Открыть список
Как стать автором
Обновить
  • по релевантности
  • по времени
  • по рейтингу

Термоядерная энергетика: надежда человечества?

Энергия и элементы питания
В детстве я любил читать журнал «Наука и Жизнь», в деревне лежала подшивка начиная с 60-х годов. Там часто рассказывали про термоядерный синтез в радостном ключе — вот уже почти, и оно будет! Многие страны, чтобы успеть на раздачу бесплатной энергии строили у себя Токамаки (и настроили их суммарно 300 штук по всему миру).

Годы шли… Сейчас 2013-й год, а человечество до сих пор получает бОльшую часть энергии от сжигания угля, как в 19-м веке. Почему так получилось, что мешает создать термоядерный реактор, и чего нам ждать в будущем — под катом.
Читать дальше →
Всего голосов 277: ↑273 и ↓4 +269
Просмотры164.1K
Комментарии 317

Сделан важный шаг на пути к лазерному термоядерному синтезу

Энергия и элементы питанияФизикаЛазеры
В среду, 12 февраля, в журнале Nature была опубликована статья, описывающая результаты последних экспериментов на установке National Ignition Facility (NIF) Ливерморской национальной лаборатории, в ходе которых впервые выход энергии в результате индуцированной лазерами управляемой термоядерной реакции превысил количество энергии, переданной топливу. Необходимые для начала ядерного синтеза давление и температура достигаются в установке NIF с помощью 192 лазеров, которые синхронно облучают крошечную мишень из замороженного дейтерия и трития.

image

Мишень представляет собой шарик диаметром 2 мм, внешний слой которого сделан из пластика, а внутренний — из тяжёлых изотопов водорода. Шарик находится внутри золотого цилиндра с отверстиями, сквозь которые внутрь попадает излучение лазеров. Под воздействием этого излучения внутренние стенки цилиндра начинают испускать рентгеновские лучи, которые равномерно «поджаривают» мишень со всех сторон. Её внешняя оболочка мгновенно испаряется и с огромной силой сжимает топливо до давления в 100 миллионов атмосфер. Всё это происходит в течение нескольких наносекунд. Пиковая мощность лазерной вспышки достигает 500 тераватт.
Читать дальше →
Всего голосов 115: ↑110 и ↓5 +105
Просмотры89.9K
Комментарии 62

Началось изготовление ключевых компонентов ITER

Энергия и элементы питанияФизика

Термоядерный реактор ITER — маленькая копия Солнца

После нескольких лет задержек наконец-то началась работа по сборке ключевых компонентов ITER — катушек тороидального поля.

Одни из самых крупных компонентов термоядерного реактора делает подрядчик CNIM. Он занимался судостроением, прежде чем переключился на точное машиностроение. Расположение завода в Ла-Сейн-сюр-Мер в пригороде Тулона (Франция) на побережье является преимуществом, потому что некоторые из компонентов настолько громоздки, что их можно транспортировать только морем.
Читать дальше →
Всего голосов 110: ↑107 и ↓3 +104
Просмотры63.1K
Комментарии 121

Новый диномак сделает цену термоядерной энергии ниже угольной

Энергия и элементы питания
Команда исследователей Вашингтонского университета во главе с Томасом Джарбо разрабатывает диномак (дайномак). Согласно их последним заявлениям, реактор сможет предоставить энергию себестоимостью дешевле энергии тепловых электростанций.

По сравнению с другими термоядерными реакторами диномак может стоить в десять раз меньше и производить в пять раз больше энергии. Ватт энергии от диномака достигнет цены ватта от угольных ТЭС, но это возможно только при крупных масштабах выработки.

Называются конкретные цифры: гигаваттный термоядерный реактор будет стоить 2,7 млрд долларов, в то время как на угольные станции сравнимой мощности уйдёт 2,8 млрд. Разумеется, это всего лишь теоретические выкладки. Исследователи значительно улучшили конструкцию, и если они получат необходимое финансирование, постройка реактора вполне возможна.
Читать дальше →
Всего голосов 29: ↑27 и ↓2 +25
Просмотры16.4K
Комментарии 16

Модернизированный российский токамак Т-15 запустят в 2018 году

Научно-популярноеЭнергия и элементы питанияФизика

Экспериментальная термоядерная установка Токамак Т-15 в НИЦ «Курчатовский институт»

Российские ядерные физики продолжают эксперименты с термоядерным синтезом, начатые в СССР. Они принимают активное участие в международном проекте ИТЭР, а параллельно работают и над собственными термоядерными установками альтернативной гибридной конструкции.

В Курчатовском институте на финишную прямую вышел проект по модернизации экспериментальной термоядерной установки токамак Т-15.

