Elektrownie termojądrowe

[19grzesiek77]

Cześć . Co sądzicie o tym?
www.geekweek.pl/aktualnosci/15581/dzialajacy-reaktor-fuzyjny-juz-za-4-lata
Jest to realny projekt?

[czlowiek_z_marsa]

19grzesiek77 napisał(a):

> Cześć . Co sądzicie o tym?
> www.geekweek.pl/aktualnosci/15581/dzialajacy-reaktor-fuzyjny-juz-za-4-lata
> Jest to realny projekt?

Na pewno relatywnie szybko się o tym przekonamy, 4 lata to bardzo krótki okres, jak na takie rewolucyjne przedsięwzięcie, jako, że to koncern lotniczy to chyba był pierwotnie projekt jakiegoś silnika do samolotu, o tym by świadczyły, zaawansowanie projektu, moc 100MW i gabaryty przyczepy kempingowej.

Technicznie na pewno jest to możliwe, kiedyś był to problem skali, prototypy takich rektorów były za małe by uzyskać nadwyżkę energii, jest to raczej problem polityczny i braku nakładów niż problem techniki, dlaczego?, w perspektywie kilkudziesięciu lat cały konwencjonalny przemysł energetyczny, pójdzie do lamusa, że o różnych republikach naftowych nie wspomnę i ich świetlane interesy.

Dobrze by było, bo znów niedobrze mi się robi od tego świergolenia o CO2, GW itp., a może i by się dożyło czasów budowy i eksploatacji jakichś normalnych atomowych statków kosmicznych, bo te rakiety na paliwo chemiczne jednoznacznie dowodzą, że technicznie to się w tej dziedzinie, jeszcze starożytność nie skończyła.

[asteroida2]

> Technicznie na pewno jest to możliwe, kiedyś był to problem skali, prototypy ta
> kich rektorów były za małe by uzyskać nadwyżkę energii, jest to raczej problem
> polityczny i braku nakładów niż problem techniki, dlaczego?

A jak już uzyskasz nadwyżkę energii to co dalej?

Nad głową świeci ci reaktor termojądrowy który cały czas produkuje całkiem sporą nadwyżkę energii i wysyła ci ją stałym strumieniem za darmo, a i tak zamienienie jej w elektryczność wciąż jest drogie.

> Dobrze by było, bo znów niedobrze mi się robi od tego świergolenia o CO2, GW itp.

No tak. Wszyscy liczymy na elektrownie fuzyjne głównie dlatego, że dzięki nim przestanie ci się robić niedobrze.

[czlowiek_z_marsa]

asteroida2 napisał:

> > Technicznie na pewno jest to możliwe, kiedyś był to problem skali, protot
> ypy ta
> > kich rektorów były za małe by uzyskać nadwyżkę energii, jest to raczej pr
> oblem
> > polityczny i braku nakładów niż problem techniki, dlaczego?
>
> A jak już uzyskasz nadwyżkę energii to co dalej?

Ja bym użył czegoś z inwentarza MHD, ale na szczęście nie jest to moje zmartwienie. Tu jest taka ciekawa informacja, że nie robią tego typu publicznych imprez jak nie uważają, że mają duże szanse na sukces.

"Public reactions describe the announcement of their activities on nuclear fusion remarkable, because Lockheed Martin doesn't usually make public announcements about Skunkwork projects unless they have a high degree of confidence in their chances of success."


www.fusenet.eu/node/400
>
> Nad głową świeci ci reaktor termojądrowy który cały czas produkuje całkiem spor
> ą nadwyżkę energii i wysyła ci ją stałym strumieniem za darmo, a i tak zamienie
> nie jej w elektryczność wciąż jest drogie.
>

Nie jestem miłośnikiem wiatraków czy paneli słonecznych, choćby dla tego, że trudno się na nich by latało w kosmos.

> > Dobrze by było, bo znów niedobrze mi się robi od tego świergolenia o CO2,
> GW itp.
>
> No tak. Wszyscy liczymy na elektrownie fuzyjne głównie dlatego, że dzięki nim p
> rzestanie ci się robić niedobrze.

Ale to by był niesłychanie pożądany choć, tylko uboczny skutek reakcji termojądrowej, no jestem egocentrykiem jak każdy.

[asteroida2]

> > Nad głową świeci ci reaktor termojądrowy który cały czas produkuje całkiem sporą
> > nadwyżkę energii i wysyła ci ją stałym strumieniem za darmo, a i tak zamienie
> > nie jej w elektryczność wciąż jest drogie.
>
> Nie jestem miłośnikiem wiatraków czy paneli słonecznych, choćby dla tego, że trudno
> się na nich by latało w kosmos.

