Управляемый термоядерный синтез

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Моя НЕПОНИМАЙ хай за медь???
Вполне соглашусь, что запасы меди на Земле ограничены. Допускаю даже, что заменить медь в ТЯ энергетике не чем. НО! Но я не понимаю, почему этой самой меди не хватит на термоядерную энергетику? 
Медь, в отличие от угля, расходным материалом не является. Её задача ток проводить. Или я что проспал и имеется реакция производства электроэнергии за счёт синтеза меди? Или конструкция ТЯ реактора требует тысяч т на производство киловатта энергии и реакторы будут весить миллионы тонн, и состоять исключительно из меди?
Проясните пожалуйста этот момент, на основании чего ТЯ энергетика упрётся в запасы меди на Земле? Сразу говорю, что в этой части вопроса я совершенно безграмотен и любые эпитеты о состоянии моей мозговой деятельности будут соответствовать действительности. Так что на эпитеты не стоит тратить ценное время. Просто жду ответа

[Dulevo]

Кстати. На полном серьезе разбиралась идея получать золото облучая ртуть нейтронами.

>>>Калифорнийская стартап-компания Marathon Fusion предложила совершенно иной подход: использовать радиоактивность нейтронных частиц в термоядерном реакторе для превращения одной формы ртути в другую, называемую ртутью-197.
Затем она распадается на стабильную форму золота: золото-197.


Может и с медью можно провернуть что-то подобное? Будем получать медь из никеля.
.

[vlad7308]

на основании чего ТЯ энергетика упрётся в запасы меди на Земле?

Ничего )

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

на основании чего ТЯ энергетика упрётся в запасы меди на Земле?

Ничего )

Ну, с Вами всё ясно. Но хотелось бы увидеть мнение оппонента...

[algol5720]

на основании чего ТЯ энергетика упрётся в запасы меди на Земле?

Ничего )

Ну, с Вами всё ясно. Но хотелось бы увидеть мнение оппонента...

Ответ очевиден - медь используется в магнитных катушках тероидальных камер.
пкл-ля в переплавку...

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

на основании чего ТЯ энергетика упрётся в запасы меди на Земле?

Ничего )

Ну, с Вами всё ясно. Но хотелось бы увидеть мнение оппонента...

Ответ очевиден - медь используется в магнитных катушках тероидальных камер.
пкл-ля в переплавку...

И???

[pkl]

Фундаментальную и неустранимую проблему УТС я вижу ту же, что и у солнечной и ветряной энергетики - критическая зависимость от редких и очень редких химических элементов.

О боже   

Что, нет?

Нет

А что есть?

Есть то, что никто не знает, как будет выглядеть промышленный УТС.

Можно пойти от обратного и попытаться понять, каким он точно НЕ БУДЕТ. Опираясь на доступные нам данные и законы физики. Очертить, так сказать, границы возможного. Например, уже понятно, что термоядерный двигатель не будет на автомобилях, да и на летательных аппаратах, скорее всего, тоже.

[pkl]

Когда-то давно читал, что после открытия радия и изучения его радиоактивности кто-то из крупных ученых (возможно, сами Кюри) высказали предположение о будущем использовании атомной энергии.
Их сразу засмеяли, типа "да вы с ума сошли, на всей планете есть всего несколько килограмм радия".

Насколько я знаю, радий и не используют. В начале прошлого века были попытки, приведшие к трагическим последствиям /см. "радиевые девушки"/. Что касается ядерной энергии, то перспективы её использования появились только в 1930-е гг., когда был сделан ряд открытий касательно возможности расщепления атомного ядра, цепных ядерных реакций и т.п. Без этих открытий было как с термоядом сейчас. То, что сейчас прогресс явно сдвинулся с мёртвой точки, тоже, видимо, как то связано с рядом достижений в области материаловедения и вычислительной техники.

[pkl]

Это грех, писать сюда всем, кроме Chilik'а и SONY?

Вопрос в том, что и как писать.

Ну да, а так как никогда не угадаешь, то лучше молчать, да?

