Пенкилер Форум

Фирмата ТАЕ е създала алтернативен метод за получаване и задържане на супер прегрята водородно-борова плазма:
https://www.popularmechanics.com/science/energy/a36065327/nuclear-reactor-makes-fusion-viable-by-2030/

Първо са решили проблемът "достатъчно дълго", а сега вече имат стотици успешни тестове месечно при които решават едновременно и вторият проблем "достатъчно горещо". В случая "достатъчно" означава 50.000.000 (петдесет милиона) градуса по Целзий.

Вместо токамак използват два ускорителя на частици за да загреят горивната плазма, която трябва да осъществи синтезът на водород в хелий и така машината да добива излишната топлина, която се получава при този процес, работата по удържането се върши от допълнителни устройства, които управляват двата насрещни лъча.

Уеб сайт на фирмата привлякла до момента 880 милиона долара инвестиции: https://tae.com/
Съдейки по видеото: https://tae.com/fusion-power/ удържането се осъществява на принципа на буря в чаша вода, която децата обичат да правят в банята като насочват душа под ъгъл в някакъв съд.


Изглежда ли Ви познато? "Self created magnetic field", неутронните лъчи въртят плазмата, магнитното й поле индуцира статора, който на свой ред развива магнитно поле. Гениално просто! Особено за хора интересуващи се от електромобили, високоговорители, противо електродвижеща сила и токово управление. При това на съвсем любителско ниво.
За да разберете какво става, вижте как работят новите мотори на Тесла, както и новите линейни мотори за високоговорители, както и някои със статична намотка и магнити и подвижна самоиндуцираща се намотка на късо.

Чакай малко , те още не са го пуснали тоя токамак дето го строят . Има още милиарди да се усвояват с десетилетия напред . Кой луд се отказва от зелника ..?

Чакай малко , те още не са го пуснали тоя токамак дето го строят . Има още милиарди да се усвояват с десетилетия напред . Кой луд се отказва от зелника ..?

Еми чакам, ама хората с ускорителчетата, бойлера и неутронните горелки не чакат.

Трябва да ти кажа, че като хванах темата за импеданса, тока и тока от противо ЕДН си удвоий знанията за аудиото и акустиката за няколко месеца. Съседни теми се оказаха електромоторите за електромобили и даже това чудо.

Допълнение:

Явно и други работят по темата:


и:
https://hb11.energy/

И явно частните фирми ще решат проблема преди държавните институции.

Готино е когато такива екипи са обединили усилята на учени от цял свят . При тази технология изобщо на плазмения синтез има натрупани огромни знания защото това нещо се изучава десетилетия още от миналия век . На практика това което спира работата не е дупка в научните знания и опит за плазмата а инженерен проблем как да я стабилизират . Даже бих казал планина от инженерин проблеми .
Вероятно и тези ще успеят да го направят работещо , подобни малки токамаци има работещи отдавна . Проблема е в мащабирането за момента и непрекасната работа на реактора е не импулсни режими  , и най главния проблем с цената не знам как ще го решат . Тази енергия излиза може би 20 пъти по скъпо от тази в аец където се работи на делене и бавни топлинни неутрони . Вече има експериментални работещи реактори и технологията е създадена за бързи неутрони . Това дава възможност да се оползотвори максимално и наличното гориво и отпадното гориво от реакторите в момента . Единствения лимит при сегашната технология е че урана специално този изотоп който се ползва  е ограничен в природата .

Не виждам защо синтеза да е 20 пъти по-скъп от деленето. Нямаш огромната биозащитна сграда, това можеш да го инсталираш под навес.
Горивото се пренася с обикновен транспорт.
Инсталацията е сигурно хиляда пъти по-проста. Единственото съпоставимо вероятно е топлинния капацитет на котела, тоест за 1.000 МВ ти трябва бойлер с приблизителните размери на компактен атомен реактор, не за друго, а просто защото по-малка площ на стената ще стопи бойлера. Макар, че колко са 1.000 МВ?! Има автомобилни двигатели с 1 мегават на коляновия вал, което са поне 2 мегавата през охладителната и изпускателната система, пък едното е обикновен радиатор, другото е една скромна тръбичка. Ако наредим 500 охладителни системи ще се получат нищо и никакви около 5 тона антифриз и още 10 тона метал за изпускателните системи - това е 1.5 м3 метал ако е стомана.

