— Если обычная термоядерная реакция основана на синтезе дейтерия и трития с выделением нейтрона, здесь сталкиваются друг с другом протон и бор-11, — рассказывает Павел Владимирович.
Холодный ядерный синтез: почему у Google ничего не получилось?
| Выбор сделан - токамак плюс - Российская газета | Главная» Новости» Холодный термоядерный синтез новости. |
| Какие проблемы возникли на ИТЭР и почему задерживается энергопуск российского токамака | Термоядерный синтез — это процесс, когда два легких атомных ядра объединяются в одно более тяжелое ядро, высвобождая большое количество энергии. |
| Холодный термоядерный синтез в обыкновенной кружке | АльтерСинтез | Статья автора «Живой Космос» в Дзене: Холодный синтез — это мечта, над исполнением которой некоторые учёные трудятся уже несколько десятилетий. |
| Холодный ядерный синтез: обман века | Поступили новости о том, что американским ученым из Национальной лаборатории Лоуренса удалось повторить термоядерный синтез, высвободив больше энергии, чем было затрачено на запуск реакции. Холодный ядерный синтез: истории из жизни, советы, новости. |
Компактные термоядерные реакторы: прорыв или просчёт?
Тандберг начал изучать холодный термоядерный синтез в 1927 году, когда 33-летний главный научный сотрудник компании Electrolux Co. заинтересовался экспериментами по термоядерному синтезу, проводимыми в Германии, сказал Вильнер. Холодный термоядерный синтез признали официально. Но больше всего меня интересовал холодный ядерный синтез, так как он может стать великим научным открытием, в том числе и для промышленности. Между холодным термоядерным синтезом и респектабельной наукой практически нет никакой связи вообще. Проблемы термояда обсудили на 50‑й Международной конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу в Звенигороде 20–24 марта.
Навигация по записям
- Популярное
- Источник дешевой энергии
- Холодный ядерный синтез: почему у Google ничего не получилось?
- Рекомендации
- «Что такое Холодный ядерный синтез?» — Яндекс Кью
Ядерный синтез: недавний эксперимент преодолевает два основных препятствия для работы
Мюонный катализ явление синтеза слияния ядер изотопов водорода, происходящее при существ. Мюоны, образуя с ядрами мезомолекулы, способствуют сближению ядер на расстояния, достаточные для протекания ядерной реакции. Освобождаясь после акта реакции, мюоны могут повторить этот процесс т. Но эта величина все же меньше, чем энергетические затраты на производство самого мюона 5-10 ГэВ. Таким ообразом мюонный катализ пока энергетичеки невыгодный процесс. Другое дело, что «мюонный катализ» нерентабелен.
Что касается множества других притязаний на реализацию «холодного синтеза», то, насколько мне известно, это всё были ошибки экспериментов — в ряде случаев это были ошибки добросовестные, но, несомненно, были и аферы.
В общем, гипотезу Флейшмана и Понса можно было бы подтвердить с помощью стандартной радиометрической аппаратуры. Флейшман использовал связи на родине и убедил сотрудников британского ядерного центра в Харуэлле проверить его «реактор» на предмет генерации нейтронов. Харуэлл располагал сверхчувствительными детекторами этих частиц, но они не показали ничего!
Поиск гамма-лучей соответствующей энергии тоже обернулся неудачей. К такому же заключению пришли и физики из Университета Юты. Сотрудники Массачусетского технологического института попытались воспроизвести эксперименты Флейшмана и Понса, но опять же безрезультатно. Поэтому не стоит удивляться, что заявка на великое открытие подверглась сокрушительному разгрому на конференции Американского физического общества АФО , которая состоялась в Балтиморе 1 мая того же года.
В газете New York Times появилась разгромная статья, а к концу мая научное сообщество пришло к выводу, что претензии химиков из Юты — либо проявление крайней некомпетентности, либо элементарное жульничество. Но имелись и диссиденты, даже среди научной элиты. Эксцентричный нобелевский лауреат Джулиан Швингер, один из создателей квантовой электродинамики, настолько уверовал в открытие химиков из Солт-Лейк-Сити, что в знак протеста аннулировал свое членство в АФО. Тем не менее академическая карьера Флейшмана и Понса завершилась — быстро и бесславно.
