A A A A Автор Тема: Термоядерный реактор  (Прочитано 106591 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Nickolay Stupishin

  • ****
  • Сообщений: 344
  • Благодарностей: 28
    • Сообщения от Nickolay Stupishin
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #20 : 06 Мар 2002 [16:01:44] »

В том то и дело, что исследовать последствия нужно сейчас, до постройки первых опытных образцов, которые, по Вашим словам, несовершенны. Это же физика, а не алхимия, где результаты получались случайно. Тут все можно просчитать заранее, естественно с некоторой величиной ошибки.


Если бы физики-теоретики могли все просчитать заранее, то физики-экспериментаторы остались бы без работы. Некоторая величина ошибки иногда может доходит до 100%.
В том то и дело, что есть вещи, которые нельзя заранее просчитать. Например, как будет вести себя материал первой стенки при плотности нейтронного потока около 1МВт/м**2, когда каждый атом будет несколько раз выбит со своего исходного места в кристаллической решетке. Как часто ее потребуется менять? В связи с этим разрабатываются проекты нейтронных генераторов для материаловедческих исследований. Т.е. идет серьезная работа.

Но что касается беопасности, ТЯР качественно превосходит обычные ЯР. Там проблема разгона реактора в принципе не стоит, нет радиоактивных отходов. И это не есть трюки и обман общественности. Домохозяйкам, конечно, это доказать невозможно, одно страшное слово "термоядерный" нагоняет такой ужас, дескать еще страшнее, чем просто ядерный.
А ученным давно ясно, что УТС (управляемый термоядерный синтез) очень нужен человечеству. Другой вопрос, что пока не все получается. Если строить реактор на базе классического токамака, на которыех получены пока лучшие результаты, то установка будет беспрецедентно сложной в плане эксплуатации. В других-то электростанциях принцип простой - уголь в печи спалил или уран и грейся, да следи, чтобы реактор не сильно разогнался.  А чтобы ТЯ запалить и культурно взять энергию нужна огромная и очень сложная научная установка. Сейчас вопрос именно в том, чтобы что-то более простое для УТС использовать.
А оценки безопасности существуют давно и они очень оптимистичные.


LeonidTiutrin

  • Гость
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #21 : 06 Мар 2002 [16:45:37] »
Есть предложение копнуть ближе к началу.
Потребность в ТЯР диктуется недостатком дешевой энергии. Тогда на самом то деле вопрос стоит по другому: какая разница на каком сырье и из чего стенка реактора, если основная цель ЭНЕРГИЯ.
ЧТО есть ЭНЕРГИЯ?
Универсальная формула понятия ЭНЕРГИЯ в любом известном и прогнозируемом представлении (с запасом на шизофрению плавно переходящую в гениальные открытия).
Сегодня практически каждая сфера деятельности продвигает свое представление об ЭНЕРГИИ, формулы, поправочные коэффициенты, и правильно говорят, что ученые перестали заниматься наукой, а перешли в разряд калькуляторов по пересчету выручки от реализации поправочных коэффициентов.
Поняв механизм собственно ЭНЕРГИЯ можно переходить к созданию механизмов по преобразованию её из одного вида в другую, минуя способ проб и ошибок.
Сколько можно по образу и подобию первой обезьяны подбирать палочки и кремушки, чтобы запалить лужу с нефтью?
Может пора разобраться почему одно горит а другое тушит?
С надеждой и верой в ученые головы! Дилетант.

Оффлайн Анатолий Волчков

  • Почетный участник Астрофорума
  • *****
  • Сообщений: 2 096
  • Благодарностей: 72
    • Сообщения от Анатолий Волчков
    • Система моделирования поля зрения
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #22 : 06 Мар 2002 [18:06:19] »
"А оценки безопасности существуют давно и они очень оптимистичные."

