Управляемый термоядерный синтез

[vlad7308]

Филипок пишет:
А какой- либо величины положительного потенциала на кожухе реактора также будет недостаточно против огромной энергии отталкивания ядер?

внутри шара (и любой другой замкнутой поверхности) невозможно создать статическое электрическое поле, манипулируя зарядом на этой поверхности.
школьный курс - силовые линии статического электрического поля либо уходят на бесконечность, либо заканчиваются на противоположном заряде.
институтский курс (Максвелл) - ротор E равен нулю, дивергенция Е равна заряду

[Филипок]

vlad7308 пишет: 
внутри шара (и любой другой замкнутой поверхности) невозможно создать статическое электрическое поле, манипулируя зарядом на этой поверхности.
школьный курс - силовые линии статического электрического поля либо уходят на бесконечность, либо заканчиваются на противоположном заряде.
институтский курс (Максвелл) - ротор E равен нулю, дивергенция Е равна заряду

Вот, спасибо, напомнили ...

[vlad7308]

Филипок, погуглите "фьюзор"

[Филипок]

Да, было бы странно, что такое простое инженерное решение, как фузор фарнсуорта — хирша осталось без внимания. Как раз то, о чем я спрашивал. Исследования прошли ещё в 50 - 60-х, но параметры оказались низкими.

[pkl]

Новости от китайских товарищей:
Китайский экспериментальный токамак EAST установил новый рекорд - 101.2 секунды стабильной работы

Китайский экспериментальный реактор термоядерного синтеза Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) установил новый мировой рекорд, проработав 101.2 секунды в стабильном H-режиме (High-confinement mode, H-mode). Эта установка, созданная учеными из Института физики (Institute of Physical Science) китайской Академии наук, стала первым реактором типа токамак, которому удалось преодолеть 100-секундный барьер стабильной непрерывной работы.

Молодцы, конечно.

[avgrey]

Филипок пишет:
Да, было бы странно, что такое простое инженерное решение, как фузор фарнсуорта — хирша осталось без внимания. Как раз то, о чем я спрашивал.

- не надо путать "вы спрашивали" и "вы имели ввиду, когда писали свой вопрос, но так и не отразили в тексте вопроса". Ибо спрашивали вы про совершенно другое. True story, "у нас все ходы записаны". )

 Фьюзор же на полку "школьных опытов" был поставлен совершенно заслужено - вещь, в энергетическом УТС совершенно бесполезная, даже теоретически.

[opinion]

pkl пишет:
Вот нашёл такую статью:
Несколько раз прочитал - ничего не понял!    О чём вообще речь, кто-нибудь может объяснить?

Речь об убегающих электронах.

[pkl]

Понятно. Спасибо.

[vlad7308]

avgrey пишет:

Филипок пишет:
Да, было бы странно, что такое простое инженерное решение, как фузор фарнсуорта — хирша осталось без внимания. Как раз то, о чем я спрашивал.

- не надо путать "вы спрашивали" и "вы имели ввиду, когда писали свой вопрос, но так и не отразили в тексте вопроса". Ибо спрашивали вы про совершенно другое. True story, "у нас все ходы записаны". )

это точно

avgrey пишет:
 Фьюзор же на полку "школьных опытов" был поставлен совершенно заслужено - вещь, в энергетическом УТС совершенно бесполезная, даже теоретически.

разве именно "теоретически"?
Теоретически там вроде все ок, а вот практически - сгорает внутренняя сеточка.
Я не прав?

Есть (или уже "был" - непонятно) такой проект - polywell, по главной концепции похожий на фьюзор, но без центрального электрода. Отрицательный заряд в центре создавался электронами с магнитным удержанием.

[Chilik]

pkl пишет:
http://www.dailytechinfo.org/news/9357-upravlenie-svobodnymi-elektronami-put-k-sozdaniyu-effektivnyh-reaktorov-yadernogo-sinteza.html
Несколько раз прочитал - ничего не понял!    О чём вообще речь, кто-нибудь может объяснить?

Тоже прочитал и ничего не понял.
Поэтому попробую объяснить.
Точнее, так, расскажу про то, что знаю.
Вдруг это оно и есть.