В 1992 году они ушли из Университета Юты и на японские деньги продолжали свои работы во Франции, пока не лишились и этого финансирования. Флейшман возвратился в Англию, где живет на пенсии.
К концу 2024 года планируем завершить разработку эскизного проекта и отработать ряд ключевых элементов технического проекта. Так что при одобрении "сверху" сооружение ТРТ к 2030 году - вполне реальная задача. У "Росатома" есть действующее соглашение с РАН. Как оцениваете участие академических институтов в совместной реализации федерального проекта "Термоядерные и плазменные технологии"?
Виктор Ильгисонис: Как абсолютно необходимое. Дело в том, что все академические институты - участники проекта "Термоядерные и плазменные технологии" - имеют собственные уникальные компетенции, освоение которых в контуре "Росатома" заведомо нецелесообразно, если мы исповедуем государственный подход. О других и не говорим… Виктор Ильгисонис: Так вот: уже упомянутый мною Институт прикладной физики в Нижнем Новгороде разрабатывает и производит лучшие в мире гиротроны - специальные устройства для мощного нагрева электронной компоненты плазмы. Новосибирский ИЯФ создает источники ионов и нейтральных атомов высокой энергии, которые приобретаются всеми ведущими мировыми лабораториями. Санкт-Петербургский физтех - признанный авторитет в методах высокочастотного нагрева плазмы… Список можно продолжать. И сказанное в полной мере относится не только к институтам РАН, но и к организациям НИЦ "Курчатовский институт", к вовлеченным в проект университетам.
Какие риски здесь можно и должно прогнозировать с учетом нарастающих антироссийских санкций? Виктор Ильгисонис: Вопрос о пользе нашего участия задают уже лет пятнадцать - с того момента, как проект стартовал. Очевидная и главная польза - это ожидаемое появление в мире уникального экспериментального устройства, создание которого оказалось непосильным ни для одной страны. Причем не только в денежном или техническом плане, но и в интеллектуальном. А практическая польза - это освоение здесь, на родине, новых технологий и производства высочайшего качества. ИТЭР - это легитимная возможность "приземлить" у себя дома современные, в том числе уникальные зарубежные технологии, в создание которых вложились ведущие мировые разработчики.
Мы получаем законное право использовать их в национальных целях. Сегодня ИТЭР - реальный драйвер технологического развития. И я искренне рад, что мировое термоядерное сообщество оказалось способным отделить решение глобальной задачи человечества от сиюминутной политической риторики. Когда говорят о термоядерных исследованиях и пытаются объяснить назначение сложнейших систем того же ИТЭР, приводят для сравнения процессы внутри Солнца и других звезд. Заголовок в газете "Солнце в морозильнике" - это не сильное преувеличение к тому, что всем миром строят и обещают показать во французском Кадараше? Виктор Ильгисонис: Имеется в виду, полагаю, сравнение температур горячей плазмы внутри токамака и сверхпроводника в его магнитной системе?
История вызвала всплеск интереса СМИ. В январе 2011 года Росси заявил, что он имеет чёткое понимание о задействованном механизме, но отказывается публично его раскрывать, пока не будет получен патент [30]. Он ещё имеет нескольких уверенных сторонников, но, наиболее вероятно, вскоре канет во мрак патологической науки, к которому он и принадлежит [31]. В 2014 году группа профессора физики Болонского университета Джузеппе Леви исследовала параметры процесса, описанного Росси. Япония, 2017—2020 годы[ править править код ] В университете Тохоку в серии экспериментов зафиксировано увеличение температуры в тонких пленках из никеля и палладия, насыщенных водородом и дейтерием.
В одном из экспериментов из-за недостаточного напряжения не удалось получить напыление, в результате оба опыта дали одинаковые результаты. Проведенная масс-спектрометрия не обнаружила ядерную реакцию [34] [35]. Ранние такие мероприятия часто критиковались за привлечение псевдоучёных [36].
