Комментарии 140
Интересно, если этот способ окажется действительно работающим, будут ли развивать токамаки?
Вот здесь небольшая статья с описанием того, что такое инерциальный термояд: https://habr.com/ru/post/150175/
Пока не знаем, если будет удачно, то почему нет?
Честно говоря, лазерная схема не выглядит особо перспективной. Как установка для исследования физики плазмы - да, прорыв достигнут, но как генератор...сомневаюсь. Вот открытые ловушки куда интереснее: анейтронная реакция, прямое получение электричества.
Чисто теоретически, анейтронную реакцию и лазерно-инерциальным способом можно устроить, проблема "только" в том что нужно сжимать сильнее гораздо.
Ну и у таких импульсных реакций, даже если не удастся энергию генерировать, есть такое интересное применение, как импульсный термоядерный двигатель для космических полетов. Солнечными батареями/реактором делаем электричество, потом лазерами бабахаем капсулу, окруженную литием/водой (чем-то, что хорошо поглощает нейтроны) и получаем приличный выхлоп, придавая импульс кораблю. Тяга будет небольшой, но зато ISP высокий.
Верю, что будущее за токамаки или стеллараторами. Но временно, лазерная схема может их обойти. Сложно представить, каким образом такой инерциальный лазерный термояд масштабировать.
Тут как раз прикол в том, что они сумели смасштабировать лазерно-инерциальный термояд, показали техническую возможность получать сравнимую с затраченной энергию на выходе. До этого вообще проценты от затраченных получали только.
Сложно представить, каким образом такой инерциальный лазерный термояд масштабировать.
Увеличением частоты взрывов в одной камере, увеличением числа параллельных камер, работающих от одних и тех же лазеров. В сравнении с огромными токамаками, выигрыш может быть в лучшей обслуживаемости: небольшие камеры легче строить, вводить, выводить в ремонт, заменять, возвращать обратно, утилизировать. Так же, глубокое регулирование мощности легче сделать, имея многокамерную установку с дискретными зарядами, просто регулируя частоту и число работающих камер.
Учитывая сколько денег вкинули в тот же итер - их как бы и так активно развивают.
Ну а вообще - основная ценность подобных успехов в доказательстве возможности генерации энергии при помощи термоядерных реакций с нашим уровнем технологий.
Идея заключается в быстром и равномерном нагреве термоядерного топлива, так, чтобы образовавшаяся плазма до разлёта успела прореагировать.
А может кто-нибудь для несведущих объяснить что произошло? А то со слов это больше похоже на бомбу, а не на реактор. Словно бы учёные что-то там взорвали в "бочке", на бумажке написали что энергия взрыва превышает энергию взрывателя, а как с этого снимать энергию - это уже не их забота, пусть инженеры думают.
Совершенно верно, бомба и есть. Просто раньше бомба выделяла хотя и больше энергии, чем в нее закачали, но меньше общей потраченной энергии (КПД лазера очень низкий). А теперь больше общей затраченной энергии. Очень грубо, раньше достижение было когда 100 единиц на входе, 10 из них закачали, 20 вылетело. Сейчас 100 на входе, 10 закачали, 120 вылетело. Но и это супер результат.
По моему, вы описали устройство с КПД > 1.
Вроде бы за счёт топлива.
В этом собственно и достижение! :) и надежда что оно когда-нибудь будет для нас вырабатывать энергию. Раньше было меньше 1, и хотя иногда и хвастались больше 1, но это было по сравнению с закачанной в "реактор", а не всей потраченной энергией, потери не считали (теоретически их можно тоже уловить но это не совсем честно). Энергия собственно берется из синтеза дейтерия или что они там используют, он превращается в гелий, так что законы физики не нарушаются.
Тем не менее, вся суть реакции сводится к тому, что часть массы ядра атома выделяется в виде кванта по E=MC^2, что можно заметить сравнив массы атома гелия и 4 атомов водорода, участвовавших в реакции протон-протонного цикла
Гидроэлектростанция это устройство с КПД > 1?
С точки зрения человека, это может и кажется так, но в общей системе тут никакого кпд > 1 нет.
Сложно даже предположить, каков ничтожный КПД гидроэлектростанции. Огромная звезда излучает кучу энергии, ничтожная часть достигает планеты, испаряет немного воды, ничтожнейшая часть которой собирается в водохранилище и крутит генератор. К счастью, мы почти ни за что не платим, и эта установка кажется нам эффективной.
А там же излучение, наверное жёсткое: рентген или ультрафиолет. Как его превращать в электричество?