Безопасности чего? Самого процесса получения энергии, процесса произыодства исходных материалов, наконец, что будет с отработавшими элементами конструкции? Вот именно на эти вопросы и надо ответить. А то, что энергия нужна и нужны исследованя для построения реактора и ежу ясно. Меня удивил восторг по поводу полной экологической безопасности процесса. Не бывает абсолютно безопасных процессов. Вот и хочется получить сравнительную оценку (заметьте, оценку, а не расчеты) экологического вреда этих технологий.

LeonidTiutrin

  • Гость
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #23 : 07 Мар 2002 [02:58:25] »
Уважаемый Анатолий!
Технологии сами по себе экологически могут навредить только в сфере сознания участников их обсуждения, вот и оцените свои затраты на оформление сайта, эмоции, подготовку ответов.
Вред или пользу материальному миру причиняют в первую очередь результаты практического применения технологий - т.е. производство и потребление.
Призыв дать оценку, а не расчеты в сфере ТЯР сходен с предложением перестать расчитывать поражающие факторы атомных зарядов, а перейти к подсчету фактических жертв и потерь от разрушений в результате их применения. Однако такие эксперименты уже были, в Японии и пожалуй найдется мало желающих стать статистами для подобных оценок.
Пусть расчеты самые оптимистичные, но предложение оценить реальный вред призывает к получению результатов для его оценки.
Так можно далеко зайти, особенно в сфере ядерных реакций.
С механизмом функционирования ЭНЕРГИИ можно разобраться и на боле простых примерах.
Я полагаю на форуме редко попадаются ведущие спецы ядерных КБ и возможно именно взгляд со стороны позволит разглядеть брешь в научных изисканиях современных ученых.
Некто Гитлер тоже ставил "всё" на карту оружия возмездия, однако решающее слово сказал простой солдат, имя которого затерялось в послужных списках...

Оффлайн Nickolay Stupishin

  • ****
  • Сообщений: 344
  • Благодарностей: 28
    • Сообщения от Nickolay Stupishin
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #24 : 07 Мар 2002 [09:29:52] »

"А оценки безопасности существуют давно и они очень оптимистичные."

Безопасности чего? Самого процесса получения энергии, процесса произыодства исходных материалов, наконец, что будет с отработавшими элементами конструкции? Вот именно на эти вопросы и надо ответить.

Меня удивил восторг по поводу полной экологической безопасности процесса. Не бывает абсолютно безопасных процессов. Вот и хочется получить сравнительную оценку (заметьте, оценку, а не расчеты) экологического вреда этих технологий.


Давайте сравнивать. Сначала преимущества несвязанные с безопасностью:
1. Практически неисчерпаемый резервуар топлива
- вода в океане, этого хватит на 100-300млн. лет.
2.Относительно дешевые добыча и производство топлива.
3. Высокая эффективность использования топлива.

Экология, безопасность:
1. Исходные вещества - дейтерия и лития нерадиоактивны, отсюда безопасная добыча.
2. Продукты реакции - гелий и нейтроны, а не тяжелые радиоактивныя ядра как в ядерном реакторе
Сами нейтроны полностью используются в реакторе для наработки трития.
3. В ТЯР не производятся вещества, которые можно использовать для создания атомного оружия, т.е. распространение ТЯ энергетики не приведет к распространению атомного оружия.
4. Даже в ТЯ-реакторах большой мощности содержится очень мало вещества и энергии по сравнению с ЯР, т.е. НЕ СУЩЕСТВУЕТ ОПАСНОСТИ ВЗРЫВА!
5. Нет опасности разгона, как в ядерном реакторе.
6. А если все-таки предположить аварию, то опасность радиоактивного заражения окружающей среды невелика. Период полураспада трития всего 12 лет по сравнению с продуктами ядерных реакций -это краткий миг. Т.е. через несколько десятков лет - полная чистота. Да и трития в плазме меньше грамма,
в бланкете его около килограмма, но там он в связанном виде и в атмосферу не попадет.
7. ТЯ реактор через сутки после остановки имеет радиоактивность примерно в 50раз ниже чем ядерный реактор такой же мощности, а через 100лет примерно в 1000 раз (из-за отсутствия долгоживущих изотопов).