Российские физики рассказали о приручении термоядерного синтеза
Каждый год более подробно становятся проблемы эти ясны. Да потому, что за этим ИТЭРом находятся люди, которые всю жизнь бубнили об этом, а толку никакого». Тем временем реализовать подобные проекты — причем значительно дешевле — пытается и частный бизнес. Согласно данным Ассоциации индустрии синтеза FIA , 33 частных компании привлекли в этом секторе в 2022 году 2,8 млрд долларов частных инвестиций. Альтернативные проекты строятся не на принципе так называемого токамака, как в случае ИТЭР, и не на принципе лазерного сжатия, который отрабатывает калифорнийская Национальная лаборатория Лоуренса Ливермора. Есть идеи так называемых стеллараторов, которые позволяют длительное содержание плазмы без необходимости постоянного внешнего влияния, комбинированных систем магнитно-инерционного сжатия, где оба принципа совмещаются. И некоторые другие. Но все это иллюзии, уверен директор АНО «Атоминфо-центр» Александр Уваров: Александр Уваров директор АНО «Атоминфо-центр» «В термоядерной энергетике давно была шутка, что термоядерная энергетика была, есть и будет светлым будущим нашей энергетики. Волны, действительно, возникают.
Как правило, это совпадает с какими-то кризисными явлениями.
Термоядерный синтез вышел на новый уровень: подробности Европейский токамак обновил рекорд по количеству полученной в ходе термоядерной реакции энергии. За одну реакцию термоядерного синтеза длительностью 5 секунд было получено 69 МДж энергии. Этого достаточно, чтобы на несколько минут обеспечить питанием обычный дом или вскипятить чайник примерно 70 раз. По данным Space.
С тех пор появлялось множество сообщений об аналогичных эффектах в разнообразных системах, в том числе живых, но они либо были признаны научным сообществом недостоверными, либо проводились без достаточной строгости для проверки наличия эффекта. Эта ситуация вынесла исследования холодного термояда за пределы науки, и этой областью теперь в основном занимаются любители, а не профессиональные ученые. Однако потенциальные достоинства таких ядерных превращений несомненны, и в 2015 году компания Google запустила проект, в рамках которого около 30 ученых из нескольких лабораторий пытались повторить отвергнутые наукой результаты с использованием современных технологий. На инициативу было выделено 10 миллионов долларов. В статье, опубликованной в Nature, описываются текущие результаты работы и описываются перспективы их продолжения. Задачей ученых было проведение тщательно спланированных опытов и экспериментальных протоколов, которые установят четкие ограничения на возможный диапазон параметров, при которых могло бы протекать холодное слияние. Если же ученым удалось бы его зафиксировать, то они должны были сформулировать определяющий эксперимент, который смогут повторить исследователи из других групп и убедиться в наличии феномена. Ученые пытались реализовать три предложенные ранее схемы. Первая предполагает включение в палладиевый объект больших количеств дейтерия, которых предположительно должно хватить для запуска реакций.
Но другие исследователи, более пессимистичные или реалистичные, предупреждают, что энергетический "Святой Грааль" этого источника энергии уже запоздал. По их мнению, уже слишком поздно выводить нас из энергетического и климатического кризисов, в которых мы оказались. Министерство энергетики США DOE 13 декабря отметило важную веху в освоении энергии термоядерного синтеза, рассказав о том, как ученые впервые смогли произвести больше энергии, чем необходимо для его запуска. Как сообщает портал EEnews, министр энергетики США Дженнифер Грэнхолм, выступая на церемонии празднования результатов эксперимента в Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора, сказала: "Эта веха еще на один шаг приближает нас к термоядерной энергии с нулевым содержанием углерода, питающей наше общество", а также к пилотному реактору к 2030 году, согласно оценкам Министерства энергетики. Все эксперты подчеркивают важность этого открытия, но отмечают, что впереди еще много технических и научных проблем, чтобы сделать термоядерный синтез жизнеспособным. Они говорят, что до коммерческого термоядерного синтеза, вероятно, еще несколько десятилетий, что ставит вопрос о том, как быстро эта технология сможет сыграть свою роль в декарбонизации электроэнергии. Недавно в нескольких журналах были опубликованы письма исследователей, предостерегающих от "святого Грааля" ядерного синтеза и даже подозревающих захват этой технологии индустрией ядерного оружия. Эколог и эксперт по возобновляемым источникам энергии Марк Дизендорф из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии объясняет в письме, опубликованном The Guardian: "Переход от безубыточности, когда производство энергии превышает общее количество потребляемой энергии, к коммерческому ядерному термоядерному реактору может занять не менее 25 лет".
