться этой цифры. Во-первых, как мы уже отметили, страны вкладывают только 10% «живыми» деньгами, а остальное — это инвестиции в собственную науку и высокотехнологичное производство. Во-вторых, в случае успеха человечество получит технологию, которая в корне изменит генерацию электроэнергии. И в этом случае цена совсем не высокая (для сравнения: Катар заявил, что в рамках подготовки к Чемпионату мира по футболу вложит в инфраструктуру порядка 150 миллиардов евро).

Китай, Индия, Япония, Южная Корея, Россия и США взяли на себя по 9,1% строительства ИТЭР каждая. Доля Европы — 45%.

6. УЧАСТИЕ РОССИИ

Россия отвечает за создание, поставку и наладку 25 важных систем и компонентов ИТЭР: гиротроны (170 ГГц); проводники; коммутирующая аппаратура; установки для испытаний Порт-плагов и сами Порт-плаги; купол дивертора и тепловые испытания; катушка полоидального поля; верхние патрубки; диагностические системы; первая стенка, соединители модуля бланкета...

https://myatom.ru/?enciclopedia=%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D1%8F%D0%B5%D0%BC%D0%BE%D0%B5-%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B5-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82-%D0%B8%D1%82%D1%8D%D1%80.

В дополнение.
12.03.2020г. В российском Агентстве ИТЭР прошло совещание по производству панелей первой стенки ИТЭР
https://www.iterrf.ru/index.php/sobytiya/novosti/2691-v-rossijskom-agentstve-iter-proshlo-soveshchanie-po-proizvodstvu-panelej-pervoj-stenki-iter.

P.S. Несомненно, Солнце было бы лучшей рекламой ИТЭРу, если бы в нём действительно проистекали термоядерные реакции, отвечающие за энергетику нашего светила. Но не всё так однозначно, как 100 лет тому назад предположил Эддингтон. Сомнения появились с экспериментальным обнаружением дефицита солнечных нейтрино. Их (нейтрино) оказалось в три раза меньше, чем требовалось по гипотезе Эддингтона. Латание дыр в термоядерной модели Солнца с помощью возможных осцилляций (превращений) нейтрино требует наличия массы у изначально безмассового нейтрино, что (экспериментальное определение массы нейтрино) тоже пока является проблематичным: http://www.termoyadu.net/index.php?topic=8.msg3304#msg3304. В общем, сравнение Солнца и ИТЭР по меньшей мере является преждевременным: http://www.termoyadu.net/index.php?topic=7.msg3402#msg3402.

P.P.S. Теперь по поводу "чистоты" и "дешевизны" проекта ИТЭР и термоядерной энергетики.
"Термоядерная энергетика вовсе не является кристально чистой. Единственная доступная сегодня реакция D+T дает такой поток нейтронного излучения, что корпуса реакторов придется менять раз в 5-10 лет. Вероятно, что в ближайшие 10-15 лет мы достигнем показателя Q=20, получив таким образом стабильную термоядерную плазму. Скорее всего, этот рубеж будет преодолен на реакторе ИТЕРа. Однако вряд ли это будет окончательной победой и укрощением «строптивого» термояда. Уже сейчас очевидно, что монструозные проекты типа ITER – это тупиковый путь, малопригодный для практического использования. Гигаватные реакторы подобной конструкции фантастически сложны, они стоят гораздо дороже обычных урановых, а тритий для реакции D + T очень дорог и дефицитен... ": http://www.termoyadu.net/index.php?topic=9.msg3409#msg3409, https://militaryarms.ru/novye-texnologii/termoyadernyj-sintez/.
Ну, а собственно стоимость проекта ИТЭР давно перешагнула и 22 млрд евро, и 25 млрд долларов и это ещё не предел. "Общие затраты на ITER оцениваются от 22 до 50 миллиардов долларов. По состоянию на июнь 2015 года в него было вложено 14 миллиардов долларов": http://www.termoyadu.net/index.php?topic=684.msg2311#msg2311, http://www.termoyadu.net/index.php?topic=7.msg3321#msg3321.
                                                                                                                                  Ф.Ялышев