Я уже не упоминаю про D-He3 реакторы (о которых говорил Stepa), там нейтронов совсем нет! И нет наведенной радиоактивности первой стенки, но пока мы далеки от того, чтобы их реализовать.

Повторяю ТЯР по всем параметрам значительно выгоднее и безопаснее ЯР. Этот вопрос давно решен и закрыт. Так что восторг по поводу экологической безопасности ТЯР вполне обоснован!

Отработавшие радиоактивные элементы конструкции первой стенки будут, но их масса не столь уж велика. И можно побороться, подбором материала первой стенки, за то, чтобы получались относительно короткоживущие радиоактивные изотопы. Тогда, через некоторое время материал первой стенки не будет представлять опасность.

Абсолютно безопасных производств действительно не бывает. Наши заводы и электростанции так загрязняют окружающую среду, что сейчас это главная проблема. А с ТЯ реактором даже прототип не построен и не отработан. Это надо сделать, получить ответы на неясные вопросы и решать нужна такая ТЯ энергетика человечеству или нет, но почти на 100% - нужна.




Оффлайн Анатолий Волчков

  • Почетный участник Астрофорума
  • *****
  • Сообщений: 2 096
  • Благодарностей: 72
    • Сообщения от Анатолий Волчков
    • Система моделирования поля зрения
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #25 : 07 Мар 2002 [10:15:21] »
Николай, спасибо за развернутый ответ!

Однако, остались некоторые вопросы. Хочется, наконец, выяснить все детали, а то разговоров про преимущества термояда много, а подробно никто не объяснял.

"Исходные вещества - дейтерия и лития нерадиоактивны, отсюда безопасная добыча."

Уголь и нефть тоже не радиоактивны, но добычу их нельзя назвать безопасной (в смысле влияния на окружвющую среду). Нет ли в этих процессах скрытых механизмов сильного загрязнения среды (не радиоактивного). Наверняка в реактрое будут использованы специальные материалы, в состав которых могут входить элементы, производство которых тоже сильно "грязное".

"ТЯ реактор через сутки после остановки имеет радиоактивность примерно в 50раз ниже чем ядерный реактор такой же мощности, а через 100лет примерно в 1000 раз (из-за отсутствия долгоживущих изотопов)."

Тут следует учитывать, что в будущем вся энергетика будет переведена на термоядерный цикл, следовательно количество отработавших элементов конструкций сильно возрастет. Не приведет ли это к эквивалентному ядерным реакторам количеству радиоактивных отходов? И потом, сотни лет все же придется хранить элементы реактора, что тоже не совсем безопасно.

Я вовсе не против термоядерной энергетики, хочется понимать все преимущества и опасности этой технологии.

Оффлайн Nickolay Stupishin

  • ****
  • Сообщений: 344
  • Благодарностей: 28
    • Сообщения от Nickolay Stupishin
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #26 : 07 Мар 2002 [11:47:32] »
Дейтерий - это стабильное нерадиоактивный изотоп водорода (в ядре помимо протона содержится нейтрон). В океанской воде примерно на 6500 обычных молекул воды содержится одна тяжелая с дейтерием вместо водорода. Т.е. его добыча - это электролиз воды и разделение водорода и дейтерия.
Кстати, из 1 литра обычной морской воды в ТЯР можно получить энергию в 300 раз больше, чем из 1 литра бензина!
Литий наверное из его солей добывают. Подробностей не знаю.
Но главное, что не нужны вагоны с углем, масса топлива в реакторе меньше 0.1грамма.
Сама установка состоит из вакуумной камеры, большого трансформатора и катушек с током для создания магнитного поля. Как-будто ничего "грязного" нет.

