Как стать автором
Обновить

Комментарии 91

Для тех, кому интересны подробности реакции, могу добавить:
— Планирумый выход энергии 500 МВатт (при потреблении 50 МВатт), что будет первым синтезом, позволяющем получить энергии больше, чем было затрачено на поддержание реакции
— Энергия будет получаться за счет синтеза ядер дейтерия (D) и трития (T) продолжительностью до 1000 с. — при слиянии их ядер получается гелий (альфа частица) и высокоэнергитичный нейтрон
D + T → He4 + n + 17.6 MeV (Гелий (He), в этом случае, даст 3,5 MeV, а нейтроны (n) 14 MeV)
— Энергия, заключенная в плазме, составит 100 МВатт (альфа частицы He, оставшиеся в плазме)
— Энергия, заключенная в нейтронах, составит 400 МВатт (нейтроны покинувшие плазму)

400 МВатт покидают пределы плазмы т.к. нейтроны не имеют ни положительного ни отрицательного заряда и без проблем покидают плазму, после чего поглащаются материалом на внутреннем корпусе реактора, тем самым нагревая воду и вращая турбины, вырабатывая энергию

Т.е. принцип получения электроэнергии остается прежним, и весь этот реактор — это сверхвысокотехнологичный кипятильник?
Пока что, да. Но суть проекта в том, чтобы научиться воспроизводить реакцию синтеза ядер (симулировать то, что делает солнце) и получать из этого чистую «зеленую» энергию.

При удачном эксперименте, будут построены реакторы большего размера по уже готовому шаблону, которые смогут вырабатывать намного больше энергии.
Возможно, в будущем мы сможем изобрести более эффективный способ преобразования энергии, чем кипячение воды и раскручвание турбин, но пока это не главная цель ИТЕРа.
Но ведь этот нейтрон сделает окружающие вещества радиоактивными, а значит никакой «зеленой» энергетики тут нет, потому что будут производиться тонны радиоактивных отходов?
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Вот только активированных конструкций существенно больше, чем после традиционных реакторов.
geektimes.ru/post/263066
Вот тут длинная и интересная статья-анализ радиоопасности разных типов отходов.

И да, хотя в реакторах термоядерного синтеза вроде ИТЭР образуется избыток нейтронов активирующих окружающие конструкции — это всё ещё в тысячу раз менее опасно чем сотни тысяч тонн высокоактивного отработанного ядерного топлива остающегося после реакций атомного распада.

Ну и для реакций синтеза есть отдалённая перспектива перехода на другие варианты топлива, которые не генерируют побочных эффектов в виде концентрированного потока нейтронов, а значит наведенной радиоактивности не создают в принципе.
сотни тысяч тонн отработанного ядерного топлива это ценный ресурс для переработки, сотни тысяч тонн урана, плутония и прочего

а концентрированныйо поток нейтронов это полезная источник для бридера
Нейтроны действительно активируют некоторые материалы, однако это не главная проблема с радиоактивностью в ИТЕР. Главная проблема — радиоактивный тритий, который накапливается в стенках реактора. Одно из направлений исследований, связанных с ИТЕРом — чистка материалов от накопившегося трития. В будущем есть надежда на другой тип реакции (D-D), который хорош всем, кроме более экстремальных условий запуска. Только тогда вопрос активации нейтронами станет актуальным.
Ну и еще один важный момент: наиболее эффективно нейтроны замедляются легкими веществами. В реакторе это скорее всего будет вода. И вот вода как раз радиоактивной от нейтронов не становится. Конечно, чтобы все было так здорово, требуются достаточно тонкие стенки, но для токамака толщина стенок не принципиальна — основная нагрузка идет на магнитные катушки, а стенки нужны в первую очередь чтобы не пускать воздух внутрь.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
МГД вам тут не особо поможет, 4/5 энергии уйдёт с незаряженными частицами.
И ещё один момент, мы продвинемся в синтезе веществ, на уровне слияния ядер, и может когда нибудь сможем синтезироват атомы любого вещества.
После вашего описания у меня ощущение сродни когда тебе открывают секрет фокуса и вся магия пропадает.
Наверно стоит добавить, что покинувший нейтрон может не просто нагревать воду, а делить например U238 выдавая ещё 210 МэВ. Или ещё какой тяжёлый элемент, даже свинец и тот от него делится.
А описанным вами образом можно сжигать ОЯТ?
Можно и их — быстрораспадающиеся изотопы переходят в совсем нестабильные и распадаются на стабильные.
Но энергии с этого не получишь.
Пока вместо деления тяжелых ядер, там предполагают наоборот облучать легкие — чтобы из лития получать тритий, который нужен самому реактору как топливо.