[pkl]

Моя НЕПОНИМАЙ хай за медь???
Вполне соглашусь, что запасы меди на Земле ограничены. Допускаю даже, что заменить медь в ТЯ энергетике не чем. НО! Но я не понимаю, почему этой самой меди не хватит на термоядерную энергетику?
Медь, в отличие от угля, расходным материалом не является. Её задача ток проводить. Или я что проспал и имеется реакция производства электроэнергии за счёт синтеза меди? Или конструкция ТЯ реактора требует тысяч т на производство киловатта энергии и реакторы будут весить миллионы тонн, и состоять исключительно из меди?
Проясните пожалуйста этот момент, на основании чего ТЯ энергетика упрётся в запасы меди на Земле? Сразу говорю, что в этой части вопроса я совершенно безграмотен и любые эпитеты о состоянии моей мозговой деятельности будут соответствовать действительности. Так что на эпитеты не стоит тратить ценное время. Просто жду ответа

Не переживайте, не буду я награждать Вас эпитетами. Тут дело в чём? Когда говорят о термоядерной энергетики, явно подразумевают выработку электроэнергии. Между тем, основная энергия, которую использует человечество, существует в виде химических веществ - уголь, газ, нефть и продукты её переработки. И у меня такое ощущение, что люди этого не вполне понимают. Допустим газ. Он используется не только на электростанциях и в быту, но и в промышленности для синтеза аммиака и, затем, удобрений, в металлургии, в производстве стекла, в обжиге цемента, как сырьё для химии и т.п. То же самое с углём. Т.е., если мы хотим заменить углеводороды, нам продумать не только электроснабжение, но здорово перестроить все технологические процессы. Т.е. вместо газа использовать, допустим, водород, который получать электролизом. Если нам нужны углеводороды - значит, их надо будет как-то синтезировать из углекислого газа и воды, например. Вот представьте, что у нас не планета Земля, а планета Марс. Всё это означает кратный рост выработки электроэнергии, если не на порядки. Значит, придётся перестраивать ещё и все электросети. И вот тут с медью может возникнуть затык.


Ну и, такой момент, что гелий сейчас добывают из природного газа, причём, как я понимаю, обычного. Можно ли извлекать гелий из сланцевого газа, я не знаю.

[pkl]

Кстати. На полном серьезе разбиралась идея получать золото облучая ртуть нейтронами.

>>>Калифорнийская стартап-компания Marathon Fusion предложила совершенно иной подход: использовать радиоактивность нейтронных частиц в термоядерном реакторе для превращения одной формы ртути в другую, называемую ртутью-197.
Затем она распадается на стабильную форму золота: золото-197.


Может и с медью можно провернуть что-то подобное? Будем получать медь из никеля.

Это можно провернуть с любым химическим элементом, но затраты энергии будут просто чудовищные. Кстати, когда-то на Астрофоруме любили посудачить, что звёзды с аномальным химическим составом /что это такое:

https://habr.com/ru/articles/561208/
https://naked-science.ru/article/sci/evropeyskie-astronomy-izu
https://rg.ru/2024/02/28/zvezda-s-anomalnym-sostavom.html?utm_referrer=https%3A%2F%2Fyandex.ru%2F
можно почитать по этим ссылкам/ есть ни что иное, как видимые следы деятельности сверхцивилизаций, нарабатывающих для себя нужные им химические элементы. По крайней мере, некоторые из них. Так что да, это возможно, но... термоядерный реактор для этого не годится. Тут единственное, что можно помыслить - гигантские ускорители на орбите Меркурия, питаемые столь же гигантскими СКЭС. Чтобы выработка шла в значимых количествах, мощность установок должна быть несколько процентов от энергии звезды.

Если же быть поскромнее, то надо искать процессы, которые бы обходились в основном алюминиевыми сплавами и сталью. Конкретно для УТС надо или гелий заменять водородом, или высокотемпературные сверхпроводники каким-нибудь ниобатом титана или нитридом ниобия.