Что такое холодный термоядерный синтез? Холодный термоядерный синтез: принцип
| Термоядерная мощь: насколько люди близки к созданию неисчерпаемого источника энергии | Успешное осуществление реакций холодного термоядерного синтеза повлечет за собой переворот в энергетике и геополитические изменения в мире, но все притязания на успешную реализацию этих реакций пока представляли собой или ошибки экспериментов, или аферы. |
| Что не так с «японским ученым» и его холодным термоядом | За одну реакцию термоядерного синтеза длительностью 5 секунд было получено 69 МДж энергии. |
| FT: американцы добились прироста чистой энергии в термоядерном синтезе и совершили прорыв | Ядерный синтез (часто говорят «термоядерный синтез») — это реакция, в которой легкие ядра при столкновении объединяются в одно тяжелое ядро. |
Термоядерную установку, у которой нет аналогов в мире, запустили в Курчатовском институте
AngryDude666, Термоядерный синтез, это реакция синтеза, а не расщепления. Термоядерный синтез – очень сложная и очень дорогая технология. объяснения поддерживали в новостях то, что называлось "холодным термоядерным синтезом" или "путаницей термоядерного синтеза".[32. Между холодным термоядерным синтезом и респектабельной наукой практически нет никакой связи вообще. Холодный ядерный синтез или ХЯС специалисты определяют как реакцию слияния1 атомных ядер в холодном водороде, например, мюонный катализ. У России появился шанс вновь стать лидером в освоении термоядерного синтеза. Новый атомный проект России – холодный ядерный синтез?
В защиту холодного ядерного синтеза (ХЯС)
То есть провели реакцию холодного термоядерного синтеза. Этот метод был назван управляемым термоядерным синтезом с инерционным удержанием, и спустя множество десятилетий работы его удалось воплотить в лабораторных условиях. Проблемы термояда обсудили на 50‑й Международной конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу в Звенигороде 20–24 марта. Лабораторный реактор холодного термоядерного синтеза.
Термоядерная мощь: насколько люди близки к созданию неисчерпаемого источника энергии
Есть и противники, горячо настаивающие на том, что это лженаука. Между тем еще во второй половине прошлого века умнейший советский человек Филимоненко Иван Степанович чуть не создал подобный реактор. Экспериментальные установки 1957 год был ознаменован тем, что Филимоненко Иван Степанович вывел совершенно другой вариант создания энергии при помощи ядерного синтеза из дейтерия гелия. А уже в июле шестьдесят второго года он запатентовал свою работу по процессам и системам термоэмиссии. Основной принцип работы: вид теплого ядерного синтеза, где температурный режим составляет 1000 градусов.
Для внедрения этого патента в жизнь было выделено восемьдесят организаций и предприятий. Когда Курчатов умер, разработку стали прижимать, а после смерти Королева совсем прекратили разрабатывать термоядерный синтез холодный. В 1968-ом все работы Филимоненко остановили, так как он проводил с 1958 года исследования по определению радиационной опасности на АЭС и ТЭС, а также испытания ядерного оружия. Его доклад на сорок шесть страниц помог остановить программу, которая предлагалась для запуска на Юпитер и Луну ракеты с ядерной установкой.
Ведь при любой аварии или по возвращении космического корабля мог произойти взрыв. Он бы имел мощность в шестьсот раз больше, чем в Хиросиме. Но многим это решение не понравилось, и на Филимоненко организовали травлю, а через некоторое время его сняли с работы. Так как он не прекращал своих исследований, его обвинили в подрывной деятельности.
Иван Степанович получил шесть лет заключения в тюрьме. Холодный термоядерный синтез и алхимия Спустя много лет, в 1989 году Мартин Флейшман и Стэнли Понс, используя электроды, создали из дейтерия гелий, как и Филимоненко. Физики произвели впечатление на все научное сообщество и прессу, расписавшую в ярких красках жизнь, которая будет после внедрения установки, разрешающей производить термоядерный синтез холодный. Конечно, их результаты физики всего мира стали проверять самостоятельно.
