Управляемый термоядерный синтез

[Dulevo]

fusion-scientific-breakthroughts-helion-62221-converted.pdf (helionenergy.com)

Helion Energy достигли температуры термоядерного топлива 100 миллионов градусов по Цельсию.

Их 6-ой прототип термоядерного генератора проработал 16-месяцев.

Судя по всему все проблемы ими уже решены и в следующей установке они достигнут break-even а может быть и положительного выхода энергии.

Лет через 5 будет демо-электростанция.

[Space books]

https://news.liga.net/world/news/kitay-zapustit-eksperimentalnyy-torievyy-reaktor-nad-nimi-byutsya-uje-60-let

Китай запустит экспериментальный ториевый реактор. Над ними бьются уже 60 лет
 
В сентябре в китайском городе Увэй (Ганьсу) начнутся испытания LFTR – малогабаритного ядерного реактора на 2 МВт, который не использует воду для охлаждения. Там же к 2030-му планируется ввести в эксплуатацию и первый коммерческий энергоблок, пишет Live Science.

Проекты реакторов на расплавах солей – не новинка: о них известно с 1960-х, а концепция – с 1946 года. Различные экспериментальные конструкции вместо топливных стержней в основном использовали обогащенный уран, растворенный под низким давлением во фторидных солях лития и бериллия.
От подобных разработок отказались из-за повышенной коррозии, а от разработок с торием – из-за его слабой радиоактивности, которая затрудняет развитие и поддержание реакций деления до приемлемых уровней без добавления урана. Как китайские физики решили эти проблемы, неизвестно.
Китайский образец LFTR от Шанхайского института прикладной физики будет работать на тории (Th). Это серебристый радиоактивный металл, названный в честь скандинавского бога грома, который намного дешевле и более распространен, чем уран. Реактор будет в высоту всего 3 м, в ширину/глубину – по 2,5 м. С него планируют "снимать" до 100 МВт: этого достаточно для обеспечения электроэнергией 100 000 человек.

Солевой расплав с температурой от 600°С подается в активную зону, где под бомбардировкой нейтронами атомы тория превращаются в ²³³U. Тот расщепляется, выделяя энергию и еще больше нейтронов, что запускает цепную реакцию. Расплав проходит через вторую камеру, где избыточная энергия "снимается" на солевой теплоноситель и затем преобразуется в электричество.
Такой реактор будет безопаснее "обычных": при контакте с воздухом торий быстро охлаждается и затвердевает, что делает более безопасной аварийную утечку.
Основной побочный продукт ядерной реакции с ²³²Th – ²³³U, который можно "утилизировать" в других реакциях, и ряд других изотопов с периодом полураспада "всего" до 500 лет ("отходы" из классических реакторов – до 10 000 лет). Почитать больше об LFTR (англ.) здесь.

Так как для работы ему не нужна вода-охладитель, такие маломасштабные установки можно размещать в пустынных районах. Китайские власти собираются построить несколько подобных АЭС в малонаселенных местах и равнинах на западе страны, а затем и в союзных странах.
Пекин рассматривает экспорт "ядерной" электроэнергии как ключевую часть программы "Один пояс, один путь". Новые типы реакторов – частью стремлений президента КНР Си Цзиньпина к 2060 году сделать страну углеродно-нейтральной.

[vlad7308]

А при чем тут термояд?

[Space books]

А при чем тут термояд?

Не хочется из за одного сообщения новую тему начинать. Если будет что то еще, тогда открою.

[Alex_II]

Не хочется из за одного сообщения новую тему начинать. Если будет что то еще, тогда открою.

В принципе можно бы сделать тему по малым и экспериментальным реакторам, их сейчас много развелось... И что-то непременно пойдет в серию.

[pkl]

Лучше про ядерную энергетику вообще. Тема может быть полезной.

Возвращаясь же к нашим баранам:

Власти Великобритании дали добро и согласовали детали строительства на территории страны перспективного термоядерного реактора на необычном принципе. Демонстрационная установка будет запущена к 2025 году и должна стать доказательством работы предложенного подхода. Разработкой и строительством реактора будет заниматься канадская компания General Fusion, но вырабатывать энергию на демонстраторе не планируют.

https://3dnews.ru/1046697/demonstrator-kompaktnogo-termoyadernogo-reaktora-v-velikobritanii-postroyat-k-2025-godu

Это те, которые поршнями хотят расплавленный металл сжимать:

Буквально термоядерный двигатель внутреннего сгорания!!! 

