Comments 82
Ух, мощь.
Создатели конструкции явно киберпанком вдохновлялись.
Создатели конструкции явно киберпанком вдохновлялись.
UFO just landed and posted this here
Это в первую очередь эксприментальная установка. Она не предполагает рентабельность.
UFO just landed and posted this here
ИТЭР будет про рентабельность и серийное производство
w7x и ИТЭР — машины разного класса, всё-таки.
Чтобы подняться до уровня ИТЭР стеллараторам нужна будет как минимум ещё одна машина. Может быть, две.
То есть, в терминах времени они отстают на 10-20 лет минимум.
… что ещё хуже: стеллараторы ещё хуже масштабируются. Все вот эти зигагулины хорошо смотрятся на маленькой машине, а промышленная установка должна быть почти размером с ИТЭР (хотя стеллараторы могут быть меньше токамаков той же мощности)
Чтобы подняться до уровня ИТЭР стеллараторам нужна будет как минимум ещё одна машина. Может быть, две.
То есть, в терминах времени они отстают на 10-20 лет минимум.
… что ещё хуже: стеллараторы ещё хуже масштабируются. Все вот эти зигагулины хорошо смотрятся на маленькой машине, а промышленная установка должна быть почти размером с ИТЭР (хотя стеллараторы могут быть меньше токамаков той же мощности)
Нет, планируется проверить, работоспособна ли новая методика расчета магнитных полей, которая позволит победить проблемы, заведшие в тупик стеллараторы. В реальности, до коммерческого стелларатора еще очень большое расстояние, и никто не рискует говорить, что на него могут и не дать денег, а значит никакой рентабельности тут не будет. Просто изучаем физику плазмы.
Угу. Думаю цель на ближайшее будущее хотя-бы получить чуть-чуть больше энергии, чем тратится на разогрев плазмы и поддержание магнитного поля в катушках.
Какой красивый крендельштайн! :)
Какой красивый крендельштайн! :)
1. +1.
2. Но кое-что про рентабельность стеллараторов можно сказать уже сейчас. Она _очевидно_ будет хуже, чем рентабельность более простых конструкций. В простоте же конструкций всех уделывают открытые ловушки, в который с 2015-го года (и тем более после августа 2016) — ренесанс (ну, как минимум — начало ренесанса).
2. Но кое-что про рентабельность стеллараторов можно сказать уже сейчас. Она _очевидно_ будет хуже, чем рентабельность более простых конструкций. В простоте же конструкций всех уделывают открытые ловушки, в который с 2015-го года (и тем более после августа 2016) — ренесанс (ну, как минимум — начало ренесанса).
Ну что вы, право слово, сразу про деньги.
Сразу ж видно, для души строили. Красота то какая))).
Сразу ж видно, для души строили. Красота то какая))).
«Что вы хотите от новорожденного ребёнка» — сказал Тесла на критику пользы создания тока в катушке при движении магнита.
Достигнут ли критерий Лоусона? Т.е. какая величина?
UFO just landed and posted this here
Тем что нет пока практики использования… пока надо подтвердить теорию, а вот потом уже эксперементировать.
Чтоб не получился второй «Чернобль»…
Чтоб не получился второй «Чернобль»…
Чернобыль точно не получится. А вот риск спалить что-нибудь дорогостоящее и встрять ещё на несколько лет до устранения действительно есть.
Упомянув про Чернобль я имею ввиду эксперименты и случайное неконтролируемое высвобождение энергии(взрыв), а не радиоактивное заражение.
Чтобы получать энергию при термояде нужно затрачивать огромное кол-во энергии. Выключи подачу и реакция тут же остановится. Взрыв практически невозможен. Кроме того, там обычно крошечные кол-ва вещества.
Принципиально разные физические явления у ядерного синтеза и деления. Деление — самоподдерживающийся процесс, который приходится тормозить в контролируемом масштабе, а синтез приходится поддерживать снаружи.
Всё.
Это не энергетическая установка, это фонящее лабораторное оборудование. ИТЭР тоже. Выработавшееся тепло будет просто сброшено в воздух.
А может кто нибудь простыми словами объяснить, почему такая хитрая форма?
Почему нельзя в форме тора?
Почему нельзя в форме тора?
Для удержания тора нужно больше энергии, сильнее магнитное поле.
Потому что частицы в плазме ведут себя странно, собственно поэтому токамаки и не работали — плазма весело била в стенки открывая новые законы физики вместо новых источников электричества (например см. «банановые частицы»).