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Моя НЕПОНИМАЙ хай за медь???
Вполне соглашусь, что запасы меди на Земле ограничены. Допускаю даже, что заменить медь в ТЯ энергетике не чем. НО! Но я не понимаю, почему этой самой меди не хватит на термоядерную энергетику?
Медь, в отличие от угля, расходным материалом не является. Её задача ток проводить. Или я что проспал и имеется реакция производства электроэнергии за счёт синтеза меди? Или конструкция ТЯ реактора требует тысяч т на производство киловатта энергии и реакторы будут весить миллионы тонн, и состоять исключительно из меди?
Проясните пожалуйста этот момент, на основании чего ТЯ энергетика упрётся в запасы меди на Земле? Сразу говорю, что в этой части вопроса я совершенно безграмотен и любые эпитеты о состоянии моей мозговой деятельности будут соответствовать действительности. Так что на эпитеты не стоит тратить ценное время. Просто жду ответа

Не переживайте, не буду я награждать Вас эпитетами. Тут дело в чём? Когда говорят о термоядерной энергетики, явно подразумевают выработку электроэнергии. Между тем, основная энергия, которую использует человечество, существует в виде химических веществ - уголь, газ, нефть и продукты её переработки. И у меня такое ощущение, что люди этого не вполне понимают. Допустим газ. Он используется не только на электростанциях и в быту, но и в промышленности для синтеза аммиака и, затем, удобрений, в металлургии, в производстве стекла, в обжиге цемента, как сырьё для химии и т.п. То же самое с углём. Т.е., если мы хотим заменить углеводороды, нам продумать не только электроснабжение, но здорово перестроить все технологические процессы. Т.е. вместо газа использовать, допустим, водород, который получать электролизом. Если нам нужны углеводороды - значит, их надо будет как-то синтезировать из углекислого газа и воды, например. Вот представьте, что у нас не планета Земля, а планета Марс. Всё это означает кратный рост выработки электроэнергии, если не на порядки. Значит, придётся перестраивать ещё и все электросети. И вот тут с медью может возникнуть затык.


Ну и, такой момент, что гелий сейчас добывают из природного газа, причём, как я понимаю, обычного. Можно ли извлекать гелий из сланцевого газа, я не знаю.

Теперь моя совсем ПЕРЕСТАЛ ПОНИМАЙ! Это ответ а чей вопрос? Я про медь, а мне про уголь на Марсе. Какие перестройки электросетей? Имеющиеся чем не нравятся? Кратный рост выработки... А зачем кратный? Вопрос идёт не о кратном росте, а о замене невосполняемых ресурсов и экологичности. А энергию будут вырабатывать не ради энергии, а сколько нужно. И вот сети для её передачи будут менять постоянно и независимо от того, чем её будут производить, а в зависимости от необходимого количества энергии. А тут надвигаются и сверхпроводящие линии электропередач. Кстати, сейчас работают над сверхпроводниками на керамической основе. Медь конечно нужна, но она не расходный материал, как уголь, нефть и газ. И уж точно не панацея... К тому же кто сказал, что всю энергию надо обязательно по проводам передавать???
Ну и за пояс астероидов я сейчас не поручусь. До него сначала добраться надо, а там поглядим

[Буцетам]

уголь на Марсе

Жечь уголь на Марсе мы станем. Жечь уголь и жечь кислород. Копти, труба! Атмосфера просит CO₂

[pkl]

Моя НЕПОНИМАЙ хай за медь???
Вполне соглашусь, что запасы меди на Земле ограничены. Допускаю даже, что заменить медь в ТЯ энергетике не чем. НО! Но я не понимаю, почему этой самой меди не хватит на термоядерную энергетику?
Медь, в отличие от угля, расходным материалом не является. Её задача ток проводить. Или я что проспал и имеется реакция производства электроэнергии за счёт синтеза меди? Или конструкция ТЯ реактора требует тысяч т на производство киловатта энергии и реакторы будут весить миллионы тонн, и состоять исключительно из меди?
Проясните пожалуйста этот момент, на основании чего ТЯ энергетика упрётся в запасы меди на Земле? Сразу говорю, что в этой части вопроса я совершенно безграмотен и любые эпитеты о состоянии моей мозговой деятельности будут соответствовать действительности. Так что на эпитеты не стоит тратить ценное время. Просто жду ответа