Стройка продолжается, несмотря на коронавирус...
И еще один ролик
Mar. 25th, 2020 at 1:35 PM
Теперь уже про ИТЭР. Это съемка, сделанная в начале марта с дрона, множество иллюстрированных подробностей: https://tnenergy.livejournal.com/149256.html.
Из комментариев:
- Эх, блин. Ещё же строительство ИТЕР остановится. Или как минимум серьёзно замедлится. А потом и денег может не хватить. Грустный
- tnenergy
Mar. 25th, 2020 07:39 pm (UTC)
Пока пишут, что "помолившись, мы продолжаем строить", условно говоря. Но в какой-то момент начнет давать сбои логистика и вот тогда все встанет, да.
« Последнее редактирование: 30 Март 2020, 11:58:22 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2019


Просмотр профиля
« Ответ #241 : 30 Март 2020, 17:31:06 »

Подробнее о мероприятии...
В российском Агентстве ИТЭР прошло совещание по производству панелей первой стенки ИТЭР

В соответствии с Соглашением о поставке, подписанном в 2014 году между российским Агентством ИТЭР и Международной организацией ИТЭР, российские предприятия должны изготовить и отправить на площадку сооружения реактора 179 панелей первой стенки будущей установки. Первая стенка непосредственно обращена в плазму и защищает внутрикамерные системы ИТЭР от тепловых потоков. Панель первой стенки, являющаяся по сути теплообменником, состоит из водоохлаждаемой структуры (медный сплав + сталь), облицованной бериллием. Бериллий хорошо совместим (не загрязняет) с плазмой, а его соединение с охлаждаемой подложкой обеспечивает эффективный теплоотвод.

Производимые российскими предприятиями панели первой стенки (40% от общего числа) – наиболее энергонапряжённые. Они должны выдерживать нагрузку до 5 МВт на кв. метр.

Головным предприятием по изготовлению панелей выступает cанкт-петербургский НИИ электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова (АО «НИИЭФА»). Один из наиболее сложных процессов при их изготовлении – нанесение на панели бериллиевого покрытия. Работа по изготовлению бериллиевой облицовки осуществляется в сотрудничестве филиала ФГУП «ПО «Маяк» -«Базальт» (Саратов) и АО «Композит» (Королёв).

В ходе прошедшего совещания, в котором приняли участие представители АО «НИИЭФА», ФГУП «Производственное объединение «Маяк», АО «Композит», АО «ВНИИНМ», и Частного учреждения «ИТЭР-Центр», его участникам удалось решить текущие задачи, касающиеся производства бериллиевой облицовки в соответствии с общим графиком сооружения ИТЭР, и найти оптимальное распределение работ по организациям.

https://www.iterrf.ru/index.php/sobytiya/novosti/2691-v-rossijskom-agentstve-iter-proshlo-soveshchanie-po-proizvodstvu-panelej-pervoj-stenki-iter.

ИМХО. Совещание прошло 12 марта 2020 года. В связи с пандемией сроки производства и поставки элементов бериллиевой облицовки первой стенки реактора могут быть значительно увеличены.

P.S. В продолжение комментариев-опасений предыдущего поста:

- я думаю нынешний локдаун - может стать нокдауном, если не нокаутом для ITER. Если карантин продлится более 3 месяцев, пойдёт "цунами" банкротов фирм поставщиков. Да, почти всегда можно найти другую фирму поставщик - но во сколько пойдёт удрожание проэкта, скажем одного компонента, а если банкротов поставщиков более чем 2-3? Это реально катастрофа для проэкта. У меня на глазах разворачивалась "драма" - были повреждены 2 нестандартных заземляющих тансформатора для SVC зигзаг/стар 13.8/0.4kV мощностью менее 1МVА , функция которых тупо создавать ground reference для защит по тех. нормативам данной страны и более ничего. Фирма поставщик банкротировала ещё до пуска объекта. Я даже не ожидал в КАКУЮ проблему это вылилось и во сколько финансов, чтобы заказать их у другого поставщика - хотя вроде есть спек, есть все чертежи, а не тут то было! И это на проэкте где бюджет сотни миллионов фунтов! А теперь представьте нечто подобное и когда из вашей цепи супплаеров выпадает несколько фирм с очень узкой спецификой!