токамаки и не работали
ITER с поколениями своих предков смотрит на вас с удивлением
И где моя серийная ТЯЭС в пригороде, снабжающая меня дармовым электричеством? С 60х кормят завтраками.
До сих пор ТОКАМАКи не РАБОТАЮТ. А реакции синтеза идут и при комнатной температуре, и безо всяких магнитных полей, и тем паче магнитных ловушек. Просто плохо они идут, не годятся воздушные шарики с водородом для РАБОТЫ.
Ну с таким подходом Стеллаторы (о представителе которых речь в статье) не работают тем более. Как и любые другие варианты искусственного термоядерного синтеза за исключением водородных боеголовок.
Т.к. именно ТОКАМАКи добились максимальной эффективности УТС — текущее поколение хоть и со скрипом, но уже добралось до выхода энергии примерно равного затраченной на поддержание работы.
А самый лучший рекордный стеллатор в лучшем случае достигнет 1/10 от этого уровня через несколько лет. И только 1/100 от того что ожидается на ITER.
Так что все остальные подходы к УТС пока на практике стоят еще дальше от «серийная ТЯЭС в пригороде» чем ТОКАМАКи
Т.к. именно ТОКАМАКи добились максимальной эффективности УТС — текущее поколение хоть и со скрипом, но уже добралось до выхода энергии примерно равного затраченной на поддержание работы.
А самый лучший рекордный стеллатор в лучшем случае достигнет 1/10 от этого уровня через несколько лет. И только 1/100 от того что ожидается на ITER.
Так что все остальные подходы к УТС пока на практике стоят еще дальше от «серийная ТЯЭС в пригороде» чем ТОКАМАКи
Пока что никто не ближе, ИТЭР вполне способен выдать кулак дружбы и пообещать энергию с астрономическими затратами. Или остаться без финансов. Потому что те, кто начинал тему уже ушли на пенсию, а новым бюрократам надо делать карьеру на критике предшественников. Такую замечательную открытую монструозную ловушку уже запороли недостроив. Вот такая у нас практика, достать чернил и плакать.
Насколько помню, у токамака принципиальный недостаток — незамкнутая магнитная поверхность, а у сабжа — замкнутые. Магн. поле в стеллаторе создается только внешними катушками, и позволяет использовать его в непрерывном режиме.
Нет, и там и там замкнутые. Просто в токамаке нужная магнитная поверхность создается динамически — путем комбинации полей катушек и плазмы, а в стеллараторе — статически, заранее сконфигурированными катушками. Теоретически стеллараторный подход проще, на практике — сложнее (см форму магнитной системы W7X).
А в токамаке же вроде магнитное поле незамкнутое, линии бесконечно навиваются вокруг тора? Или я что-то перепутал?
Магнитное поле вообще ВСЕГДА замкнутое. :) Чтобы оно было незамкнутым, нужны магнитные заряды, магнитный монополь. Короче, место, где поле «начинается» или «заканчивается». А пока оно не открыто (и не факт, что вообще бывает), div(B)=0, а все линии магнитного поля — замкнуты.
ВСЕГДА.
З.Ы. Вот траектории частиц в поле и эквиповерхности его «давления» — иное дело.
ВСЕГДА.
З.Ы. Вот траектории частиц в поле и эквиповерхности его «давления» — иное дело.
Фундаментальная проблема магнитного удержания: магнитное поле катушки сильнее в центре.
Возникает неустойчивость.
Зрительно это можно представить как если налить воду поверх масла: жидкости не смешиваются, но малейшее возмущение, и вода в каком-нибудь месте «прольётся вниз», а масло в других местах всплывёт. Плазма вырывается из горячего центра, и чтобы система была устойчивой, нужно чтобы поле усиливалось к перефирии, а так не выходит.
Так что тор (сам по себе) — не работает от слова СОВСЕМ.
В токамаках эту проблему попервой решили тороидальным током. Если в плазме по тору течёт ток (который, как в трансформаторе создаёт внешняя обмотка), то его поле решает самые простые неустойчивости. Но добавляет новые, да и из-за этого токамак становится машиной импульсной. Поначалу казалось, что это очень простая и красивая идея, но потом оказалось, что бороться с новыми неустойчивостями — те же яйца, только вид сбоку.
Начали снижать тороидальный ток, а в пределе — обходиться вообще бы без него. Так появился стелларатор: в токамаки полоидальные токи и тороидальные — равномерны, а в стеллараторе (в котором по идее изначально нет тороидального тока) их роль выполняет хитрозакрученность магнитного поля.
Хитрозакрученность как бы заменяет полоидальное поле, которое создаёт в токамаке ток вдоль бублика.