Если "взрыв" достаточно маленький, то как обычно. Делаем из всей этой конструкции большой кипятильник и кипятим воду. Дальше дело техники.
У Helion Energy прямая генерация энергии (иначе она и не работает) - взрыв по большей части анейтронный, заряженными частицами, и разлетающиеся во все стороны частицы тормозятся в магнитном поле и пораждают электрический ток в тех же магнитных катушках, что сжимают плазму. Хвастаются, что даже без термоядерной реакции удается вернуть до 95% потраченной энергии.
Хвастаются, что даже без термоядерной реакции удается вернуть до 95% потраченной энергии.
Звучит как "Хвастаются, что получается потратить 5% энергии непонятно куда".
Схема интересная. Но в то что она заработает первой верится слабо. Слишком сложно и слишком много дополнительных условий. Вероятнее первым сделают фонящий кипятильник и уже ко второму поколению что-то переделают.
Тут кипятильник раньше чем через 20 лет бы заработал и уже хорошо. Экономической выгодны даже не надо. Просто чтобы работал.
Осталось только станцию на Луне для добычи гелия-3 построить и всё будет норм.
Если "взрыв" достаточно маленький
Говорят, что в этот раз часть установки была слегка повреждена взрывом. Не ожидали.
2МДж - это немного. Примерно столько же используется в горных работах, чтобы раздробить ~0.5 м^3 прочных пород. Ну или для кипячения 2.5 чайников.
Зачем сразу "маленький", вот отличный кипятильник на 50 килотон.
Такие проекты даже были - огромная емкость с жидкостью, подрыв термоядерного заряда, снятие тепла. По какой-то причине не взлетело. Самому интересно, техническая она или политическая.
В момент подрыва — шоковая волна.
таки читаем по ссылке - "They demonstrated that the cost of the nuclear explosives would be the equivalent of fuelling a conventional light-water reactor with uranium fuel at a price of $328 per pound. Prices for yellowcake at that point were $27 a pound". Прекрасное будущее не вписалось в рынок.
а как с этого снимать энергию - это уже не их забота, пусть инженеры думают.
Да. Так оно и работает. Наука обосновывает принципы, говорит ЧТО нужно делать. Инженеры разрабатывают подходы КАК это сделать (с учётом имеющихся технологий, материалов).
Это уровни готовности технологий (из Википедии). Описанная технология находится на уровне 3-4 - доказано в лабораторных условиях, но не готово к испытаниям в промышленности.
ITER по этой шкале подходит к уровню 5 - проверки технологии на установке, соответствующей будущему её использованию.
Была ещё где-то классификация изобретений по степени готовности промышленности ("от бери и внедряй" до "не существует материалов, способных это выдержать" и "неизвестны физические принципы как оно должно работать") но найти не могу.
обещают официальное (Energy Department) сообщение завтра (вторник), Lawrence Livermore, там давно с мощными лазерами работают, скорее всего положительный баланс энергии достигнут, по слухам порядка 30%, следите за новостями
Каким рыночным путем электричество вытеснит обычное топливо? Для этого мало научиться электричество вырабатывать, нужно еще и сделать его дешевле. А до этого пока очень далеко.
Это сейчас обычное топливо дешевле электричества, а что будет потом? Ископаемое топливо оно того, кончается. Далее, фактор оконечных устройств: в большинстве случаев электрические установки проще, например, газовых.
Кончается оно уже сто лет и никак не кончится.
Вы хоть до нуля стоимость топлива для электрогенерации уберите, там инфраструктура сложнейшая.
Уже сейчас в АЭС стоимость топлива - это всего 7%. В топливных - 70%.
То того что вы 7% превратите в 1% - ничего не изменится. А ведь далеко не факт, что у термояда в обозримом будущем стоимость инфраструктуры будет хотя бы сравнима с АЭС.
А термояд то чистый, и способ добытия его топлива тоже.
Вообще-то самая доступная нам ТЯ реакция D+T большую часть своей энергии выдает нейтронами, что создает проблемы с собственно снятием оной энергии, требует защищаться от работающего реактора как бы не тщательней чем от ядерного, ну и вишенкой на торте - с течением времени превращает внутренности "чистого" термоядерного реактора в гору фонящего хлама, который надо будет хоронить как ядерные отходы, и в отличие от ядерных отходов - это никуда уже не переработать...
Если сломался термоядерный реактор он сразу прекратил выдавать тепло. В отличии от атомного, который очень долго еще будет работать на малой мощности, и эту малую мощность необходимо отводить, иначе пойдет в разгон.
