Проект ИТЭР в 2018 году

    Проект


    Прошедший год для Международного Экспериментального Термоядерного Реактора ИТЭР (о проекте) стал, для внешнего наблюдателя, наверное, одним из самых спокойных за все годы строительства (с 2009 года). Для меня же лично этот год был отмечен посещением площадки ИТЭР в сентябре 2018 года, поэтому этот ежегодный отчет будет разбавлен личными впечатлениями и фотографиями.

    image

    Три года назад у проекта официально сменился директор — им стал энергичный француз Бернар Биго. Осознавая сложное положение, в котором ИТЭР находился в момент начала его правления (нарастающее колоссальное отставание графика и перерасходы ставили вопрос о закрытии), Биго предпринял несколько важных управленческих решений, в том числе — создание “всеобъемлющего плана сооружения”. Как известно, графики такого масштаба точно соблюдаются только в момент создания/обновления, и за 2 прошедших года можно констатировать, что 100% следования даже новому графику нет. Однако, ситуация явно лучше, чем было в период 2009-2015 годов, и отставание на сегодня составляет 6-9 месяцев, тем более, что появляются варианты “уплотнения” планов сборки реактора. Величина в пределах года не слишком критична для такого проекта, вопрос в основном — что будет с динамикой отставания дальше?

    К сожалению, мне кажется — отставание будет нарастать. Одна из остающихся проблем — недофинансирование американцами своей части программы. Хотя масштаб этого недофинансирования в 2018 году был снижен вдвое, оно все равно остается и означает срывы поставок критичных элементов оборудования, которое оплачивает США. Так, например, система водяного охлаждения вакуумной камеры и дивертора была в итоге передана на разработку и производство от США к Евросоюзу в попытке сэкономить деньги и время. Но, очевидно, сроки этой системы все равно сползут.

    Ситуация с американским финансированием хорошо отражает общую проблему — в наднациональном проекте сталкиваются национальные амбиции, помноженные на амбиции конкретных людей, занятых в проекте из-за чего усложняется работа инженеров разработчиков (и так технически предельно сложная).

    Закрывая этот “социальный” момент я хочу лишь отметить, что человечество, чем дальше, тем больше будет сталкиваться с масштабными международными проектами и учиться их воплощать. Таким образом и негативный опыт ИТЭР и решения, которые позволяют этот негатив преодолеть ценны сами по себе. Например, если человечество серьезно возьмется за “аварийное” снижение выбросов СО2 — ИТЭР со своим “социальным” опытом тут может принести больше пользы, чем с энергетическим.

    Однако, вернемся к проекту. 2018 год, сам по себе, в целом прошел в поступательном движении — было создано много нового оборудования термоядерной установки, заработали важные стенды, получены важные научные результаты. В 2019 году ожидается отметка “70% выполненных работ по строительству зданий”. Давайте нырнем в детали.

    Строительство и монтаж оборудования


    • Основная новость 2018 года — строительство пускового минимума практически закончено. Если еще в прошлом году я писал о новых готовых зданиях, то в 2018 году их не было, только достройка. Впрочем, впереди еще полный цикл строительства аж 4 объектов — здания управления комплексом, здания с резисторами сброса магнитной энергии и двух комплексов аварийных дизель-генераторов.

    image

    • За 2018 год самое сложное сооружение — комплексное здание токамака подросло на десяток метров и практически достигло верха по бетонным конструкциям, над которыми, впрочем, еще предстоит возвести крышу из металлоконструкций. Формально, строителям остается примерно год, чтобы закончить бетон, возвести крышу, разобрать промежуточную стенку между зданием предварительной сборки и реакторной шахтой и, наконец, начать сборку реактора.

    image
    Прогресс в сооружении главного здания 2018 года — между синей и красной линией. Осталось совсем чуть-чуть.

    image

    Вид на бетонное опорное кольцо реактора в сентябре 2018, буквально через неделю после его завершения. Фотография совсем не передает ощущения масштаба, чуть лучше его можно понять из снятого мной коротенького видео


    • Впрочем, еще до окончания сооружения, на нижних этажах этого здания была выполнена финишная отделка — этаж B2 уже готов к монтажу многочисленных трубопроводов, кабельных лотков, опор и оборудования.

    image
    Нижний этаж B2 диагностического здания B74 готов под начало установки оборудования

    • В 2018 году также продолжалось насыщения здания токамака не извлекаемыми элементами — в частности, на свои места встали 5 гигантских дренажных баков системы водяного охлаждения токамака и сверхпроводящий фидер (вакуумированная труба с электрическими и гидравлическими коммуникациями) полоидального магнита №4.

    image
    Сегмент магнитного фидера

    image

    Дренажные баки и конденсаторы системы водяного охлаждения токамака. На фотографии не понятно, но это впечатляющие емкости высотой по 10 метров и диаметром почти в 5.


    • В здании предварительной сборки продолжается монтаж стендов сборки секторов реактора — дело это идет сильно медленнее, чем изначально планировалось. Эти стенды, действительно, не простые устройства — их задача состоит в стыковке трех 300+ тонных элементов сегмента реактора в единое целое, для чего они имеют массу мощных приводов, в т.ч. платформы с 6-осевым позиционированием тороидальных магнитов. Однако долгая возня навевает грустные мысли, что все не так хорошо, как задумано, с проектированием сборки ИТЭР.

    image
    Работа над первым стендом сборки идет уже больше года.

    • Криокомбинат ИТЭР в 2018 году прошел через грандиозную установку всего крупногабаритного оборудования — абсорционного генератора азота, газгольдеров, криогенных баков, криоректификационных колонн, как и менее заметного, но не менее серьезного оборудования внутри здания: компрессоров, турбодетандеров, теплообменников, систем очистки азота и гелия. Однако к осени активность в здании сильно упала. Проблема связана с тем, что подсистема вентиляции-кондиционирования здания сейчас в перепроектировании, а значит вести многие работы нельзя.

    image
    Бак для жидкого гелия объемом 125 кубометров — один из последних элементов крупногабаритного оборудования криокомбината.

    image
    6-мегаваттные компрессоры азота с теплообменной обвязкой

    image
    А это один из 18 компрессоров гелия мощностью в 2,5 мегаватта. Если приглядеться, то можно увидеть, что электродвигатель отстыкован, т.к. окончательный
    монтаж будет после завершения всех трубопроводов.


    • Небольшой в рамках проекта, но интересный момент — начата установка дверей биозащиты — огромных стотонных конструкций, которые будут закрывать ячейки доступа к реактору и гасить остатки нейтронного и гамма-излучения.

    image

    • Неплохо в 2018 году продвинулась электрика. Запущено здание распределительной подстанции постоянных нагрузок, через которое будут обеспечены ~110 мегаватт постоянно работающих устройств — насосов, вентиляторов, секций низкого напряжения и т.п.

    image

    Угол здания подстанции постоянных нагрузок. Схема предусматривает подключение через 4 трансформатора и распределение энергии на напряжении 22 киловольта. Внутри унылые ряды шкафов и, удивительно удачно — пусконаладка системы управления

    image

    • На площадке продолжается сооружение дополнительной системы подземных галерей — плод очередной переработки проектов сетей электроснабжения и охлаждения оборудования. В 2019 году эта активность должна закончится, и площадка постепенно будет становится все красивее (впрочем, на мой взгляд, архитектура зданий и так уже отпадная).

    • Системы сброса тепла (мощностью в 1150 мегаватт) в 2018 году была закончена в строительной части — и хотя есть отставание от графика минимум на полгода, в 2020 году она, видимо, будет запущена.

    image
    Панорама строительства системы сброса тепла на весну и моделька того, что тут будет установлено. В целом систем состоит из 20 вентиляторных градирен, двух заглубленных буферных бассейнов для холодной и горячей воды и более 30 мощных насосов и теплообменников.

    image
    То же на конец года. Градирни уже собираются, но вот переплетение труб и оборудования еще собирать не начали.


    Производство оборудования


    • Первым элементом, с которого начнется в 2020 году сборка токамака должно быть основание криостата, уложенное на опорное кольцо на дне шахты реактора. Постояв на этом кольце, могу отметить, что 30-метровый диаметр детали полностью стирает ощущение, что это машиностроительное изделие. В 2019 году основание криостата должно быть закончено в основной геометрии, однако, как мне кажется, наварка мелких элементов — креплений датчиков, тепловых экранов, кабелей и т.п. не позволит в 1 квартале 2020 года начать сборку реактора. Впрочем, за сдвиг этой даты конкурирует много других проблем.

    image
    На данный момент днище основания и опорное кольцо готовы и идет выставка и приварка промежуточной обечайки 5 метровой высоты

    image
    Мой кадр места сварки двух сегментов кольца. Здесь толщина достигает 200 мм, т.к. на этом кольце будут стоять опоры вакуумной камеры и тороидальных колец (по сути — весь реактор весом около 15000 тонн). В этом кольце еще предстоит насверлить множество немаленьких отверстий под крепежные болты — это можно будет делать после сварки всего основания и выверки геометрии.


    • На соседнем стапеле с основанием в 2018 была собрана вторая снизу “деталь” криостата — нижний цилиндр. В целом этот момент радует, сварка заняла примерно 1,5 года, и уложилась в срок.

    image
    Повторюсь, фотографии не способны передать масштаба этих деталей. Даже живьем и предварительным знанием размеров это не кажется машиностроительными изделиями.