[ОАЯ]

https://www.sciencemag.org/news/2021/08/explosive-new-result-laser-powered-fusion-effort-nears-ignition

Ранее в этом году, комбинируя эти улучшения различными способами, команда NIF произвела несколько выстрелов, превышающих 100 кДж, в том числе одну 170 кДж. Этот результат показал, что NIF, наконец, создала «горящую плазму», в которой сами реакции синтеза обеспечивают тепло для большего синтеза - неуправляемая реакция, которая является ключом к получению более высоких выходов. Затем, 8 августа, выстрел произвел замечательные 1,35 МДж. «Это был сюрприз для всех, - говорит Херрманн. «Это совершенно новый режим».

Т.е. всплеск энергии выхода сильно зависит от малой доли вероятности 

[pkl]

Небольшое уточнение:

По предварительным оценкам, а опыт ещё ожидает рецензирование в научном мире, в ходе реакции выделилось 1,3 мегаджоуля энергии. Это примерно 70 % от затраченной на поджиг топлива энергии.

https://3dnews.ru/1047058/amerikantsi-okazalis-v-shage-ot-sozdaniya-iskusstvennogo-solntsa-uchyonie-pochti-dostigli-samopoddergivayushcheysya-termoyadernoy-reaktsii
Q = 0,7. Близко, да. Но это не то, должно быть хотя бы 1,2.

[Бертикъ]

Т.е. всплеск энергии выхода сильно зависит от малой доли вероятности

ИМХО, в этом то вся фигня УТС - шаг влево шаг вправо, и мирный атом становится совсем не мирным...

[vlad7308]

Небольшое уточнение:

По предварительным оценкам, а опыт ещё ожидает рецензирование в научном мире, в ходе реакции выделилось 1,3 мегаджоуля энергии. Это примерно 70 % от затраченной на поджиг топлива энергии.

https://3dnews.ru/1047058/amerikantsi-okazalis-v-shage-ot-sozdaniya-iskusstvennogo-solntsa-uchyonie-pochti-dostigli-samopoddergivayushcheysya-termoyadernoy-reaktsii
Q = 0,7. Близко, да. Но это не то, должно быть хотя бы 1,2.

NIF - это вообще не про тяэс.
Это чисто научный девайс, принципиально. Так что неважно какой там у него Q

[pkl]

Небольшое уточнение:

По предварительным оценкам, а опыт ещё ожидает рецензирование в научном мире, в ходе реакции выделилось 1,3 мегаджоуля энергии. Это примерно 70 % от затраченной на поджиг топлива энергии.

https://3dnews.ru/1047058/amerikantsi-okazalis-v-shage-ot-sozdaniya-iskusstvennogo-solntsa-uchyonie-pochti-dostigli-samopoddergivayushcheysya-termoyadernoy-reaktsii
Q = 0,7. Близко, да. Но это не то, должно быть хотя бы 1,2.

NIF - это вообще не про тяэс.
Это чисто научный девайс, принципиально. Так что неважно какой там у него Q

И что? ИТЭР тоже чисто научная установка. При этом, надеюсь, про идею лазерного термоядерного синтеза Вам известно? 0,7 - это очень интересно. Это близко.

«Новая гребенчатая антенна бегущей волны в паре с микроволновым источником мощностью 1 МВт частотой 476 МГц и линиями передачи позволяет физикам вводить очень мощные "геликоновые" радиоволны в плазму DIII-D. Эта система управляет важным процессом в плазме, который позволяет реакциям термоядерного синтеза протекать намного более эффективно. Подобные повышения эффективности имеют решающее значение для разработки экономичных термоядерных электростанций», — сообщается в пресс-релизе General Atomics.

https://3dnews.ru/1047536/v-ssha-ispitayut-sistemu-povisheniya-effektivnosti-plazmi-eto-sdelaet-termoyadernie-reaktori-proshche

[vlad7308]

Известно.
Общий дизайн NIF не является прообразом тяэс ни в каком смысле. Его смысл и цель не в этом.