Тоест нещо с размерите на междублоков трафопост ще има предостатъчно топлинен капацитет да извлича 1.000 MW стига това вътре да може да ги отдава. 100 милиона градуса, но плазмата е стотици или хиляди пъти по-малко плътна от земната атмосфера, разбирай, че не тежи нищо.
Скоро си играх да смятам трансмисионни линии... 1.9 мегавата е необходимата мощност да се охлади или загрее 90 грама въздух със 170 градуса Целзий за четвърт период на 30 херца, т.е. за 1/120-та от секундата. Реалната пренесена енергия обаче е малко по-малко от 16.000 джаула, което ще загрее 1 л. вода с малко по-малко от 4 градуса или 1 чаша чай от 150 мл с 26 градуса. Ватовете винаги са реално извършена работа за единица време.

Така като чета, тая плазма ще тежи има-няма 1 грам, но да приемем 1 грам.
Тоя 1 грам за да отдаде 1.000 мегават часа... тегаво
Охлаждане на 1 грам от 100 милиона до 99 милиона градуса ще отдаде 200 милиона джаула.
Ако това харчи 1 грам водород на секунда, това прави точно 2 Мегавата. Ама това не е точно всъщност.
Отново!  Ако ще харчи 1 грам на секунда, то трябва да вземем цялата топлина от 1 грам, което е между 100 милиона и топлината на парата, която ще е да кажем 500 градуса, което са грубо 20 милиарда джаула, което за една секунда са 20 милиарда вата... което са 20.000 - двадесет хиляди мегавата...
Тоест, за 1.000 мегавата постоянна мощност ще ни трябва 1/20-та част от грама водород на секунда! А сигурно и по-малко, защото топлоемността на водорода в таблицата е само до 6.000К, където е 20 kJ/K/kg, докато при стайна температура е само около 14, т.е. расте.
180 грама водород на час, които се съдържат в 1 608.57909 грама вода!

М, да, а можех да не смятам:

A fusion reaction is about four million times more energetic than a chemical reaction such as the burning of coal, oil or gas. While a 1000 MW coal-fired power plant requires 2.7 million tonnes of coal per year, a fusion plant of the kind envisioned for the second half of this century will only require 250 kilos of fuel per year, half of it deuterium, half of it tritium.

четете тук: https://www.iter.org/sci/FusionFuels - с това ще си караме електромобилите

Все пак тези с токамака вярвам, че не са баламурници и знаят какво правят. Токамака отвътре е облицован с одеало, което се бомбардира и на свой ред отделя гориво и т.н., четете в линка.


Дай линк към някое работещо? Тези тук твърдят, че го палят и го държат запалено колкото си искат и пали от раз всеки път, стотици пъти.

За да се подържа плазмата се изисква огромна енергия , в тези реактори получената енергия реално не е 100% използваема .  Синтеза за момента наистина има най голям коефициент на получена енергия . Но , както винаги има едно но . Трития е изотоп и изключително скъп като суровина -30 000 долара за грам , деутерия е ясен не е чак такъв дефицит . За сравнение урана за АЕЦ е около 200 долара за кг , в самите ТВЛ вероятно цената е по висока но пак е нищожна спрямо трития . Работещи токамаци са тези на които е базиран ITER .
Гледай го така , плазмения синтез замества реактора на познатата ни АЕЦ като цялата парогенераторна група е същата  . Но като технология и изпълнение е невъобразимо по сложно и скъпо то няма с какво да го сравниш защото не е парвено досега  . Виж ITER какво представлява дори там генератроната група никога не се вижда .  В АЕЦ реактора има едни пръти потопени във вода поставени в цилинъдр от неръждаема стомана и нищо повече .  Отдавна не съм чел нищо по темата , явно трябва да опресня с тези новите 

Вчера изчетох статиите за технологиите за синтез и токамака.
Това нещо наистина е ужасно сложно.
Интересното, е че когато се самозапали и излъчваните алфа частици бъдат удържани в магнитното поле вече няма нужда да се подгрява, тоест престават да подгряват и само извличат енергия.
Също така обаче никога не престава да хвърля неутрони. За неутроните работните токамаци вече щели да имат басейн от течен литий с който да ги ловят. Даже това можело да бъде основния начин за извличане на енергия.