В физике токамаков есть крупная нерешённая проблема под названием "большой срыв" (disruption). Выглядит это так: по некоторым причинам (они известны и их много) плазма вдруг теряет устойчивость. За короткий период времени резко (раз в 10-100) уменьшается электронная температура. Плазма залпом теряет много энергии на стенку. Теперь нужно вспомнить, что проводимость плазмы (классическая) обратно пропорциональна её электронной температуре в степени 3/2. То есть плазма из очень хорошего проводника стала плохим проводником. А по плазме течёт ток. Для ИТЭР это масштаба 15 мегаампер. Этот ток быстро прекратиться не может, индуктивность системы не даёт. Поэтому индуктивность гонит эти самые мегаамперы по плазме, сопротивление уже плохое, значит вспоминаем школьный закон Ома - возникает соответствующее электрическое поле. Большое. Большое - это значит, что электроны в этом поле ускоряются, а затормозиться "стандартным" образом при столкновениях с другими частицами плазмы не успевают. Поэтому (плазма-то  - бублик) электроны всё время ускоряются в этом электрическом поле. В результате почти весь плазменный ток может переключиться в ток электронов, разогнанных до релятивистских энергий. А уже потом, на следующей стадии большого срыва, все эти мегаамперы релятивистских электронов попадают в какое-то место на стенке. Большое локальное энерговыделение и мощнейший импульс жёсткого рентгена.

Это только часть проблем со срывом, там на самом деле тот факт, что при этом в реакторе гибнет плазма, является досадной мелочью, не заслуживающей внимания. Более серьёзное - это разрушение внутренних элементов конструкции локальным выпадением плазмы, деформации всей механической структуры из-за большой силы, возникающей тогда, когда плазменный ток начинает течь поперёк магнитного поля и этот рентгеновский импульс. По нынешнему пониманию, ИТЭР за всю свою жизнь может перенести всего 1 (прописью: один) полномасштабный срыв. А в среднем по статистике JET доля разрядов со срывами масштаба 10%.

Поэтому все понимают, что ИТЭР со срывами работать не может. Решено, что их не будет. Вот именно так, решено. Бюрократически, бумагой с печатью. А поскольку "в Политбюро же не идиоты сидят" (C), то реально это означает, что много людей занимаются поисками алгоритмов предсказания возможного срыва и выработкой мер противодействия. Признаков приближающегося срыва несколько. А вот меры противодействия сводятся к формуле "максимально безопасным для установки способом погасить разряд". Идея одна - вбросить в камеру достаточно большое количество вещества, чтобы в нём затормозились электроны и не происходило их ускорение до релятивистских энергий. Делать всё надо быстро, характерные скорости ввода вещества в плазму - более 1 км/с. Обсуждается три метода: газовое сопло (massive gas injection), замороженный газ в виде снарядика-льдинки (killer pellet) и недавно появившаяся идея вбрасывать не льдинку целиком, а что-то типа пылежидкостной смеси (shuttered pellet). Чтобы был понятен масштаб явления, типичная killer pellet выглядит как цилиндрик с размером пробки от шампанского.

И таки да, аргон - один из основных кандидатов. Потому что лёгок в обращении, недорог, неактивен химически, имеет много электронов (кушает много тепла на их ионизацию), имеет приличный заряд ядра (эффективно рассеивает плазменные электроны) и легко потом откачивается из камеры. Проблемы с активацией, наверное, есть, но к моменту, когда аргон оказывается в камере, реакция там уже гаснет. Хотя аргон - это один из основных перспективных материалов, которые будут сознательно вводиться в диверторную область для того, чтобы организовать там вблизи Х-точки область плазмы, переизлучающую основную часть теплового потока, летящего из области удержания на диверторные пластины. Он жизнь горячей плазмы слегка портит, не без этого, но зато ресурс машины становится уже приемлемым.

Ну вот, как-то так.
Думаю, что статья - многократные последовательные попытки разных СМИ честно пересказать то, что они совсем не понимают. Что получилось - то получилось.

[Chilik]

vlad7308 пишет:
Нафига делать токамак с бланкетом из урана, если на порядок проще сделать просто урановый реактор? Нет, на три порядка.