    • Продолжается впечатляющий прогресс производства сверхпроводящих магнитов ИТЭР, не устаю повторять — самых грандиозных магнитов в истории человечества. Если 2017 год закончился готовностью первого намоточного пакета (т.е. сверхпроводящей части) и первого силового корпуса магнита тороидального поля, то к концу этого года был проведен криотест пакета и сборка в корпус катушки тороидального поля.

    image

    Полукорпус тороидального магнита.

    image

    В 2019 году на этом объединенном корпусе предстоит заварить все смыкания, заполнить пространство между пакетом и корпусом эпоксидной смолой, выполнить мехобработку корпуса в финальный размер и провести окончательные испытания — в конце 2019 года первая (из 18) катушка TF отправится на площадку для монтажа, что будет грандиозной победой.


    image

    • В тоже время продолжается производство чуть более слабых и простых (но не менее грандиозных по размерам) катушек полоидального поля — PF6 в Китае (готовы все галеты, т.е. модули из которых она собирается, идет сборка всей конструкции), PF5 на площадке ИТЭР (намотаны уже 6 галет из 8), PF1 в России.

    image
    Макет в 1/8 будущей сверхпроводящей катушки PF5 сделанный из распиленной на части первой опытной галеты на фоне вакуумно-нагнетательной камеры для пропитки изоляции всей сборки. Справа виднеется криостенд для испытаний будущей катушки, которые пройдут чуть больше, чем через год.


    • В США продолжается создание самого большого магнита в мире — 1000 тонного центрального соленоида ИТЭР, который будет состоять из 6 модулей. В 2018 году было закончено создание и настройка последнего технологического поста производства (криостенда, где модули будут испытываться на герметичность и способность выдерживать рабочий ток), на нем был испытан медный макет, после чего его распилили и убедились, что все производство было выполнено правильно. Уже в 2019 году всю цепочку пройдет первый модуль, а всего в производстве находятся уже 5 из 6.

    image
    Распиленный макет модуля центрального соленоида. Более 400 витков сверхпроводящего кабеля с максимальным током в 55 килоампер в очень жесткой стальной рубашке разделены стекловолоконной электрической изоляцией, которая должна выдерживать до 15 киловольт без пробоя.

    • Магнитная система ИТЭР будет иметь сверхмощный силовой элемент из шести стеклопластиковых колец диаметром более 5 метров и сечением 350х350 мм, которые обеспечат необходимую жесткость магнитной системы против расталкивающих пондемоторных сил. Для тестирования колец в 2018 году был построен стенд, который может создать распирающее усилие в 36000 тонн.

    image

    • Европа в 2018 году завершила создание прототипа крупнейшей криосорбционной помпы в мире — вакуумного насоса, который будет обеспечивать поддержание рабочего вакуума в тороидальной камере. Подписан договор на поставку этого одного из ключевых элементов токамака.

    image
    Испытания криосорбционной помпы в лаборатории. Вес устройства — 8 тонн, длина 4 метра, диаметр — 1700 мм.


    • Так же Европа (отвечающая за создание почти половины оборудования ИТЭР) изготовила в 2018 году прототип кассеты дивертора и одну из мишеней плазмы дивертора. Напомню, что дивертор отвечает за откачку плазмы для постоянной чистки от “термоядерного пепла” — лишнего гелия и загрязнений, которые хватает плазма со стенок.

    image
    Корпус кассеты дивертора. Внутри эта штука будет охлаждаться водой (она пустотелая), а сверху на нее будут крепится три мишени для прилетающей плазмы, набранные из блочков вольфрама, внутри которых проложены трубки охлаждения. Всего дивертор будет состоять из 54 таких кассет.

    image

    Одна из трех вольфрамовых мишений для плазмы, изготовленная в Европе во время тепловых испытаний в питерском НИИЭФА на стенде Цефей.

    image
    Вольфрамовые блочки диверторных поверхностей


    • Важным, как мне кажется, трендом 2018 года стало разворачивание производства множества мелких элементов ИТЭР — прежде всего измерительных датчиков: магнитного поля, токов, температур, потоков жидкого гелия.

    image
    На данном фото — датчик магнитного поля, предназначенный для установки в жестких условиях внутри вакуумной камеры (радиация, температура до 200 С, вакуум).

    • Китай в 2018 году изготовил первые опоры магнитов — наряду с тем, что это просто большие сложные изделия из нержавеющей стали, они еще и активно охлаждаемые и в целом требуют наличия довольно нетривиальной металлообработки. Кроме того в Китае заканчивается создание первого корректирующего сверхпроводящего магнита, одного из 18, необходимого для улучшения равномерности магнитного поля и уменьшения потерь тепла плазмой.

    image
    Корректировочный магнит опускается в свой силовой корпус

    image
    Опора тороидальной катушки, которую собирали выше. В работе верх этой опоры будет охлаждаться до ~30 K а низ будет иметь почти комнатную температуру.


    • Металлообработкой занимается и Южная Корея в проекте, не сумевшая согласно планам в 2018 году завершить первый сектор вакуумной камеры, запредельно сложное изделие весом 300+ тонн, представляющее собой двухстеночный сосуд двойной кривизны со стенками в 20-60 мм. В настоящий момент изготовление вакуумной камеры явно лежит на “критическом пути”, т.е. определяет сроки выполнения проекта.

    image
    Активно охлаждаемые тепловые экраны будут разделять горячую вакуумную камеру и холодные сверхпроводящие магниты. Благодаря вакууму и активному охлаждению гелием до ~90 К они снизят тепловую нагрузку на магниты в ~100 раз. На фото — первый собранные в Южной Корее сектор экранов.

    image
    А вот европейская небольшая часть будущей вакуумной камеры (это часть стенки, образующей внутренний циллиндр вокруг центральной дырки тора — один из 9 подобных сегментов)


    • В России, тем временем, в 2018 году успешно прошли испытания крутейших быстродействующих коммутаторов тока на 45 килоампер и 8 киловольт — они необходимы для создания скачков магнитного поля, нужных для запуска токамака. В ближайшие годы необходимо поставить на площадку несколько десятков таких блоков для монтажа на площадке ИТЭР.

    image

    • Кроме того, продолжают производится и испытываться гиротроны — мегаваттные радиолампы, 8 штук которых должна поставить Россиия, и которые будут обеспечивать пробой и нагрев плазмы в токамаке. Интересно, что для обоих систем радиочастотного нагрева требуются высоковольтные мощные источники постоянного тока, и по ним в 2018 году тоже были успехи, например в Европе был успешно испытан набор источников для пары гиротронов.

    image

    • Наконец, новость про лабораторию тестирования нейтральных пучков (NBTF) в Black… эээ, в итальянском городе Падуя. Нейтральные пучки дейтронов мощностью 30+ мегаватт — важнейшая подсистема нагрева плазмы и один из самых наукоемких узлов. В этом году в строй в лаборатории NBTF был введен стенд SPIDER, на котором должна пройти отработка создания долговременных пучков отрицательных ионов током до 40 ампер (это в ~4 раза превосходит текущий рекорд) необходимой геометрии.

    image
    Стенд SPIDER — вакуумная бочка в ближайшем конце которой установлен источник отрицательных ионов. С этой стороны видны в основном всякие электрические и гидравлические коммуникации.

    image
    С обратной стороны видны небольшие отверстия через которые будут электрически вытягиваться лучи отрицательных ионов.


    • В этом же здании сооружается следующий, еще больший стенд MITICA, где пучки будут не только создаваться, но и электростатически ускорятся до 1 МэВ, нейтрализоваться и очищаться от остаточных ионов — в общем все то, что требуется от инжектора нейтрального пучка ИТЭР, только без самого ИТЭР. В частности в 2018 году здесь сильно продвинулись в сооружении мегавольтного источника питания ускорительной системы и сделали заказ промышленности на внутренние кишочки MITICA.

    image
    Элементы ускорительной системы MITICA — справа сложный радиочастотный источник отрицательных ионов, а слева концептуально простые, но адские сложные в изготовлении ускоряющие сетки, каждая из которых отделена 200 киловольтным потенциалом от предыдущей.

    image
    Высоковольтная платформа источника отрицательных ионов MITICA, которая в работе будет находится на потенциале -1 мегавольт.


    Заключение


    Постоянно появляющиеся проблемы, скольжение сроков рамках ИТЭР, конечно, вызывают и легкое разочарование, и сомнения, однако, как мне кажется, это карма любого большого проекта, тем более настолько рекордного сразу во множестве областей. Главное же, что проект движется вперед, и движется неплохо, по большинству позиций оборудования выполняя его в срок и с нужными параметрами. Будем надеятся, что наметившиеся сложности с планированием работ и монтажом оборудования на площадке ИТЭР уйдут и дата первой плазмы в декабре 2025 будет не слишком сорвана. Ну а я продолжу рассказывать о проекте и в частности в скором времени напишу подробный отчет о своей поездке на площадку.
    Поделиться публикацией

    Комментарии 133

      –34
      Да, машина будущего, надеюсь, что стройку они закончат, и он будет запущен. Жаль только, что Россия в этом лишь участвует: ТОКАМАК — советская технология, и технически это вполне могла бы осилить такая по размеру страна. А сейчас технологии уходят за рубеж, и реактор строится в CERN.
        +21
        Т.е. вопрос «почему ИТЭР строит международная коалиция а не одна страна» вы даже поверхностно не изучали?
          +24
          Вообще, за возможность в одиночку брать и с нуля поднимать проекты по типу «Бурана», СССР расплатился многим, в том числе и экономическими предпосылками к собственному развалу.
          Эффективно, круто, но так ли необходимо? Вы же не хотите, чтобы технология работала только в России на зависть другим?