- tnenergy
Mar. 31st, 2020 08:48 am (UTC)
Тут очень сложно давать прогнозы. Риск очевидный, но это все довольно случайные процессы - кто выживет, кто нет.
Ну и по мне вопрос больше не в поставщиках, а в самочувствии экономики EU. Может быть, что после пандемии станет не до проектов типа ИТЭР.

- "Эт вряд ли"(с). При степени готовности проекта, приближающейся к 70%, остановить его будет намного более глупо, чем продолжить. ИМХО, конечно.

- tnenergy
Mar. 31st, 2020 09:32 am (UTC)
Ну, если будут выбирать между деньгами на талоны на еду и ИТЭР, то выбор будет очевиден, имхо...

https://tnenergy.livejournal.com/149256.html.

P.P.S. ИМХО. Проект не закроется, но перейдёт в вялотекущий режим сборки реактора (http://www.termoyadu.net/index.php?topic=7.msg3400#msg3400), поэтому срок окончания строительства ИТЭР в целом ещё раз будет перенесён. Проект потерял актуальность. Он не нужен не то чтобы решить вопрос "дефицита" энергоресурсов, особенно углеводородов (нефти и газа), но даже не нужен собственно термоядерщикам, теперь уже мечтающим не о "чисто" термоядерной энергетике, а о "гибриде": http://www.termoyadu.net/index.php?topic=6.msg2768#msg2768, http://www.termoyadu.net/index.php?topic=6.msg2776#msg2776. Как оказалось, для обоснования строительства гибридного реактора, - ИТЭР не нужен!: http://www.termoyadu.net/index.php?topic=6.msg3424#msg3424.
Для справки. Переход в вялотекущий режим работы уже осуществлен в ЦЕРНе
https://ria.ru/20200330/1569260890.html.
                                                                                                                                  Ф.Ялышев
« Последнее редактирование: 01 Апрель 2020, 20:26:44 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2019


Просмотр профиля
« Ответ #242 : 10 Апрель 2020, 19:57:14 »

Частное учреждение Росатома Проектный центр ИТЭР поставило очередную партию оборудования для сооружаемого реактора ИТЭР

Пресс-служба частного учреждения госкорпорации Росатом Проектный центр ИТЭР, ОПУБЛИКОВАНО 10.04.2020

Частное учреждение госкорпорации "Росатом" "Проектный центр ИТЭР" поставило очередную партию электротехнического оборудования для проекта по сооружению международного экспериментального термоядерного реактора (ITER).

9 апреля 2020 года с территории АО "НИИЭФА" (Санкт-Петербург, предприятие госкорпорации "Росатом") во Францию отправились шесть трейлеров с оборудованием, которое включает в себя шинопроводы для катушек полоидального поля, центрального соленоида, корректирующих катушек, а также опоры для монтажа шинопроводов, балки, резисторы и вспомогательное оборудование.

Ожидается, что к 12 апреля трейлеры пересекут границу Российской Федерации.

Данная поставка осуществляется в условиях дополнительных ограничений, связанных с пандемией коронавируса, по настоятельной просьбе международной организации ИТЭР, поскольку оборудование является ключевым для проводимого в непрерывном режиме монтажа системы питания реактора.

Руководством частного учреждения "Проектный центр ИТЭР", АО "НИИЭФА" и международной организации ИТЭР предприняты все необходимые меры по недопущению срыва сроков монтажа созданного в России оборудования.