Вроде как, фонящий хлам это только сталь, которую можно переплавить в домне, просто разбавив активность в тысячи раз. Оно не попадет в воздух и воду. Но может быть я ошибаюсь.
специфика электроэнергии и необходимой для неё инфраструктуры, что она и так есть. Вот, скажем, заряжаете вы электромобиль в гараже от сети 220В, а не на станции-суперчарджере. Какова стоимость инфраструктуры в этом случае? 0. Равно как и потери времени на зарядку относительно заправки тоже 0, хотя сама зарядка может идти всю ночь.
Полная 100% переработка отслуживших батарей тоже фундаментально возможна, а дальше, как обычно - дело за инженерами...
Речь про инфраструктуру для выработки этой электроэнергии.
лол, что? Перерабатываемая? У нас из 7 видов пластика 3 перерабатываемые и перерабатываются они только один раз. А тут литий-ионные батареи, ты как их разбирать собрался? В ЕС пытались что-то создать, но закончилось всё фейлом.
Производство этих батареек это просто лютая анти экология. Целые поля чистой воды перерабатывают в литий. В странах, где этой воды не хватает местному населению. Погугли.
А утилизируют эти батарейки тупо закапыванием. Представь, как вредит такая батарейка природе в закопаном состоянии.
Глянь документалки про авто и экологию. Там подробно (4 часа) всё объяснят на тему экологии.
не кончается - но перестало быть надёжным ресурсом (спасибо России, запустившей этот процесс). Ровно потому вливания в АЭС и ТЯ многажды выросли.
До того были мизерны: все поражаются масштабам ИТЭР, но он стоит в 10 (десять) раз дешевле идущего сейчас чемпионата мира по футболу.
А, вы про то что Россия взорвала собственный газопровод чтобы перестать быть надежным поставщиком газа? Да, я тоже что-то такое слышал.
О, пошла политота, куда ж без неё. Но, как и положено, политота ничего не знает - в том числе и того, что ненадёжность ресурса "углеводороды" была продемонстрирована до того. Когда вслед за Россией ОПЕК отказалась возмещать колебания поставок, и Венесуэла не подписалась под это. И всё это - до.
Рынок "углеводородов" работает по долгосрочным контрактам. Никто никакие долгосрочные контракты в одностороннем порядке не прекращал.
"НЕ захотел возмещать" - с чего вдруг продавец, у которого нет контракта должен по первой хотелке покупателя что-то продавать? Хотите надежных поставок - используйте долгосрочные контракты. Не получили по первому требования? Вам никто и не обещал. Это не признак ненадежности.
Зря я Венесуэлу упомянул, ой, зря. Обиделся народ за неё...
Кончается оно уже сто лет и никак не кончится.
Во многих странах топливо закончилось и страны экспортеры стали странами импортерами. Растет цена добычи топлива как в денежном выражении, так и энергетическом, во многих месторождениях энергии в добычу вкладывают сравнимо и энергией от сжигания топлива. То есть запасов много, но их всё менее выгодно извлекать. Самые легкодоступные месторождения уже опустошены.
Газа только в России лет на 400 ещё...
нефти на 39 лет, газа — на 80 лет, а угля — на еще более долгий срок, сообщил глава Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых (ГКЗ) И. Шпуров в статье для аналитического центра ИнфоТЭК.[...]
Встает вопрос о том, какая доля разведанных запасов окажется рентабельной, и как быстро их можно ввести в разработку.
У вас речь о неразведанных? А что с рентабельностью? Природных ресурсов, может быть и бесконечное количество, но если это какие-нибудь неконцентрированные газогидраты, к которым еще нужна хитрая технология, то хочется какой-то оценки.
Ведь теоретически, если рентабельность добычи газа/других закончится через те же ~40 лет, это не так уж долго, и для большинства читателей этой статьи изменение соотношения использования ресурсов и возобновляемых источников энергии будет заметным.
Слышал от специалистов в области, речь шла про трудноизвлекаемые запасы.
Подозреваю, что если для того, чтобы добыть объем газа с энергией 1 джоуль, надо будет потратить 2, то как топливо такой газ будет уже не нужен.
Не всегда. Если у вас есть солнечная генерирующая станция в диком солнечном месте, где потребителей нет от слова вообще, то вам будет выгодно использовать эту энергию (2 Дж) для добычи углеводородного топлива, которое можно гораздо удобнее транспортировать и использовать (1 Дж) там, где нужна энергия.
Газ ровно так и работает. Добыли 10 единиц. Из них 4 потратили на месте добычи, еще 4 на транспортировку. 2 оставшиеся продали.