          Вам обидно, что создателей технологии не вспоминают? Да быдло никогда их не вспоминает. Кто знает создателя C и Unix Денниса Ритчи, умершего спустя неделю после Джобса, кто знает навскидку фамилии астронавтов Аполлонов до 11-го (да и после??), кто знает первооткрывателя фотоэффекта, изобретателя хроматографии, конструкторов первого цельнометаллического моноплана, экраноплана, разработчиков GSM, GPS, Wi-Fi? Что человека, предложившего перейти от транзисторов к полупроводниковым микросхемам, звали Джеффри Дамер, и нет, это не он?
            +1
            Да быдло никогда их не вспоминает.

            Если бы просто не вспоминали. Так ведь активно хают: «нафиг мне математика, и без неё прекрасно живу, Земля — плоская, на Луну не летали, ваш НТП — вселенское зло», при этом не менее активно используют компьютеры, телефоны, системы навигации…
            –3
            Ура! Таки получилось сделать коммент на -30. Офигенно.
            +27
            «такая по размеру страна»
            сила страны определяется не размером
              –5
              Ну, скажем, минимальный требуемый объём бюджета определяется размером. И количество ресурсов тоже. Ну и, соответственно, объёмы затрат.
              Но тут я говорил о конкретной стране. Сила и возможности технически были, может даже есть, но…
                +4
                Простите, а что такое размер? площадь или население?
                Количество ресурсов — ну это может только в случае довольно больших территорий, да и то спорно, ресурсы КРАЙНЕ неравномерно распределены.
                  –8

                  Всё-таки площадь. И, опять же, в случае РФ очень даже не спорно: ресурсов много и разных. Площадь является основным лимитирующим фактором (понятно, что их ещё много, например климат и структура поверхности, но площадь — самый первый).
                  И я повторюсь: речь шла не о сферической большой стране в вакууме, а о СССР и России, как его ядре.
                  Советская технология, где СССР был пионером (да, у американцев были стеллараторы, но они имеют ещё больше проблем), сейчас используется для построения реакторов западными странами.
                  При этом, по затратам и, вероятно, по возможностям его могли бы построить здесь (посмотрите на бюджет ITER и бюджет, хотя бы, России), если бы (да увы, сослагательное наклонение тут неуместно)...

                    +19
                    Тогда еще Антарктида бы смогла. Тоже большая страна и ресурсов много и разных. А вот Япония бы не смогла, хоть население и сопоставимо с российским, а бюджет больше в 3 раза, но маленькая ведь, ресурсов нет нифига :)
                      –2
                      О, провокатор от пингвинов проявился…
                      Наблюдатели от Атлантиды и Гипербореи пока помалкивают.
                        +2
                        Площадь Японии, так-то, больше площади Германии. Которая была производителем и продавцов промоборудования номер один многие годы и которую только недавно обошёл Китай.

                        Там больше плача, чем реальной нехватки площадей…
                          –3
                          Тут никого ваши факты не интересуют. :-)
                        +7
                        Всё таки площадь — это ни о чем. При прочих равных — бОльшая площадь — это более дорогая инфраструктура. А если еще цене растянутости инфраструктуры добавить климатические проблемы и увеличенную стоимость охраны, то станет понятно, что для России огромная территория скорее минус чем плюс. Мерять возможности России мерками, я бы даже сказал, «понятиями» СССР, с его плановой экономикой (и по факту с бесплатным трудом в некоторые периоды) — это просто глупо.
                          –7

                          Большая площадь — больший потенциал. Стоимость охраны, растянутость инфраструктуры — это всё чушь. Совсем небольшая плата за территорию. А если это "минус", то и охранять нечего, потому что не от кого: расскажите об этом Китаю и предложите уменьшить площадь.
                          А лимитирующий фактор для РФ сейчас далеко не площадь.

                            +2
                            Вот честно, даже объяснять лень, но попробую на пальцах. Абстрактный пример. Представьте себе два города с 100к населения. Вариант а) расстояние между городами 10км, вариант б) расстояние 1000км. Вам надо проложить между ними оптику. Примерно представляете сопоставимость затрат на прокладку этих линии? В у.е. и человеко/часах. Зависимость даже не линейная. А дальнейшее обслуживание? Количество специалистов, охранников? И все эти затраты в обоих вариантах ложатся на 200к населения двух городов. И так со всем — с дорогами, с газо- и водопроводами, ЛЭП, и т.п. Я даже не хочу углубляться в вопрос того, сколько каждый из подобных проектов «вымывает» рабочей силы из населения. Пример условный, он просто иллюстрирует, что при определенных условиях население экономически и демографически неспособно потянуть инфраструктурные проекты выше определенного уровня. И про Китай конечно дико смешно. В Китае плотность населения почти в 20 раз выше чем в России. Т.е. стоимость инфраструктуры, в пересчете на население и при прочих равных, дешевле в 20 раз! И там гораздо теплее.
                              0
                              Вы, кажется, прочитали лишь то, что хотели увидеть в моём комментарии. Впрочем, как и большинство. И не стоит быть Капитаном Очевидность: то, что вы написали, я и так знаю.
                      +6
                      ну сравните размеры и ВВП на душу, например, с Ю. Кореей. ну и вклад в ИТЭР тоже сравните.
                    +2
                    Гигантское сооружение.
                    Есть надежда что именно размеры помогут?
                    Или надежда на управляемый термоядерный синтез уже умерла и это чисто исследовательский проект для работы в этой области уже просто «по инерции»?
                      +14
                      Есть надежда что именно размеры помогут?

                      Да, разумеется, все 60 лет развития токамаков по сути сводятся к уменьшению минимальных размеров реактора, который заработает. Ну и соответственно, чем больше размеры токамака, тем лучше его характеристики в плане Q (отношения термоядерной мощности к мощности подогрева). Плюс, здесь будет полноценный тритиевый комплекс — всего третий токамак в мире, готовый для работы с тритием.


                      Или надежда на управляемый термоядерный синтез уже умерла и это чисто исследовательский проект для работы в этой области уже просто «по инерции»?

                      С точки зрения физики все основные проблемы решены, осталось только уменьшать машину, ну и смотреть, чего нового привнесет реальное термоядерное горение в большом масштабе. С точки зрения инженеров проблемы серьезные, над ними еще работать и работать. С точки зрения экономистов "надежда умерла", разве что инженеры что-нибудь придумают, как это сделать проще и дешевле… для чего надо строить и пробовать.

                        0
                        С точки зрения экономистов «надежда умерла»
                        — нужен обзор по расчетам цены, а, главное, по ее пересчетам.

                        А для выводов, типа процитированного, нужны еще и возможные сценарии «среднего LCOE» на текущий век (для альтернатив токамачному DT-УТС).

                        А из первого заодно (из расчетов с раскладками (такие есть), и оценок) можно было бы погадать про возможную цену для гипотетического бор-протона (1) и дейтерий-дейтерия(2) на ОЛ (по ИЯФ-овским схемам)/FRC (по схемам TAE).
                        0
                        Есть надежда что именно размеры помогут?

                        Это же тор. Площадь растёт линейно, объём квадратично. Чем выше площадь, тем больше поверхность рассеяния и выше потери, чем больше объём, тем выше аккумулируемая мощность. Т.е., при определённом размере, возможно получить такую реакцию внутри, которая будет создавать больше энергии, чем отдавать и станет поддерживаться самостоятельно.

                          –1
                          Там же не круглый тор — хитрозакручено — трубу бы и так сварили, просветили, сожгли.
                          Думается, что успешный термояд, например на Солнце возможен именно благодаря размерам… Да и с Юпитером не все так безоблачно — излучает больше, чем получает вдали от Солнца…
                          А еще на Земле вполне себе успешно освоили реакцию, которая выдает больше, чем получает (правда не синтез, а совсем наоборот)

                          Т.е., при определённом размере, возможно получить такую реакцию внутри, которая будет создавать больше энергии, чем отдавать и станет поддерживаться самостоятельно.
                          ну так, черные белые дыры!, плюнем на термодинамику. А ИЗ ЧЕГО СОЗДАВАТЬ ЭНЕРГИЮ? ищу инжынера на варп -двигатель
                            0
                            не трожьте варп-двигатель, переключитесь на тепловые насосы — у них вон какой КПД!
                              +2
                              На ИТЭР же обычный «круглый» тор классического ТОКОМАКа. Наверно с хитровывернутыми стеллаторами спутали.