Скоординированные действия АО "НИИЭФА", частного учреждения "Проектный центр ИТЭР" и международной организации ИТЭР по изготовлению и организации транспортировки через всю Европу позволили осуществить настоящую поставку в полном соответствии с графиком сооружения реактора.

Поставляемое оборудование разработано и изготовлено в АО "НИИЭФА" по заказу госкорпорации "Росатом" в рамках международного проекта ИТЭР. Его изготовление осуществляется в соответствии с соглашением о поставках коммутирующей аппаратуры, заключённым в 2011 году между учреждением Росатома "Проектный центр ИТЭР" - российским агентством ИТЭР и международной организацией ИТЭР.

Система оборудования "Коммутационная аппаратура, шинопроводы и энергопоглощающие резисторы для электропитания и защиты сверхпроводящей магнитной системы реактора ИТЭР" - самая дорогостоящая и одна из самых сложных в ИТЭР - входит на 100% в сферу ответственности России.

Напомним, что в настоящий момент международный проект ИТЭР осуществляет переход от стадии сооружения зданий и инфраструктуры на строительной площадке к стадии сборки реактора. Этим обусловлена важность обеспечения своевременных поставок оборудования.

http://atominfo.ru/newsz01/a0366.htm.

P.S. Очередная партия российского оборудования доставлена в Организацию ИТЭР
http://atominfo.ru/newsz01/a0454.htm.
« Последнее редактирование: 23 Апрель 2020, 21:06:38 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2019


Просмотр профиля
« Ответ #243 : 13 Апрель 2020, 18:12:55 »

ИТЭР: в одном шаге от начала монтажа токамака

Apr. 12th, 2020 at 10:28 PM
    
В конце марта на ИТЭР произошло ключевое событие: были объеденены здания предварительной сборки и здания реактора. Фактически, снято последнее препятствие перед началом монтажа токамака ИТЭР.

Сразу после объединения зданий началось испытания крановой системы и реакции металлоконструкций зданий (на фото выше краны как раз стоят на перемычке). Напомню, что спарка мостовых кранов обладает грузоподъемностью 1500 тонн, а испытания проводились с нагрузкой 820 тонн на переднем кране и 150 на заднем.

Бетонные тестовые нагрузки по размерам и весу повторяют тороидальные катушки ИТЭР и на фото выше они находятся чуть ближе крышки, которая накрывала последние пару лет шахту реактора.

Кстати, похоже, что мостовые краны в ИТЭР рекордные: во всяком случае примеров кранов бОльшей грузоподъемности для этой конфигурации я не нашел. С одной стороны, опережение всех сталелитейных заводов мира разом впечатляет, с другой стороны это и некоторое проклятие со стороны физики. Если бы мостовые краны с грузоподъемностью 7500 тонн (вместо имеющихся 750) были бы обыденностью, то энергетический термоядерный реактор было бы сделать гораздо проще.

После проверки крановой системы и металлоконструкций зданий была выполнена разборка крышки шахты реактора. В этом процессе мы получили фотографию, как бы иллюистрирующую, как будет выглядеть сборка реактора.

Здесь спарка уже знакомых кранов тащит 100 тонную половинку крышки шахты. В течении ближайших 1,5 месяцев, если не помешает COViD, мы увидим, как в обратном направлении понесут 1250 тонное основание криостата, а летом - различные внутрикриостатные элементы - нижние катушки PF5 и PF6 (которые в ближайшие 2-3 месяца должны испытать на криогенном стенде), фидеры для сверхпроводящих катушек, башню-опору для сборки тороида токамака, композитные силовые элементы и т.п.

Впрочем шахта реактора еще не совсем подготовлена к началу монтажа, но будем надеяться, что в ближайшие недели различные работы по монтажу креплений криостата удаться довести до конца.

Ну и напоследок - фото выгрузки японской тороидальной катушки TF12 (одной из 18) в начале апреля в порту рядом с Марселем, откуда к концу апреля ее должны доставить на площадку ИТЭР. Вместе с тоже недавно изготовленой итальянской, корейскими тепловыми экранами (уже на площадке) и корейским сектором вакуумной камеры (все еще не отправлен) они должны составить первый готовый сектор тороида.

https://tnenergy.livejournal.com/150203.html.

