Stellarator или ITER ?

[snickers]

Всем нам известен проект ИТЭР, но есть еще один проект термоядерной установки который не так у всех на слуху. Это Stellarator Wendelstein 7-X .
 
Сей девайс интересен тем, что в отличие от ИТЭР- типа термоядерных реакторов он работает "дольше".
 Например в ИТЭР запаса энергии хватает на 400 секунд индуктивного режима на номинальной мощности 500 мегаватт, или 100 секунд , при котором мощность будет ~700 мегаватт. А вот реактор Wendelstein 7-X планирует удержание плазмы  до 30 минут непрерывного плазменного разряда, что продемонстрирует существенную особенность будущей термоядерной электростанции - непрерывной работы.
 Сравним 100 секунд в ИТЭР по сути 1,2 минуты и 30 минут работы в Wendelstein 7-X. Паровых турбин в природе способных долго и в промышленных масштабах работать в таком импульсном режиме не существует. Конечно разработка их технически возможна.. но это повысит стоимость единицы энергии а она и так у термоядерного реактора очень дорога.
Кроме того общий бюджет Wendelstein 7-X составляет около 423 млн евро, а проекта ИТЭР 15 млрд евро. Конечно сам проект ИТЭР более масштабен, но суть то у них одна - получение энергии. Вот и возниуает по сути вопрос - а не будет ли промешленный реактор типа -  Стелларатор создат раньше чем ИТЭР?
Если в итоге мы сможем создать источник термоядерной генерации то будет это ИТЭР - тип или Wendelstein - тип, термоядерного промышленного реактора? Кто победит в теромоядерной "гонке" если она вообще дойдет до финиша?
Хотелось бы посчитать себестоимость энергии от стеллараторного типа электростанции и сравнить ее со стоимостью иных типов генерации. К сожалению кроме общей стоимости проекта данных не нашел(.
PS Кроме того размерность стеллатора меньше ИТЭР что есть + при использование его в космосе.

[zeon111]

Правильно так: Stellarator или Токомак?  Победил Токомак. Он будет в ИТЕР!

[snickers]

Он будет в ИТЕР!

Стелларатор как бы уже есть)).  Сейчас появилась возможность рассчитывать его форму.

[Проходящий Кот]

Импульсная установка может давать свой импульс в поршневую машину, известную в рабочем виде с 18 века.
Турбина не обязательна.

[гравицап]

 ::)я тут предлагал уже что то подобное.
наверно поршневую машину терраваттной мощности создать не получится
и 700мегаваттной тоже

[Проходящий Кот]

Слишком большой поршень?

[гравицап]

ну да. и нагрузка на материалы.

[snickers]

ну да. и нагрузка на материалы.

А приблизительно на сколько можно рассчитывать?

[snickers]

..... известную в рабочем виде с 18 века.
Турбина не обязательна.

Не думаю что этот вариант подойдет).  Тут еще вопрос во времени "перезарядки" ИТЭР дает импульс продолжительностью около  100-400 секунд -- а что потом? Когда он сможет дать опять импульс? Час- два? По факту у нас электростанция будет работать  1 - 5 мин а потом жди пока соленоид зарядиться.. то есть надо энергию где то аккумулировать. Стелларатор же например Wendelstein 7-X  дает плановый период непрерывного горения плазмы 30 МИНУТ. Это уже вменяемый период времени, что бы разогреть теплоноситель.. правда вопрос между запусками тоже не ясен, с какой частотой Wendelstein 7-X  сможет запускаться.... Но все же 30 минут стелларатора против 1 - 5 минут у ИТЭР выглядит интереснее...  что то вот думается мне, что пока гора рожает мышь (ИТЭР) товарисчи из Германии скорее запустят демо-реактор на основе стелларатора. 

[viesis]

Единственное чего лично я жду от ITER, так это официального заявления о закрытии.

[гравицап]

А приблизительно на сколько можно рассчитывать?

спмые мощные поршневые двигатели около 70мегаватт. но там 14 цилиндров. а тут надо 700 на один цилиндр...
и 700 - это только образец . от термояда все ждут гигаватт

[MenFrame]

а тут надо 700 на один цилиндр...