Tu się zgodzę, jeśli masz na myśli wydostawanie się z powierzchni planet. Ale jak już jesteś w kosmosie to energia słoneczna jest bardzo wygodna - szczególnie jeśli chcesz latać długo i nie martwić się o paliwo.

[19grzesiek77]

asteroida2 napisał:

> > > Nad głową świeci ci reaktor termojądrowy który cały czas produkuje
> całkiem sporą
> > > nadwyżkę energii i wysyła ci ją stałym strumieniem za darmo, a i ta
> k zamienie
> > > nie jej w elektryczność wciąż jest drogie.
> >
> > Nie jestem miłośnikiem wiatraków czy paneli słonecznych, choćby dla tego,
> że trudno
> > się na nich by latało w kosmos.
>
> Tu się zgodzę, jeśli masz na myśli wydostawanie się z powierzchni planet. Ale j
> ak już jesteś w kosmosie to energia słoneczna jest bardzo wygodna - szczególnie
> jeśli chcesz latać długo i nie martwić się o paliwo.

Ja już widze oczami wyobraźni tak 100 megawatowyi reaktor wielkości kempingu(ciekawe ile mają ważyć?) jako źródło energii dla silników jonowych czy Vasimr. Ciekawe o ile by się udało skrócic czas lotu na Marsa?

[asteroida2]

> Ja już widze oczami wyobraźni tak 100 megawatowyi reaktor wielkości kempingu
> (ciekawe ile mają ważyć?) jako źródło energii dla silników jonowych czy Vasimr.

Energia z fuzji D-T, którą tutaj chcą wykorzystać, w 80% uwalnia się w postaci wysokoenergetycznych neutronów. Więc potrzeba dosyć dużej masy która te neutrony zatrzyma. A jak je zatrzyma, to przerobi je na energię cieplną, która potem dopiero musi zostać jakoś wykorzystana. 100 MW to energia wystarczająca na odparowanie 50 litrów wody na sekundę. Więc sam reaktor może być nawet niewielki, ale cała instalacja wyłapująca tę energię będzie dosyć spora.

W próżni nie ma łatwego sposobu na pozbycie się energii cieplnej. Pojazd kosmiczny o takim napędzie musiałby mieć gigantyczne radiatory żeby utrzymać stałą temperaturę.

Żeby myśleć o wykorzystaniu fuzji jądrowej do napędzania statków kosmicznych trzeba opanować aneutronową fuzję - a ta jest jeszcze trudniejsza do wywołania.
en.wikipedia.org/wiki/Aneutronic_fusion

[czlowiek_z_marsa]

asteroida2 napisał:


>
> Energia z fuzji D-T, którą tutaj chcą wykorzystać, w 80% uwalnia się w postaci
> wysokoenergetycznych neutronów. Więc potrzeba dosyć dużej masy która te neutron
> y zatrzyma.

Piszą nawet, że to mógł być pierwotnie projekt do zasilania jakiegoś lasera bojowego w samolocie, bezstopniowo uzyskać energię z plazmy można w silniku MHD, to na pewno jest bardziej technologicznie zaawansowane niż nam się wydaje.
Gdyby to był jakiś kocioł do podgrzewania wody, to skąd taki projekt w firmie koncernie militarnym lotniczo-zbrojeniowym, chociaż skąd tryt, może i chłodzenie ciężką wodą jakoś w to wbudowali.
To też jest zapowiedź przeniesienia wyścigu zbrojeń na wyższy poziom, Chińczycy i Rosjanie pewnie po tym rzucą w takie projekty miliardy. No nic zobaczymy jak wiadomo wojny czy ich groźby są motorem postępu technicznego.

[asteroida2]

> Piszą nawet, że to mógł być pierwotnie projekt do zasilania jakiegoś lasera
> bojowego w samolocie, bezstopniowo uzyskać energię z plazmy można w silniku MHD

Napiszę jeszcze raz: 80% energii uwalnia się w postaci wysokoenergetycznych neutronów.

Neutrony są cząstkami nie posiadającymi ładunku i w związku z tym nie oddziałują one magnetycznie. Z silnikiem MHD nie mają zupełnie nic wspólnego. To nie jest tak że możesz połączyć dowolne dwa mądrze brzmiace hasła jak "reaktor termojądrowy" i "silnik MHD" i zawsze wyjdzie ci z tego coś sensownego. Laicy na to może się nabiorą, ale nikt orientujący się w fizyce już nie.