Из комментариев...
- От конструкции (от ИТЭР!) ожидают отработки технологий и материалов для строительства коммерческих термоядерных реакторов.
- Хотите сказать, что принципиальные вопросы уже решены?
- tnenergy
Вам какой степени принципиальности? Физически термоядерное горение (более строго - режим с доминирующим подогревом термоядерными альфа-частицами) в токамаках уже достигалось, TFTR и JET в 90х годах. В конце этого - начале следующего года ожидается еще одна компания JET с реальным термоядерным горением.
https://tnenergy.livejournal.com/150203.html?thread=12695739#t12695739.

Для справки. Утверждение, что скоро будет ещё одна компания на JET с достижением "реального термоядерного горения", - скорее всего, лишь благое пожелание. Пока только продлён срок эксплуатации европейского термоядерного реактора JET, да и то лишь до конца 2020 года. О планах, подтверждающих осуществление D-T реакции, скромно умалчиваетcя: http://www.termoyadu.net/index.php?topic=6.msg3339#msg3339.
Ранее, правда, было сообщение о намерениях достичь точку безубыточности путём осуществление D-T реакции, однако с тех пор прошло шесть лет, а "воз и ныне там": http://www.termoyadu.net/index.php?topic=7.msg2704#msg2704. Такая медлительность вполне себе объяснима: JET не спешит или вообще не хочет повторить судьбу TFTR, который в погоне за точкой безубыточности настолько подверг нейтронизации (ионизации!) элементы своей конструкции, что даже был выведен из эксплуатации и в итоге демонтирован: https://ru.qwe.wiki/wiki/Tokamak_Fusion_Test_Reactor.
                                                                                                                                        Ф.Ялышев
« Последнее редактирование: 18 Апрель 2020, 14:00:14 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2019


Просмотр профиля
« Ответ #244 : 04 Май 2020, 21:29:02 »

Пугающий гигантизм...
ИТЭР: большое движение

May. 4th, 2020 at 1:17 AM
    
(Фото и комментарии от Валентина Гибалова - эксперта по ядерным технологиям: http://atominfo.ru/newsz01/a0481.htm, http://www.termoyadu.net/index.php?topic=6.msg3198#msg3198).

Последние недели для проекта ИТЭР отметились несколькими впечатляющими достижениями, несмотря на мировую обстановку войны с короновирусом и сидением в локдаунах. Даже без этого бэкграунда финализация стольких ключевых железяк реактора была бы удивительна и будем надеяться, что вирус не приведет к замедлению проекта дальше.

Итак, первым событием стала отправка из Китая полоидальной катушки PF6 - самой нижней, но при этом самой мощной кольцевой катушки токамака. Т.к. катушка самая нижняя, устанавливается она первой.

Погрузка 450 тонной упаковки PF6 на баржу в Хефее осуществлена 22 марта 2020 года.

После прибытия на площадку в Кадараше, ориентировочно в мае, катушку ждет криогенные испытания на плотность, сразу после чего можно ожидать установки в шахту реактора. Уже через несколько месяцев, ребята!

Полутора годами раньше: начало сборки катушки, установлен нижний двойной блин.

Пока же PF6 только плывет из Китая, следующая катушка под монтаж - PF5 в апреле прошла предпоследнюю производственную станцию в цехе изготовления полоидальных магнитов прямо на площадке ИТЭР

Речь про вакуумно-нагнетательную пропитку общей изоляции намоточного пакета, подготовка и проведение которой заняло 4 месяца. Теперь необходимо оборудовать почти готовый магнит элементами крепления к токамаку, гелиевыми, электрическими и измерительными выводами, провести криогенные испытания - и на сборку в шахту реактора, ориентировочно в ноябре 2020.