И один оборот в...

400 секунд

[snickers]

Что то "круто" выходит в ИТЭР ...

поршневые двигатели около 70мегаватт. но там 14 цилиндров.

При мощности электрической в 700МВт это 14*10 - 140 цилиндров... Что то трудно представляю 140 цилиднровый движок ии да работающий всего пару минут)).
Наверно надо все же турбину... и какой то аккумулятор пара что ли... или как на гелиотермальных СЭС - расплавы солей..

[pkl]

Говорят, у стелларатора параметры на порядок хуже. Короче, ИТЭР ушел вперёд и довольно далеко.

[snickers]

Говорят, у стелларатора параметры на порядок хуже. Короче, ИТЭР ушел вперёд и довольно далеко.

Хм стелларатор вот он есть и работает.. а ИТЭР-а как бы и нет еще.  Да и что значит фраза -> Говорят, у стелларатора параметры на порядок хуже..... как то конкретизируйте что ли это. Что именно у него "хуже"? Цена Wendelstein 7-X - 423 млн евро, сравнима а вернее даже меньше чем у реактора ВВЭР 1000 стоит около 1 миллиарда уе, ну правда стоить учесть, что это "голый" стелларатор, без обвеса, то есть градирен там , турбин и прочее.. если все это добавить то выйдет сопоставимый по цене девайс. А ИТЭР уже "зашкалил" за 15 млрд евро и его еще нет и не факто что он опять подорожает, а кстати и ИТЭР пока без источников генерации, тепло просо сбрасывают и все..

[pkl]

Другие токамаки есть. Wendelstein 7-X по параметрам плазмы находится на уровне токамаков начала 90-х гг. где-то. С ним ещё работать и работать. При этом сейчас стеллараторы подобрались к тому рубежу, с которого начинается катастрофический рост сложности, и соответственно, стоимости. Так что как бы они токамаки не обогнали по цене.

[MenFrame]

Говорят, у стелларатора параметры на порядок хуже.....

У него сложная топология, плохое отношение площади плазмы к объему, а значит сильные синхротронные потери.

А ИТЭР уже "зашкалил" за 15 млрд евро

Wendelstein 7-X лучше сравнивать с токамаками 90х типа JETа, эта машина примерно той мощности.

[snickers]

У него сложная топология,

С ростом вычислительных мощностей эта проблема решена, расчет  топологии стелларатора вполне по "зубам" современным компьютерам.
Но в этом его и плюс.  Имея специфическую форму в стеллараторе ядерный синтез идет  по всему замкнутому контуру в центре камеры. а в ТОКМАКЕ нет...

https://www.nature.com/articles/ncomms13493
...
Мощность стелларатора конечно не велика и да они по мощности  на уровне токмаков 90- х годов.
Но с другой стороны ... никакого вопроса насчет мощности в постройке W 7-x  и не ставилось... цель была создание  такого типа реактора со сложной конфигурацией . Вопрос решен положительно, думаю после испытаний можно будет говорить и про W 8-x где будет стоять и вопрос мощности...

[MenFrame]

С ростом вычислительных мощностей эта проблема решена, расчет  топологии стелларатора вполне по "зубам" современным компьютерам.

При чем здесь расчет. Сложная геометрия увеличивает стоимость устройства, уменьшает объем рабочей плазмы.

синтез идет  по всему замкнутому контуру в центре камеры. а в ТОКМАКЕ нет...

А это вообще откуда? Стелларатор принципиально мало чем отличается от такомака. Просто такамак бублик правильный, а стелларатор искаженный бублик. Сложная геометрия позволяет решить некоторые проблемы с устойчивостью плазмы, на этом преимущества стелларатора заканчиваются и начинаются недостатки.

Вопрос решен положительно,

Пока нет оснований так говорить. До 30 минут непрерывного плазменного разряда еще как до Пикина раком.

[snickers]

А это вообще откуда? Стелларатор принципиально мало чем отличается от такомака

Вот тут дядя)) на 2,30 видео неплохо рисует в чем разница...https://www.youtube.com/watch?v=vqmoFzbZYEM ....
индукционные токи и закрутка плазмы вот в чем разница девайсов этих........