Трития же запасов/месторождений не существует в принципе, он весь искусственный в отличии от 2го компонента топлива (дейтерия). И на данный момент ОЧЕНЬ дорогой.
Так что в первую очередь будут решаться вопрос с промышленным получением трития за счет этого избыточного потока нейтронов.
И только если что-то останется (удастся производить трития не меньше, чем потребляет сам реактор в процессе работы) можно будет подумать о других применениях для этих убегающих нейтронов.
(Вики дословно):
ITER не планирует производство трития для собственного потребления. Организация будет закупать для работы реактора топливо в течение всех 20 лет его функционирования. Однако, для следующего токамака, DEMO, проблема воспроизводства топлива будет весьма актуальной. Поэтому на ITER будут производиться эксперименты с получением трития.
В смысле не будет (не сможет) себя обеспечивать. Но получать его там будут в небольших (не достаточных для работы самого реактора) — именно с целью проверки и обкатки технологии.
И только в следующем поколении реакторов дойдет дело до самообеспечения тритием.
А вот дойдет ли до расщепления тяжелых элементов или наработки каких-то изотопов или утилизация отработанного топлива с АЭС — вообще большой вопрос. Если и дойдет, то точно не раньше выхода на самообеспечение по тритию.
Меня давно мучает вопрос. 1000 сек. — это время удержания плазмы. Оно велико, вполне «человеческое», это не милисекунды. Неужели нельзя парировать органами управления неустойчивости плазмы, если они развиваются десятки минут, и добиться сколько угодно долгого удержания? Или продолжительность импульса связана с инженерными ограничениями (отравление смеси, перегрев оборудования)? Кто может разъяснить?
Связано с основным способом разогрева. За это время соленоид в центре намагничивается до максимума, который современная инженерия позволяет достигнуть.
Это уже не по причине нестабильности плазмы. С ней уже более-менее научились бороться. По крайней мере в теории (проверить как получится на практике — как раз одна из задач для которых ИТЭР и строится).
Это уже принципиальные ограничения такой схемы удержания плазмы и конфигурации магнитов создающих поле — классический токамак это принципиально циклическая схема, а не непрерывная.

Это связано с инжекцией и удалением Не4?
unclejocker выше написал, это ограничение не удержания плазмы, а используемого средства нагрева.
И удержания тоже. Ток создаваемый в «шнуре» плазмы служит не только для нагрева плазмы, но так же создает один из компонентов магнитного поля удерживающего плазму.
Только тогда уж не «энергия заключенная в ...», а «мощность уносимая/передаваемая через ...»
Низя энергию в ваттах измерять.

Ну и турбины вроде вообще не будет (по крайней мере раньше не планировалось), тепло забираемое водой просто в градирни сбрасывать. Т.е. полезную электроэнергию для сети он вообще не будет вырабатывать — чисто научно-инженерный проект получится.

Хотя в принципе мог бы и вырабатывать — технических препятствий нет, скорее по экономическим причинам отказались — с учетом предполагаемых режимов работы и приоритета на научные программы получился бы довольно фиговый и нестабильный генератор. А дополнительный машинный зал, паровые турбины, турбогенераторы и повышающие трансформаторы еще увеличили бы и так огромную стоимость, которая хронически в выделяемые бюджеты не вписывается.
Не хватает заключения с предполагаемым результатом.
Интересно какие ощущения будут испытывать те люди, которые будут его запускать? Волнение? Гордость? Страх?
Мне кажется меня бы трясло от страха если бы мне доверили запустить такую громадину.
А вообще это фантастически круто. И очень радует, что не смотря на ситуацию в мире этот проект не развивается.
упс. опечатка закралась, а как поправить — не нашел. должно быть так: «И очень радует, что не смотря на ситуацию в мире этот проект развивается.».
Надеюсь к тележке ломик прилагается? :-)
Только костюмчик, ломик придется искать самому.
Ещё хотелось бы посмотреть на того монстра (или группу таковых), который это проектирует на уровне системы. И как они взаимодействуют, сколько ключевых специалистов, идеологов. По фоткам кроме священного благоговейного ужаса никаких идей, как можно бы было это спроектировать, у меня не возникает.
А это будет работать? В тестовых реакторах сумели добиться нужных показателей?

Это он и есть. Тестовый реактор.


Да, по расчётам — будет работать, и пока что поводов сомневаться в этом нет.