                              Юпитер — он еще просто до сих пор не остыл + немного реакции распада нестабильных изотопов дают. Да даже Земля за 4-4.5 миллиарда лет все еще толком не остыла после процесса начального формирования, всего-то корочка толщиной 20-50 км на поверхности затвердеть успела. А у Юпитера массы в ~300 раз больше.
                                0
                                Юпитер

                                Пишут о теплогенерации Юпитера путем сжатия
                                https://en.wikipedia.org/wiki/Jupiter Jupiter still radiates more heat than it receives from the Sun; the amount of heat produced inside it is similar to the total solar radiation it receives.[42] This additional heat is generated by the Kelvin–Helmholtz mechanism through contraction. This process causes Jupiter to shrink by about 2 cm each year.[43] When it was first formed, Jupiter was much hotter and was about twice its current diameter.[44]


                                Patrick Irwin. Giant Planets of Our Solar System: Atmospheres, Composition, and Structure (isbn 9783540006817) стр 62 "3.5.1 Jupiter"
                                Lucy-Ann McFadden, Encyclopedia of the Solar System, 2006, p.416

                                  0
                                  Это просто еще одна составляющая часть процесса остывания, только не твердого тела (как Земля в основном), а большей частью газообразного. Новой энергии не образуется, продолжает рассеиваться энергия присутствовавшая изначально.

                                  Тепло рассеивается (излучением), температура постепенно снижается — объем занимаемый газом при этом уменьшается. Уменьшение объема = сокращение размеров. При этом верхние слои газа опускаются вниз — высвобождается гравитационная энергия, которая переходит сначала в тепловую, а потом так же излучается.

                                  Тепло в недрах Земли тоже в основном гравитационного происхождения изначально — при формировании планеты, когда масса собиралась в одну большую кучу выделялось огромное количество тепла. Большая часть которого все-еще сохраняется в недрах планеты.
                                  А для Юпитера процесс до сих пор еще не закончен.
                            –2
                            Как-то в 1903 году в Times вышла статья с заголовком «До появления летательных аппаратов тяжелея воздуха еще тысячи лет». В этом же году братья райт запустили свой летательный аппарат. А в 1908 году в америке имело место высказывание что ни один летательный аппарат не пролетит от Нью-йорка до Парижа. Кто сказал? Один из братьев райт. Я к тому что наука может совершать такие скачки, которые люди находящиеся на острие прогресса предвидеть не могли.
                              0
                              Когда это журналисты (пусть даже из Times) внезапно стали людьми на острии прогресса?
                              Не те ли это журналисты, которых изнасиловали ученые?
                            0
                            Смотрится потрясающе! Есть маленький вопрос (я не энергетик) при такой градирне «Системы сброса тепла (мощностью в 1150 мегаватт) в 2018 году была закончена в строительной части — и хотя есть отставание от графика минимум на полгода, в 2020 году она, видимо, будет запущена.» — то есть это не пиковые выбросы а постоянный обогрев атмосферы — а не планируется (если не тэц — таким кипятильником турбину крутить) Гигаватт на дороге не валяется; то хоть соседний городок отапливать? (без сарказма — зачем столько в атмосферу-то? энергоносители дорожают...) а с сарказмом — если реакция не-пойдет — можно сделать клевые американские горки с одновременной томографией…
                              +2

                              Нет, отапливать не планируется, там к сожалению нет соседних городков, Кадараш как бы посередине ничего с европейской точки зрения.


                              Планируется отапливать сами здания ИТЭР от теплообменников криокомбината, это окупается, но из-за этого старый проект кондиционирования оказался негодный, новый не лезет на крышу и там все перепроектируется в этой части. Так что иногда лучше оставить как есть.

                                +1

                                Гигаватт — это меньше, чем реактор современной АЭС выкидывает в атмосферу. Так что на научном реакторе нет смысла даже пробовать использовать.

                                +5
                                За отсылочку к Black Mesa плюс)
                                  0
                                  Прошу прощения за глупый вопрос, но на каких условиях это строительство вообще идет? В смысле страны делают части установки за свои деньги, потом ее соберут, запустят, а дальше? Планируется ли ее коммерческое использование или какая-то другая схема работы будет?
                                    +10
                                    Страны делают вклад оборудованием и сооружениями (это вклад Евросоюза) а так же деньгами, которые уходят на содержание международной команды (инженеров) и монтаж оборудования на площадке ИТЭР. В ответ участники получают доступ а) ко всей интеллектуальной собственности проекта, включая базу наработок по технологиям и оборудованию б) право участвовать в экспериментах на установке. Советую за большими подробностями прочесть FAQ — ссылка прям в первой строчке поста.
                                    0
                                    .
                                      +1
                                      > Высоковольтная платформа источника отрицательных ионов MITICA, которая в работе будет находится на потенциале -1 мегавольт.

                                      До этого момента я был уверен, что это просто огромная катушка из которой во время испытаний будут лезть молнии во все стороны, дабы внушать ужас в далёких от науки людей.
                                        +8
                                        Там, к сожалению, не будет далеких от науки людей, поэтому что бы привлекать близких к науке людей приходится всячески давить мегавольтные молнии. В частности, внутренности MITICA-NBI сейчас частично перепроектируют, потому что вакуумные тесты показали, что нужны меньшие градиенты электростатического поля, иначе пробивается на корпус. (Мегавольт через 90 см вакуума 0,01 Па).
                                        +9
                                        Меня просто поражает сила инженерной мысли для создания и главное понимания, как всё это будет работать. На данном этапе — это апогей человеческого интеллекта.
                                          +4

                                          У меня в голове не укладывается как все эти железки будут работать между собой. Но самое страшное какой софт будет всем этим управлять?

                                            0
                                            какой софт будет всем этим управлять?
                                            Будем надеяться, что надежный. )))
                                              +3
                                              У меня есть очень-очень старый и неряшливый постик про софт, который будет управлять ИТЭР tnenergy.livejournal.com/1715.html
                                                +8
                                                Вспоминая прошлый проект…
                                                В ЦЕРНе операторы, которые управляют девайсами ускорителя при помощи LabVIEW, даже не подозревают что в начале сессии клиент шлет прошитой железяке запрос «PREVED» и ожидает ответа. Сервак обучен отвечать «MEDVED». Только после этого открывается сессия.
                                                Совсем забыл пофиксить эту фичу пока работал, а теперь уволился, видимо так и будет до тех пор пока коллайдер не закроется.
                                                +1
                                                Посмотрим, что из этого выйдет — надеюсь, еще 50 лет его строить не будут, но у меня есть интуитивные сомнения в работоспособности токамаков. Интуитивные на вот таком основании — все человеческие изобретения — от паровой машины до ядерного реактора (ДВС, реактивный двигатель, электронная лампа, ускоритель частиц и проч) масштабируются — т.е. можно, при выборе подходящих материалов, сделать крохотный ДВС или крохотный реактивный двигатель. Или же наоборот, огромный. И тот, и другой будут работать.
                                                С токамаком этого, как показала практика, не происходит. Конструкции все более и более монструозные, а выхлопа по прежнему ноль (первые статьи по ITER я читал в Nuclear instruments and methods за самое начало 80-х — прошло уже 40 лет).
                                                Мне почему-то кажется, что новосибирский вариант реактора с винтовыми магнитными пробками гораздо более жизнеспособный — он в сотни раз проще, дешевле, и масштабируем при изменении поля и энергии, вкачиваемой пучками частиц. (Раз уж плазма не хочет держаться, где надо — то зачем ее насильно удерживать? Пусть убегает, только контролируемо.) А ИТЕР проектировался по технологиям 80-х, а строится в 2020 (взять одни гелиевые сверхпроводники, например). И выглядит это так, будто не хватает смелости сказать «мы потратили уймищу денег, но зря».
                                                  0
                                                  «реактивный двигатель» — смаштабируйте до 10-20 метров в диаметре. а турбореактивный?
                                                  и настольный ядерный реактор (не РИТЕГ) с турбиной тоже.
                                                    0
                                                    Настольный ядерный реактор — kilopower, да и многие другие реакторы для спутников.
                                                      0
                                                      Другие реакторы для спутников это и есть РИТЭГи, килоповэур использует двигатель Стирлинга, и то и то отличается от реакторов в АЭС и атомоходах.
                                                        0
                                                        Есть и реакторы с термоэлектрическим генератором, вполне себе можно называть их ядерним реактором. РИТЭГ оным не является.
                                                          +1
                                                          ????
                                                          А ничего, что РИТЭГ — это РадиоИзотопный ТермоЭлектрический Генератор
                                                            +4
                                                            Вот именно, что РадиоИзотопный. Теплота в нём образуется в ходе естественного деления короткоживущего изотопа. А в ядерном реакторе происходит управляемое деление (цепная реакция) делящегося вещества.
                                                              0
                                                              Если смотреть с такой точки зрения, то это очень условно: могут использоваться не вот прям короткоживущие изотопы (тот же плутоний-238), кроме того за счет отражателей и замедлителей, темп реакции может быть поднят на фиксированную величину (хотя это конечно будет неуправляемо).
                                                            +2
                                                            Реакторами все же принято называть машины в которых идет цепная управляемая реакция. Так-то и ваше тело греется за счет распада К-40 и С-14, значит ли это что вы тоже ядерный реактор?
                                                          +5
                                                          Ну только если поставить kilopower на стол и запустить, то все вокруг умрут, а он сгорит (в атмосфере с кислородом). А добавить элементов, которые сделают установку пригодной, то вдруг окажется, что она внезапно весит тонн 15.
                                                          0
                                                          Как и написано, вопрос материалов, технологий их обработки, а оттуда и КПД. Масштабирование вверх — тут очевидно. Реактивный двигатель 20 метров в диаметре — да без проблем вообще.
                                                          Масштабирование вниз — вопрос умения строить маленькие вещи. И в основном можно заранее просчитать минимальный размер. Для реактора это определяется биозащитой, которую просчитать легко.
                                                          Если без биозащиты — то первые эксперименты с ураном и были настольными. Потом посчитали, сколько его надо чтобы закипятить воду, сколько надо закипятить чтобы с нормальным КПД крутить турбину и т.д. Эксперимента ради можно в тот же РИТЕГ закачать воду (а лучше спирт чтобы кипел лучше) и покрутить турбину — формально чем не реактор?
                                                            0