Като се разпадне плазмения поток изведнъж се получават огромни токове и хвърчали електрони ускорени до релативистични скорости, които пробивали дупка в корпуса!?!?!?

Страшен цирк!

Струва ми се, че това нещо е наистина ужасно сложно и май още не са му хванали цаката.

След всичко изчетено обаче ми се струва също така, че устройството сензация от първото мнение е доста невъзможно наистина да работи или пък работи, но само като лабораторен уред, може и да пали нещо и да го нагрява, но му липсват ужасно много елементи. Това просто ще избие всички учени наблизо с потоци неутрони, алфа частици и електрони. Ако не го прави наистина е пробив. Но едва ли.

При всички проблеми на различните геометрии, не знам защо изобщо се мъчат преди да са открили правилната форма.

Руснаците са му стигнали предела още 60-те и в днешно време експлоатират един експериментален токамак, относително малък, в който разработват материали за ITER.

Китайците и корейците са се наканили да направят работещи токамаци за добив на енергия. На ITER много не разчитам.

Аз също имам такова усещане че ITER ще стане най скъпия експериментален токамак в историята на човечеството . До колкото съм чел , изпробвани са всевъзможни форми на реактора освен токамаците . В течение на годините на различни места , но токамака се е оказал най малко проблемен като дизайн . В смисъл по подходящ от другите . Американците мисля че правят в момента техен токамак по малък от ITER но функциониращ или би трябвало да функционира по рано от него . Винаги съм смятал че простите решения са по жизнени и студения синтез ще бъде решението , но ето че друга технология излезе напред . И вероятно изяде огромни средства които можеше да са инвестират в студения синтез . Японците твърдят че е възможно сливането на деутерий и получаване хелий и експериментално потвърдено . Тези италианците от екипа на Роси и те показваха някакви подобни реактори . От 2009 година когато Флайшман твърди че е възможно да се получи студен синтез без тия милиони градуси на плазмата на практика почти нищо не е направено повече от 20 години се занимават само с тая плазма . Аз имам усещането че учените в тая област особено европа и америка се хващат с възможно най сложните технически решения съвсем умишлено като някакъв вид мазохизъм и екстравагантност в науката . Сега се сетих за тия ториевите реактори дето щяха да стават бъдещето . Години писаха какви ли не суперлативи и какъв пробив и не знам си какво , и къде са тия ториеви реактори ? Никъде , щото е скъпо сложно и нерентабилно .

И токамаците са изпробвани и са с много пъти по-добри показатели. В смисъл по-дълго време задържат плазмата с по-малка разлика между отдадената и приетата топлина.

Но и на мен ми се струва, ме нещо науката боксува на място с тези куци решения.

Например никъде не прочетох да прилагат dither за да стабилизират плазмата.
Dither е лек псевдо произволен шум в цифрова или аналогова система, който й помага да работи по-добре.
И си мисля, че отново руски мозък ще роди правилната технология, не случайно те са царе на ракетите. Управлението на руските ракети е по метода на постоянната грешка в курса, която се свръх коригира до нов грешен курс и в крайна сметка така се получава най-малко грешен курс. Dither е потупването на аналогов измервателен уред за да му се подобри точността, например да се намали триенето в оста на стрелката.
Аз за няколко дни четене разбрах, че плазмата не търпи стабилен и ламинарен поток, нито стабилни състояния. Знае се, че средната температура се получава от частици с много по-ниска и много по-висока температура. Съответно тази амалгама остава стабилна много кратко, защото отделните частици реагират много различно с магнитното поле. Може би учените просто се борят да преодолеят този първоначален момент след което плазмата ще стане по-стабилна.

А това тук вече ми се струва все по-невероятно. Или е под медийно затъмнение, или Уикипедия не пише за него от инат.

От друга страна, Попюлар Механикс няма да се излагат:
https://www.popularmechanics.com/science/energy/a36065327/nuclear-reactor-makes-fusion-viable-by-2030/

Изглежда просто е имало по-лесен начин от гигантски магнити.

Популярната механика е научно популярна медия , като списание космос едно време . Популяризира наука и нови технологии и разни теории , като гледам другите им материали например този за възкръсване на мъртвите малко почва да ме съмнява 
...A Dyson Sphere Could Bring Humans Back From the Dead, Researchers Say....
Казват че 2030 ще са готови , тъкмо и ITER ще е готов и може да сравняваме .