Но если полоидальные магниты только выходят на финишную прямую по подписанию актов о готовности к монтажу, первые тороидальные катушки уже здесь. Европейская TF9 и японская TF12 практически одновременно добежали до финиша производства и прибыли на площадку в апреле 2020.

Сначала от порта Berre-l'Etang по ночам в Кадараш прокралась европейская катушка.

А через 5 дней - японская.

Интересно, что производственные программы по тороидальным магнитам начались еще в 2008 году, т.е. процесс занял 12 лет. Сначала строилось производство сверхпроводниковых стрендов (нитей), затем производство сверхпроводящего кабеля, потом роботизированная сборка радиальных секций намоточного пакета, самого пакета, наконец последние 2 года фокус внимания переместился на установку в корпус, его изоляцию и герметизацию (статья про магниты) и вот наконец - катушки на площадке.

По планам, сама камера токамака будет собираться из 9 секторов-блоков, каждый из которых состоит из собственно куска вакуумной камеры, 2 тороидальных катушек, термовакуумных экранов, которые защитят криогенные магниты от горячей камеры. Сборка такого блока будет происходит в течении 6 месяцев на гиганских сборочных стендах, расположенных в 100 метрах от шахты реактора. Итак, 2 катушки у нас есть как раз вовремя, термовакуумные экраны привезли еще зимой, а как же сектор вакуумной камеры? До апреля 2020 изготовление вакуумной камеры оставалось одним из критических моментов - и вот, грандиозная новость. Корея закончила изготовление первого сектора вакуумной камеры, причем второй уже тоже на подходе и будет сдан в 2020.

Еще на заре развития токамаков, как концепции термоядерного энергетического реактора, его сложная геометрия озвучивалась, как одна из главных проблем концепции. На деле все оказалось еще гораздо хуже, в частности производство этого сектора заняло 8 лет, потребовало создания массы оснастки, безумного количества ручной и роботизированной TIG сварки, электронно-лучевой сварки, фрезерной обработки подсборок разного уровня, миллионов замеров геометрии и т.п.

А все потому, что вакуумная камера - это не просто сосуд для плазмы, но и конструктив для установки всех устройств, обращенных к плазме (первая стенка, дивертор, диагностические сборки), барьер радиационной безопасности, а так же охлаждаемая нейтронная защита.

Кстати, защита выглядит вот так: см. фото.

Здесь на вскрытой экваториальной части вакуумной камеры можно увидеть, что внутри между двух стенок уложены стопки стальных листов - из специальной борированной стали. По щелям между ними будет циркулировать вода, снимающая тепло от нейтронного потока. Перед заваркой внешних стенок все это собиралось вручную. Впрочем, корейцы сделали небольшое видео, показывающее объем вложенного труда.

Наконец, можно отметить, что кроме молодцов-корейцев, 5 из 9 секторов должны произвести в Европе. По самым оптимистичным оценкам, Европа сейчас на полтора года позади Кореи, и красивого прибытия двух разных секторов на площадку ИТЭР одновременно тут точно не случится. С учетом того, что европейские сектора должны быть поставлены в шахту в 2021-2022 годах, что бы не сорвать сроки сборки, остается только надеяться, что корейцы передадут свой опыт.

Еще одним грандиозным аккордом стала сдача Индией сразу двух больших блоков криостата - вакуумного сосуда, в котором будет находится весь токамак с магнитной системой. Криостат имеет диаметр 30 метров и высоту тоже 30, поэтому укрупнялся на площадке ИТЭР в 4 блока - основание, нижний, верхний цилиндры и крышку. Для начала сборки реактора в шахте нужно установить основание и нижний цилиндр, причем последний был полностью готов к установке еще год назад. И вот - закончив верхний цилиндр, индусы сдали одновременно и основание.

Верхний цилиндр переезжает на уличное хранение, которое продлиться как минимум до конца 2022 года.