… кстати, при чём тут теорема о несчастном еже — непонятно, ибо и в токамаке, и в стеллараторе контуры магнитного поля замкнуты. Упоминание этой теоремы сканало бы, если б требовалось объяснить, в чём проблема открытых ловушек или почему нельзя упихать плазму в шар, а обязательно нужен бублик.
Но стелларатор от токамака в ЭТОМ пункте ничем не отличаются.
Возникает неустойчивость.
Зрительно это можно представить как если налить воду поверх масла: жидкости не смешиваются, но малейшее возмущение, и вода в каком-нибудь месте «прольётся вниз», а масло в других местах всплывёт. Плазма вырывается из горячего центра, и чтобы система была устойчивой, нужно чтобы поле усиливалось к перефирии, а так не выходит.
Так что тор (сам по себе) — не работает от слова СОВСЕМ.
В токамаках эту проблему попервой решили тороидальным током. Если в плазме по тору течёт ток (который, как в трансформаторе создаёт внешняя обмотка), то его поле решает самые простые неустойчивости. Но добавляет новые, да и из-за этого токамак становится машиной импульсной. Поначалу казалось, что это очень простая и красивая идея, но потом оказалось, что бороться с новыми неустойчивостями — те же яйца, только вид сбоку.
Начали снижать тороидальный ток, а в пределе — обходиться вообще бы без него. Так появился стелларатор: в токамаки полоидальные токи и тороидальные — равномерны, а в стеллараторе (в котором по идее изначально нет тороидального тока) их роль выполняет хитрозакрученность магнитного поля.
Хитрозакрученность как бы заменяет полоидальное поле, которое создаёт в токамаке ток вдоль бублика.
… кстати, при чём тут теорема о несчастном еже — непонятно, ибо и в токамаке, и в стеллараторе контуры магнитного поля замкнуты. Упоминание этой теоремы сканало бы, если б требовалось объяснить, в чём проблема открытых ловушек или почему нельзя упихать плазму в шар, а обязательно нужен бублик.
Но стелларатор от токамака в ЭТОМ пункте ничем не отличаются.
По идее ТОКОМАК «насильно» удерживает плазму в форме тора.
В стеллараторе выбрана наиболее оптимальная ворма плазменного жгута с точки зрения физики
В стеллараторе выбрана наиболее оптимальная ворма плазменного жгута с точки зрения физики
Не верю я, что потребление в 6 раз возрастет. Согласно вики за последние пол века потребление примерно в 2 раза возросло. Компьютеры потребляют все меньше энергии, если персчитать на вычислительную способность. Колличество компьютеров выросло, но многие из них простояивают. Взять теже микроконтроллеры, ESP мощнее моего первого компьютера, а занимается перещелкиванием реле. Можно всю эту мощь объединить и не надо будет дальше производить компьютеры так расточительно. Взять теже облачные вычисления, виртуалки, все давно идет этим путем. Автомобили тоже эффективнее становятся, а их колличество бесконечно не будет же увеличиваться. Тут тоже речь идет, а так ли необходимы персональные автомобили, если они станут достаточно автономными? Каршаринг и Uber становятся не даром популярными. Если вывести производство на орбиту и товары сбрасывать с небес, то много ли нам понадобится вырабатывать энергии на земле?
Ну почему нет-то? Если транспорт перевести с углеводородов на электричество, то возрастёт ещё как.
нефть и газ кончатся, останется только электроэнергия
только откуда ее брать в 6 раз чтобы потребление возросло
если не будет рабочего термояда, то и не возрастет
только откуда ее брать в 6 раз чтобы потребление возросло
если не будет рабочего термояда, то и не возрастет
Возможно речь идет об использовании восполнимых запасов для обогрева (сейчас основное потребление на обогрев — не электричество). То есть в плане потребления электроэнергии действительно есть постоянный рост, но не потому, что потребители размножаются со страшной силой, а из-за перехода с «грязных» технологий, на более чистые. Представьте, если сейчас перестать топить углем и мазутом, во сколько раз вырастет потребление электричества?
Некоторые страны готовятся законодательно запрещать автомобили на ископаемом топливе, следовательно заменят их электромобили, застраивать же свою и без того небольшую территорию ветряками не самая лучшая перспектива, а солнечная энергетика доступна в региональном и сезонном виде.
В нашей стране как я понимаю решили идти другим путём — практически безотходный замкнутый цикл ядерной энергетики.
В нашей стране как я понимаю решили идти другим путём — практически безотходный замкнутый цикл ядерной энергетики.