А то только недавно сумели чуток плазму удержать, а про достаточно большой выход энергии не слышал. Надеюсь все получится.
т.е. экспериментальное получение энергии зависит от масштаба конструкции? Почему нельзя проверить на миниатюре с меньшими затратами?
Да, зависит от масштаба, причём в геометрической прогрессии. В миниатюре, насколько помню, добились выработки равной затратам. А тут вон будет аж 10 к 1
Да, зависит от масштаба, причем нелинейно.
На меньших научных установках уже неоднократно успешно проверяли, из них и вывели теорию которая описывает происходящие в реакторе процессы и в частности то как выход и затраты энергии зависят от физических масштабов.

Ну и потом из этой теории рассчитали какие параметры нужны, чтобы получить хотя бы 10кратный выход энергии — получился проект ИТЭР с соотношением 50/500 МВт.
В случае успеха проекта и решения возникающих в процессе сложностей, можно будет используя доказанную на практике (и при необходимости уточненную) теорию использовать для проектирования уже промышленного реактора, у которого основная цель будет уже не научная программа, а выработка электроэнергии.
Скорее всего он будет еще крупнее (масштабнее) и дороже и ориентироваться при проектировании будут на выход энергии от 1к20 до 1к100.
Если за это время конечно какого-нибудь прорыва в области сверхпроводящих магнитов не случится — тогда можно будет достичь нужных параметров плазмы не увеличивая масштаб.
А как дела сейчас у Генерала Фьюжн и стеллатора, какие последние новости?
Немецкий стеллатор W7-X запустили в этом году, пока в районе секунд непрерывной работы. Планируют выйти на 30 минут непрерывной работы к 2019 году (сейчас не могут — активная система охлаждения еще не достроена).
Интересно, а если выяснится до 25 года, что стелларатор выгоднее, эффективнее, целесообразнее, какова будет судьба проекта?
А вообще, очень сильно впечатляют масштабы.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Этот проект уже́ принес пользу и дал огромное количество новых технологий. Но как это обычно и бывает с фундаментальной наукой — выгода косвенная. А вот на базе разработанных для проекта технологий, появятся уже вполне себе прикладные технологии, «понятные» обывателю.
С интересом читаю все статьи про токомаки еще с Юного Техника 90-х годов
в нем первый раз прочитал и про ИТЭР
Насколько я понял ученые уверены что именно за счет масштаба можно получить положительный выход энергии
и должно заработать
Но сдается мне что ИТЭР даже если заработает останется единственным
Сравним
ИТЭР — 19 млрд евро и 500Мвт мощности
солнечная станция в германии Neuhardenberg Solarpark 145 Мвт 0,2 млрд евро
И это не считая того что солнечную обслуживать наверно на 2-3 порядка дешевле чем термоядерную
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Тут же какие-то нереальные затраты на строительство не только в части ресурсов, но и времени…

Наверное, их можно будет уменьшить на 1 десятичный порядок, если такие проекты будут востребованы и тех. процесс "встанет на рельсы". Экспериментальные высоконаучные установки не могут быть не безумно дорогими.

Это же экспериментальный реактор. У него даже в названии есть слово «экспериментальный» =).


Конечно, если вы сравнивать исключительно по выходной мощности — он проиграет. Никто и не думает полученной с него электроэнергией окупить строительство и эксплуатацию.


Для сравнения: у той же Фукусимы была мощность 4400 МВт. У самой мощной АЭС — 8212 МВт. У самой мощной ГЭС — 22500 МВт.
См. https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_largest_power_stations_in_the_world#Top_20_largest_power_producing_facilities

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
1. Это экспериментальный реактор. В нем куча «лишнего» оборудования для сбора необходимых данных, которые в серийной версии не нужны.
2. Это не серийный реактор. Единичное производство всегда на порядки дороже массового.
3. Помимо самого токамака там еще и завод по производству трития.
4. Сравнивать 145 Мвт пиковой мощности и 500 Мвт постоянной как бы некорректно.
Основная проблема солнечных электростанций — очень ощутимые расходы на топливо, плюс крайне длительные сроки запуска термоядерного реактора. Не говоря уже про проблему излучения (так что реактор придётся строить не менее чем в 1 а.е. от ближайшей населённой планеты). Стоимость водорода для запуска звезды даже представить себе сложно.