                                                            не реактор потому что нет цепной реакции

                                                              +2

                                                              Еще как с проблемами.
                                                              Если речь о турбореактивных двигателях, то проблемы начнутся еще на этапе проектирования турбин и компрессоров — огромнейшая разница окружных скоростей по всему радиусу, огромнейшие силы инерции и прочие, изгибающие лопатки компрессоров, которые попросту не могут обладать достаточной жесткостью, чтобы обеспечить необходимую точность изготовления. Не говоря уже о проблемах колебательного характера при изменении их частот вращения. Что там будет с газодинамической устойчивостью, одним только проектировщикам известно. А камера, камера сгорания! Ее размеры воистину будут огромны, что также подкинет проблем с равномерным распределением и сжиганием топлива, регулированием его расхода. В ракетных двигателях проблем будет не меньше.
                                                              Нет, не спорю, увеличение размеров реактивных двигателей как правило ведет к увеличению эффективности, но это только на относительно линейном и ограниченном участке, где влияние отдельных эффектов незначительно.
                                                              Уменьшение также не всегда возможно, те же реактивные двигатели не делают маленькими для промышленного применения. И этому также есть причины.
                                                              Границы применимости зависят как от самой технологии, так и от прогресса в этой сфере. И если для бензиновых двс это сверхмалый — средний размеры, для турбореактивных двигателей — малый — сверхбольшой размеры, то для атомно-паровой промышленности, к коей можно отнести и термояд — это сверхбольшой — гигантский размеры.
                                                              Но прогресс не стоит на месте, взять те же электродвигатели, лет 40 назад никто и не мог представить что будут экземпляры с удельной мощностью 4-5 кВт/кг при общей мощности двигателя в 15-30 кВт
                                                              А сейчас бесколлектоорные двигателии захватывают все больше и больше областей применения

                                                                0

                                                                Это все инженерные проблемы (прочность, точность). А тут вопрос в том, получится ли вообще по такой конструции что-то работающее и практически полезное.

                                                                  +1
                                                                  не только инженерные. Некоторые проблемы тут фундаментальные — ну нет материалов с достаточной жесткостью. Ну невозможно сделать лопаточную машину без сильного разброса характеристик радиусом 5-10 метров. И тп
                                                                    0
                                                                    Тут точно такой же вопрос — лежащий уже в инженерной и экономической плоскости. А в научно-фундаментальной вопроса уже нет, есть ответ — ДА, возможно и вот что для этого примерно понадобится…
                                                                    0
                                                                    увеличение размеров реактивных двигателей как правило ведет к увеличению эффективности

                                                                    А кто вообще говорил об эффективности?
                                                                    Речь шла о принципиальной возможности масштабировать с указанием «при выборе подходящих материалов… и тот, и другой будут работать».
                                                                    Да, при сегодняшних технологиях и материалах будет работать с низким КПД. Но работать будет.
                                                                      +1
                                                                      Нет нет, не факт что будет. Как раз из-за КПД (на питание компрессора, например, будет уходить больше энергии, чем получается при сжигании в камере сгорания) и из-за других причин (двигатель просто не сможет выйти на устойчивый режим из-за газодинамических проблем). Я об этом и писал выше. Все технологии имеют пределы масштабируемости по куче причин, и это нормально.
                                                                0
                                                                все человеческие изобретения — от паровой машины до ядерного реактора (ДВС, реактивный двигатель, электронная лампа, ускоритель частиц и проч) масштабируются — т.е. можно, при выборе подходящих материалов, сделать крохотный ДВС или крохотный реактивный двигатель. Или же наоборот, огромный. И тот, и другой будут работать.
                                                                почти все человеческие изобретения XIX века, и только в масштабах XIX века (не до молекул с атомами).
                                                                  +3
                                                                  сделать крохотный ДВС или крохотный реактивный двигатель.

                                                                  На самом деле это не так. Очень сложно сделать реактивный двигатель размером в сантиметр или ДВС с объемом кубический миллиметр. Нам повезло, что мы не размером с муравья, а то эффективный газотурбинный генератор был бы такой же недостижимой мечтой, как ИТЭР сейчас. И наоборот, бы ли бы мы с Годзиллу, энергетические токамаки не были бы настолько суперпроблемой.


                                                                  ITER я читал в Nuclear instruments and methods за самое начало 80-х — прошло уже 40 лет

                                                                  Удивительно, потому что политический старт проекта — это 1985, а первые просчеты — конец 80х, первый законченный облик — середина 1990х.


                                                                  А ИТЕР проектировался по технологиям 80-х

                                                                  Все же нет. Технологии от конца 1990х до прям вот создающихся сейчас (radhard электроника, робототехника, метрологические моменты в изготовлении и сборки и т.п.).


                                                                  Мне почему-то кажется, что новосибирский вариант реактора с винтовыми магнитными пробками гораздо более жизнеспособный

                                                                  Возможно это более перспективно, но надо проверять на уровне концепции, а на это денег нет — все сожрал ИТЭР.

                                                                    0
                                                                    Возможно это более перспективно, но надо проверять на уровне концепции, а на это денег нет — все сожрал ИТЭР
                                                                    а разве с помощью ИТЭР не будут получены новые данные по физике плазмы и новые матмодели для расчётов?
                                                                      0
                                                                      >а разве с помощью ИТЭР не будут получены новые данные по физике плазмы и новые матмодели для расчётов?

                                                                      Новые данные безусловно будут получены, и даже помогут другим концептам. Но гораздо больше новых данных по физике они хотят еще и финансирование (и кадры) на строительство своих экспериментов, вот в чем проблема :)
                                                                    0
                                                                    Все человеческие изобретения — от паровой машины до ядерного реактора (ДВС, реактивный двигатель, электронная лампа, ускоритель частиц и проч) масштабируются — т.е. можно, при выборе подходящих материалов, сделать крохотный ДВС или крохотный реактивный двигатель. Или же наоборот, огромный. И тот, и другой будут работать.
                                                                    Здрайствуйте я ваша тётя. У атомной и водородной бомбы, атомноного реактора и многих других вещей есть минимальный размер. И он весьма немал.

                                                                    И есть подозрение, что термоядерный реактор таки ближе к вот этому вот всему, чем к «крохотному ДВС».
                                                                      0
                                                                      Атомный реактор очень даже масштабируется
                                                                        +1
                                                                        Реальный атомный реактор (с биозащитой) не получится сделать меньше нескольких тонн весом, скажем так. Что, например, закрывает возможность его применения в качестве двигателя автомобиля.
                                                                          0
                                                                          Про биозащиту речь не шла)
                                                                            +2
                                                                            Но увы, без нее применимый рядом с людьми реактор не сделать.
                                                                              –2
                                                                              Термоядерный реактор без биозащиты (также известный, как термоядерная бомба) был создан и отлично оттестирован больше полувека назад.
                                                                              –1
                                                                              А как же восторги по поводу использования ториевого цикла, который «уже вот-вот» и позволит на одной заправке изотопным топливом кататься весь срок эксплуатации авто?
                                                                        +1
                                                                        Стандартная картинка на тему финансирования термоядерных реакторов.

                                                                        image
                                                                          0
                                                                          15 лет проектировался.
                                                                          9 лет строится и еще 7 лет будет строится.
                                                                          Итого 31 год.
                                                                          За это время выросло полтора поколения людей.
                                                                          Не тупиковый ли это путь?
                                                                            +13
                                                                            Такие мегапроекты, создаваемые в интересах всего человечества, являются показателями тупиковости не отдельного направления науки, а тупиковости развития политического и экономического устройства человечества, предпочитающего вкладывать силы и средства в быструю окупаемость, криптовалюту, предметы роскоши и множество другой ерунды, вместо долгосрочных научных проектов, имеющих порой не финансовую окупаемость, а научный интерес и развитие множества побочных технологий. Тот же ITER — одно материаловедение и создание уникальных машин и технологий чего стоит, даже если проект не взлетит, технологии и знания пригодятся в смежных отраслях. Чем сложнее и высокотехнологичнее проект, тем больше смежных технологий и областей знания он задевает, начиная от математических моделей и заканчивая программным обеспечением.
                                                                            И я почти уверен, что ITER мог бы быть многократно быстрее запроектирован и построен, если бы объём инвестиций и государственной поддержки был бы увеличен кратно. А если бы вся отрасль термоядерного синтеза получала адекватную поддержку с 70-ых годов, то думаю, уже сейчас в мире были бы действующие коммерческие термоядерные реакторы.
                                                                            Жаль, что единое человечество, имеющее в качестве мировой валюты «суточное потребление электричества планетой» осталось где-то в книгах советских фантастов…
                                                                              +2
                                                                              в качестве мировой валюты «суточное потребление электричества планетой»
                                                                              энергия — никудышняя валюта. Каждая построенная электростанция в мире приводит к удешевлению капиталов у всех жителей планеты, т.е, фактически — к обеднению народа.
                                                                                0
                                                                                Вы не правы.
                                                                                Если электроэнергия — это единственный ресурс, затрачиваемый на производство продуктов потребления, то при увеличении объёмов этого ресурса мы получаем увеличение объёма продуктов в мире и как следствие снижение ценности одной единицы. Собственно в этом основа теории коммунизма.
                                                                                Если на капиталистические реалии перенести: при курсе 1 рубль = 1 грамм золота, мы увеличиваем количество золота, не изменяя количество рублей — внезапно получаем более дорогой рубль.
                                                                                  0
                                                                                  Еще стоит заметить, как будто нынешние валюты абсолютно не подвержены эмиссии и инфляции? Не назову энергию идеалом, у неё есть свои плюсы и минусы. Например количество энергии&материалов на жизнеобеспечение одного человека, которое с эволюцией технологий имеет тенденцию к снижению, а не росту. Да и делить энергию можно не по фиксированному объему, а по процентам от генерации.
                                                                                  Как всегда, всё зависит от людей «у руля». Любую великолепную теорию можно испортить кривыми руками, вопрос только в количестве усилий для этого.
                                                                                    0
                                                                                    Например количество энергии&материалов на жизнеобеспечение одного человека, которое с эволюцией технологий имеет тенденцию к снижению, а не росту