Сложная добыча это обычно означает что трубу тянуть далеко и скважина хайтек нужна. Дорого. Но допустим с текущей ценой 1000+ это все легко окупается. Нужен только длинный контракт с покупателем. Для гарантий.
Я про тот случай, когда 5 потратили на добычу и 5 на транспортировку, тут или продавать нечего по любой цене или нужен какой то внешний источник энергии, а значит такой газ энергетической ценности не имеет (но можно запитаться от АЭС например, а газ на химию пустить)
Что уникального в газе? Если есть энергия, проще выращивать органику и превращать в спирт, масло. Такие-же углеводороды. Гелий только в газе. И редкоземельные металлы и индий в угле. Энергия будет, а электроника, промышленность, металлургия остановится. Без редкозмельных металлов которые идут попутно углю современная техника невозможна.
Даже приближенного к такому насколько я знаю нет нигде. Добыча газа не настолько затратна по энергии. А дальше уже не важно, траты на транспортировку идут в процентах от перекачанного. Только итоговая цена будет меняться.
Самая большая проблема электричества, дорогое и некомпактное хранение. Транспортировка, кстати говоря, уже почти паритет с углеводородами.
В случае с термоядом или хорошо-бронированный балон с тритием (который распадается только бета-распадом, что задерживается тонкой стенкой) или просто балон с гелием-3. Многие стартапы основаны на идеях относительно маломощных реакторов, которые можно строить рядом с потребителем. В случае успеха вместо железнодородных путей или трубопровода раз в полгода к станции будет приезжать грузовик.
Кокс в металлургических процессах помимо топлива, одновременно является и источником углерода для чугуна/стали
В повести А.Бека "Новое назначение" некий энтузиаст проталкивал идею восстанавливать жрс без кокса, не получилось (хотя Сталин очень поддержал). Интересно, насколько реально ирл.
Вот куда лишний углекислый газ надо девать!
Обязательно жечь топливо? Есть еще электроплавильные печи, достаточно эффективные, много лучше всяких доменных или мартеновских.
Чтобы сделать из чугуна сталь/железо — нужно контролируемо выжечь из него углерод. Для этого кокс не нужен, нужен кислород и несколько вариантов особых печей.
Кокс нужен для получения из руды высокоуглеродного железа (чугуна). Т.е. это, в основном, эффективное топливо.
Кокс нужен для получения из руды высокоуглеродного железа (чугуна).0_0, что!?
Из чугуна получают контролируемым выжиганием углерода при котором выжигаемый углерод саму сталь и греет. Это общий принцип и конверторов (где выжигание идёт чистым кислородом) и мартеновских печей (нагретый атмосферный воздух). По сути в качестве топлива там идёт сам же чугун — в чём и гениальность процесса.
А кокс нужен для доменых печей в которых получают чугун или высокоуглеродистую сталь из железной руды. И уголь там играет роль восстановителя — т.е. отбирает кислород из железа (а не берёт его из воздуха). И одновременно является компонентом итоговой смеси. Тоже в своём роде гениальный процесс. Т.к. никакой внешний подогрев, в т.ч. и элекрический тут не нужен. Всё — само делается.
0_0, что!?
Именно то.
Кокс — это топливо. Чугун получают в доменной печи из смеси руды, кокса, и некоторых добавок. Воздух в доменной печи нужен для поддержания процесса горения, выжигание части углерода из железа там — это не основной процесс. На выходе все равно получаем чугун. Конечно можно подобрать режим работы чтобы выжечь больше углерода, но это не эффективно. Для этого (получения стали из чугуна) используют другие печи/процессы.
верхней части горна, где приток кислорода достаточно велик, кокс сгорает, образуя диоксид углерода и выделяя большое количество тепла.Т.е. угарный газ горит в «атмосфере» железной руды.
C + O 2 = C O 2 + Q
Диоксид углерода, покидая зону, обогащённую кислородом, вступает в реакцию с коксом и образует монооксид углерода — главный восстановитель доменного процесса.
C O 2 + C = 2 C O
Поднимаясь вверх, монооксид углерода взаимодействует с оксидами железа, отнимая у них кислород и восстанавливая до металла:
F e 2 O 3 + 3 C O = 2 F e + 3 C O 2
Если бы кокс был бы только топливом, то не требовался бы именно кокс — и обычного угля хватало бы.
Я повторюсь — выжигание части углерода из железа в доменной печи — это не основной процесс. На выходе получаем все равно чугун.
Если бы кокс был бы топливом, то не требовался бы именно кокс — и обычного угля хватало бы.