Уточнил: 1,9885·1030 кг, при $2 за кг, это 4*1018 триллионов долларов.
Солнечная же электростанция, а не звездная. На Солнце будем строить, топливо бесплатное.
А если из этих 19 Млрд 18 ушло на конструирование и только 1 на собственно изготовление?
даже 1 млрд — это 145*5 = 725МВт солнечной станции
при том, что панели ежегодно дешевеют

насчет площадей засранных при утилизации радиоактивных отходов от ИТЭР и производства топлива для него — возможно не меньше чем под панелями, но панели можно убрать.
Плюс один — результаты исследований, которые возможно дадут данные для строительства более эффективных реакторов

Ну солнце есть не везде и не всегда, да и у первых солнечных элементов соотношение цена\мощность была совсем не такая.
Действительно, конструктивно и экономически проще разместить агрегаты термоядерной электростанции, в которых генерируется электричество, подальше от удерживаемой плазмы. Оптимально на расстоянии 1 а.е.
Солнечные панели за заре внедрения наверно тоже стоили безумных денег. Не помню точно где-то читал, что первые стоили примерно 100 долларов за 1 Вт. Сейчас в среднем 1 доллар. Вот умножьте 0.2 млрд на 100 и получите 20 млрд.
Если бы такую станцию на 145 Мвт открыли годах в 1930-х, она бы наверно стоила примерно как ИТЭР.
Так же и тут. Первая станция будет безумно дорогой, следующая дешевле и потом как и у солнечных панелей.

ИТЭР это только эксперимент, он в принципе не годится для работы электростанцией так как использует тритий. В будущем нужны будут генераторы на протии или в крайнем случае на дейтрии.
На фотографиях видно для стен используется стальная арматура. Вот интересно как арматура будет себя вести в бетоне когда запустят «супермагниты», удерживающие плазму?
Там поле внутри концентрируется. И очень быстро слабеет снаружи, так что абсолютно ничего не будет.
А вот от нейтронов распухнуть может
Реактор строят усилиями 36 стран
До 2015 года строительство велось очень медленно. Постоянно срывались сроки, складывалось впечатление, что проект вот-вот просто закроют.
У семи нянек дитя без глазу? Как бы не накосячили чего, а то потом концов не сыщешь. Если эта дура бомбанет, Чернобыль покажется пионерским костром.
в том то и суть что если бомбанет то грязи будет на порядки меньше
Как он бомбанет то? Там же просто удерживаемая плазма, максимум «тугая струя» плазмы прожжет десяток-другой метров оборудования. А если газы рванут то их там уж точно меньше чем в обычном газохранилище.
Да и чисто практически — международная группа с толпой ученых будет надежнее чем коммерческие частники, строившие Фукусиму («на что пойдет капитализм ради 300%» итд), не за те станции опасаемся.
там нечему взрываться, как в чернобыле
Ну почему же, паровой котел там тоже есть. А топливо вполне себе радиоактивно и тоже даст загрязнения. Возможно в значительно меньшем масштабе, но тем не менее.
топлива меньше 200 грамм и это газообразный тритий, он улетит.
Как долго проживет оболочка камеры? Хоть прямого контакта нет, но от излучения никак же не прикроешься.
Так на то ж и эксперимент. Выяснят, тогда и технологические решения будут вырабатывать.
Она будет заменяемой, для этого предусмотрели специального робота. И вообще там будет куча подобных механизмов для дистанционных работ в ИТЭРе.

«Система замены модулей бланкета (IVBT — In-Vessel Blanket Transporter). Бланкет, который является экраном всей машины от излучения плазмы будет сменным. Как минимум первая стенка будет постепенно испаряться и повреждаться нейтронным излучением, и раз в примерно 5-10 лет ее необходимо заменять.»

http://tnenergy.livejournal.com/24011.html
Шутка про термоядерный реактор, сферический, в вакууме…
Только он торроидальный(распухший бублик), а не сферический, хоть и в вакууме.

Если бы можно было сделать магнит, который давал бы действительно сферическое поле задача на порядки упростилась бы…
Есть юмор такой, мол солнце это термоядерный реактор, сферический, в вакууме.
Ну вот к солнцу то она вполне подходит. А к ITER — не особо.
Этого нельзя даже теоретически сделать.
Именно поэтому — тор.
Варианты реакторов с лазерным и т.п. обжатием — именно что сферические.
Нельзя причесать ежа так, чтобы у него не торчали иголки — но можно причесать так чтобы торчали все и одинаково.
Выше уже упомянули про pookan bombanool возможный негативный сценарий, но может ли кто-то объяснить поподробнее последствия аварии на ИТЭР? Я не силён в физике, но 150 млн градусов Цельсия, упомянутые в статье, — это ведь не шашлычки пожарить.
  1. Да, плазма очень горячая, но в то же время она очень разряжённая. Объём газов совсем небольшой (это не тонны урана, как на АЭС)
  2. Плазма газообразная. При любой утечке газ начнёт расширяться, а это сразу же приводит к падению температуры.
  3. Точно так же, утечка приводит к остановке реакции. Синтез возможен только под большим давлением. Нет нужного давления — всё автоматически затухает.
  4. Сам по себе газ не сильно радиоактивен (по сравнению с тем же ураном и продуктами его распада).