                                                                                    Что? Все наоборот — с ростом уровня жизни удельное потребление энергии на душу населения растёт, корреляция около 1.
                                                                                      0
                                                                                      И это тоже верно, тут вся тонкость в формулировках. Что именно считать минимумом? Небольшая комната и набор продуктов действительно дешевеют (в количестве энергии), но люди хотят то до работы на метро доехать, а то и в отпуск слетать на самолете.
                                                                                        0
                                                                                        Да, вот только то же метро — необходимость, вызванная прогресом, который вынудил людей жить в больших городах. В общем, рост потребления энергии неизбежен.
                                                                                          0
                                                                                          Честно говоря, не вижу вот прямо необходимости в современной структуре городов. Зачем ежедневно тащиться час на работу на метро/машине, ил одного конца города в другой, если запросто можно расположить жильё в шаговой доступности? Конечно бывают производства, от которых хочется жить в некотором отдалении, но далеко не все. И решаются они дешевле в виде трамвая/автобуса, а не ветки метро.
                                                                                          Вообще, частный транспорт сейчас выглядит на удивление не эффективным в плане занятия емкости дороги на пассажира.
                                                                                            0
                                                                                            Чтобы заменить метро трамваем или автобусом нужно:
                                                                                            1. Обеспечить непрерывность и независимость движения. Т.е, отдельную линию, не пересекающуюся с дорогой общего пользования и без пешеходных переходов.
                                                                                            2. Увеличить пассажировместимость нашего ТС раз так в 20.
                                                                                            3. Обеспечить регулярные рейсы, раз в 5 минут или чаще.
                                                                                            В общем, получаем то же самое метро, все ж не дураки его придумали.
                                                                                            Про частный — да, неэффективно, но ехать полчаса лучше, чем ехать два часа)
                                                                                            UPD. А жизнь рядом с работой можно обеспечить только двумя довольно суровыми методами. Первый — отказ от владения жильем и переход на 100% аренду, второй — плановая экономика, позволяющая всю жизнь работать на одном предприятии.
                                                                                              +1
                                                                                              Честно говоря, не вижу вот прямо необходимости в современной структуре городов. Зачем ежедневно тащиться час на работу на метро/машине, ил одного конца города в другой, если запросто можно расположить жильё в шаговой доступности?


                                                                                              Потому что так хочет жить большинство.
                                                                                              Но приличной крупной компании дешевле и выгоднее сделать офис на 1000 человек, чем 100 офисов на 10 человек в разных местах города.

                                                                                              А в результате все 1000 работников хотели бы жить в шаговой доступности. А еще чтобы рядом были магазины, еда развлечения, а их сотрудники тоже хотят жить в шаговой доступности. Вот и получается, что все лезут на этот пятачок, а так становится неудобно, приходится строить в ширину. А народ все наезжает и наезжает, вот и расстраивается город все шире и шире.
                                                                                                0
                                                                                                Сомневаюсь что кто-то жаждет ежедневно ехать до работы даже час, не говоря о большем. Просто нынче мало кто хочет запланировать постройку предприятия заодно с жилыми кварталами и сопутствующей инфраструктурой. Это большие затраты денег, которые зачастую намного легче компенсировать «бесплатным» для работодателя временем проезда сотрудников. Впрочем для скромной купи/продай конторы, пусть у неё даже 30-50 сотрудников это и не имеет особого смысла. Правда они постепенно «кучкуются», и вот уже сплошные кварталы с офисами, в которые по утрам разом ломится толпа народу.
                                                                                                Остается лишь надеяться на разумность (ой фантастика...) городских планировщиков и властей, которые не допустят образования критической массы пассажиропотока.
                                                                                                  0
                                                                                                  Просто нынче мало кто хочет запланировать постройку предприятия заодно с жилыми кварталами и сопутствующей инфраструктурой.
                                                                                                  Если в семье двое работающих (а это скорее норма, чем ислючение) — это не работает. В XIX веке (когда мужья вкалывали на фабрике, а жёны по хозяйству хлопотали) — это работало, в XX веке — уже нет.
                                                                                                    0
                                                                                                    Думаю и тут ситуация когда оба супруга едут на работу хотя бы пол часа, встречается чаще чем шаговая доступность для них же.
                                                                                                    0
                                                                                                    Вы неправильно меня поняли.
                                                                                                    Я к тому, что большинство хочет жить в пешей доступности от работы. Но сложно построить жилье рядом с офисом, в котором будут работать исключительно сотрудники компании. И уж практически невозможно так сделать на десятилетия. В результате все разрастается и превращается в то, что мы имеем — город, где люди живут там, где могут. И работают там, где могут.
                                                                                                    А те, у кого расположение работы и дома идеально — меньшинство.
                                                                                                      0
                                                                                                      Да нет, всё правильно, не думал что кто-то против жилья у работы. Просто не считаю это «обязательным злом». Ситуция может поменяться от многих факторов в любую сторону.
                                                                                    0
                                                                                    Ну так ведь жизнь коротка, и людям надо жить здесь и сейчас. Поэтому политикам/правительствам проще продать идею «снизим налоги и увеличим пенсии», чем «скинемся все вместе на чудо, до которого многие и не доживут».
                                                                                    +5
                                                                                    Это вы еще не видели планы по разработке DEMO — проект электростанции, использующей термоядерный синтез, для демонстрации коммерческой привлекательности термоядерной энергетики. Планируется постройка после успешного ввода в строй ITER. ИТЭР чисто исследовательский реактор. Даже в случае успешного завершения строительства и тестирование, никто не будет строить реакторы по данному проекту для промышленной выработке электричества. Для промышленной выработке электричества и разрабатывается DEMO.
                                                                                    А вот, предложенные в 2012 году, сроки по разработке DEMO:
                                                                                    • концептуальное проектирование должно быть закончено в 2020;
                                                                                    • инженерное проектирование и принятие решения о строительстве — в 2030;
                                                                                    • строительство — с 2031 по 2043;
                                                                                    • пуск — в 2044;
                                                                                    • первая генерация электроэнергии — 2048.

                                                                                    И понятно, что эти сроки поедут(если уже не поехали). Так что пройдет минимум 100 лет, от постройки первого токамака до создания первого промышленного(и экономически целесообразного) токамака.

                                                                                    Не тупиковый ли это путь?

                                                                                    А что нам остается? Сказать, что это сложно и все бросить? Ну с таким подходом, мы до сих были бы на деревьях с палками. Даже если в ближайшие десятилетия не удастся создать промышленный термоядерный реактор, то проект ИТЭР точно не зря разрабатывается. Для этого проекта разрабатываются целые новые отрасли науки и промышленности, и все в таком духе. Да и 20 миллиардов долларов за 30 лет это относительные копейки. Это всего лишь 3% от мировых расходов на рекламу за один! год.
                                                                                      0
                                                                                      А какие есть еще проекты сопоставимые по срокам реализации (отбросим проекты, которые просто стоят ввиду отсутствия финансирования)?
                                                                                        0
                                                                                        отбросим проекты, которые просто стоят ввиду отсутствия финансирования
                                                                                        А хоть один проект тогда останется? Все проекты, строящияся больше 5-10 лет (а их очень и очень немало) строятся столько времени из-за финансирования… включая ИТЭР…
                                                                                          +1
                                                                                          Ну если мы говорим о термоядерных проектах, то мне на ум приходит Международный линейный коллайдер и National Ignition Facility. NIF уже как 10 лет построен, а вот у ILC сроки где-то как у ИТЭР.
                                                                                          А вообще, не все конечно упирается в деньги. Ребёнок не родится за один месяц, даже, если забеременеют сразу девять женщин. Но все же, главная причина таких сроков именно в недостатке финансирования.
                                                                                            0
                                                                                            БАМ?
                                                                                              0
                                                                                              МКС
                                                                                                0
                                                                                                Создавалась то она все-таки существенно быстрее. МКС меньше 5 лет от согласования проекта до начала эксплуатации, пусть и не в полном формате. А ИТЭР самый минимум 20 лет на это уйдет (уже 14). А до полноценной работы — минимум 30 лет.