ИТЭР тоже чисто научная установка

дизайн ИТЭР является возможным прообразом тяэс. NIF - нет.

[opinion]

Известно.
Общий дизайн NIF не является прообразом тяэс ни в каком смысле. Его смысл и цель не в этом.

ИТЭР тоже чисто научная установка

дизайн ИТЭР является возможным прообразом тяэс. NIF - нет.

Это когда-то раньше так планировали. Сейчас уже нет. Прообразом ТЯЭС должен стать DEMO.

[pkl]

Вот. Я потому и спрашиваю, что, если добиться на NIF или нашей установке в Сарове, забыл как называется, положительного выхода энергии... блин, да это же импульсный ТЯРД получается! Вся Солнечная система  - у наших ног!

[vlad7308]

Известно.
Общий дизайн NIF не является прообразом тяэс ни в каком смысле. Его смысл и цель не в этом.

ИТЭР тоже чисто научная установка

дизайн ИТЭР является возможным прообразом тяэс. NIF - нет.

Это когда-то раньше так планировали. Сейчас уже нет. Прообразом ТЯЭС должен стать DEMO.

демо - это дальнейшее развитие того же концептуального дизайна (а именно - токамак).
С НИФ так не выйдет, да и не планируется вроде.

[vlad7308]

Вот. Я потому и спрашиваю, что, если добиться на NIF или нашей установке в Сарове, забыл как называется, положительного выхода энергии... блин, да это же импульсный ТЯРД получается! Вся Солнечная система  - у наших ног!

"но есть один нюанс" (с) Василий Иванович

[Павел73]

Вот. Я потому и спрашиваю, что, если добиться на NIF или нашей установке в Сарове, забыл как называется, положительного выхода энергии... блин, да это же импульсный ТЯРД получается! Вся Солнечная система  - у наших ног!

УФЛ-2М. И не только Солнечная система. Импульсный ТЯРД делает принципиально возможными и межзвездные полёты. По крайней мере для автоматических зондов.

[Chilik]

Небольшое уточнение:

По предварительным оценкам, а опыт ещё ожидает рецензирование в научном мире, в ходе реакции выделилось 1,3 мегаджоуля энергии. Это примерно 70 % от затраченной на поджиг топлива энергии.

https://3dnews.ru/1047058/amerikantsi-okazalis-v-shage-ot-sozdaniya-iskusstvennogo-solntsa-uchyonie-pochti-dostigli-samopoddergivayushcheysya-termoyadernoy-reaktsii
Q = 0,7. Близко, да. Но это не то, должно быть хотя бы 1,2.

Там более смешная вещь на самом деле.
Само по себе достижение замечательное, и похоже на то, что она наконец-то (после 10 лет кувырканий) наконец начали понимать, каким образом получать из этой уникальной установки результаты, которые хотя бы издали похожи на обещщанное.
Но тут есть ещё вот какая история. У магнитного и инерциального термояда заметно отличаются понятия о том, какая величина Q должна быть у реактора.
Для токамаков у ИТЭР проектное значение Q = 10. У реактора должно быть 30-50 для хорошей экономики.
А у лазерных систем в ходу немного другой параметр - коэффициент усиления мишени. Он по оценке должен быть от 100 (это если оптимист ещё и напьётся) до 500 у пессимистов. Потому что КПД лазера невелик, менее 10% для систем на неодимовом стекле с ламповой накачкой. А светодиодной накачки на такие джоули пока нет. Поэтому в лазерном излучении действительно 2 МДж до мишени довели, но в сам лазер было вложено многократно больше, и реактор надо считать по энергии "от розетки".
Но для господ полковников такой результат - это гениальный симулятор воздействия основных поражающих факторов на всяческие их штучки, они должны быть удовлетворены.

[Bizonich]

Новости по российскому проекту УЛФ-2М.Мощность импульса 2,8 МДж, раза в полтора больше чем у NIF. Даже не слышал ранее об этом проекте.

[NightFlight]

Мощность импульса 2,8 МДж, раза в полтора больше чем у NIF.

Но в мечтах об отдаленном будущем супротив уже реально достигнутого десятилетием назад у NIF. Вобщем будущем то - ух! - всех за пояс заткнем. В настоящем вот только все никак не получается.