Термояду.нет  
05 Август 2021, 21:06:02 *
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Войти
Новости: Большинство функций форума доступны только после регистрации
 
   Начало   Помощь Поиск Войти Регистрация  
Страниц: 1 ... 12 13 [14]
  Печать  
Автор Тема: Предмет обсуждения  (Прочитано 247486 раз)
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2098


Просмотр профиля
« Ответ #195 : 18 Июнь 2021, 06:52:38 »

Теперь канадцы...
General Fusion (Канада) планирует построить демонстрационную термоядерную станцию в Британии

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 17.06.2021

Компания "General Fusion" (Канада) планирует построить демонстрационную термоядерную станцию (Fusion Demonstration Plant, FDP) в кампусе UKAEA в Кулхэме (Британия), пишет "World Nuclear News".

Пуск демонстрационной станции ожидается в 2025 году. С её помощью канадская компания намерена открыть путь для коммерциализации технологии магнитно-инерционного синтеза (Magnetised Target Fusion, MTF).

"General Fusion" заключит с UKAEA договор о долгосрочной аренде участка, на котором предполагается построить станцию. Сооружение FDP начнётся в 2022 году. Объявлено, что она будет "уменьшенной до 70%" по сравнению с коммерческой станцией.

В FDP будут созданы условия для термоядерного синтеза в среде, "соответствующей энергетическим установкам", однако собственно производство электроэнергии на ней не предполагается.

Как объявлено, на FDP будет генерироваться один плазменный импульс в день и будет использоваться дейтериевое топливо. В отличие от FDP, коммерческая станция будет выдавать плазменный импульс в секунду и работать на топливе дейтерий-тритий.

UKAEA - британская правительственная организация, ответственная за развитие термоядерной энергетики. В её сферу ответственности входит токамак MAST Upgrade в Кулхэме.

Технология MTF представляет собой следующее. Водородная плазма инжектируется в сферу из жидкого металла, где сжимается и нагревается до создания условий для синтеза. Выделяющаяся в результате термоядерных реакций энергия передаётся жидкому металлу, который выносит её теплообменник или парогенератор.

Подробнее о разработках "General Fusion" - в статье на AtomInfo.Ru.: http://atominfo.ru/newst/a0460.htm.

http://atominfo.ru/newsz03/a0782.htm.

В дополнение...
- Пятна «искусственного солнца». Термоядерная энергетика
https://cont.ws/@izborskiy-club/449940.
- Это будет бомба, или Как частные стартапы пытаются приручить термоядерную энергию
 https://nplus1.ru/material/2015/09/01/private-nuclear-fusion.

P.S. Более тупой и бесперспективной установки (реактора), чем канадский "паровой молот", трудно себе и вообразить! Держится на плаву и время от времени всплывает в медийное пространство исключительно из-за финансирования и желания быть в ряду стран, занимающихся проблемой УТС (управляемого термоядерного синтеза): http://www.termoyadu.net/index.php?topic=7.msg875#msg875, http://www.termoyadu.net/index.php?topic=6.msg3191#msg3191.

P.P.S. Другое дело европейский токамак JET. На нём реально проводились эксперименты с дейтерий-тритиевой (D-T) плазмой, целью которых было достижение точки безубыточности. В своё время этого достичь не удалось (http://www.termoyadu.net/index.php?topic=7.msg2704#msg2704), однако исследователи не теряли надежды и надеются на успех в предстоящей кампании, планируемой уже в июне текущего года: https://nn.by/?c=ar&i=268878&lang=ru.

P.P.P.S. Вместе с тем эксперимент с D-T плазмой чреват повышенным потоком высокоэнергетических нейтронов, приводящих к недопустимому уровню ионизации конструкций любого токамака, в том числе и JET, и выходу его из строя, как в своё время американского токамака TFTR: https://cont.ws/@izborskiy-club/449940. Поэтому, скорее всего, июньский эксперимент на JET будет отложен.
                                                                                                                                                      Ф.Ялышев
« Последнее редактирование: 28 Июнь 2021, 08:57:16 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2098


Просмотр профиля
« Ответ #196 : 13 Июль 2021, 07:56:34 »

К работе на дейтерий-тритиевой смеси готовят и наш токамак...
Во ВНИИНМ разработана базовая версия технологического тритиевого цикла для модернизации токамака в ГНЦ РФ ТРИНИТИ

ТВЭЛ, ОПУБЛИКОВАНО 12.07.2021

В рамках реализации федерального проекта "Разработка технологий управляемого термоядерного синтеза и инновационных плазменных технологий" комплексной программы "Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии на период до 2024 года" (РТТН) отделением специальных неядерных материалов и изотопной продукции АО "ВНИИНМ" (входит в состав Топливной компании Росатома "ТВЭЛ") совместно со специалистами АО "ГНЦ РФ ТРИНИТИ" разработана базовая версия технологического тритиевого цикла для экспериментальной установки - модифицированного токамака с сильным полем (ТСП).