                                                                                                А если вместе со всем периодом эксплуатации и модернизаций/достроек в процессе брать, то ИТЭР это проект вообще почти на 100 лет получится, тогда как МКС ~30-35 лет.
                                                                                              +1

                                                                                              Думаю, что вопрос здесь в том, не являются ли такие проекты аналогами "строек коммунизма" — огромных проектов, которыми принципиально невозможно управлять эффективно, а выгоды от которых сомнительны. То есть фактически воспроизводится доказавшая свою неэффективность советская модель, когда огромные общественные ресурсы по воле бюрократов вкладываются в предприятия, выглядящие важными, но не факт, что таковыми являющиеся. При этом инициаторы ничем не рискуют, а конкуренции толком нет.


                                                                                              При этом также известно, что в истории человечества большинство прорывов делалось людьми, лично заинтересованными в результате — то есть предпринимателями. Пожалуй, единственные исключения — это атомный и космический проекты. С некоей натяжкой можно в эту же категорию занести военные проекты — там тоже есть (в какой-то мере) личная заинтересованность в результате, и в обоих случаях есть конкуренция — между предпринимателями или между странами.


                                                                                              С другой стороны, уже много столетий известны проблемы конкурентного подхода — сложность с долгосрочным планированием, сьюминутные выгоды, все это уже давно описано у поколений экономистов и философов.


                                                                                              В связи с этим разумно задаться вопросом, а может ли человечество вообще такие проекты осуществлять эффективно? Не является ли картинка "все вместе навалимся и сделаем" стопроцентной утопией, невозможной по объективным социальным причинам? Лично мне кажется, что нет, не может, для сплочения нужна либо выгода "здесь и сейчас" (или ожидание ее), или угроза "здесь и сейчас" (или ожидание ее) — то есть либо коммерция, либо военка. А если задачу ни тем, ни тем путем не решить, то значит она человечеством (пока) не решаема, и надо отложить решение "до лучших времен" (или до худших, когда угроза станет реальной).

                                                                                                +3
                                                                                                Однако проект таки движется, и вполне возможно, таки заработает. А потом на основе этого всего, технологии будут отработаны и такой реактор сможет построить рядовой оператор энергорынка. А может и нет.
                                                                                                Я вижу 2 явных бенефита от этого проекта:
                                                                                                — в целом для мира — опыт международной кооперации. Как и с МКС, в современных натянутых отношениях между странами стоит искать проекты, которые просто покажут что все мы люди.
                                                                                                — для конкретных участников — создание cutting-edge промышленности, которое пусть пока неизвестно как, но скорее всего можно будет использовать в будущем. У стран есть желание инвестировать в промышленность, но нужен ориентир, что такое «инновации».
                                                                                                  –2

                                                                                                  Вот эта логика — что сейчас мы навалимся и сделаем, а потом все будут пользоваться — она и представляется сомнительной. Это красиво выглядит в теории, но дело в том, что материальных (да и вообще каких-либо) стимулов для участников когда-либо завершить проект практически нет. Впахивать надо сейчас, а бонусы получат будущие поколения. Это все больше отдает попыткой построить коммунизм… А мы его уже строили. Если убрать личную мотивацию, ничего не выходит. А в таких проектах личной мотивации нет вообще — ни материальной (коммерция), ни внешней угрозы (военка), ни самореализации (слишком долго, чтобы строить карьеру), ни репутации (нет академической движухи с публикациями). Остается чистый идеализм и любопытство, а оно не масштабируется.

                                                                                                    –1
                                                                                                    Если убрать личную мотивацию, ничего не выходит.
                                                                                                    Почему же не выходит? Пресловутые «стойки коммунизма» таки были завершены и приносят выгоду. Причём такую, что даже русофобская прибалтика и Украина уже десятилятия не отказывается от подключения к ЕЭС. Потому что выгодно.

                                                                                                    А проблемы со «стройками века» начинаются когда мы приближаемся к «переднему краю инжинерии». Скажем строить фабрики по производству микросхем так не получится: когда на стадии проектирования нет уверенности в том, нужны ли нам иммерсионные сканеры, EUV или ещё чего, то подход «запланируем на пять лет вперёд и сделаем» перестаёт работать: мы ж не знаем чего планировать-то!
                                                                                                      –2

                                                                                                      Ну вот с ИТЕР ровно такой случай — вообще не факт, что это правильный путь. Все как вы описали. Передний край.

                                                                                                      +5
                                                                                                      Личная мотивация как раз есть:
                                                                                                      — материальная — отдельные участники получают хорошие деньги за работу. Фирмы за выполнение деталей, сотрудники зарплату.
                                                                                                      — самореализация и репутация — отдельные элементы таки изготавливаются за годы а не десятилетия, так что вполне нормально. Можно и самореализоваться «мы сделали супермагнит», и плюсик в резюме отличный, как для учёного так и для завода. Репутация проекта такова, что уже «работал один год там» — это как «работал один год нат New Horizons» — и не сделал проект в целом, но большой плюс.
                                                                                                      Проблема как раз с мотивацией не личной, а мотивацией стран. Но и тут есть например «внешняя угроза» — а что если конкуренты сделают термояд без нас? И дешевле вложиться в бюджет, чем в шпионаж.
                                                                                                        0

                                                                                                        Личная мотивация здесь есть не в том, чтобы сделать, а в том, чтобы процесс не кончался. Подрядчики получают деньги каждый за свой кусок, а за успех в целом голова ни у кого не болит. Политические меры контроля тоже не очень работают из-за длительности и сложности — "уйдите отсюда со своей политикой, тут Ученые работают".


                                                                                                        Конкуренция между странами и страх внешней угрозы работает для национального проекта, а для международного очень велик соблазн схалявить, а не тратить свои силы.


                                                                                                        Не факт, что ничего не выйдет, но риск, на мой взгляд, очень велик, притом по управленческим и социальным причинам.

                                                                                                0
                                                                                                Это очень немного. Многие большие и сложные здания строились веками. Та же Ла Сеу — начало в 13м веке, завершение в 20м.
                                                                                                  +2
                                                                                                  Ну что там было в 13м веке и почему нельзя было раньше построить — мы не знаем. Но тот же Северомуйский тоннель строили с 1975го по 2003й годы… а ведь это, по сути… «просто дырка в горе».
                                                                                                    +1
                                                                                                    Ну это еще не рекордные сроки по длительности строительства. Но вот для того же Северомуйского тоннеля есть оправдание по такой длительности и сложности. Да и были перерывы в строительстве по разным причинам (крупная авария, развал СССР и т.д.).
                                                                                                    Вот описание некоторых проблем, с которыми сталкивались при строительстве:
                                                                                                    Работы велись в крайне сложных геологических и гидрологических условиях, по трассе тоннеля было выявлено четыре тектонических разлома шириной от 5 до 900 метров. Приток воды из этих разломов доходил до нескольких сотен кубометров в час при гидростатическом давлении до 34 атмосфер. К тому же часто поступала вода повышенной температуры. Были обнаружены щели-разломы, в которых гранит был перетёрт в песок и насыщен водой: получились плывуны в гранитах. К тому же имело место перенапряжённое состояние пород. Также в горных выработках отмечалась высокая концентрация радиоактивного газа радона (до 3000 Бк/м³, при норме радиационной безопасности на производстве по группе «А», включая рентгеновское излучение, не более 1240 Бк/м³), что приводило к переоблучению работников. По мнению специалистов, набор условий такой сложности до строительства этого тоннеля нигде в мире не встречался.

                                                                                                      0
                                                                                                      Однако надо признать, что это ИТЕР имеет таки рекордные сроки для «тестовой установки». Всё таки первый жд-туннель был построен куда быстрее (и это при том, что уже было понятно как стороить ж/д и как строить туннели), а далее только масштабирование известных технологий.
                                                                                                      Шла бы речь о долгострое «мощного большого реактора», при том что уже вовсю работают мелкие по такой технологии — скептицизма бы не было.
                                                                                                        +4
                                                                                                        Шла бы речь о долгострое «мощного большого реактора», при том что уже вовсю работают мелкие по такой технологии — скептицизма бы не было.

                                                                                                        Мелкие работают — TFTR. JET, показали энерговыход близкий к 1. Скептицизм в экономике, в основном.

                                                                                                0
                                                                                                Мне рассказывали, что когда японцы в финальных баталиях отказались от права строительства у себя в пользу французов, им в компенсацию дали высший менеджмент. Понятно, что француза и так работать не заставишь, а на начальника японца он вообще смотрит как на недоразумение. Неужели все пошло так плохо, что пришлось кинуть японцев по этой сделке?
                                                                                                  +3

                                                                                                  Да, с японцами все шло к закрытию, при Мотоджиме, например, на 3 года задержали стройку здания токамака из-за переделок и согласований, а после прихода Биго задержек в замораживании чертежей по нему больше не было по сути.


                                                                                                  Вообще, все с кем я общался из проекта, сейчас высший менеджмент хвалят.