пример может и банальный, не в кассу, но я помню времена в детстве, когда мы (семья три человека) тратили около 300 квт/ч в месяц, сейчас же в зимний период у меня доходит до 2000. Может энергоэффективноть приборов и растет, но их количество стало просто в разы больше.
300 кВт в час? Нехилое ускорение.
Ну не знаю. Я живу в Германии. Первые 5 лет (с 2000 по 2005) жил в старом доме, за газовое отопление и горячую воду платил порядка 200 евров в месяц, если не больше и 90 за электричество. У меня из электроприборов был ПК, sony playstation 1, электроплита, стиралка, телевизор, магнитофон, спутниковый ресивер, DVD проигрователь с колонками 5.1, 4 комнаты с обычным освещением, один телефон и один телефон на windows ce на семью из 4 человек. Двум сыновьям было тогда по 8-10 лет.
Сейчас у меня по мимо перечисленного выше 4 лептопа дома (рабочий мой, и персональные у меня и у сыновей), у сыновей еще по ПК 2 штуки которые работают почти круглосуточно, у каждого в семье по мобильнику, плюс playstation. добавилась сушилка для белья и посудомойка. Телевизора два. IPTV приставка вместо спутникого ресивера и DVD проигрвателя. Посудомойка. Переехал в современный дом теже 4 комнаты. За центральное отопление плачу 140 евров + горячая вода 25 евров и за электричество плачу теперь порядка 110 евров в месяц.
То-есть за энергоснабжение с 2000 по 2005 я платил около 290 евров, сейчас получается плачу меньше — 275 Евров. Так что если еще учесть инфляцию, то, что я нынче 75 процентов времени в неделю работаю из дома удаленно и детям уже по 20 с лишком, то получается, что энергопотребление снизилось значительно.
Сейчас у меня по мимо перечисленного выше 4 лептопа дома (рабочий мой, и персональные у меня и у сыновей), у сыновей еще по ПК 2 штуки которые работают почти круглосуточно, у каждого в семье по мобильнику, плюс playstation. добавилась сушилка для белья и посудомойка. Телевизора два. IPTV приставка вместо спутникого ресивера и DVD проигрвателя. Посудомойка. Переехал в современный дом теже 4 комнаты. За центральное отопление плачу 140 евров + горячая вода 25 евров и за электричество плачу теперь порядка 110 евров в месяц.
То-есть за энергоснабжение с 2000 по 2005 я платил около 290 евров, сейчас получается плачу меньше — 275 Евров. Так что если еще учесть инфляцию, то, что я нынче 75 процентов времени в неделю работаю из дома удаленно и детям уже по 20 с лишком, то получается, что энергопотребление снизилось значительно.
Куда-то не тута посмотрели: https://en.wikipedia.org/wiki/World_energy_consumption
За 39 лет (а не за 50) потребление первичной энергии выросло в 2,2 раза (с 71013 до 155505 ТВт*ч в год), а конкретно электричества (которое и будут вырабатывать термоядерные электростанции) в 3,7 раза за 39 лет (с 6129 до 22668 ТВт*ч в год)
Это всего около 2% роста в год по первичной энергии и около 3.5% в год по электричеству.
Но за 84 года еще остающихся до конца века даже такие скромные темпы дадут рост в >5 раз и в 18 раз соответственно.
Так что 6 кратное увеличение потребления энергии к 2100 году это еще относительно скромный прогноз — предполагающий некоторое замедление темпов роста потребления.
За 39 лет (а не за 50) потребление первичной энергии выросло в 2,2 раза (с 71013 до 155505 ТВт*ч в год), а конкретно электричества (которое и будут вырабатывать термоядерные электростанции) в 3,7 раза за 39 лет (с 6129 до 22668 ТВт*ч в год)
Это всего около 2% роста в год по первичной энергии и около 3.5% в год по электричеству.
Но за 84 года еще остающихся до конца века даже такие скромные темпы дадут рост в >5 раз и в 18 раз соответственно.
Так что 6 кратное увеличение потребления энергии к 2100 году это еще относительно скромный прогноз — предполагающий некоторое замедление темпов роста потребления.
Это вы путаете, как мне кажется. Я говорю про энергопотребление, а не про выработку. TPES — это выработка первичной энергии, а не потребление. Смотрите столбик с Final Consumption. Кстати цифры взяты с www.iea.org, согласно отчету Total Final Consumption включает так же использование первичных энергоносителей на non-energy consumption (К примеру Нефть -> Пластик), то-есть рост еще ниже. Я насчитал 2.02 раза с 1973 по 2014. И на 2040 они прогнозируют по максимому рост в сравнении с 1973-им 2.67 (минимум 2.25). По мне так потребление замедляется. Не пойму, как у вас при ежегодном росте в 2 процента получается рост >5 раз?
