Открыть список
Как стать автором
Обновить

Комментарии 30

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Если это «не смогли зажечь», то что такое «зажечь»?

Классный вопрос. Для ответа надо немножко влезь в детали.


NIF использует т.н. indirect drive, где термоядерная реакция должна возникнуть внутри газа D-T за счет адиабатического сжатия, которое осуществляется коллапсирующей стенкой из льда D-T (в которое должно перейти термоядерное горение из газовой затравки). Это адиабатическое сжатие нагревает очень маленькое количество газа (микрограммы) примерно 10 килоджоулями энергии. Коллапс стенки в свою очередь создается за счет испарения внешней жертвенной оболочки из пластика, которое окружает капсулу льда DT с газом. На испарение уходит около 150 килоджоулей энергии. Испарение жертвенной оболочки обеспечивается рентгеновским излучением в хольрауме (теплоизолирующей капсуле из золота). Рентген в хольрауме создается импульсом передовой лазерной установки, за счет примерно 1,8 мегаджоулей ультрафиолетового лазерного излучения. Для создания этих 1,8 МДж тратится 50 МДж "из розетки".


А теперь возвращаясь к вопросу. Ученые учитывали только последнюю ступень — энергия от термоядерной энергии VS энергия от адиабатического сжатия. Там, действительно, был breakeven. Академик же рассчитывает подняться на пару ступеней, и получать от мишени больше термоядерной энергии, чем вносится лазерным излучением.


Однако все это никакого отношения к энергетики не имеет и используется лишь для моделирования ядерных взрывов.

Последнее неверно. Идея УТС (управляемого термоядерного синтеза) не ограничивается токамаками. Для достижения положительного энерговыхода есть ещё два направления: мюонный катализ и инерциальное удержание.
Лазерные установки относятся к системам инерциального удержания. И повышение точности работы может привести к созданию энергетически выгодных устройств, а в дальнейшем — и электростанций. Да, это сложно, это дорого, это неудобно и пока неэффективно. Но это фундаментальная наука с конкретной моделью применения
Идея УТС (управляемого термоядерного синтеза) не ограничивается токамаками.

Спасибо, что поделились. У меня есть статьи и по мюонному катализу и по ICF. И если бы я не был таким ленивым, то было бы еще куча статей по промежуточным вариантам — например магнитоинерциальный синтез, а-ля MagLIF. Молчу уже про альтернативные виды магнитного удержания, про которые я тоже много написал, см. мои публикации на "Хабре".


И повышение точности работы может привести к созданию энергетически выгодных устройств, а в дальнейшем — и электростанций.

Знаете, точность тут не причем. Да, понятно, что за счет всяких хитростей, Q>1 пытаются получить на 2% энергий от лобового решения (100 МДж в мишени достаточно для зажигания плазмы чисто за счет нагрева). Но экономика этого процесса совершенно чудовищна и не интересна (если хотите, я вам могу описать очевидные проблемы). И то, что во всех странах, где такие установки есть, они строятся в ядерно-оружейных центрах, как мне кажется, просто кричит о их предназначении (не говоря уже, что относительно NIF есть прямые отчеты, сколько у них по военным программам времени — примерно 40%).


Но это фундаментальная наука с конкретной моделью применения

Это, безусловно, фундаментальная наука. Но не энергетика.

И то, что во всех странах, где такие установки есть, они строятся в ядерно-оружейных центрах, как мне кажется, просто кричит о их предназначении (не говоря уже, что относительно NIF есть прямые отчеты, сколько у них по военным программам времени — примерно 40%).

Это, безусловно, фундаментальная наука. Но не энергетика.


Если это фундаментальная наука, то без разницы, занимаются ею в военном исследовательском центре или в международном гражданском институте. Знания, полученные в процессе будут, по определению, использоваться и в гражданской, и в военной областях. Секретность военных разработок может замедлить, но не отменить этот процесс.
Нет, знания (часть их), полученные на этих установках, не будут использоваться в гражданской области. Попробуйте, найдите уравнение состояния для плутония при больших давлениях. Или спектры сечений деления/поглощения нейтронов при температурах >1500 K — все вполне себе фундаментальные знания.

Но в целом, я спорил прежде всего с тем, что это энергетическая установка или хотя бы переспективная для энергетики.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Не знаю, что вы хотели, но вопрос у вас был вполне конкретный, а я пояснил, откуда берутся разночтения.

Знания по горячей плотной плазме, которая получается на подобных установок, разумеется, самоценны по себе, всякая там радиционно-доминированная магнитогидродинамика с подогревом альфа-частицами, ух. Но, увы, у УТС есть вполне себе конкретный количественный критерий — Q, с помощью которого можно измерять прогресс сегодня.
Википедия с академиком не согласна, но кажется она не права.
ru.wikipedia.org/wiki/National_Ignition_Facility
«08.10.2013 на установке National Ignition Facility (NIF) была зажжена термоядерная реакция, в ходе которой впервые в мире энергия, выделенная в ходе реакции, превысила энергию, поглощенную мишенью.»
Ссылка из той же статьи в Вики.
www.sciencemag.org/news/2013/10/fusion-breakthrough-nif-uh-not-really
Может кто объяснить, что именно сделали на NIF?
В статье по ссылке сказано, что выход термоядерной реакции превысил энергию поступающих на мишень лазерных лучей. Но сами лазеры имеют низкий кпд по генерации этих лучей, поэтому суммарно энергия синтеза не превысила потраченную энергию на все это дело.

