Управляемый термоядерный синтез

[pkl]

vlad7308 пишет:
В общем, Павел, Вы, как всегда, совершенно не о том беспокоитесь  

О том я беспокоюсь: УТС должен заместить углеродную генерацию, иначе смысла в нём нет. А это значит, что термоядерные установки надо будет строить даже не сотнями, а тысячами! Где столько бериллия набрать?

Копаясь в сети про бериллий, неожиданно вспомнил про проект британского звездолёта "Дедал". Так его создатели экран от межзвёздной пыли предлагали делать из бериллия. Масса экрана 50 000 /ПЯТЬДЕСЯТ ТЫСЯЧ/ тонн :!:  :!:  :!:  300 т/год и 50000 т. Проект нереалистичный уже только по этому. Даже если оставить за скобками все остальные проблемы.

[vlad7308]

pkl пишет:

vlad7308 пишет:
В общем, Павел, Вы, как всегда, совершенно не о том беспокоитесь    

О том я беспокоюсь: УТС должен заместить углеродную генерацию, иначе смысла в нём нет. А это значит, что термоядерные установки надо будет строить даже не сотнями, а тысячами! Где столько бериллия набрать?

Не о том
Вы опять пытаетесь линейно предсказать будущее, и опять у вас получается Лондон, покрытый трехметровым слоем навоза.

Что бы Вам посоветовать... А знаете что - почитайте-ка "Черный лебедь" Талеба. Вам, как человеку с гуманитарным ВО, будет в самый раз. Я серьезно.

[Chilik]

pkl пишет:  Где столько бериллия набрать?

Я позволю себе напомнить один известный эпизод из европейской истории. Вроде бы был в "Популярной библиотеке химических элементов". но на отруб не дам.

Король-Солнце Людовик XIV поразил двор неслыханной роскошью на одном из пиров.
Он сам и члены королевской семьи ели столовыми приборами из чистого алюминия.
А всякие там прочие графья и герцоги - как обычно, золотыми. И жгла их души чёрная зависть.

А ведь было-то это - всего ничего назад.
Так что когда бериллий понадобится - он будет.

[pkl]

Откуда???

[Настрел]

Из карьера. При содержании 70г тонна, в карьере 100м глубиной и диаметром километр, будет гдето 30 тысяч тонн берилия.

[Saul]

Сразу после "исторического материализма" попал на строительство МЖК, но нас ,естественно, привлекали и на другие пусковые обьекты - областная детская больница и роддом. Так рентген кабинеты, заранее, по проекту, со всех сторон штукатурились берилиевым "раствором" (на мелкую рабицу). Эх, надо было мешочек скоммуниздить! 
 Исправляю, пардон, бариевым (сульфат бария).

[pkl]

Sellin пишет:
Из карьера. При содержании 70г тонна, в карьере 100м глубиной и диаметром километр, будет гдето 30 тысяч тонн берилия.

Бериллий практически не образует месторождений. Его минералы очень редки. А перебирать тонны пустой породы ради десятков грамм Be энергетически накладно.

И не получится ли так, что на добычу бериллия и остальных редких металлов уйдёт энергии больше, чем будут вырабатывать термоядерные реакторы?

[pkl]

Ученые устранили еще одно препятствие на пути к использованию энергии термоядерного синтеза

[Настрел]

pkl пишет:
Бериллий практически не образует месторождений.

Но это и не значит что он равномерно распределен по шарику. А даже если и так, ну будет 2 тысячи тонн со среднемалого карьера. Вам мало?

pkl пишет:
И не получится ли так, что на добычу бериллия и остальных редких металлов уйдёт энергии больше, чем будут вырабатывать термоядерные реакторы?

А не получится так, что вам посчитают энергоемкость добычи, а вы придумаете еще одно 'а вдруг'?
 
Просто вас слегка переклинило на бериллие. Бывает

[pkl]

Sellin пишет:

pkl пишет:
Бериллий практически не образует месторождений.

Но это и не значит что он равномерно распределен по шарику.