Электростанциям-то работать с генераций(производством) энергии, а не с конечным потреблением. В т.ч. нужно вырабатывать то что потом будет потеряно при доставке энергии потребителю(включается в первичную энергию, но не включается в конечное потребление — хотя например около 15% электроэнергии теряется на пути от генератора к потребителю). Или потреблено электростанцией на обеспечение собственной работы — атомные станции сразу потребляют порядка 5-8% выработанной электроэнергии сами. Термоядерные в этом плане будет еще прожорливее. (собственное потребление не включается в конечное, но выработать и потратить эту энергию все-равно нужно, без этого никуда не деться)
2% потому что нужно сложные проценты использовать, а не просто складывать 1.02^84 = 5.28 раза за 84 года при средних темпах роста 2%/год.
2% потому что нужно сложные проценты использовать, а не просто складывать 1.02^84 = 5.28 раза за 84 года при средних темпах роста 2%/год.
Я понимаю, рассчитано на компьютере и вот это всё, но выглядит он так, будто рисовали и собирали его с большого бодуна. А те кольца, которые не вставали на место, забивали на место с помощью молотков и такой-то матери. Забавный у него видок.
Вот интересно, запредельная сложность подобных установок это необходимое условие или она есть следствие неполного понимания процессов? Вдруг однажды картинка сложится, и человек щелчком пальцев сможет двигать звездами (а сфинкс, как ему и положено, засмеется)?
запредельная сложность останется, просто сожмется, инкапсулируется до «черного ящика».
ну я это вижу как в ситуации с процессорами… с одной стороны — это чуть ли не апогей технологической сложности, который раньше занимал целые залы и делался годами одну штуку, сейчас же умещается в телефоне и делается миллиардами штук. Ибо отработанная технология производства и масштабы позволяют копировать эти сверхсложные устройства как пирожки. Но по сути-то… внутри процессора что 50 лет назад, что сейчас ничего не поменялось и легких путей реализации вычислений не нашлось
Сначала показалось, что это вид после какой-нибудь аварии. Уж очень расплющенный…
>специалисты считают, что только термоядерная энергетика способна удовлетворить
Ннннееееттт, а как же ветряки, сделанные из солнечных панелей!...?
Ннннееееттт, а как же ветряки, сделанные из солнечных панелей!...?
А это смотря у каких специалистов спрашивать. — В данном случае спрашивали у ученых занимающихся термоядом — поэтому ответ, только УТС, только хардкор.
Спросили бы у энергетиков-атомщиков, ответ был бы что всех спасут только АЭС на замкнутом топливном цикле (на отвальном 238 уране и тории).
А у тех кто строит ветряки или СЭС — что ветряки и поля солнечных батарей.
Профессиональная деформация она такая.
Спросили бы у энергетиков-атомщиков, ответ был бы что всех спасут только АЭС на замкнутом топливном цикле (на отвальном 238 уране и тории).
А у тех кто строит ветряки или СЭС — что ветряки и поля солнечных батарей.
Профессиональная деформация она такая.
Слишком сложно все, много узлов и агрегатов. Как будут добиваться высокого КИУМа?
Лучше уж сжигать урановые поленья. Топлива хватит на тысячи лет.
Лучше уж сжигать урановые поленья. Топлива хватит на тысячи лет.
Таки я не понял, а синтез-то есть? Если есть — значит всё не зря!
Пока нет — написано же гелий вместо дейтерия и трития закачивают.
Потому что как только пойдет реальный синтез все конструкции сразу станут сильно радиоактивными и в них уже так просто внутрь не залезть будет что-бы что-то исправить/измерить/доработать.
Поэтому сначала долго будут на инертном гелии работать, и только когда все что можно изучат и отладят может быть запустят на дейтерии+тритии реальный синтез.
Потому что как только пойдет реальный синтез все конструкции сразу станут сильно радиоактивными и в них уже так просто внутрь не залезть будет что-бы что-то исправить/измерить/доработать.
Поэтому сначала долго будут на инертном гелии работать, и только когда все что можно изучат и отладят может быть запустят на дейтерии+тритии реальный синтез.