                                                                                                  +3
                                                                                                  Для вопрошающих о пользе ITER, я напомню, что технология оказавшее значительное влияние на всех присутствующих и на всю мировую экономику, а именно WWW, является всего лишь маловажной, побочной, одной из многих тысяч технологий, полученных в результате деятельности CERN.
                                                                                                    0
                                                                                                    Это было давно, непреднамеренно и на границе с Францией где c 1978 экспериментально в Бретани, а с 1982 по всей стране работал Minitel
                                                                                                    Современные технологии происходящие из ЦЕРНа несколько скромнее — вроде победителей внутреннего хакатона с улучшенной версией мешка для трупов из крисп пленки и с RFID меткой — почти как создатели WWW аж целый нонпрофит запилили под это.
                                                                                                      +2
                                                                                                      А весь профит от фундаментальной науки непреднамеренный. Это одна из причин почему трудно понять кому надо давать деньги.

                                                                                                      В целом даже формулируется мнение, что если есть равные по силе научные группы, то деньги между ними можно распределять хоть случайным образом.
                                                                                                        0
                                                                                                        Не поспоришь. Вот и дают денег по остаточному принципу и с допусловиями, типа помимо производства неорганической химии, надо еще карточные фокусы показывать, делать outreach to general public, и писать многостраничные пьесы «как мы потратим ваши деньги».
                                                                                                        +3
                                                                                                        Современные технологии из ЦЕРНа оказывают существенное влияние например на электронику, просто пиарятся хужея чем мешок для трупов. Помимо пары громких кейсов типа интернета и целевых научных результатов, подобного рода коллаборации производят огромное количество побочной полезной информации, разработок и технологий, которыми люди пользуются постоянно и которые довольно быстро внедряются.
                                                                                                        +1

                                                                                                        Еще емкостной тачскрин в CERN изобрели.

                                                                                                          +1
                                                                                                          Если порыскать, то много чего можно найти, можно целый цикл статей написать.

                                                                                                          Кроме того есть профит в том, что для мегапроектов обычно требуется приборы в количетсвах, оправдывающих их промышленное производтсво, что приводит к их значительному удешевлению и возможности применения в более прикладных областях. Я полагаю, что нам следует ожидать прорыва в качестве гамма и рентгеновских медицинских анализов, за счет использования в аппаратуре более продвинутых измерительных матриц.
                                                                                                            +1
                                                                                                            Да, сейчас (ну, справедливости ради уже лет 10 как) революция происходит в этом деле, в планах написать.
                                                                                                            +2
                                                                                                            И он больше нигде не использовался еще с десятилетие. В принципе то оттуда неплохо так полезного растет, но чаще не внутри а теми кто ушел. Есть вот прекрасный недорогой робот для химических и биологических лабораторий, есть контора с миллиардной капитализацией, недавно купленная фармацевтическим гигантом — Новартисом по оценке в примерно 4 миллиарда баксов. Есть правда и спин-оффы со всеми признаками приснопамятного Тераноса ( с дополнительной тонкой ноткой попила) — то есть мощный совет дректоров, пафос, и попытка залезть в медицинский рынок с нулевым опытом — пролетит скорее всего так же шикарно как Теранос, но не с таким шумом.
                                                                                                              +2
                                                                                                              . В принципе то оттуда неплохо так полезного растет, но чаще не внутри а теми кто ушел
                                                                                                              Подготовка квалифицированных кадров для промышленности — важная задача науки. Так что все сходится)
                                                                                                          0
                                                                                                          Благодаря вакууму и активному охлаждению гелием до ~90 К они снизят тепловую нагрузку на магниты в ~100 раз.

                                                                                                          Азотом наверное? Как раз чтобы снизить тепловую нагрузку на гелиевую криосистему.
                                                                                                            +2
                                                                                                            Нет, газообразным гелием, у него гидросопротивление меньше и фазовых переходов на этой температуре нет. А гелий в свою очередь охлаждается кипящим азотом.
                                                                                                              0
                                                                                                              Интересно. Гелий конечно текучий очень, но ведь его тогда где-то в ~200 раз большие объемы прокачивать приходится относительно жидкого азота (без кипения) для снятия такого же количества тепла.
                                                                                                              Все-равно что-ли суммарное сопротивление ниже даже на таких на 2 порядка больших объемах?
                                                                                                                0
                                                                                                                Газ против жидкости, однако.
                                                                                                                  0
                                                                                                                  Да, но вообще обычно газы качать намного более энергозатратно чем жидкости в пересчете на переносимую массу, а не объем.
                                                                                                                  Т.к. жидкости практически не сжимаемы и у них только потери на трение, а у газов дополнительные потери в циклах сжатия — расширения.
                                                                                                            +4
                                                                                                            Побольше бы таких статей на Хабре.
                                                                                                              0
                                                                                                              Просто у людей, которые этим занимаются не всегда есть силы в научных журналах вовремя публиковать, не то что научно-популярные статьи писать.
                                                                                                                0
                                                                                                                Видели бы вы как занимающиеся этим хранцузы в штаб-квартире атомного комиссариата в Сакле бегут на ведомственные автобусы в 16:30, под натуральную сирену (появляются к 09:00, обеденный перерыв 1.5-2 часа, между 12:00 и 14:00 на рабочем месте можно найти только сотрудников столовой).
                                                                                                              0
                                                                                                              В википедии я нашел, что килограмм топлива, которого хватает на неделю генерации гватт, стоит ~ 30 млн долларов. То есть для конечного среднестатистического потребителя (скажем 500 кватт в месяц), электричество может обойтись примерено в 2 цента/неделю.

                                                                                                              Но какой процент стоимость топлива занимает в общей стоимости, если добавить к топливу капитальные расходы на постройку самой станции, оперативные расходы (ЗП персонала, обслуживающие работы, распределительные станции). Хотя бы примерно?

                                                                                                              То есть хотелось бы понять — насколько потенциально дешевле или дороже будет стоить электричество от такой установки как ИТЕР.
                                                                                                                0
                                                                                                                О ценах до запуска ИТЭР говорить бессмысленно. Всё будет зависеть от того, сколько времени будет реально удерживаться плазма. Для того, чтобы это чиселко получить ИТЭР и строят, собственно.

                                                                                                                И от самого ИТЭР в сеть не будет поступать ничего — это последний эспериментальный реактор… вот уже следующий — должен быть промышленным.
                                                                                                                  0
                                                                                                                  1) конечно же не бессмысленно. И работу по такой оценке проводили в то же десятилетие, когда стартовал проект ITER.

                                                                                                                  2)

                                                                                                                  И от самого ИТЭР в сеть не будет поступать ничего — это последний эспериментальный реактор… вот уже следующий — должен быть промышленным.

                                                                                                                  — DEMO (какой бы проект не выбрали в качестве такового (определенности еще нет)), будет электростанцией-демонстратором. Не думаю, что тут уместно название «промышленный реактор». Во-первых, как правило используют слова «коммерческий реактор», во-вторых, — DEMO станет переходным звеном между ITER и первыми коммерческими термоядерными реакторами
                                                                                                                  (цитата).

                                                                                                                  0
                                                                                                                  в цене ТЯЭС на токамаках (DT-реакторы) бОльшую долю цены будет составлять CAPEX.

                                                                                                                  В целом оценки LCOE таких ТЯС были, например, в середине нулевых, там получалось, что оно будет _нормальным_ — ~равным нынешнему среднему LCOE.

                                                                                                                  А вот цена ТЯЭС на открытых ловушках (ОЛ) (включая вариации типа FRC (если они вообще останутся в гонке, а не уступят более успешным идеям для ОЛ)) будет ниже, и — от бОльшей к меньшей цене, должна быть ниже как для DT-станции (никто из игроков реально в такую цель сейчас не целится, хотя вот Michl (это не опечатка) Binderbauer, CEO TAE Technologies (в девичестве, до осени 2017-го — Tri Alpha Energy), буквально давеча (14 января) рассказал, что TAE таки сейчас сделает за пару лет DT-реактор с Q>1, «Коперник» (англ. Copernicus). (Вообще, не все этот ход как хороший для прогресса в направлении оценивают, т.к. это скорее потребность TAE порадовать инвесторов осязаемым прогрессом, отнимающая время и ресурсы (в том числе время и ресурсы на понимание)).

                                                                                                                  Так вот, ТЯЭС с ОЛ-реактором даже на том же DT, должна будет (далее — «будет», для краткости) дешевле, чем ТЯЭС с токамак-реактором, из-за

                                                                                                                  1) более низкого CAPEX (из-за бОльшей инженерной простоты что магнитной системы, что корпуса реактора etc),

                                                                                                                  2) из-за, потенциально, более низкого OPEX (просто операции обслуживания на ОЛ (замена стенки, например, заметно более простой может быть (и, потенциально, более быстрой)).

                                                                                                                  3) опять же, режим работы — непрерывный у ОЛ vs периодичный у токамака, тоже снижает цену ОЛ-станции для равной мощности станции сравниваемых ОЛ и токамак-станций.

                                                                                                                  ОЛ-станции на более перспективных, и — увы, недоступные токамак-ТЯЭС, топливах, последовательно дешевле друг друга: станция на безтритиевом дейтериевом монотопливе (D+D), и станция на [неизвестно, осваиваемом ли, но надежда есть!] бор-протон (т.е. бор и водород) топливе (p+B11 реакция).

                                                                                                                  Вот эти два последние, особенно бор-протон, потенциально и дешевую/ очень дешевую энергию могут дать; это понять/оценить, просто переоценивая составные части оценок LCOE, сделанной для энергетики на DT-токамаках, для вариантов «ОЛ на DD, ОЛ на p+B11».

                                                                                                                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                                                                                Самое читаемое