Если в отработанных элементах первой стенки будут относительно короткоживущие изотопы, то  со временем они станут нерадиоактивными. Т.е. через некоторое время количество радиоактивных элементов стабилизируется и накопление прекратиться. Ну с этим придется мириться, а к тому времени (речь-то идет о сотнях лет) мы и реакцию D-He3 освоим без нейтронов. А там продукт реакции гелий и протоны, у которых энергию отбирать просто, они ведь имеют заряд. Их энергию прямо можно в электрическую энергию преобразовывать, минуя тепловую. Это очень выгодно и уже точно абсолютно безопасно.

Преимуществ у ТЯ технологии очень много, и безпасность приемлемая и хорошие резервы ее увеличить, только "приручить" этот источник энергии пока полностью не удается.


Оффлайн Stepa

  • *****
  • Сообщений: 1 993
  • Благодарностей: 44
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Stepa
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #27 : 09 Мар 2002 [08:25:52] »
"производство которых тоже сильно "грязное".

Уважаемый Анатолий, как я уже писал, при наличии большого количества дешевой эл.энергии можно все плавить в электропечках, литий электролизом так и добывают из солей. Поэтому чем дальше мы будем делать ТЯРы, тем быстрее  (при нормальной ориентации некоторых людей) мы перестанем жечь уголь на выплавку стали и других материалов.
Но у нас, даже если и построят ТЯР в 2000 лохматом :)
то, думаю, так и будем уголек в топки...
Для ТЯРа с 2-м литиевым бланкетом (в кач. теплоносителя и 2-й слой для воспроизводства трития) поток нейтронов на конструкцию должен быть не очень большим,если лития будет много :)
Чтобы уменьшить поток в e раз, надо ~140 см лития.
Конструкция,вообще, от нейтронов особо не страдает, если использовать нужные материалы, например Al - не активируется ничем (суперматериал).
Использовать что-нибудь типа Al-Mg-Li сплава. Что-то не помню долгоживущего Mg радиоактивного (я не имею ввиду долгоживущие > 1 млн. лет).
Т.е. остается одна проблема - старение крист. решетки сплава от бомбардировки нейтронами. На длине ~26 см вероятность рассеяться,  а следовательно испортить решетку у нейтрона растет в e раз. Надо вспомнить металловедение, а то помню только сплав чего-то с чем-то, который в нейтронном потоке (интенсивном, от реактора), "на глазах" увеличивает объем в 40 (!) раз. Вот из чего не надо ТЯРы делать :)
We must hang together or we all shall hang separately

Оффлайн Анатолий Волчков

  • Почетный участник Астрофорума
  • *****
  • Сообщений: 2 096
  • Благодарностей: 72
    • Сообщения от Анатолий Волчков
    • Система моделирования поля зрения
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #28 : 09 Мар 2002 [10:45:10] »
Спасибо всем за разъяснения!

Насколько я понял, если все делать грамотно, а не "как всегда", можно создать достаточно "чистую" технологию, вред от которой будет гораздо меньше, чем от нынешних технологий добычи энергии.

f01001

  • Гость
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #29 : 25 Мар 2002 [09:12:00] »
 По-моему внедрение ТЯРа будет сопровождаться сопротивлением промышленников, владельцев ТЭС, ГЭС и др(кому охота лишаться огромных прибылей ;D). Даже наверное правительства нефтедобывающих стран будут запрещать постройку таких станций.Возможно даже , что под их давлением будут найдены причины чтобы отложить ТЯР на будущее. :(
Но все равно, я просто уверен, что будущее только за ТЯРом.Если только еще чего не откроют  :)

v_n

  • Гость
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #30 : 26 Мар 2002 [12:01:11] »
   Да в принципе, возможно, что только за ним. Физика более мощных в перспективе выгодных экзотермических процессов не знает. Вы скажете, что физика на масте не стоит? Это конечно, правильно, только вспомните формулу E=mc^2. Больше энергии получено не может быть в принципе, лишь аннигиляция материи и антиматерии дает столько мощности, но аннигиляционный реактор - это ненаучная фантастика. Да и зачем человечеству огромное количество энергии? Мы просто нарушим тепловой баланс Земли. Так что ТЯРы - единственный выход для мировой энергетики. Кстати, токамаки - не единственная конструкция ТЯРов. Вспомните стеллараторы и инерционный синтез.