Есть ещё в википедии разбор аспектов безопасности.

В википедии пишут, что срок получения плазмы пришлось отодвинуть на шесть лет, до 2025-ого года. Так что не с опережением графика, а с отставанием.
С опережением нового графика.
Наверное, все-таки стоило написать, что новый график как раз и констатировал невозможность завершить строительство вовремя, отложив получение плазмы на шесть лет, до 2025-ого года (фактически, до 2026-ого).
Так пишут что строительство опережает график, а не запуск.
Поглотив нейтрон, атом хлора преврасчается в изотоп сори не помню чего с периодом полураспада 1 год. Кто-нибудь знает точно — бетон для атомных станций замешивают на дистиллированной воде или как? Что-то мне подсказывает, что на это забивают.

Не верю в подобные методы — пытаются чего-то добиться нахрапом, с помощью самых мощных в мире магнитов, хотя очевидно, что время удержания будет недостаточным. Оно всегда будет недостаточным, если плазму с нужными параметрами не научиться удерживать… всегда. Нужно двигаться снизу, попутно используя наработки в народном хозяйстве, в целях самоокупаемости.
Плазму с какой температурой мы умеем удерживать как-бы постоянно? 8-10 тыс. градусов наверное.
Ключь к термояду — плазма статически неустойчива, значит ее нужно удерживать динамически, поток плазмы будет самофокусироваться, т.е. установка должна представлять из себя по сути дела горелку, тепло отработанной плазмы утилизируется и она возвращается в цикл.
Мне одному кажется, что я гений?
Ну посчитайте количество атомов хлора в бетоне. Могу вам выдать данные. Хлорирование воды меньше 0,002 мг хлора на литр. В кубометре бетона 180-200 литров воды. А вообще там камень и песок даже подобраны с точностью до тысячных долей(и конкретного вида) во всех бетонных блоках, включая блоки, которые не попадают под облучение. Температура плазмы сложная штука, но эквивалент будет порядка 10 в 9й степени(миллиард).
Чтобы бетон набрал прочность, его несколько суток положено поливать водой. В конечном итоге в кубометре останется несколько килограмм NaCl.
Правильно приготовленный бетон не надо поливать водой. Если сильно жарко и/или сухо, надо предотвратить высыхание — накрыть полиэтиленом например.
В правильно приготовленном бетоне — в смысле вязкости — воды НЕДОСТАТОЧНО. Как накрыть полиэтиленом гектар залитого бетона, из которого торчит арматура и всякая фигня?.. Не хочу больше обсуждать эту тему, боюсь заразиться…
Ни разу не видел и не слышал, чтобы, например здание из монолита, или плотины, да что угодно из бетона при промышленном строительстве поливали водой… и… как прикажете поливать если требуется непрерывная заливка большого объема, да и в привычной скользящей опалубке можно полить только верхний срез, что, с точки зрения конструкции вообще не существенно.
Наверняка вы не видели и не слышали, чтобы при приготовлении раствора для кладки добавляли яйца (куриные). Хотя бы послушайте: Пленные немцы в Автово строили жилые дома. Они объявили забастовку — отказывались работать пока им не будут выдавать яйца для раствора. В 70- несколько домов пришлось сломать — из-за неудачной конструкции, трубопроводы проложили в стенах и они сгнили ( история повторяется, если ее забыть, повторилось на станции Мир).
Когда стены долбили железной бабой, кирпичи выкрашивались и оставалась сетка из раствора.

Многократно убедился. что росиийски строители — самые тупые. вороватые и раздолбайские строители в мире. Попадались сайты и посты специалистов. которых турнули из атомной отрасли, из-за слишком уж высоких моральных принципов и щепетильности. Пишут о сумашедших нарушениях при строительстве и эксплуатации а-станций, о том что специалистов уже почти нет, остались блатные полудурки (высокая зарплата притягивает их как магнит)
А про секретный код на бесплатное электричество эти уволенные специалисты не писали, случаем?
Действительно грандиозный проект, радует сотрудничество разных стран, и пример достижений науки современной цивилизации.

Но с другой стороны грустно — что вкладывая такие гигантские средства в доказательство существующей теории, никто не хочет разобраться с существующими эффектами. Например, до сих пор нет достоверных исследований по тепловыделению, что происходит в вихревых теплогенераторах. А вероятность lenr-реакции (что в 90-х годах у некоторых групп была порядка 6%), вероятно, уменьшается экспоненциально с каждым миллиардом вложенным в ИТЕР :)
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации

Изменить настройки темы

Истории