Есть такой вопрос.
Ответов несколько на самом деле.
Первый - это безопасный реактор с подкритической активной зоной. Плазма добавляет нейтроны, нужные для замыкания цепи. Конкурент - идея К. Руббиа с использованием ускорителя как нейтронного источника.
Второй - в Д-Т реакции рождаются 14-МэВ нейтроны, а сечения трансмутации многих минорных актинидов резко растут выше 10 МэВ. Добавление плазменной серединки позволяет на бумаге сделать активную зону менее подверженной проблемам при выгорании топлива и изменении его изотопного состава и даже нарисовать систему, которая сама в себе дожигает всю гадость при правильной перестановке ТВЭЛов.
Несомненно, это всё гораздо более сложно. Но даже не в этом главная проблема. Т/я реактор маленьким не получается. А размер активной зоны гигаваттного реактора деления - масштаба 3х3х3 м. Более крупная машина может оказаться и экономически никому не нужной, и иметь слишком большой риск.
Это так, мысли по поводу, я в этом только краем уха какие-то разговоры со специалистами слышу периодически.

[Chilik]

pkl пишет:
... Эта установка, созданная учеными из Института физики (Institute of Physical Science) китайской Академии наук, стала первым реактором типа токамак, которому удалось преодолеть 100-секундный барьер стабильной непрерывной работы.

Рекорд был именно в том, что при этих 100 секундах плазма находилась в состоянии H-mode (режим с улучшенным удержанием), а так-то длительность разряда уже давно часами измеряется (TRIAM-1M).

[Филипок]

avgrey пишет:

Филипок пишет:
Да, было бы странно, что такое простое инженерное решение, как фузор фарнсуорта — хирша осталось без внимания. Как раз то, о чем я спрашивал.

- не надо путать "вы спрашивали" и "вы имели ввиду, когда писали свой вопрос, но так и не отразили в тексте вопроса". Ибо спрашивали вы про совершенно другое. True story, "у нас все ходы записаны". )

 Фьюзор же на полку "школьных опытов" был поставлен совершенно заслужено - вещь, в энергетическом УТС совершенно бесполезная, даже теоретически.

Вы неадекватно привередливы, (скорее не поняли моего вопроса), я для себя, главное, ответ на свой вопрос получил: электростатическое поле для удержания использовалось? - Использовалось. Чистый поток ионов присутствовал? - Присутствовал. Который, по идее должен был контролироваться внешним магнитным полем удержания. И то, что были получены низкие параметры - это тоже ясный ответ.

 Какая щепетильность, впредь надо быть более заботливым о ваших тонких нервах ...

[Филипок]

А за разъяснения - спасибо

[avgrey]

Филипок пишет:
Вы неадекватно привередливы, <...>(прочие непотребства в том же духе)
<...>
 Какая щепетильность, впредь надо быть более заботливым о ваших тонких нервах ...

- обожемой. При чем тут ваши оправдания и ваш ad hominem'ы, вы _натурально_ о другом спросили. То, что для вас это одно и тоже, говорит лишь о вашей безграмотности. У других именно вашей безграмотности (и вы ее снова демонстрируете в вашем описании фьюзора) нет, ибо "все грамотности похожи одна на другую, все безграмотности - безграмотны по-своему" (перефразируя известный железнодорожный роман). Что вам хотелось "на самом деле" (и вообще, даже заподозрить что было еще другое "это самое дело", в этом-то и проблема) можно было лишь случайно. Баба Ванга принимает в другом салоне, извините. А сейчас неплохо бы и от вас извинений за вот это все вами вышенаписанное вами про меня, услышать.

[opinion]

Chilik пишет:

pkl пишет:
 http://www.dailytechinfo.org/news/9357-upravlenie-svobodnymi-elektronami-put-k-sozdaniyu-effektivnyh-reaktorov-yadernogo-sinteza.html
Несколько раз прочитал - ничего не понял!    О чём вообще речь, кто-нибудь может объяснить?

Тоже прочитал и ничего не понял.
Поэтому попробую объяснить.  
Точнее, так, расскажу про то, что знаю.
Вдруг это оно и есть.

Ну, там есть ссылка на статью, которую они переводили, а в ней - на статью в Physical Review Letters. Только нужна подписка.