"Одной из критически важных систем инфраструктуры термоядерного реактора является технологический тритиевый цикл. Использование топливных смесей дейтерий-дейтерий в экспериментах приводит к наработке трития. Требуется очищать отработанную плазму от трития, чтобы обеспечить работоспособность экспериментальной установки модифицированного ТСП. Эту задачу реализует технологический тритиевый цикл", - рассказал об особенностях проекта начальник лаборатории отделения физики токамаков-реакторов АО "ГНЦ РФ ТРИНИТИ" Николай Родионов.

В рамках выполненной работы была разработана базовая технологическая схема тритиевого цикла с описанием основных стадий и используемого оборудования, а также проведён подтверждающий расчёт параметров процессов.

В состав цикла входят все стадии использования трития, начиная с хранения и заканчивая переработкой и концентрированием тритий-содержащих отходов. Также представлены системы по изотопному анализу газовых смесей, контролю за тритием и очистки воздуха рабочего помещения.

АО "ВНИИНМ" активно выполняет исследования и разработки в области термоядерной энергетики, однако работы по созданию тритиевого цикла не проводились с начала девяностых годов.

По всему миру насчитывается несколько десятков экспериментальных термоядерных установок. Однако только на установках JET (Великобритания) и TFTR (США) проводились испытания с применением дейтерий-тритиевой плазмы. Все остальные эксперименты проводились с использованием стабильных изотопов водорода.

Данный факт иллюстрирует всю сложность разработки и запуска токамака с применением трития.

На сегодняшний день только использование в качестве топлива дейтерий-тритиевой смеси позволяет рассчитывать на достижение режима термоядерного горения, необходимого для создания термоядерной энергетики будущего.

Кроме того, эксперименты с тритий-содержащей смесью изотопов водорода позволяют верифицировать технологические и экономические параметры будущих термоядерных установок. Поэтому работы по созданию тритиевого технологического цикла крайне важны для проводимых исследований в области термоядерного синтеза как в России, так и в мире.

"В ближайшее время планируется продолжение работ, которые будут состоять в разработке эскизного проекта, а к 2024 году полной проектной документации тритиевого комплекса. Это потребует постадийной проверки всех разрабатываемых узлов".

"Ввиду того, что на установке будет храниться и использоваться значительное по сравнению с исследовательскими объёмами количество трития, каждая стадия должна гарантировать безопасность эксплуатации. И уже к 2030 году все сделанные разработки должны воплотиться в промышленный тритиевый цикл реального токамака", - подчеркнул начальник отдела разработки технологии и оборудования для получения изотопов и изотопной продукции АО "ВНИИНМ" Александр Аникин.

http://atominfo.ru/newsz03/a0856.htm,
https://strana-rosatom.ru/2021/07/20/vo-vniinm-razrabotali-tehnologiju-ochi/.

В дополнение...
- На старт, внимание, термояд ТРИНИТИ
https://m.facebook.com/stranarosatom/posts/2502632116699079.
-- К 2030 году в Троицке планируют построить новый термоядерный реактор
https://strana-rosatom.ru/2021/02/08/k-2030-godu-v-troicke-planirujut-postroit/.

P.S. Повторюсь. Работа на D-T смеси сопровождается повышенным потоком высокоэнергетических нейтронов, приводящих к недопустимому уровню ионизации конструкций токамака и выходу его из строя, как в своё время американского токамака TFTR: https://cont.ws/@izborskiy-club/449940. Поэтому эксперимент с D-T плазмой на отечественном токамаке будет, скорее всего, постоянно откладываться, как и эксперименты на JET: https://www.iter.org/multilingual/rf/2/59, https://nn.by/?c=ar&i=268878&lang=ru, https://se7en.ws/termoyadernyj-sintez-vse-realnee-mast-east-i-iter-dejterij-tritievye-eksperimenty-jet-dlya-iter-i-drugie-dostizheniya/.
« Последнее редактирование: 21 Июль 2021, 17:45:18 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2098


Просмотр профиля
« Ответ #197 : 15 Июль 2021, 05:10:40 »

Термоядерный синтез все реальнее: MAST, EAST и ITER, дейтерий-тритиевые эксперименты JET для ITER и другие достижения

6 Июн в 01:56

Термоядерные реакторы существуют десятки лет, но управляемая термоядерная реакция все это время оставалась недостижимой. Она постоянно находилась в ближайшем будущем, ученые говорили: «Через 10 лет, скорее всего, мы достигнем успеха». Но проходило десять лет, и ничего не менялось — по-прежнему публиковались научно-популярные статьи, где говорилось все о том же сроке в 10 лет.