Не переживайте, не буду я награждать Вас эпитетами. Тут дело в чём? Когда говорят о термоядерной энергетики, явно подразумевают выработку электроэнергии. Между тем, основная энергия, которую использует человечество, существует в виде химических веществ - уголь, газ, нефть и продукты её переработки. И у меня такое ощущение, что люди этого не вполне понимают. Допустим газ. Он используется не только на электростанциях и в быту, но и в промышленности для синтеза аммиака и, затем, удобрений, в металлургии, в производстве стекла, в обжиге цемента, как сырьё для химии и т.п. То же самое с углём. Т.е., если мы хотим заменить углеводороды, нам продумать не только электроснабжение, но здорово перестроить все технологические процессы. Т.е. вместо газа использовать, допустим, водород, который получать электролизом. Если нам нужны углеводороды - значит, их надо будет как-то синтезировать из углекислого газа и воды, например. Вот представьте, что у нас не планета Земля, а планета Марс. Всё это означает кратный рост выработки электроэнергии, если не на порядки. Значит, придётся перестраивать ещё и все электросети. И вот тут с медью может возникнуть затык.


Ну и, такой момент, что гелий сейчас добывают из природного газа, причём, как я понимаю, обычного. Можно ли извлекать гелий из сланцевого газа, я не знаю.

Теперь моя совсем ПЕРЕСТАЛ ПОНИМАЙ! Это ответ а чей вопрос? 

На Ваш. Это же видно из цитат.

Я про медь, а мне про уголь на Марсе. Какие перестройки электросетей? Имеющиеся чем не нравятся? 

В настоящее время большая часть энергии, которая в принципе в мире вырабатывается и потребляется, используется в виде химических веществ, точнее, в виде угля, нефти и газа. Вот диаграммы, наглядно это показывающие:


И если мы хотим заменить ископаемое топливо любым другим видом энергии, солнечной ли, или, что более уместно в этой теме, термоядерной, мы должны соответственно нарастить выработку этой энергии в объёмах, достаточных, чтобы заменить тот же уголь. Хотя бы. Вот и получается кратный рост выработки. Но это означает соответствующий рост нагрузки на электросети, такой, на который они не рассчитаны. Все страны, решившие развивать возобновляемую энергетику, под которой, в первую очередь подразумевается солнечная и ветряная, с этим столкнулись. Китаю, странам Евросоюза пришлось здорово вкладываться в развитие электросетей.

Кратный рост выработки... А зачем кратный? 

Рост выработки энергии растёт. И будет расти и дальше: за счёт Китая, Индии, Африки. Месторождения легкодоступных полезных ископаемых исчерпываются и затраты энергии на получение искомого элемента /той же меди/ будут только расти.

Вопрос идёт не о кратном росте, а о замене невосполняемых ресурсов и экологичности. А энергию будут вырабатывать не ради энергии, а сколько нужно. И вот сети для её передачи будут менять постоянно и независимо от того, чем её будут производить, а в зависимости от необходимого количества энергии.

Не сколько нужно, а в зависимости от доступных ресурсов. Это касается всех источников энергии, кроме, быть может, термояда. А её ещё надо передать потребителям. Проблема в том, что все проекты новой энергетики, не важно, на основе энергии Солнца, ветра, атома или УТС, явно подразумевают выработку ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ энергии, на что я сразу обратил внимание. Между тем энергию мы используем не столько в виде электричества, сколько в виде различных видов топлива, которое используется на транспорте, в различных производствах, да и просто для обогрева и приготовления пищи. На что я и обратил внимание. Эта энергия передаётся сейчас, в основном, по трубопроводам. И по железным дорогам, если речь об угле. Так что, если мы хотим заменить энергетику на основе ископаемого топлива электроэнергетикой нам надо строить электросети. Сколько надо строить - видно по графику выше.

А тут надвигаются и сверхпроводящие линии электропередач. Кстати, сейчас работают над сверхпроводниками на керамической основе.

Эта керамика на основе редкоземельных элементов, это не глина и не фарфор.

Медь конечно нужна, но она не расходный материал, как уголь, нефть и газ. И уж точно не панацея... 