> No nic zobaczymy jak wiadomo wojny czy ich groźby są motorem postępu technicznego.

Skąd to niby wiadomo? Przez całe średniowiecze wojny były prawie bez przerwy, a postęp techniczny już nie za bardzo.

[czlowiek_z_marsa]

asteroida2 napisał:

> > Piszą nawet, że to mógł być pierwotnie projekt do zasilania jakiegoś lase
> ra
> > bojowego w samolocie, bezstopniowo uzyskać energię z plazmy można w silni
> ku MHD
>
> Napiszę jeszcze raz: 80% energii uwalnia się w postaci wysokoenergetycznych neu
> tronów.
>
> Neutrony są cząstkami nie posiadającymi ładunku i w związku z tym nie oddziałuj
> ą one magnetycznie. Z silnikiem MHD nie mają zupełnie nic wspólnego. To nie jes
> t tak że możesz połączyć dowolne dwa mądrze brzmiace hasła jak "reaktor termoją
> drowy" i "silnik MHD" i zawsze wyjdzie ci z tego coś sensownego. Laicy na to mo
> że się nabiorą, ale nikt orientujący się w fizyce już nie.

Masz rację jestem tylko oczytany, energia neutronów może być wliczona w straty, a sprawność reaktora będzie 80% niższa, nie wiem dlaczego zakładasz, że musi być w całości wykorzystana, poza tym ile trzeba reakcji fuzji D-T na sekundę, i ile jest tych neutronów do wyłapania, czyli ile trzeba np. ciężkiej wody by je wyłapać, skąd do procesu tryt.

Zresztą sam policzyłeś zakładam, że dobrze 50 litrów wody wyparuje na sekundę, a do tego wystarczy 100C, silnik w zwykłym samochodzie pali 10 litrów paliwa na godzinę, zużywa do tego równoważnik 20 kg (litrów skroplonego) tlenu, czyli wytworzy 30 litrów H2O i CO2, tylko one te gazy mają temperaturę 1800C.

Czyli 30*18/3600s = odparowuje 0,15 litra/s, czyli to robi zwykły silnik 1,5 litra, turbina może być cięższa ok. 700 razy cięższa od zwykłego silnika 100kg, czyli masa 70 ton, turbiny są lżejsze od zwykłych silników. Czyli może masz rację to będzie i kocioł, ale to nie musi być dużo większe od samego reaktora.


> > No nic zobaczymy jak wiadomo wojny czy ich groźby są motorem postępu tech
> nicznego.
>
> Skąd to niby wiadomo? Przez całe średniowiecze wojny były prawie bez przerwy, a
> postęp techniczny już nie za bardzo.

U nas w średniowieczu może i nie za bardzo bo długo dostawaliśmy, baty od Arabów, Turków i Mongołów.

[czlowiek_z_marsa]

> ile jest tych neutronów do wyłapania, czyli ile trzeba np. ciężkiej wody by je
> wyłapać, skąd do procesu tryt.

Z tej reakcji wygląda, że cały strumień neutronów musi być wyłapany, i zamieniony w tryt, by mieć ten tryt (paliwo) do samej reakcji, bo to jest jeden neutron na jeden atom trytu. Może stąd ten ich "beta 1". Czyli co to znaczy panowie fizycy...

[czlowiek_z_marsa]

Nie ma chyba w Polsce, za dużo fizyków jądrowych, co oczywiste bo nie ma EA. Dawno o tym nie czytałem, warto było nieco odświeżyć pamięć i coś nowego zawsze wpadnie. Ten ITER przy tym wydaje się być faraońskim pomysłem, jeśli chodzi o czas realizacji i koszta. Trochę widać, w tym projekcie wyobraźnię, twórców silników odrzutowych.

W tym youtube w/w mówi się o tym, że tryt będzie pozyskiwany z litu, ale to nie zmienia postaci rzeczy. Lit to też jeden atom, też potrzebuje jednego neutronu, do produkcji jednego atomu trytu. Trytu nie ma w stanie wolnym, jest odpadem w elektrowniach atomowych, jakieś amerykańskie zasoby trytu to 150kg tego gazu.