Пуск установки намечен на 2018 год. Об этом сообщил на пресс-конференции заместитель гендиректора Росатома Вячеслав Першуков. Финансирование проекта составит скромные по нынешним меркам 2,5 млрд руб.
Читать дальше →
Всего голосов 45: ↑40 и ↓5 +35
Просмотры27K
Комментарии 20

Стеллараторы круче токамаков

Научно-популярноеФизика
… в глазах СМИ. После статьи в ScienceMag про Wendelstein 7-X, от него сложно стало отбиться — в каждом утюге по модному немецкому стелларатору.  Ну, выглядит, он конечно, космически.


Фотография Wendelstein 7-X от Christian Lunig, а вот его же фотографии со стройки ИТЭР. А вот моя небольшая подборочка фотографий W 7-X

Мало кто отдает себе отчет...
Всего голосов 37: ↑36 и ↓1 +35
Просмотры21.4K
Комментарии 5

Американские ученые представили сферический токамак нового типа

Научно-популярноеЭнергия и элементы питанияФизика

National Spherical Torus Experiment (NSTX-U) (Фото: PPPL Office)

Лаборатория физики плазмы Принстонского университета сейчас работает над новой конструкцией термоядерного реактора. Свой реактор ученые называют «звездой в банке». Причем конструкция самой «банки» имеет очень важное значение. От ее формы и ряда других параметров зависит эффективность работы реактора.

Обычно центральный элемент токамака похож на пончик. Новая конструкция реактора National Spherical Torus Experiment (NSTX-U) больше напоминает яблоко. На сегодняшний момент наиболее совершенные сферические токамаки в мире — это NSTX-U в США и MAST в Великобритании. По мнению разработчиков сферический токамак позволяет проводить реакцию ядерного синтеза при гораздо меньших энергетических затратах, чем в случае традиционного токамака.
Читать дальше →
Всего голосов 22: ↑18 и ↓4 +14
Просмотры16.7K
Комментарии 7

В последний день работы токамак МТИ поставил новый мировой рекорд давления плазмы

Научно-популярноеЭнергия и элементы питанияФизика


Ученые и инженеры из Массачусетского технологического института побили собственный мировой рекорд по давлению плазмы – ключевого компонента для получения энергии из термоядерного синтеза в токамаке. В атомном реакторе Alcator C-Mod был достигнут результат в 2,05 атмосфер, что на 15% выше предыдущего.
Читать дальше →
Всего голосов 31: ↑28 и ↓3 +25
Просмотры12.9K
Комментарии 23

Мегаконструкции. Немецкий стелларатор Wendelstein 7-X

Научно-популярноеЭнергия и элементы питанияФизикаНаучная фантастикаБудущее здесь


Wendelstein 7-X — крупнейший в мире термоядерный реактор типа стелларатор, который осуществляет управляемый термоядерный синтез. Экспериментальная установка причудливой формы построена в Институте Макса Планка по физике плазмы в Грайсвальде для проверки использования такого типа устройств в качестве термоядерной энергостанции. По некоторым прогнозам, к 2100 году потребление энергии на Земле увеличится примерно в 6 раз. Отдельные специалисты считают, что только термоядерная энергетика способна удовлетворить растущие потребности человечества в энергии.

1 грамм водородного топлива (дейтерий и тритий) в такой установке производит 90 000 кВт⋅ ч энергии, что эквивалентно сжиганию 11 тонн угля.
Читать дальше →
Всего голосов 50: ↑49 и ↓1 +48
Просмотры36.5K
Комментарии 82

Термоядерный токамак-стартап

Научно-популярноеЭнергия и элементы питанияФизика
Популярный сайт околоатомных новостей World Nuclear News пишет про запуск (первую плазму) токамака ST40, принадлежащего частной английской компании Tokamak Energy. Новость довольно интересная, особенно если знать контекст, который я попробую и изложить.

image
Основатель Tokamak Energy Alan Sykes возле разреза ST-40 в масштабе 1 к 1.

Tokamak Energy (TE) основана в 2009 году (по соседству с крупнейшим в мире на сегодня токамаком JET), и с 2012 получило финансирование (на сегодня стартап собрал 35 миллионов долларов) на строительство серии токамаков, ведущих к энергетическому реактору. На фоне ИТЭР стоимостью 20+ миллиардов долларов, не ведущим к энергетическому реактору, смотрится странно? Давайте разбираться.
Читать дальше →
Всего голосов 61: ↑61 и ↓0 +61
Просмотры31.7K
Комментарии 136

Курчатовский институт готовится к пуску гибридного токамака Т-15МД

Научно-популярноеЭнергия и элементы питанияБудущее здесь

Монтаж центрального соленоида Т-15, 80-е годы

В научно-исследовательского центре «Курчатовский институт» разобрали старый исследовательский реактор Т-15 в здании института — и теперь на его фундаменте строят новую гибридную установку.

«Гибридный токамак сейчас называется Т-15МД. Это большая установка, в конце года мы её должны собрать на месте старой Т-15 в этом здании [Курчатовского института]. Ту [старую установку] мы разобрали, строим новую на её фундаменте», — сказал научный руководитель Курчатовского комплекса термоядерной энергетики и плазменных технологий Петр Хвостенко.