Сейчас, насколько можно судить, многое изменилось — разработчики термоядерных установок достигли действительно заметных успехов. Речь идет как о новых реакторах, так и об уже существующих. В целом, вероятность того, что управляемый термоядерный синтез станет реальностью в течение ближайших нескольких лет, достаточно высокая. Давайте оценим успехи ученых последних лет и посмотрим, что там планируется.

Модернизированный сферический токамак MAST возобновил работу

В конце мая снова начал работу сферический токамак MAST (Mega Ampere Spherical Tokamak). Камера у этой установки не очень большая — диаметр 4 метра. Последние несколько месяцев систему модифицировали, включая оптимизацию систему охлаждения плазмы до ее сброса. Возможно, этот реактор послужит прототипом для небольших, но эффективных систем будущего.

К слову, сам токамак из Британии совсем не нов — его сборка стартовала в 1997 году, а работать он начал два года спустя. Проблемой стал небольшой размер камеры — из-за этого разогретая свыше сотни млн кельвинов плазма разрушала вольфрамовые плитки.

В 2013 году команда поняла, что установку нужно модернизировать. Правительство выделило деньги, около 55 млн фунтов, и началась реконструкция. Завершена она была лишь в октябре 2020 года, после чего последовал период тестирования. Токамак подвергся многочисленным проверкам, и лишь в 2021 году его приняли в эксплуатацию.

В итоге проблемы разрушения плиток удалось избежать. А плазма теперь при сбросе понижает температуру с сотни млн °C до всего 300 °C.

В прошлом году британские физики начали работу над еще одним проектом — токамаком STEP (Spherical Tokamak for Energy Production).

Проект ITER продвигается к завершению

В прошлом году в исследовательском центре Кадараш во Франции стартовало строительство (сборка!) экспериментальной термоядерной установки ITER. Это масштабный проект, в котором принимают участие специалисты из самых разных стран, включая ЕС, Индию, Китай, Южную Корею, Россию, США и Японию.

Реактор представляет собой цилиндр диаметром 28 метров, высотой 29 метров и весом 23 000 тонн. Размещается система в железобетонном объекте с длиной 120 метров, шириной 80 метров и высотой 80 метров.

Несмотря на некоторые проблемы, проект постепенно продвигается к завершению. Через четыре года разработчики планируют получить первую плазму. В течение десяти лет ученые будут проводить эксперименты, подводя работу к главному результату — получению управляемой термоядерной реакции.

Если все пройдет хорошо, то где-то в 2035 году появятся первые коммерческие реакторы DEMO.

Этим летом (т.е. 2021 г.) проводятся эксперименты с новой смесью для термоядерного реактора ITER. Речь идет о дейтерий-тритиевой смеси, которая будет использоваться в качестве основного «топлива» для реактора”. Испытания смеси будут проходить в Великобритании на площадке JET (Joint European Torus — Объединенный европейский токамак).

Этот реактор — работающая модель ITER с размером в 1/10 от размера полномасштабной установки. Если все пройдет хорошо с JET — значит, не должно быть проблем и с его «старшим братом». Эксперименты JET позволят увидеть, как будет вести себя плазма и какие сложности могут возникнуть. В ходе испытаний ученые используют не более 60 гр трития при температуре плазмы в 150 млн К — именно такая температура требуется для старта синтеза.

У JET весьма неплохие показатели — отношение затраченной на разогрев плазмы энергии к полученной энергии составляет 0,67. Для того, чтобы получить коммерческую систему, этот коэффициент, Q, должен быть больше единицы. Для того, чтобы отбить затраты и стать экономически выгодным проектом, Q должен быть равным или превышать 25. Авторы проекта ITER считают, что его Q будет не менее 10.

EAST ставит рекорды

Как уже писали на Хабре, китайским ученым удалось побить рекорд корейцев по удержанию сверхгорячей плазмы. Команда термоядерного реактора EAST смогла добиться невиданных доселе результатов — удержания плазмы с температурой 160 млн К в течение 20 секунд. Плазму с температурой в 120 млн К они удерживали 101 секунду. Это уже очень близко к порогу термоядерного синтеза — речь идет не о долях секунды, а о десятках секунд.

Для того, чтобы началась реакция термоядерного синтеза в установке, плазму температурой в 150 млн К нужно удерживать около 300-400 секунд.

EAST — тоже токамак, отличающийся от большинства похожих конструкций наличием полностью сверхпроводящей магнитной системы на основе ниобий-титановых проводников. При этом большой радиус камеры составляет всего 1,7 метра, то есть диаметр даже меньше, чем у британской установки, о которой говорилось выше — 3,4 метра вместо 4. И проблем с разрушением вольфрамовых плиток, насколько можно судить, у китайцев нет.