Давно думаю вот над каким вопросом: Ядерный синтез — это же просто большой кипятильник, выделяющаяся энергия нагревает все вокруг плазменного шнура. И если в ядерном реакторе делящиеся материалы нагревали теплоноситель, а дальше пар крутил турбину, то в термоядерном реакторе я не понимаю связки. Здесь же всё окружение охлаждают до нескольких градусов Кельвина, затрачивая на это энергию и горячая в реакторе (стеллараторе или токамаке, неважно) только плазма — как улавливать полезную энергию слияния?
Я так понял что охлаждают сильно только электромагниты — тк они сверхпроводящие. Скорее всего нейтроны, выделяющиеся при реакции будут нагревать что-нибудь, а дальше — как в паровозе… Есть ещё правда надежда на МГД генерацию: — выпускаем струйку плазмы и электродами снимаем с неё ток. Для МГД при таких параметрах КПД должен быть очень хороший. Ну а горячие газы после МГД ктилизировать классическим способом = пар+турбина/поршень/кастрюля с картошкой
на именно МГД генерацию надежды как раз нет. «И это хорошо».
Зато, для тех, кому невмоготу от мыслей о турбинах, есть надежда на https://en.wikipedia.org/wiki/Direct_energy_conversion. Правда, в самых лучших раскладах (бор-протон в открытых ловушках) прямое электростатическое будет как-то не в струю, не говоря о том, что оно вообще плохо совместимо с современными методами удержания.
см. так же https://geektimes.ru/post/283600/?reply_to=9751704#comment_9751036
Зато, для тех, кому невмоготу от мыслей о турбинах, есть надежда на https://en.wikipedia.org/wiki/Direct_energy_conversion. Правда, в самых лучших раскладах (бор-протон в открытых ловушках) прямое электростатическое будет как-то не в струю, не говоря о том, что оно вообще плохо совместимо с современными методами удержания.
см. так же https://geektimes.ru/post/283600/?reply_to=9751704#comment_9751036
Выход энергии от термоядерной реакции — это, грубо: нейтроны, СВЧ, рентген, транспорт.
В зависимости от
a) реакции и
b) типа и особенностей реактора
вклад каждого из компонентов будет отличаться.
D+T в любом из раскладов львиная доля энергии будет выделяться в нейтронах. Дальше — «бланкет-рабочее тело-турбина».
на другом полюсе сидит бор-протон, с минимальным (из всех реакций, на которые у людей есть надежда освоить в коммерческих целях) выходом нейтронов. Но там практически все будет высвечиваться в рентгене. Там самое удобное/практичное — «стенка(вольфрам или еще что)-рабочее тело-турбина».
На использование транспорта можно раскатывать губу (из реалистичных конструкций магнитного УТС) можно только в открытых ловушках (ОЛ).
И речь, конечно, идет не о МГД (как тут по соседству мечтали), а о DEC, https://en.wikipedia.org/wiki/Direct_energy_conversion (кинетической энергии зараженных частиц в электроэнергию). По той же ссылке можно прочие изыски посмотреть.
Проблема только в том, что DEC плохо совместимо с современными методами стабилизации плазмы в ОЛ.
Но это ничего, самая интересная реакция — бор-протон, и если ее таки можно будет освоить (так, как это видится сейчас), то придется остановиться на варианте с рентгеном->стенкой->рабочим телом->турбиной.
P.S. Думаю, реальный выбор топлив для термоядерной энергетики будущего — это бор-протон (в открытых ловушках), либо, если бор-протон окажется невозможным освоить, — дейтерий-дейтерий (ибо с дейтерий-тритием — куча проблем).
В зависимости от
a) реакции и
b) типа и особенностей реактора
вклад каждого из компонентов будет отличаться.
D+T в любом из раскладов львиная доля энергии будет выделяться в нейтронах. Дальше — «бланкет-рабочее тело-турбина».
на другом полюсе сидит бор-протон, с минимальным (из всех реакций, на которые у людей есть надежда освоить в коммерческих целях) выходом нейтронов. Но там практически все будет высвечиваться в рентгене. Там самое удобное/практичное — «стенка(вольфрам или еще что)-рабочее тело-турбина».
На использование транспорта можно раскатывать губу (из реалистичных конструкций магнитного УТС) можно только в открытых ловушках (ОЛ).
И речь, конечно, идет не о МГД (как тут по соседству мечтали), а о DEC, https://en.wikipedia.org/wiki/Direct_energy_conversion (кинетической энергии зараженных частиц в электроэнергию). По той же ссылке можно прочие изыски посмотреть.
Проблема только в том, что DEC плохо совместимо с современными методами стабилизации плазмы в ОЛ.