Taki 100MW reaktor licząc, że to energii 6 000 000 razy więcej niż w ropie, potrzebuje tego trytu, z pobieżnych amatorskich szacunków z kilka-kilkanaście kg trytu na rok, bez powielania, byłoby to bardzo wąskie gardło projektu.

www.the-weinberg-foundation.org/2013/04/30/the-nearness-of-fusion-the-materials-and-coolant-challenges-facing-one-fusion-company-mirror-fission/
Helion is also considering using lithium as the blanket coolant. Lithium is a common choice in fusion designs because it reacts with the neutrons to make tritium. Of the two hydrogen istopes commonly used in fusion – deuterium and tritium – tritium is the more difficult to obtain (deuterium is found commonly in seawater), so a process that replenishes tritium via interaction with lithium is a popular design among fusion engineers.

Tu kiedyś wyjaśniano tę sprawę, energię z neutronów też można uzyskać, bo się je zwalnia, ideałem byłoby zwalnianie w plazmie, i te wolne też są chyba wyłapywane w produkcji izotopu, ale cenniejsze są dla produkcji trytu, bo inaczej proces się zatrzyma. Ciekawe czym ten "cylinder" będą chłodzić, niby dobrym moderatorem neutronów jest ciekły deuter.

forum.gazeta.pl/forum/w,32,23485438,24858814,Wyjasniam_jak_jest_z_ta_zamiana_litu_w_tryt.html
ta "beta 1" to raczej to

en.wikipedia.org/wiki/Beta_(plasma_physics)#Troyon_beta_limit
Mówiąc szczerze takie projekty się kiedyś w literaturze wszelakiej pojawiały, trudno powiedzieć, czy to będzie jakiś proces ciągły syntezy czy będą to jakiś impulsy (mikro wybuchy), mówi się tam o stabilności MHD, przy prawie tym "beta 1", i to chyba jako jednego z trzech głównych filarów ewentualnego sukcesu tego projektu, wydaje się, że plazmę najlepiej wykorzystać w silniku MHD, podgrzewanie nią czegokolwiek, to wożenie drzewa do lasu.


Zamiana energii następuje poprzez zamianę energii cieplnej na energię kinetyczną plazmy, a ta na energię elektryczną.

pl.wikipedia.org/wiki/Generator_magnetohydrodynamiczny

[stefan4]

asteroida2:
> 100 MW to energia wystarczająca na odparowanie 50 litrów wody na sekundę.

100 MW to moc wystarczająca na odparowanie 50 litrów wody na sekundę.

- Stefan

[jack79]

stooq.pl/q/?s=lmt.us&c=5y&t=c&a=ln&b=1
rynek twierdzi że to to się uda
nadchodzi nowa era dobrobytu?

[asteroida2]

Problem z reaktorami fuzyjnymi jest zawsze taki sam: na papierze wyglądają o wiele lepiej niż w rzeczywistości.

Od początku prac nad fuzją wydawało się że właściwie już wiemy jak to zrobić, tylko rozwiążemy niewielkie problemy techniczne i będzie działało. I tak już się to ciągnie 50 lat. Z grubsza bierze się to stąd, że fuzja wymaga wysokoenergetycznych naładowanych cząstek. A takie cząstki wytwarzają silne pola magnetyczne, które z kolei wpływają na zachowanie innych naładowanych cząstek - co powoduje że cząstki kolektywnie zachowują się w sposób bardzo niestabilny. I nie wiadomo, czy w ogóle jest możliwe zbudowanie pojemnika, z którego by plazma nie uciekała. Do myślenia daje fakt, że nawet Słońce nie jest takim pojemnikiem: mimo jego gigantycznej grawitacji, plazma z niego ciągle ucieka w dużych ilościach, o w taki sposób:

pl.wikipedia.org/wiki/Plik:Tormenta_solar.jpg
Ale kto wie? W ostatnich czasach całkiem sporo się dzieje w tej dziedzinie. Lepsze komputery, lepsze materiały i mocniejsza motywacja sprawia że pojawiają się nowe projekty.

1. Departament Energii USA zainwestował 7 milionów $ w Helion energy:
www.the-weinberg-foundation.org/2013/04/30/the-nearness-of-fusion-the-materials-and-coolant-challenges-facing-one-fusion-company-mirror-fission/
2. Rosjanie inwestują w projekt Tri-Alpha Energy
www.forbes.com/sites/michaelkanellos/2013/03/11/hollywood-silicon-valley-and-russia-join-forces-on-nuclear-fusion/
3. General Fusion zebrał ponad 40 milionów $ na swój projekt:
nextbigfuture.com/2013/05/general-fusion-on-track-for.html
4. Lawrenceville Plasma Physics zbiera pieniądze na Dense Plasma Focus
nextbigfuture.com/2012/08/lawrenceville-plasma-physics-raising.html
A więc Lockheed Martin nie jest jedyny. Są szanse że komuś coś w końcu się uda.