Стелларатор W7-X

Кроме токамаков, есть и термоядерные установки с иной конфигурацией. Например, стеллараторы. Форма магнитной катушки таких установок как бы повторяет конфигурацию нагретой плазмы, что позволяет не бороться с плазмой, а просто использовать ее особенности.

Установка Wendelstein 7-X (W7-X) — современный стелларатор, построенный по последнему слову термоядерных технологий. Конструкция стелларатора постепенно оптимизируется, в планах создателей — обеспечить работу системы вплоть до 30 минут, что, конечно, гораздо лучше любых рекордов токамаков.

Wendelstein 7-X (W7-X) предназначен, в первую очередь, быть proof of concept, показав жизнеспособность конструкции — получать энергию с его помощью не планируется. К сожалению, из-за пандемии эксперименты с системой отложены минимум на год. Работа возобновится не ранее следующего года.

Осторожный оптимизм

Несмотря на все эти успехи, все равно не стоит считать, что термояд уже у человечества в кармане. Предстоит решить еще очень много проблем, причем в будущем могут возникнуть новые.

Тем не менее, сейчас ученые достигли немалых успехов, изучением возможностей термоядерного синтеза заняты ученые многих стран. Это уже не парочка проектов, как пару десятков лет назад. При этом регулярно появляются новые системы — как токамаки, так и альтернативы.

Китайская установка вселяет уверенность в том, что цели, которые ставят перед собой ученые, будут решены в ближайшем будущем. При этом есть надежда и на ITER с его дейтерий-тритиевым «топливом».

Если W7-X покажет хорошие результаты — кто знает, может, именно стеллараторы вырвут победу, а токамаки останутся позади.

В любом случае, термоядерный синтез привлек внимание не только ученых, но и правительств крупнейших государств мира. И вряд ли это внимание, интерес, ослабнут. Скорее наоборот — будут лишь усиливаться.

https://se7en.ws/termoyadernyj-sintez-vse-realnee-mast-east-i-iter-dejterij-tritievye-eksperimenty-jet-dlya-iter-i-drugie-dostizheniya/, https://vk.com/@etorabotaet-termoyadernyi-sintez-vse-realnee.

В дополнение...
- Британские ученые добились снижения нагрева токамака MAST
https://strana-rosatom.ru/2021/07/08/britanskie-uchenye-dobilis-snizheniya/.
- Китайская команда Alpha Ring разрабатывает "искусственное солнце" на столе
http://lenr.seplm.ru/novosti/itaiskaya-komanda-alpha-ring-razrabatyvaet-iskusstvennoe-solntse-na-stole.

P.S. Ещё раз. Ключевым в работе термоядерного реактора является достижение точки безубыточности. А это возможно лишь при использовании дейтерий-тритиевой смеси. В своё время к этой точке приблизились (не достигли, а именно только приблизились!) американский TFTR и европейский JET. "Американец" из-за повышенной ионизации конструкций реактора почил в бозе, а "европеец" до сих пор не может очухаться и повторить хотя бы достижение 25-летней давности (1997 года). На этом фоне прорывным следует считать решимость наших термоядерщиков приспособить токамак с сильным магнитным полем (ТСП) для работы на D-T смеси. Произойдёт это, конечно, не завтра, а, возможно, лишь к 2030 году: http://www.termoyadu.net/index.php?topic=6.msg3528#msg3528, https://3dnews.ru/1044075.

P.P.S. Что касается токамака JET, то на сегодняшний день он полностью восстановился и этим летом проводит активную дейтерий-тритиевую кампанию: https://ru.abcdef.wiki/wiki/Joint_European_Torus, https://www.pvsm.ru/fizika/281856. Насколько успешно проходят эксперименты с D-T смесью пока неизвестно. Ясно лишь одно: для JET наступил момент, когда отступать уже некуда и придётся снова почувствовать пагубное воздействие ионизирующего излучения при работе с D-T смесью.

P.P.P.S. Однако не только ионизирующее излучение конструкций реактора, вызванное потоком высокоэнергетических нейтронов при работе с D-T смесью, но и необходимость использовать тритий в соотношении 50 на 50 для достижения точки безубыточности сводит на "нет" мечты о практическом использовании термоядерных реакторов как таковых!: https://www.iter.org/multilingual/rf/2/59, https://proza.ru/2016/05/10/502.

                                                                                                                           Ф.Х.Ялышев, изобретатель,
                                                                                                                 выпускник МВТУ им.Баумана, 1971 год.
« Последнее редактирование: 27 Июль 2021, 06:43:15 от Avtor » Записан
Страниц: 1 ... 12 13 [14]
  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