Но это ничего, самая интересная реакция — бор-протон, и если ее таки можно будет освоить (так, как это видится сейчас), то придется остановиться на варианте с рентгеном->стенкой->рабочим телом->турбиной.
P.S. Думаю, реальный выбор топлив для термоядерной энергетики будущего — это бор-протон (в открытых ловушках), либо, если бор-протон окажется невозможным освоить, — дейтерий-дейтерий (ибо с дейтерий-тритием — куча проблем).
Относительно развернуто отвечал на этот вопрос в FAQ по ИТЭР (№5) — https://geektimes.ru/post/280820/
простите, вы уверены, что «подогрев нейтронным пучком 20 МВт», а не нейтральным?
и уверены в корректности фразы: «новый материал из блоков углерода, усиленного углеволокном, и металла с водяным охлаждением»?
На мой взгляд, это не материал, а конструкционный элемент.
«Углерод, усиленный углеволокном» обычно называется углерод-углеродным композитом или углеграфитовым композитом.
Обсуждение стеллоратора на Гиктаймс без tnenergy мне кажется неполным.
и уверены в корректности фразы: «новый материал из блоков углерода, усиленного углеволокном, и металла с водяным охлаждением»?
На мой взгляд, это не материал, а конструкционный элемент.
«Углерод, усиленный углеволокном» обычно называется углерод-углеродным композитом или углеграфитовым композитом.
Обсуждение стеллоратора на Гиктаймс без tnenergy мне кажется неполным.
Я, блин, сначала обалдел от «нейтронного пучка в 20МВт», а потом только понял, что в виду имелись нейтралы.
Ага, когда прочитал первый вариант еще ехидно подумал — ну вот, оказывается нейтронная пушка для установки на космокрейсера у нас уже есть. (идейка из какого-то старого НФ рассказа, где более развитых пришельцев с практически непробиваемыми энергетическими щитами одолели нейтронными пушками — пучки нейтронов с минимальным ослаблением проходили через защитные поля и броню, но убивали все живое на кораблях и выводили из строя электронику).
А можете объяснить, электричество то откуда берется?
надо понимать, что есть несколько разных видов сложности в термояде.
Сложностей, разных для разных типов установок / топлив (доступность использования топлива зависит от установок опять же).
Сложность «по физике». Базовые — добиться температуры / Q>>1.
Сложность конструкционная. (Для коммерческой установки — читай CAPEX, и, — большое влияние на OPEX; но это касается следующего пункта больше).
Сложность эксплутационная (вообще, второй пункт можно в этот включить).
Сложность «по физике», — это на «один раз достичь», и потом, если это не отражается в сложность / большую цену конструкционную, — все время пользоваться плодами этого достижения.
Из существующих вариантов по топливу, самое неудобное для эксплутационщиков (т.е. для практики) топливо (D+T) — проще всего «зажечь», и наоборот (бор-протон — самые сложные условия реакции с т.з. физики имеет).
_________
Стеллараторы не имеют реальных шансов стать основой термоядерной энергетики будущего.
Хотя бы из-за запредельной сложности конструкции.
Основа — это то, что просто по второму и третьему пункту.
Самые перспективные топлива есть шансы жечь только в открытых ловушках (ОЛ) (я про бор-протон, например).
А ОЛ, по совместительству — это _самые_ _простые_ (и конструкционно, и эксплутационно, и, во многом, и по физике) установки магнитного УТС.
Да и с характеристиками у них (привет OS 2016) куда как получше, в перспективе.
Так что в пруду стеллараторов «рыбы нет».
Сложностей, разных для разных типов установок / топлив (доступность использования топлива зависит от установок опять же).
Сложность «по физике». Базовые — добиться температуры / Q>>1.
Сложность конструкционная. (Для коммерческой установки — читай CAPEX, и, — большое влияние на OPEX; но это касается следующего пункта больше).
Сложность эксплутационная (вообще, второй пункт можно в этот включить).
Сложность «по физике», — это на «один раз достичь», и потом, если это не отражается в сложность / большую цену конструкционную, — все время пользоваться плодами этого достижения.
Из существующих вариантов по топливу, самое неудобное для эксплутационщиков (т.е. для практики) топливо (D+T) — проще всего «зажечь», и наоборот (бор-протон — самые сложные условия реакции с т.з. физики имеет).
_________
Стеллараторы не имеют реальных шансов стать основой термоядерной энергетики будущего.
Хотя бы из-за запредельной сложности конструкции.
Основа — это то, что просто по второму и третьему пункту.
Самые перспективные топлива есть шансы жечь только в открытых ловушках (ОЛ) (я про бор-протон, например).