Именно это и значит. Месторождения есть, но их очень мало. При этом Be для первой стенки ИТЭРа надо 10 т:
 http://www.nucon.us/wp-content/uploads/2017/05/Be-2.pdf
Кроме того, защиту первой стенки придётся менять, всё же условия, в которых она работает - жесточайшие.

pkl пишет: 
И не получится ли так, что на добычу бериллия и остальных редких металлов уйдёт энергии больше, чем будут вырабатывать термоядерные реакторы?

А не получится так, что вам посчитают энергоемкость добычи, а вы придумаете еще одно 'а вдруг'?

Просто вас слегка переклинило на бериллие. Бывает 

100% получится!  Потому что на одном бериллии свет клином не сошёлся, те же проблемы с гелием, ванадием, ниобием и оловом. Потому то я в последнее время увлёкся КВС.

Бериллии.

[vlad7308]

Еще один проект - pB11 при помощи петаваттных пикосекундных лазерных импульсов.
https://arxiv.org/abs/1708.09722
https://arxiv.org/abs/1704.07224

К классической идее инерциального лазерного синтеза отношения НЕ имеет - принцип совсем другой.
Лазеры с указанными характеристиками недавно появились - кажется, в прошлом или позапрошлом году читал об успешных экспериментах и работающей установке.

[Chilik]

vlad7308 пишет:
Еще один проект - pB11 при помощи петаваттных пикосекундных лазерных импульсов.
 https://arxiv.org/abs/1708.09722
 https://arxiv.org/abs/1704.07224

К классической идее инерциального лазерного синтеза отношения НЕ имеет - принцип совсем другой.
Лазеры с указанными характеристиками недавно появились - кажется, в прошлом или позапрошлом году читал об успешных экспериментах и работающей установке.

Первую статью посмотрел.
Из команды авторов последний - довольно известный человек.
Чего хотят - непонятно. Точнее, понятно что, но непонятно как. По существу идея сводится к формированию "пучкового" термояда, где в качестве пучка выступает ускоренная лазером часть вещества. А теперь внимание, вопрос. Авторы пишут про неравновесную функцию распределения, но известно, что сечение термоядерной реакции (даже на пике для p-B11) порядков на несколько меньше, чем сечение рассеяния, которое ведет к термализации. Не говорю уже про то, что они забыли про ионизационные потери, а потом ещё влепили магнитное поле в 1000 тесла (хотя перед этим гнобили токамаки за циклотронные потери). Да ещё и вторичные альфа-частицы у них успевают тормозиться и греть плазму (ау, судари, это ситуация как раз из серии "крестик или трусы" - если у вас плазма не термализуется, тогда и хрен там альфа-частицы успеют энергию отдать, там все скорости примерно одного порядка, да и опять же - альфа-частицы отдают свою энергию в тепло, а на первичной лазерной "спичке" много не наиграешь).
Короче, сходу по первому прочтению текст кажется несбалансированным. Авторы спешили опубликовать великое открытие. Подождем журнальной публикации, надеюсь, им приличный рецензент попадётся. 

[pkl]

Т.е. они собираются лазерами разгонять топливо и сталкивать, я правильно понял?

[Chilik]

Ну как-то так.
В принципе подобные вещи товарищи физики с товарищем полковником изучают уже лет 50 как, так что очень много чего известно и чудес не ожидается. Хотя вот авторы говорят о более эффективном способе ускорения плазмы в силу малой длительности импульса. Возможно и так, тут я не специалист от слова "совсем". Хотя пико- и фемтосекундных лазеров сейчас уже много и люди с этими схемами тоже успели поиграть. 

[vlad7308]

pkl пишет:
Т.е. они собираются лазерами разгонять топливо и сталкивать, я правильно понял?

нет.

насколько понял я - запуск реакции идет двумя лазерными импульсами в твердом pB11
первый создает в мишени магнитное поле порядка нескольких тысяч тесла 
второй собственно зажигает реакцию, которая затем само-поддерживается (точнее, лавинообразно нарастает) за счет удержания 2МэВ альфа-частиц (продуктов синтеза) и длится до почти полного выгорания реагентов.

луч в импульсе одинарный - то есть это не обжатие, как в классическом лазерном инерциальном синтезе.
лазеры для первого и второго импульсов - разные.