Обычного угля как раз таки не хватает для получения нужных температур. С этой проблемой бились емнип в 19 веке. Каменный/древесный уголь не дают нужной температуры. Один хитрый товарищ додумался как из каменного угля делать кокс и завертелось.
аменный/древесный уголь не дают нужной температуры.Вы совсем меня не жалеете? у меня уже всё лицо от фейспалмов!
Древесный уголь как раз прекрасно подходит — возможно получше кокса. Но даже для прмышленности 19-го века лесов для тупо не хватало. Именно поэтому все леса в Германии и Англии — искусственно высаженные. Вырубили на уголь в своё время.
И сколько раз ещё повторить: в доменной печи уголь не выжигают из железа, а наоборот: его туда засовывают.
у меня уже всё лицо от фейспалмов!
Вы знаете, это исключительно ваша проблема.
Древесный уголь как раз прекрасно подходит — возможно получше кокса.
Он хорошо если до 1100 +- прогреет. В принципе для чугуна пойдет.
Коксом в современных печах жарят емнип до 1900.
лесов для тупо не хватало
Одна из причин, да. Еще стоимость.
И под словами "обычный уголь" обычно подразумевают каменный, к слову.
И сколько раз ещё повторить: в доменной печи уголь не выжигают из железа, а наоборот: его туда засовывают.
Вы как-то интересно подменяете один тезис другим и потом его опровергаете. Нехорошо так делать.
Прочитайте внимательно начало ветки.
Проблема АЭС не в КПД. А в первую очередь, в том что производит отходы, которые не особо выгодно и опасно перерабатывать. Крупную запроектную аварию на АЭС, устранять банально нечем. Из этого следуют ограничения и удорожания. Как то, место размещения и зона отчуждения. То есть не везде можно строить. Избыточная безопасность, это цена и в строительстве и в эксплуатации. Стоимость утилизации до "зеленой лужайки' непомерно велика. Ядерные технологии под нераспространением, то есть нужно еще и гарантировать штатное использование.
Термояд потенциально просто дорогой в строительстве. Больше нет недостатков. И да, еще существенное достоинство - маневренность. Технически она 100%, экономически конечно все плохо, дорогая станция должна работать на полную. Включать ее на два месяца зимой и на две недели летом нерентабельно.
Термояд потенциально просто дорогой в строительстве. Больше нет недостатков.
Термояд тоже производит радиоактивные остатки, но не тысячи тон жидких, а десятки активированного металла.
Технически она 100%, экономически конечно все плохо, дорогая станция должна работать на полную.
Концепции от Helion Energy работают как ДВС, частотой миниподрывов подстраиваясь под нужды потребителя. Концепции General Fusion, ZAP energy, First Light Energy тоже имеют пульсовую схему, но за счет бланкетов и парового цикла она не столь легко управляема.
У думаю в будущем будет сочетание разных концепций - одни будут пиковыми электростанциями, другие - базовыми.
Она конечно пульсовая и может работать на пару процентов мощности, но по сути - за полную стоимость. То есть энергия станет золотой, дешевле жечь уголь на ТЭЦ которые уже построены.
Там основная доля стоймости - гелий-3, который они же и нарабатывают.. Обслуживание должно быть простым - минимум движущихся частей, нет нужды в сверхпроводящих магнитах и соответственно термостате.
У них план сначала - back up генераторы, которые включаются, когда только нужно. В остальное время все что им нужно - энергопитание вакуумной турбины.
Современные АЭС отходы не производят. Они производят ОЯТ, которое на 100% перерабатывается в современных условиях. Дай бог таки запустят натриевый реактор в полноценную, а не исследовательскую работу.
Еще как производят. Переработка это достать из отходов все ценное (его там мало если по процентам смотреть) и превратить все остальное в более безопасные отходы которые проще и безопаснее хранить вечно.
Натриевый не нужен. Он еще больше отходов производит. И стоит электричество с него дороже. Исследовательский реактор и ничего больше не нужно тут.
Когда читаю такие тексты начинаю чувствовать себя идиотом.
Ведь вы с полной уверенностью несете то, что на мой взгляд чушь. Не может же человек нести чушь не понимая что несет? Значит наверно несу чушь я...
Натриевые реакторы позволяют из Урана 238 сделать Уран 235. 95+% ОЯТ это Уран 238. Почти всё ОЯТ в натриевом реакторе превращается в Уран 235. То есть в чистое пригодное для работы Ядерное топливо.
Теперь я хочу услышать вашу версию происходящего. Для чего нужные натриевые реакторы и почему замкнутый топливный цикл не работает.
Готов внимательно читать.