А ОЛ, по совместительству — это _самые_ _простые_ (и конструкционно, и эксплутационно, и, во многом, и по физике) установки магнитного УТС.
Да и с характеристиками у них (привет OS 2016) куда как получше, в перспективе.
Так что в пруду стеллараторов «рыбы нет».
А до этого закопали открытые ловушки, потом стали морщиться на токамаки, так что не спешите. У термоядерщиков пока нет бюджета, и много капризных спонсоров.
Вы поручитесь за успех бубликов?
я не понял, что вы хотели сказать.
1. Я не про историю смены схем-фаворитов говорю/говорил.
2. при чем я и какие-то ваши «бублики» (какие, блдж, бублики? Токамаки? Стеллараторы? Левитирующе диполи?FRC? При чем тут они? (Это были риторические вопросы, если вдруг непонятно)). Я прямо сказал — сейчас уже видно, что наиболее перспективный кандидат на место базы будущей термоядерной энергетики — открытые ловушки (включая немного гибридную FRC).
Подробности см. здесь:
http://tnenergy.livejournal.com/46396.html (вступление от 2015)
http://tnenergy.livejournal.com/75401.html (текущее положение дел, после )
https://science.dirty.ru/ask-me-anything-ama-s-alekseem-dmitrievichem-beklemishevym-dlia-science-d3-ru-1170700/ ( детали, после OS 2016 )
1. Я не про историю смены схем-фаворитов говорю/говорил.
2. при чем я и какие-то ваши «бублики» (какие, блдж, бублики? Токамаки? Стеллараторы? Левитирующе диполи?
Подробности см. здесь:
http://tnenergy.livejournal.com/46396.html (вступление от 2015)
http://tnenergy.livejournal.com/75401.html (текущее положение дел, после )
https://science.dirty.ru/ask-me-anything-ama-s-alekseem-dmitrievichem-beklemishevym-dlia-science-d3-ru-1170700/ ( детали, после OS 2016 )
сейчас уже видно, что наиболее перспективный кандидат на место базы будущей термоядерной энергетики —
А я вот как раз все о том же — о смене фаворитов. Которая происходила, каков "сюрприз", с произнесением кем-то чиновным и бюджетораспределяющим фразы про эти самые открывшиеся виды. И сколько раз уже ее повторили, но вот засада, с тех пор не густо с новыми законами физики. Это единственное, чем я бы еще мог оправдать этот тяни-толкай. И сейчас опять идет эта смена. А вы о ней рассуждаете как о чем-то принципиальнейше новом, чего еще не бывало.
Понимаете, исторически ТЯС не стоит в голове поезда. Вспомните, насколько небрежно относились к затратам на первые атомные проекты — людским, территориально-экологическим, денежным, но только не временным разве что. Потому что нужно было вчера, а не как с реакторами синтеза, мол не работают задешево, и ляд с ними, подождем, пока физики и инженеры не придумают, как вписаться в бюджет прежде всего по деньгам. А бюджет по времени их не жмет.
Ну да, теперь у вас новый идол. Все это я давно прочел, спасибо за ссылки, обосновывающие вашу новую веру.
Так что в пруду стеллараторов «рыбы нет».
Думаю, если эта курица начнет нести золотые яйца сложность никого не остановит, конструкцию допилят, стандарты подтянутся следом.
Так всегда было, посмотрите на ДВС 30-х годов или ВАЗ-классику — зазоры с палец, газораспределение? не, не слышал. И, например, БМВ, современные. Стандарты отрасли меняются. Будет выгодно — сделают и стелларатор серийным.
Думаю, если эта курица начнет нести золотые яйца сложность никого не остановит, конструкцию допилят, стандарты подтянутся следом.
Так всегда было, посмотрите на ДВС 30-х годов или ВАЗ-классику — зазоры с палец, газораспределение? не, не слышал. И, например, БМВ, современные. Стандарты отрасли меняются. Будет выгодно — сделают и стелларатор серийным.
Здесь не стоит ожидать каких-то чудес. Да, это первый стелларатор, который скорее всего сможет достичь температуры 10 кЭв (раньше это была большая проблема для стеллараторов из-за рассеивания плазмы на магнитных островах и большого соотношения поверхности к объему), но дальше-то что? Токамаки и открытые ловушки достигли этого значения в 70х годах, но от физических успехов до электростанций путь очень большой еще. Стеллараторы тут очень сильно отстают и сомнительно, что им дадут денег на этот путь.
Sign up to leave a comment.
Мегаконструкции. Немецкий стелларатор Wendelstein 7-X