Новый реактор соберут к концу 2018 года, физический пуск запланирован на 2020 год. На нём будут отрабатывать технологии, «которые необходимы для термоядерного источника нейтронов именно для гибридного реактора».
Читать дальше →
Всего голосов 34: ↑31 и ↓3 +28
Просмотры30.2K
Комментарии 26

Корейские ученые нашли способ избежать повреждения стенок токамака из-за нестабильности плазмы

Блог компании MadrobotsЭнергия и элементы питанияФизикаБудущее здесьИнженерные системы


Токамак — разновидность термоядерного реактора, это тороидальная установка для магнитного удержания плазмы с целью достижения условий, при которых возможно поддержание стабильной термоядерной реакции. Работа с ними ведется несколько десятилетий, и конца этой работе пока не видно: экономически выходных реакторов нет, как и не было. Одна из проблем — нестабильность процесса, его очень сложно держать под контролем.

Сложностей несколько, одна из них — нестабильность локализованных краевых потоков плазмы. Исследователи, работающие с установкой KSTAR Tokamak продемонстрировали, что им удалось взять под контроль эту проблему. Это крайне важно, поскольку, если не решить ее, то плазма может разрушить внутреннюю поверхность вакуумной камеры.
Читать дальше →
Всего голосов 42: ↑40 и ↓2 +38
Просмотры24.7K
Комментарии 30

Китайское искусственное солнце…

Научно-популярноеФизикаБудущее здесь
… засияло на днях в городе Хэфей.

«Может лучше про реактор» (с)

Ученые при помощи экспериментального сверхпроводящего ТОКАМАКа создали поистине космические температуры, необходимые для ядерного синтеза на Земле. Преодолена очередная серьезная ступень на пути к управляемому ядерному синтезу.

image
Читать дальше →
Всего голосов 69: ↑63 и ↓6 +57
Просмотры53K
Комментарии 184

Как укротить термоядерный синтез и зачем он нам нужен?

Блог компании ToshibaЧитальный залНаучно-популярноеЭнергия и элементы питанияБудущее здесь


Мы уже писали о неожиданных и примечательных идеях и разработках в области получения энергии от ядерного распада. А также о том, что приходится делать, когда с ядерными реакторами что-то идёт не так. Свобода, как известно, лучше несвободы, а синтез — лучше распада. Именно так подумали учёные ещё сто лет назад, когда сделали первые шаги по укрощению термоядерного синтеза. В этой статье мы кратко расскажем, что такое термоядерный синтез, на каком этапе находятся научные разработки и когда стоит ждать внедрения нового способа добычи энергии. В конце концов, именно за этим он и нужен человечеству.
Читать дальше →
Всего голосов 43: ↑39 и ↓4 +35
Просмотры16.2K
Комментарии 69

Ближе к звездам: токамак KSTAR поставил новый мировой рекорд удержания плазмы

Блог компании SelectelНаучно-популярноеФизикаБудущее здесь
Внутренний вид токамака KSTAR Источник

Токамак KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) тестируется уже в течение 12 лет. Сейчас на KSTAR установлен новый мировой рекорд удержания плазмы в магнитном поле — целых 20 секунд. Предыдущий рекорд по времени составил 8 секунд. Согласно дорожной карте проекта, через 5 лет он должен увеличиться в 15 раз. В ходе текущих испытаний температура плазмы составила 100 млн градусов Цельсия. Рассказываем подробности.
Читать дальше →
Всего голосов 33: ↑32 и ↓1 +31
Просмотры11K
Комментарии 21

Энергетика от мха до плазмы

Научно-популярноеФизикаЭкологияБудущее здесь
Из песочницы

Мы часто слышим, что за последние годы использование энергии человечеством увеличилось настолько, что ископаемые ресурсы закончатся через пару десятков лет. Но то же самое говорили и в 70-х годах прошлого века. Откуда мы тогда сегодня берем энергию для существования и что нам делать дальше? Для развития технологий необходимо понимать, как эффективно преобразовывать ее в работу, ведь энергия - ресурс даже в астрономических масштабах не бесконечный. Практически вся энергия, которая существует на Земле и которую люди могут извлечь из солнечной системы - энергия Солнца, у которого конечное время жизни, а вся энергия во Вселенной ограничена тем, что дал нам Большой Взрыв. Но что такое энергия? 

Никто не может дать четкого определения, так как нет более общего класса понятий, которым мы можем описать энергию. Все, что мы можем - изучать ее свойства и характеристики. Ричард Фейнман в своих знаменитых “лекциях по физике” говорил: ”Важно понимать, что в сегодняшней физике мы не имеем представления об энергии. Мы не можем сказать, что энергия поступает в маленьких сгустках определенного количества”.  Мы точно знаем: вся материя в конечном счете является энергией, сумма которой во Вселенной никогда не изменится, поэтому рассуждать мы будем о способах изменения ее формы.  

Читать далее
Всего голосов 14: ↑13 и ↓1 +12
Просмотры4.9K
Комментарии 6