На следующий день в 170 метровое путешествие в здание предварительной сборки отправилось и основание криостата

На этой фотографии запечатлены сразу 3 блока криостата и прибытие европейской тороидальной катушки. Интересно, что спешная застройка площадки ИТЭР складами, площадками хранения, складиками, палатками для хранения показывает то ли недооценку логистики, то ли недооценку сложностей монтажа всего этого...

Финальная предмонтажная позиция основания криостатов. После домонтажа всяких вводов и крепежных элементов, в середине мая спарка кранов повезет это основание в шахту реактора. Итогом двухдневной операции, правда, станет установка в промежуточную позицию - для подготовки выравнивающих прокладок, с помощью которых выберут неточности изготовления. Надеюсь, мы увидим все это инженерное порно во всех подробностях!

https://tnenergy.livejournal.com/150653.html.

P.S. Улыбнуло! Из комментариев к статье...
- Выглядит колоссально! Но как всю это машинерию будут чинить, когда она неизбежно сломается.
Как чинить катушку весом в 450 тонн и расположенную где-то в основании?
Наверняка эти вопросы как-то продуманы, было бы интересно об этом почитать.
- А что его чинить? Он сразу весь сгорит, для того и делалось. Весь проект. Так принято. Строят, распиливают, а потом сжигают для сокрытия улик.
https://tnenergy.livejournal.com/150653.html?thread=12718205#t12718205.

P.P.S. Не ИТЭР, а настоящий Царь-Токамак! Неважно, что он, скорее всего, окажется неработоспособным (как в своё время Царь-Пушка и Царь-Колокол!), а даже если и работоспособным, то не дальше, чем с разреженной водородной плазмой. Дейтерий-тритиевая смесь однозначно приведёт к недопустимой нейтронизации (ионизации!) элементов конструкции, особенно при попытке достичь точку безубыточности. Горький пример уже есть: американский (принстонский) токамак TFTR: https://ru.qwe.wiki/wiki/Tokamak_Fusion_Test_Reactor. Впрочем, это уже будет совсем другая история. На настоящее время главное собрать это чудо техники!

P.P.P.S. Между прочем, критичная нейтронизация (ионизация!) элементов конструкции токамаков при попытке работы на D-T смеси является камнем преткновения этих реакторов. Вон, именно памятуя о печальном опыте TFTR, европейский токамак JET не спешит или вообще не хочет достигать пресловутую точку безубыточности: http://www.termoyadu.net/index.php?topic=7.msg2704#msg2704.

                                                                                                                                   Ф.Ялышев
« Последнее редактирование: 07 Май 2020, 16:29:35 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2019


Просмотр профиля
« Ответ #245 : 27 Май 2020, 20:44:01 »

Наконец-то!
Сборка ИТЭР официально началась

May. 27th, 2020 at 12:05 PM
    
Сегодня начался процесс переноса и установки основания криостата в шахту реактора

По планам этот процесс должен занять 2 дня и закончится установкой основания на домкраты, с которых оно уже будет опущено в проектное положение после установки выравнивающих прокладок.

Следующей деталью должен стать нижний цилиндр криостата, а затем уже должны пойти внутрикриостатные элементы - тепловые экраны, фидеры магнитов, полоидальные катушки и т.п.

https://tnenergy.livejournal.com/150922.html.


Из комментариев...

- tnenergy
May. 27th, 2020 11:07 am (UTC)
Re: А пуск то когда ?
Сейчас первая плазма планируется в декабре 2025 года, отставание от графика где-то 6 - 8 месяцев.
Первая DT кампания, правда, действительно в 2035 году.

- tnenergy
May. 27th, 2020 12:22 pm (UTC)
>не могли бы пояснить, что это означает? DT в смысле дейтериум или что?

На дейтериево-тритиевом топливе, т.е. с полноценным доминированием термоядерного тепловыделения в плазме. До этого эксперименты будут скорее электрофизическими/плазменными - на водороде, на гелии, на дейтерии (тут уже немножко с термоядерным энерговыделением, на уровне десятков и сотен ватт).