вот тут есть более популярное изложение
https://www.nextbigfuture.com/2017/12/billion-times-improvement-with-laser-nuclear-fusion-using-avalanche-reaction-effect.html

Вообще на подходы и устройства, основанные на сильно неравновесных процессах в плазме, я смотрю с некоторым осторожным оптимизмом (в смысле достижения УТС). Возможно, что именно в этой области и нужно рыть, а изучена она весьма слабо, потому как моделируется оно очень тяжело, а мониторинг процесса в эксперименте, мягко говоря, затруднен по причине его скоротечности.

[pkl]

Всё понятно, не понятно только, как они собираются возбуждать там магнитное поле.  На картинке - штука типа хольраума, окружённая двумя петлями. Видимо, они и создают магнитное поле? Для этого, как я понимаю, там текут мощные токи, которые генерируются лазером в пластинах, к которым оные петли припаяны. Так? А как это работает? Фотоэффект?

Новости про супермагниты:
MagLab 32 T - магнит со сверхпроводящими обмотками, вырабатывающий рекордное по силе магнитное поле

[Chilik]

pkl пишет:
А как это работает?

Если мощным фемтосекундным лазером куздить по любой железяке, то оттуда летит огромное количество электронов (так называемое кильватерное ускорение по-русски или wakefield acceleration по-супостатски). А летящие электроны - это ток. А ток создаёт магнитное поле. Конкретная конструкция этих проводников наверное по какой-то умной науке оптимизирована.

[vlad7308]

Chilik пишет:
Чего хотят - непонятно. Точнее, понятно что, но непонятно как. По существу идея сводится к формированию "пучкового" термояда, где в качестве пучка выступает ускоренная лазером часть вещества. А теперь внимание, вопрос. Авторы пишут про неравновесную функцию распределения, но известно, что сечение термоядерной реакции (даже на пике для p-B11) порядков на несколько меньше, чем сечение рассеяния, которое ведет к термализации. Не говорю уже про то, что они забыли про ионизационные потери, а потом ещё влепили магнитное поле в 1000 тесла (хотя перед этим гнобили токамаки за циклотронные потери). Да ещё и вторичные альфа-частицы у них успевают тормозиться и греть плазму (ау, судари, это ситуация как раз из серии "крестик или трусы" - если у вас плазма не термализуется, тогда и хрен там альфа-частицы успеют энергию отдать, там все скорости примерно одного порядка, да и опять же - альфа-частицы отдают свою энергию в тепло, а на первичной лазерной "спичке" много не наиграешь).
Короче, сходу по первому прочтению текст кажется несбалансированным. Авторы спешили опубликовать великое открытие. Подождем журнальной публикации, надеюсь, им приличный рецензент попадётся.

Chilik, мне показалось, что Вы пытаетесь рассматривать сильно неравновесный процесс в терминах и с позиций равновесной термодинамики.
В сильно неравновесных процессах нет ни температуры в обычном понимании, ни термализации, в них вообще вся классика применима с трудом и уж точно не в лоб.

В общем, я конечно понятия не имею, правы ли авторы и может ли работать предлагаемый ими подход. (Скорее всего нет, как и сотни других.)
Но конкретно Ваша критика мне кажется небесспорной.

[pkl]

Chilik пишет:
Если мощным фемтосекундным лазером куздить по любой железяке, то оттуда летит огромное количество электронов (так называемое кильватерное ускорение по-русски или wakefield acceleration по-супостатски). А летящие электроны - это ток. А ток создаёт магнитное поле. Конкретная конструкция этих проводников наверное по какой-то умной науке оптимизирована.

Ага, вышибают лазером электроны из кристаллической решётки. Ясно-понятно, спасибо. Но всё это добро испаряется, как хольраум в лазере или "клетка" в Z-машине, при таких энергиях, да? Чувствуется мне, тут засада.

[Chilik]

pkl пишет: 
Ага, вышибают лазером электроны из кристаллической решётки.

Там нет кристаллической решётки.
В том смысле, что напряженности электрического поля в световой волне такие, что на мелочи типа кристаллической решётки можно не обращать внимания. Если грубо, что ионы тяжёлые и стоят на месте, а электроны лёгкие и ускоряются полем волны. Короче, гуглить про кильватерное ускорение.