Уран это ерунда на самом деле. Стоит копейки. Даже обогащенный до уровня «пригоден для использования в реакторах» копейки стоит по сравнению со всем остальным. И в природе его хватит еще на сотни лет.
И уран это ерунда по массе в общем количестве отходов. Там и продуктов распада море других и просто всяких соединительных конструкций море. При переработке ценные изотопы извлекают и продают, но их довольно мало. В основном именно мусор.
Они нужны для развития науки. Возможно для обеспечения энергией где-то где нет урана. На Марсе, например. Но не для выработки электричества на Земле. У них экономика слишком плохая. Нет, количество мусора он не уменьшают а увеличивают. Переработка это довольно грязный процесс и последующая перевозка фонящих сборок это грязно.
Количество мусора он уменьшает. Потому что уран 238 сейчас это фонящий мусор требующий захоронения. А натриевые реакторы:
Делают его полезным ресурсом, а не мусором.
Позволяют его переработать, а не хоронить.
Ваши рассуждения это замечательно. Я бы тоже хотел чтобы у АЭС была более экологичная альтернатива. Пока что на горизонте её нет. А реакторы на быстрых нейтронах позволяют не переживать о том, что человечество останется без энергии из-за исчерпания углеводородов. А самое главное - позволяет перестать жечь углеводороды и начать их использовать только как сырье, а не как топливо.
Когда-нибудь появится альтернатива АЭС. И это будет золотое время. Но и то что сейчас происходит в сфере ядерной энергетики внушает оптимизм.
Извлекли вы килограмм урана и пока извлекали испачкали десяток килограмм одноразовых реактивов. Количество мусора увеличилось или уменьшилось в итоге?
Про уран можно не беспокоится прямо сейчас. Урана хватит нам, нашим детям и внукам. А правнуки сами как-нибудь разберутся.
При чем тут углеводороды непонятно. Это другая задача. Связь непонятна. Нужно падение цен на электричество раз в 10 чтобы им топить дома стало выгодно. Такого пока не наблюдается даже на горизонте.
Какие одноразовые реактивы пачкаются в натриевом реакторе? Вы путаете с классической переработкой ОЯТ.
Да все те же самые. Отработанное топливо (с каким-то количеством полученного U235/Pu239/U233) нужно извлекать, химически растворять, выделять нужное, сливать ненужное, а потом делать новое топливо.
Вы откуда это взяли?
Зачем это делать? Для меня(для дилетанта), технология выглядит так, что ТВЭЛ практически как есть помещают в рабочую зону и под воздействием быстрых нейтронов Уран 238 там преобразуется в Уран-235, всякий сверхрадиоактивный мусор сжигается(еще там с торием что-то происходит, но это уже за пределами моего понимания). При достижении нужного процента Урана 235 ТВЭЛ становится опять пригодным для использования в обычных АЭС.
Зачем здесь что-то растворять, извлекать, выделять? Если основной прикол натриевых реакторов как раз безопасное сжигание мусора.
Было бы интерсно почитать ваш источник.
Реакторы на быстрых нейтронах гораздо более эффективно используют уран (приблизительно в 60 раз). Этот тип реакторов может работать на плутониевом топливе, произведенном на тепловых реакторах, и эксплуатироваться в замкнутом цикле с собственным заводом по переработке отработанного топлива. Они могут быть сконструированы так, чтобы производить больше делящихся изотопов (239Pu, 241Pu), чем используют − реакторы размножители (бридеры). Использование бридеров позволит обеспечить нас энергией на многие миллионы лет. Однако быстрые реакторы дороже и в постройке и в эксплуатации. Их неоспоримое преимущество перед реакторами на тепловых нейтронах заключается в том, что они позволяют сжигать актиниды, которые составляют долгоживущую и высокоактивную часть ядерных отходов реакторов на медленных нейтронах. В быстрых реакторах нет замедлителей. Однако, хотя сечения деления U-235 и Pu-239 для быстрых нейтронов меньше, они делятся и в мэвной области. Таким образом, если обогатить топливо, то можно обеспечить цепную реакцию и на быстрых нейтронах. В случае быстрых нейтронов для реализации цепной реакции необходимо больше делящихся изотопов. Обычно быстрые реакторы в качестве базового топлива используют 239Pu. При делении 239Pu выделяется на 25% больше нейтронов, чем у 235U. Таким образом, при делении 239Pu получается столько нейтронов (даже с учетом потерь), чтобы не только поддерживать цепную реакцию, но и конвертировать 238U в 239Pu. В реакторе на тепловых нейтронах отношение делящихся ядер к "новым" делящимся ядрам приблизительно 0.6. В быстрых реакторах это отношение может быть больше 1. Таким образом, запустив быстрый реактор, заложив в него достаточное количество делящихся изотопов, в результате бридинга через некоторое время в него можно будет добавлять естественный и даже обедненный уран. Использование бридера позволяет снабжать топливом один или несколько реакторов на медленных нейтронах. Меняя материал бланкета, быстрый реактор может и не быть бридером, например, если у него заменить урановые бланкеты на стальные рефлекторы. В этом случае он применяется, чтобы сжигать оружейный плутоний и другие трансураны. У быстрых реакторов отрицательный температурный коэффициент − при увеличении температуры цепная реакция затухает и при потере теплоносителя реакция прекращается.