Тритий просто означает а) приемку всех систем, отвечающих за радиационную и ядерную безопасность - а это колоссальная работа б) готовность установки к полностью дистанционной работе и обслуживанию, т.е. запуск всех роботизированных систем, а это еще одна колоссальная работа.

>будут экспериментировать многие годы, изучая как долго можно ее удерживать и как отводить тепло и т.п.?

Будут экспериментировать многие годы (пока в планах - 15 лет), пытаясь понять, все ли инженерные решения верные, можно ли улучшить и упростить, какие подводные камни еще не были известны.


P.S. Несомненно, начало сборки ИТЭР - эпохальное событие! Появился шанс, что его достроят и запустят! Даже если всё закончится лишь получением водородной или гелиевой плазмы, как в случае с немецким стелларатором Wendelstein 7-X (https://lenta.ru/news/2015/12/02/stellarator/, https://lenta.ru/articles/2015/12/11/wendelstein7x/) - уже успех! Что же касается работы на дейтерий-тритиевом топливе, то это сомнительно, поскольку существует очень большой риск быстрого выхода из строя столь выстраданного монстра из-за недопустимой нейтронизации (ионизации) элементов его конструкции. В своё время именно работа на D-T смеси привела к выходу из строя американского TFTR и именно это обстоятельство тормозит попытку европейского JET достичь точку безубыточности: http://www.termoyadu.net/index.php?topic=7.msg2704#msg2704.
Впрочем, даже если ИТЭР всего лишь только достроят, но не смогут запустить, - он уже будет ценностью, по крайней мере, музейной: как не запустившийся Царь-Токамак, по аналогии с ни разу не выстрелившей Царь-Пушкой и ни разу не зазвонившим Царь-Колоколом.
Вон, задачи строящегося реактора уже скукоживаются: по умолчанию, ИТЭР теперь не источник энергии, а лишь демонстратор "осуществимости синтеза в качестве будущего источника энергии»: http://lenr.seplm.ru/novosti/vozdushnyi-puzyr-itera-sdulsya-statya-ot-29-maya-2020-g-stivena-b-krivita-evropeiskaya-komissiya-ispravlyaet-lozhnye-pretenzii-iter, http://news.newenergytimes.net/2020/05/29/european-commission-corrects-misleading-iter-power-claims/.

                                                                                                                                   Ф.Ялышев
« Последнее редактирование: 01 Июнь 2020, 06:16:49 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2019


Просмотр профиля
« Ответ #246 : 02 Июнь 2020, 20:46:21 »

Чуть подробнее...
Началась сборка ITER

SinoAtom.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 30.05.2020

Важное ключевое событие достигнуто на строительстве международного экспериментального термоядерного реактора ITER в Кадараше (Франция). На площадке стартовали работы по установке основания криостата в шахту реактора.

28 мая 2020 года основание криостата (изделие весом 1250 тонн) было поставлено в шахту.

Таким образом, на строительстве ITER открывается возможность для монтажа основного реакторного оборудования.

В работах принимают участие специалисты китайской корпорации CNNC. В прошлом году корпорация получила контракт ITER-TAC1, в ходе которого совместно с французскими специалистами осуществит монтаж холодного оборудования.

Генеральный директор международной организации ITER Бернар Биго в интервью для "Science" рассказал, что следующим этапом сборки ITER станет монтаж нижнего цилиндра.

"Он должен быть приварен к основанию, что станет сложной операцией. Она завершится в июле. После этого мы получим компоненты, необходимые для начала установки вакуумной камеры. Сектор №6 прибудет из Южной Кореи в конце июля. Катушки тороидального поля №№12 и 13 из Японии сейчас следуют морским путём и прибудут в середине июня", - сообщил Биго.

"Мы должны соединить эти три элемента с их тепловой изоляцией, и это основная задача на ближайшие месяцы", - добавил глава организации ITER.

http://atominfo.ru/newsz01/a0677.htm.
Записан
Страниц: 1 ... 15 16 [17]
  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