По нагоре коментирах че ефективноста на тези плазмени реактори е изключително ниска , вкараната вътре енергия е в пъти над получената . Поне тези експерименталните са така , колкото обаче е по голям реактора има по добри показатели в това отношение .  Оказва се че ITER наистина е експериментален реактор и трябва да докаже че може да генерира повече енергия от вложената и тази енергия да е достатъчно за да е оправдана икономически тази технология . С други думи всички тези малки синтезни реактори с плазма са просто модел , неприложими за реална генерация . В близко обозримо бъдеще не е възможно хората да разполагат с мини  плазмен реактор в мазето.
В Русия има два реактора  на бързи неутрони с течен натрий , работещи  и не са експерименнтални . Имат и следващо поколение експериментални реактори на бързи неутрони с течно олово , за които твърдят че са най безопасните реактори изобщо създавани досега . Макар и по скъпи в момента от класическите водо водни реактори , реакторите на бързи неутрони могат да използват натрупаните милиони тонове обеднен уран което ще даде живот на тази технология за столетия напхред .

Нов пробив :

https://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Na-krachka-ot-termoiadren-sintez-davasht-poveche-energiia-ot-dostaven_176761.html

Няколкократно увеличение на добива.

Макар че опитната постановка е много на брой мощни лазери се концентрират в мишена за части от секундата, където се постигат милиони градуси и атмосфери налягане и протича синтез на едни атоми в други.
Добре де, но това не е процес на синтез, който може да се поддържа активен непрекъснато. Това е някаква запалка, може да става за атомна или друга бомба или за запалване на някакъв двигател ако се миниатюризира. Не ми е ясно как ще работи години наред и ще се извлича енергия с която да си светим вкъщи и да си зареждаме колите. Просто експеримент. Интересно ще бъде да се прочете плана този процес да се превърне в постоянен и самоподдържащ се. Някакъв конвейер подаващ непрекъснато гориво към въпросната точка? Токамака или нещо подобно на него ще се използва само за подаване ли? Като ускорител?

Огромни усилия и сложност за да запалят нещо с размери на малка капсула рибено масло: https://en.wikipedia.org/wiki/National_Ignition_Facility еднократно.

https://foreignpolicy.com/2023/01/08/adam-tooze-why-nuclear-fusion-is-not-the-holy-grail/ - същата новина, но този път с малко повече мегаджаули - 3.5....

3.6 мегаджаула е енергията, която отделя 20 литрова туба с вода, когато бъде охладена с около 45 градуса по Целзий.
Иначе казано, 3.6MJ са равни на 1 киловатчас.

Според статията, вложената енергия е всъщност около 150 пъти повече, като се отчете, че са вложили около 570 ват часа, това прави 85 киловатчаса изразходвана енергия за да се генерират лазерни лъчи отдаващи 570 ватчаса за да се извлече малко по-малко от 1 киловатчас енергия.
При това експеримента е просто запалване, а не горивна камера в която може да се подава още гориво. Доста сложно би било да се подава гориво в нещо нагрято до милиони градуси и развиващо налягане от милиони атмосфери.

Термоядреният синтез има и друг проблем, той е изключително мръсен, защото плана за извличане на енергия например от Итер е огромното количество неутрони, които излъчва (неутроните са крайният продукт, а не пряка топлина) се улавят от басейн от течен литий около токамака, който вече грее вода, която на свой ред върти турбини.

Руснаците не случайно се бяха загледали в директно извличане на електроенергия от струя запалени изотопи извъшващи синтез по индуктивен път поради факта, че горящата плазма има много силно магнитно поле и в същото време е проводник.

В синтеза има нещо много недоизмислено. За сега. Освен, че хвърля неутрони като бомба, специално токамака може да се взривява много зрелищно при което цапа още повече.
Интересно, защо никой не е опитвал да пригоди ускорител на частици за синтез. Достатъчно дълги са за да имат плавни завои и много голям радиус на завоите. Проблема с токамаците, е че потоците в тях са нестабилни, защото вътрешният и външният диаметър се различават, магнитните полета не са чак толкова хомогенни и плазмата се изплъзва, разпада, избива и т.н.