Конечно нет. Все разбирают, выделяют нужные изотопы, прессуют, собирают. Это радиохомия типичная. Она грязная с кучей отходов.
Такой магии не бывает. Да, реактор на быстрых нейтронах позволяет дожигать всякую дрянь от обычных реакторов, но просто засунуть отработанный стержень в него - не получится. Нужна определенная концентрация этой самой дряни, дополнительное количество U238, какое-то количество U235 или Pu239. Иначе либо ничего не получится, либо один стержень расплавится, пока остальные едва нагреются. Ну и на выходе - нужно будет топливо опять переработать, извлекая и обогащая U233/U235/Pu239 (чтобы засунуть их в новые).
Огромные усилия по переработке высоко и средне-активных отходов получаются, грязно, небезопасно, да еще и контролировать надо, чтобы не украли те самые U233/U235/Pu239.
Ну и, не помню точно, какой там процент Pu239 нужен, чтобы ядерную бомбу сделать? В БН-800 там его 20% в топливе, что уже близко очень.
Я вот смотрю в свою платежку, эдектричество стоит 63 копейки, услуги электросети 3р 60 копеек. Так что мне, падение цены электричества в 10 раз ничего принципиально не даст.
Я ошибся. Там преобразование не Уран 238 -》 Уран 235, а Уран 238 -》Плутоний 239
Подождите, вот мы достали поработавший ТВЭЛ и положили его в пруд. Вода стала радиоактивной. Что тут можно переработать? Наверное, только таблетки топлива, убрать осколки и прогоревшее, сделать новую таблетку с нужным уровнем обогащения?
В перспективе, весь реактор и вся вода первого контура, это отходы.
Вода стала радиоактивной
Как так? О_о Весь протий превратился в тритий?
Так это работало ДО разработки реакторов на быстрых нейтронах.
Теперь же вы ОЯТ из обычного реактора помещаете в реактор на быстрых нейтронах и получаете на выходе ядерное топливо.
Сам по себе реактор на быстрых нейтронах крайне дорогая и сложная штука. Там жидкий металл в контурах охлаждения вместо воды циркулирует. Можно представить себе процессы... Но его задача не в том, чтобы быть дешевым. Его задача в том, чтобы перерабатывать ОЯТ и давать на выходе чистое топливо для обычных АЭС.
Если у вас раньше 0.3% руды были пригодны для работы в реакторе, то теперь почти 100%.
Электричество само себя не доставит до потребителя. Есть расчеты-оценки, что в случае полного перехода наземного транспорта на 100% электротягу, экологии планеты придет кирдык. Придется добыть разом всю доступную медь.
А чтобы ее добыть, надо сначала сделать механизмы, которые будут ее добывать в таких кол-вах. А потом сделать заводы/фабрики которые будут ее перерабатывать. И где-то взять много много пластика, чтобы сделать изоляцию для этих медных проводов. Ну я утрирую, но смысл надеюсь понятен.
С точки зрения вливания в экономику (взбодрить производство, придумать новые стимулы потребления и тп и тд) выхлоп понятен. Так и надо действовать политикам и государственным мужам. А с точки зрения сохранения экологии - нифига не понятно, зачем это надо. Это же убьет ее (экологию).
Как сказал один ученый-химик "экология сейчас политизированное слово, потерявшее свой первоначальный смысл."
Это National Ignition Facility (NIF). Они никогда не создавались для выработки энергии, только изучение физики плазмы при термоядерном взрыве без непосредственно взрыва. Сомневаюсь что что-то практическое из их потуг может выйти, там схема совершенно для практики непригодная, но вот остальная термоядерная индустрия еще активнее зашевелится - однозначно.
Сама лаба к результатам шла очень целенаправленно. Сейчас на фоне энергетического кризиса наступает (термо)ядерный реннесанс.