Так, лазеры потребляли электричества на 1.8 МДж, а выход термоядерной реакции был всего 14 кДж. Но при этом созданные за счет этих 1.8 МДж электричества лазерные лучи несли меньше 14 кДж (точнее, в статье сказано, что мишень поглотила меньше 14 кДж, возможно не весь свет сфокусирован или часть отражается от мишени), поэтому с точки зрения физики и мишени это полноценный термоядерный синтез. С выходом больше, чем затраты.

Осталось только научиться делать лазеры с высоким кпд ). Ну или сильнее повышать выход, чтобы он отбил эти потери.
Осталось только научиться делать лазеры с высоким кпд ). Ну или сильнее повышать выход, чтобы он отбил эти потери.

Как я понимаю, пока такая цель не ставится. Речь идет именно об инициировании устойчивой термоядерной реакции с положительным выходом. А оптимизация средств доставки энергии к реактору пока выходит за рамки эксперимента.
А я этого до сих пор не вполне понимаю. Например, на ТЭС поток топлива ~непрерывно подаётся в горелку, которая ~непрерывно вырабатывает энергию. На АЭС загружают кусок топлива, которое «горит» несколько лет, вырабатывая энергию, после чего «горелку» выключают, «сгоревшее топливо» меняют, и запускают процесс по новой. А про ТЯЭС кто пояснит? Как видится, хотя бы теоретически, процесс? Непрерывная подача «пластиковых оболочек диаметром 1.5мм» с топливом и «расстрел» их импульсными лазерами? Или оболочки, со временем, ожидаются больших диаметров (если энергия высвобождается вся и мгновенно, то на этот размер есть очевидные ограничения...)? Или предполагается, что таким сложным способом реакцию будут только «зажигать», а потом новое топливо будет подаваться «в зону горения» непрерывно?
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Невыносимый мэдскил

Постоянная подача оболочек и расстрел их лазерами.

Для инерциальных импульсных систем переодически возникают попытки нарисовать "как это можно применить в энергетике", но все обычно пугаются результата.


Консенсус выглядит примерно так — фабрика мишеней, сложнейший механизм, который мишени адски быстро вакуумирует и роняет в центр камеры, куда стреляют лазеры. Вокруг льется жидкий литий, который принимает тепловые нагрузки и генерирует тритий. За импульс можно в самых влажных фантазиях сгенерировать до 10 ГДж (это 2 тонны тнт), и взрывать такое надо раз в несколько секунд. Если отказаться от маловероятной по характеристикам камеры и попробовать работать на мелких мишенях (скажем, 500 мегаджоулей), то очень усложняется механизм запуска мишеней (их теперь надо несколько в секунду) и критичной становится стоимость мишеней.


Как-то так.

Нда… похоже, Сильный ИИ будет сделать проще…
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Если я правильно понял — критически важно достичь симметричности сжатия. Чего как раз в NIF не сумели сделать. Т.е. тут вопрос не столько в мощности. А получить в итоге больший или хотя бы такой же выход на менее мощной установке — уже PROFIT.
Хотя даже просто повторить результат NIF уже будет PROFIT.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Из статьи не очень понятно, что, собственно, сделали.
Сама идея зажигания термояда таким способом весьма старая, установки, постепенно приближающиеся к цели (хочется в это верить, хотя уверенности нет), строились и раньше.
Что сейчас сделано в Сарове? Это новый шаг вперед? почему? какие проблемы планируется решить?

У меня есть статья о том, что тут происходит на самом деле.


На деле NIF был передовой машиной, но по традиции УТС физика, преподнесла много сюрпризов, и получить несколько мегаджоулей термоядерной энергии из мишени, как было запланировано на NIF не сумели. Сейчас рекорд — около 50 кДж.


УФЛ-2М, которую строят в Сарове будет мощнее по лазерам (2,8 МДж против 1,8 МДж, емпни) и есть все шансы "грубой силой" все же достичь того, что не смог NIF. Но по сути все эти установки военные — они моделируют процессы в термоядерных бомбах, и с помощью них калибруют коды, которые считают эти бомбы. Поэтому режим альфа-подогрева важен, но не критичен, и без него этим установкам есть работа.


P.S. Такая же установка запущена во Франции (Laser Megajoule) и строится в Китае, а так же установка чуть попроще есть у Японии — с учетом плотной связи их с ядерным оружием интересный расклад.

С учетом санкций, возникает вопрос: чей лазер используется?

Думаю, ответы про санкции и лазеры будут неожиданные для спрашивающего. Или просто издевательские. Или и то, и другое вместе.

Лазерами этими очень давно занимается ВНИИЭФ при поддержке ИПФ из Нижнего Новгорода и ГОИ. Как не странно, эти ребята весьма передовые на мировом уровне в мощных лазерах, так что надо думать, что по большей части он будет создан в России. Хотя, как обычно, возникают всякие критичные элементы, которые обязательно надо будет протащить контрабандой, ну хотя бы начать с измерительной аппаратуры с временными разрешениями в единицы пикосекунд.

И за словами *весьма* и *по большей части* тут скрыто довольно многое, например что они монополисты и конкурируют только со своими китайскими клонами.
То есть тэг «энергетика» тут лишний?
Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.