[pkl]

Chilik пишет:

pkl пишет:
... Эта установка, созданная учеными из Института физики (Institute of Physical Science) китайской Академии наук, стала первым реактором типа токамак, которому удалось преодолеть 100-секундный барьер стабильной непрерывной работы.

Рекорд был именно в том, что при этих 100 секундах плазма находилась в состоянии H-mode (режим с улучшенным удержанием), а так-то длительность разряда уже давно часами измеряется (TRIAM-1M).

Ну да, в статье об этом и пишут.

[Сергей]

Нужна новая тема типа :
"Низкоэнергетические ядерные реакции ( LENR ) и холодный синтез". Это направление было объявлено в 1998 г. комиссией по лженауке РАН РФ лженаукой с соответствующими последствиями, чтобы убрать конкурентов УТС на бюджетные деньги. Однако теперь в связи с успехами данного направления за бугром, отношение к данной теме изменилось (видимо кому то в РАН прочистили мозги через ж..), появились публикации, реанимируются экспериментальные установки и т.д. В США требуют развернуть программу типа Аполлон... В Росатоме проверяют экспериментально ранее проведенные успешные экспериментальные работы в области БИОЛОГИЧЕСКИХ ТРАНСМУТАЦИЙ, для использования в области дезактивации радиоактивных отходов. Подтверждено преобразование радиоактивного цезия 137 в стабильный барий и это только начало проверки.

[vlad7308]

Сергей пишет:
Нужна новая тема типа :
 "Низкоэнергетические ядерные реакции ( LENR ) и холодный синтез" . Это направление было объявлено в 1998 г. комиссией по лженауке РАН РФ лженаукой с соответствующими последствиями, чтобы убрать конкурентов УТС на бюджетные деньги. Однако теперь в связи с успехами данного направления за бугром, отношение к данной теме изменилось (видимо кому то в РАН прочистили мозги через ж..), появились публикации, реанимируются экспериментальные установки и т.д. В США требуют развернуть программу типа Аполлон... В Росатоме проверяют экспериментально ранее проведенные успешные экспериментальные работы в области БИОЛОГИЧЕСКИХ ТРАНСМУТАЦИЙ, для использования в области дезактивации радиоактивных отходов. Подтверждено преобразование радиоактивного цезия 137 в стабильный барий и это только начало проверки.

Тема про ХуЯС (холодный ядерный синтез ) есть, и не одна

[Chilik]

opinion пишет:
Ну, там есть ссылка на статью, которую они переводили, а в ней - на статью в Physical Review Letters . Только нужна подписка.

Бегло посмотрел.
На первый взгляд это занятие из серии тех, которыми занимается кот, когда ему делать нечего (ничего личного, просто известно, что электрические поля в плазме токамаков определяются в том числе турбулентностью, которая из первых принципов не считается, а на ответ в данной конкретной задаче влиять должна сильно).
Считали торможение электронов в частично ионизированной плазме с примесями. Разными способами. Наверное, это кому-нибудь пригодится. И таки да, в числе потенциальных потребителей токамаки упоминаются в контексте большого срыва, хотя сама по себе работа чисто теоретическая.
Чтобы не быть совсем голословным, цитата оттуда:

Conclusions.
—
In this Letter, we give convenient analytical expressions for the effect of reduced screening on
the collisional deflection and slowing-down frequencies, derived fr om first principles. The model is formally correct where the Born approximation is valid (v=c≫ Zα), but is applicable for all electron energies due to a matching to the completely screened low-energy limit. For the first time, we investigate the electron dynamics using kinetic simulations, and find that the reduced-screening effect of bound electrons has a large impact on the distribution function of runaway electrons. The enhancement of both collisional drag and pitch-angle scattering lead to significant energy
loss, the latter due to the increased synchrotron radiation. We provide a formula for the effective critical field — the threshold for runaway generation — which can be used to predict the runaway-current decay time in tokamaks. Our results indicate that runaway beams will be strongly damped even in the presence of weakly ionized impurities, in agreement with experiments [10]. Given the impact of collisions with screened nuclei on the dynamics of runaway electrons, the effects detailed here should be considered in all situations wh ere fast electrons interact with partially ionized impurities, e.g., lightning discharges, tokamak disruptions, and laser-plasma interaction.