А как же основной закон термояда, который заключается в том, что до практического использования термоядерной энергии всегда 50 лет?
https://edition.cnn.com/2022/12/12/politics/nuclear-fusion-energy-us-scientists-climate/index.html
ЦИТАТА:
Even though getting a net energy gain from nuclear fusion is a big deal, it’s happening on a much smaller scale than what’s needed to power electric grids and heat buildings.
“It’s about what it takes to boil 10 kettles of water,” said Jeremy Chittenden, co-director of the Centre for Inertial Fusion Studies at Imperial College in London. “In order to turn that into a power station, we need to make a larger gain in energy – we need it to be substantially more.”
Если вкратце, выход энергии пока мизерный — хватит, чтобы вскипятить воду в 10 чайниках (причем неясно, за какое время вырабатывается такое количество энергии).
Конечно хорошая новость, ученых можно поздравить. Но 2 МДж потратили, а выхлоп 2.5 МДж. Насколько можно понять это энергия синтеза и никуда эта энергия не была использована, а если потратить на образование пара - раскрутку турбины - преобразование в электричество, то КПД по прежнему будет существенно < 1. Но все равно это прорыв...
а если потратить на образование пара - раскрутку турбины - преобразование в электричество
В том то и фишка, что у них всего это нет. Ни пара, ни турбины. Прямая генерация, выше описано по какому принципу. Так что выглядит в двойне интересно.
Интересно, чем этот их прорыв отличается от их же собственного 9летней давности? http://korzhimanov.livejournal.com/23805.html
Главное, чтобы это не было очередным изобретением вечного двигателя
2,5 мегаджоуля - это энергия, подаваемая в лазер, или мощность выдаваемого им излучения? Если второе, то до практического применения термоядерного синтеза ещё далеко, ибо КПД лазеров паршивый.
Не является ли новость манипулятивной для давления на цену ископаемого типлива?
«В результате термоядерной реакции в лаборатории было произведено 2,5 МДж энергии, а потрачено на работу лазера 2,1 МДж»
Кратко, если кто-то плохо понимает. Была потрачена электрическая энергия, а получена -- тепловая. КПД преобразования тепловой энергии, если не ошибаюсь, очень редко превышает 40%. Т.е., на выходе получаем меньше 50% от затраченного. Ловко. У токамаков уже не менее 10 лет (а то и 20) вырабатывается больше энергии, чем тратится на её выработку. Но меньше, чем необходимо для самоподдержания реакции. Засовываем поп-корн обратно в пачки, пиво сливаем в бутылки и расходимся до следующего раза.
Там все еще хуже - сами лазеры установки сделаны еще 30-40 лет назад, у них КПД 0,5%. То есть реально потрачено где-то 100-200 МДж.
Но учитывая что установка и не создавалась для выработки энергии сам факт замечательный. Огромный простор для развития.
Я тоже немного в шоке от того как подают новость. Десятки термоядерных реакторов действуют по всему миру. Ни один из них и близко не является коммерческим или революционным, скорее стендами на которых пытаются отрабатывать различные агрегаты будущих термоядов. Революция планируется на ИТЕР который будет производить в 5 раз больше энергии чем потребляет, но даже в ИТЕР технически не предусмотрена реальная электрогенерация, это тоже чисто научный стенд. И думаю все реалисты понимают что никакой реализации ИТЕР к 30му году скорее всего не будет, как и многих других международных научных проектов, приоритеты несколько изменятся
У токамаков уже не менее 10 лет (а то и 20) вырабатывается больше энергии, чем тратится на её выработку.
Если бы. У рекордных токамаков JET и JT-60 это всего лишь extrapolated breakeven, т.е. их гоняли на более D-T, получили Q < 1, но рассчитали, что если гонять на D-D, то получится Q > 1. Реально их так не гоняли.
У NIF это честный Q > 1, только конечно, надо помнить, что Q (scientific breakeven) определяется как отношение выделенной энергии к энергии нагрева подводимой к плазме. Это не engineering breakeven, где учитывается эффективность всей установки в целом.
так вот что будет биткоин майнить!
Физики-ядерщики (например, Решетов) говорят, что накопленного ОЯТ хватит на 300 лет в качестве топлива для всего человечества, если больше ничего не использовать.
Для этого они бомбардируют крохотную капельку водородной плазмы лучом крупнейшего в мире лазера.
Не совсем так. Лазером разогревают шарик с водородом внутри, его температура обычная комнатная. Далее из-за огромной энергии лазерного импульса оболочка взрывается и сжимает содержимое до звёздных температур и давлений. Основная проблема - нестабильность ударной волны, и здесь вполне возможен неожиданный прогресс
Американские учёные в ближайшее время планируют объявить об укрощении термояда