100% рециклинга добиться невозможно, какое-то количество меди неизбежно будет теряться. Допустим, медные элементы охлаждения в компьютерах ещё можно как-то вывинчивать, но вот с проводкой сложнее. Медь уже сейчас рециклируется процентов на 60, кажется.

К тому же кто сказал, что всю энергию надо обязательно по проводам передавать???

Так я к тому и веду. Если не по проводам, то как? Тут ещё момент, что многие промышленные процессы сейчас завязаны на использование ископаемого топлива. Например, для производства удобрений используют газ. Для выплавки металлов - коксующийся уголь. Электричество тут мало поможет.

Что до астероидов, то насчёт них надо успокоиться: не будут они значимым источником сырья для будущей цивилизации.

[vlad7308]

Так, для справки. Вне связи с УТС.

1. Магистральные и местные электросети не используют медные провода.
2. Для "выплавки металлов" много чего используется, кроме кокса. Смотря каких металлов, и смотря какой процесс.

И это не имеет никакого практического отношения к УТС. Так же, как и катастрофа бронзового века и астероиды.

[cross-track]

Рост выработки энергии растёт. И будет расти и дальше: за счёт Китая, Индии, Африки. Месторождения легкодоступных полезных ископаемых исчерпываются и затраты энергии на получение искомого элемента /той же меди/ будут только расти.

Не медью единой, считает ИИ:

в воздушных линиях электропередач (ЛЭП) высокого напряжения, которые тянутся между столбами, чаще используют алюминий или алюминий со сталью, а не медь. Медь в ЛЭП используется реже из-за высокой стоимости и веса, в основном в кабелях с высокой проводимостью

[cross-track]

1. Магистральные и местные электросети не используют медные провода.

Опередили!)

[pkl]

уголь на Марсе

Жечь уголь на Марсе мы станем. Жечь уголь и жечь кислород. Копти, труба! Атмосфера просит CO₂

Как организовать промышленное производство, не важно чего, на внеземных колониях - это отдельный и очень интересный вопрос. Т.к. угля на Марсе нет, как нет нефти и газа. Но это лучше в отдельно теме обсудить, благо их у нас немерено:

https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=25626.0
https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=9824.0
https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=18015.0
https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=10330.0
https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=20752.0
https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=15416.0
https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=19643.0
https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=162.0

[Буцетам]

Но это лучше в отдельно теме обсудить, благо их у нас немерено:

Спасибо за подборку! А касаемо термоядерного синтеза, на Марсе есть дейтерий, обогащение водорода по дейтерию в 2 раза выше чем на Земле, вроде как. Это не то чтобы какой-то сильный плюс, но всё же. И ещё нужен литий, не исключаю что на Марсе есть и месторождения лития. Карбонаты-то в наличии, гидротермальные процессы тоже. В этом плане Марс значительно лучше Луны

[pkl]

Так, для справки. Вне связи с УТС.

1. Магистральные и местные электросети не используют медные провода.

Нет, не используют. Но в целом в электроэнергетике её используют во всю и понятно почему:




Соответственно, спрос на неё непрерывно растёт:


И если мы будем строить экономику и вообще хозяйство вокруг ЭЛЕКТРОэнергетики, потребность в меди, мягко говоря НЕ УПАДЁТ. А очень даже взлетит.

2. Для "выплавки металлов" много чего используется, кроме кокса. Смотря каких металлов, и смотря какой процесс.

Да это понятно. Просто я взял самый простой пример. Можно вспомнить про алюминий, там действительно используют электроэнергию. Но, что интересно, никто не строит, допустим, АЭС на месторождении глинозёма, чтобы экспортировать чистый алюминий, все предпочитают строить алюминиевые заводы рядом с ГЭС. Хотя, казалось бы...

И это не имеет никакого практического отношения к УТС. Так же, как и катастрофа бронзового века и астероиды.

vlad7308, знаете, что меня больше всего в Вас расстраивает? Вы явно не умеете строить в голове длинные цепочки причинно-следственных связей и потому упускаете из внимания сложные процессы.


Катастрофа Бронзового века - это, судя по всему, классический мальтузианский кризис: исчерпание определённого ресурса /ресурсов/ + ухудшение климата, ставшее толчком к катастрофе. У нас очень похожая ситуация.