v_n

  • Гость
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #31 : 26 Мар 2002 [12:10:21] »
http://nauka.relis.ru/cgi/nauka.pl?05+0001+05001010+html

Статья об альтернативном ТЯРе

Оффлайн Анатолий Волчков

  • Почетный участник Астрофорума
  • *****
  • Сообщений: 2 096
  • Благодарностей: 72
    • Сообщения от Анатолий Волчков
    • Система моделирования поля зрения
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #32 : 26 Мар 2002 [12:59:10] »
Для обывателя, коим в данном случае являюсь и я, все очень красиво! Интересно только, почему это не проверялось экспериментально? На подобный эксперимент денег хватило бы, тем более, что сказано про чрезвычайную дешевизну эксперимента.

v_n

  • Гость
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #33 : 26 Мар 2002 [19:00:08] »
   Да я и сам не знаю.  ??? Ксати, эти ТЯРы на ускорителях тоже могут оказаться  на самыми дешевыми - токамаки тоже сначала строили размермом 2 метра. Да и низкая стоимость относительна. Пусть этот опыт стоит 200000 $. Ну откуда ученым, которые опыты из своего кармана оплачивают, такие деньги взять. А в РАН серьезные дяди деньги на токамаки получают, и нечего тут под ногам болтаться со своим решением программы ТЯС. Ну и что, что решили, а бюджетную кормушку никому закрывать не хочется...

  ... Ой, что это я? Как-то меня на поиски правды потянуло. А может, и действительно, не будет этот ТЯР на встречных пучках работать.

anovikov

  • Гость
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #34 : 26 Мар 2002 [21:21:11] »
Если бы они были уверены, что нашли решение, они взяли бы на эти 200k коммерческий кредит и легко отбили бы его потом хотя бы на баннерных кликах - 200k это, в сущности, всего 10млн. кликов - мелочи для сайта чуваков, совершивших открытие века!

anovikov

  • Гость
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #35 : 26 Мар 2002 [21:22:57] »
Да и потом - 200k - это 3 квартиры в москве средней паршивости. Если заложить квартир 5 - а думаю уверенных в успехе участников команды больше - столько набрать можно. Тут уж и без кликов можно будет обойтись, ибо отдавать не так быстро надо.

Оффлайн bibliograf

  • *****
  • Сообщений: 881
  • Благодарностей: 50
    • Сообщения от bibliograf
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #36 : 30 Мар 2002 [07:57:34] »
 В "Science"за 8 марта этого года, том 295 стр. 1868 есть
сообщение группы физиков из Oak-Ridge - им удалось
получить генерацию нейтронов и наблюдать образование
трития при ультразвуковой кавитации в дейтерированном
ацетоне.  Так что тема холодного синтеза снова ожила...

anovikov

  • Гость
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #37 : 30 Мар 2002 [13:48:01] »
Генерацию нейтронов наблюдают уже лет 30. Нужно чтобы их генерировалось больше, чем тратится энергии, а это совсем другой вопрос.

Оффлайн bibliograf

  • *****
  • Сообщений: 881
  • Благодарностей: 50
    • Сообщения от bibliograf
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #38 : 30 Мар 2002 [16:56:47] »
 Вы не поняли. Речь идет о т. н.  "холодном синтезе",кото-
рый 12 лет назад пытались осуществить Понс и Фляйшман
при электролизе тяжелой воды с палладиевыми электро-
дами. Опыты воспроизвести не удалось, и с тех пор эта
тема считается почти "лженаукой". Однако, можно только
догадываться, сколько людей сейчас занимается провер-
кой этих экспериментов, а дейтерированный ацетон, в фир-
мах, торгующих химреактивами, наверное, раскуплен весь..

piter

  • Гость
Re: Термоядерный реактор
« Ответ #39 : 13 Сен 2003 [18:22:22] »
И когда этот холодный синтез будет энергию давать?