В первых рядах для проверки теории стоял технологический институт Массачусетса. Его директор Рональд Паркер подверг критике термоядерный синтез. Газеты обличали физиков Понса и Флейшмана в шарлатанстве и мошенничестве, так как теорию не смогли проверить, потому что получался всегда разный результат. В отчетах говорилось о большом количестве выделяемого тепла.
Но в итоге был сделан подлог, данные подкорректировали. И после этих событий физики отказались от поиска решения теории Филимоненко «Холодный термоядерный синтез». Кавитационный ядерный синтез Но в 2002 году об этой теме вспомнили. Американские физики Рузи Талейархан и Ричард Лейхи рассказали о том, что добились сближения ядер, но применили при этом эффект кавитации.
Это когда в жидкой полости образуются газообразные пузырьки. Они могут появляться из-за прохождения звуковых волн через жидкость. Когда пузырьки лопаются, то образуется большое количество энергии. Ученые сумели зарегистрировать нейтроны с высокой энергией, при этом образовывались гелий и тритий, который считается продуктом ядерного синтеза.
После проверки данного эксперимента фальсификации не обнаружили, но и признавать его пока не собирались. Зигелевские чтения Они проходят в Москве, а названы в честь астронома и уфолога Зигеля. Такие чтения проводятся два раза в год. Они больше похожи на заседания научных деятелей в психиатрической больнице, потому что здесь выступают ученые со своими теориями и гипотезами.
Термоядерный синтез — это процесс, который происходит в звездах, в том числе в нашем Солнце. В масштабах нашей планеты он мог бы стать практически неисчерпаемым источником экологичной энергии, для производства которой могло бы понадобиться только немного морской воды. Однако, чтобы термоядерный синтез, подобный звездному, успешно протекал, необходимы колоссальные температуры и давление.
На Земле создать такое уже давно возможно, однако для этого долгое время требовалось больше энергии, чем получалось на выходе. Иоффе, академик, председатель Комиссии по борьбе со лженаукой при Президиуме РАН «В конце 2022 года мировой научной сенсацией стало сообщение о достижении существенного успеха в попытках реализации лазерного термоядерного синтеза — Ливерморская лаборатория США заявила о достижении существенного превышения выделившейся энергии ядерного синтеза над поглощённой энергией световых лазерных импульсов, используемых для обжатия мишени. Разумеется, до рентабельной термоядерной энергетики остается неопределенно долгий путь, поскольку поглощенная энергия имеет порядок одного процента от полной энергии света лазеров, не говоря о низком КПД самих лазеров.
По данным Space. Это крупнейший в мире действующий экспериментальный термоядерный реактор. Его используют для удержания физической плазмы магнитным полем. Он находится в Калхэмском центре термоядерной энергии в Великобритании.
Но является ли идея холодного термоядерного синтеза лженаукой? Евгений Александров считает, что нет. Мюонный катализ явление синтеза слияния ядер изотопов водорода, происходящее при существ. Мюоны, образуя с ядрами мезомолекулы, способствуют сближению ядер на расстояния, достаточные для протекания ядерной реакции. Освобождаясь после акта реакции, мюоны могут повторить этот процесс т. Но эта величина все же меньше, чем энергетические затраты на производство самого мюона 5-10 ГэВ. Таким ообразом мюонный катализ пока энергетичеки невыгодный процесс.
Выбор сделан - токамак плюс
Мы загрузили программу DECO на смартфоны и, согласно инструкции, заклеили изолентой их видеокамеры. Смартфоны прекрасно регистрировали мюоны, хотя, конечно, в час по чайной ложке ввиду малости объема видеоматрицы. Кроме того, использовался антикварный радиометр СРП-1 в соответствии с последней разработкой MIT во-первых, потому что этот датчик чувствительнее, быстрее и точнее, во-вторых, просто потому что было: Фиг. Выходной каскад звукового усилителя СРП-1 подключен к звуковому входу нетбука, работавшего в качестве «самописца» для записи количества мюонов. На поверхности земли результаты у всех экспериментаторов были идентичными: при сравнении с данными по фактическому магнитному полю Земли за июль — август 2018 г. Кроме того, известен факт снижения интенсивности потока мюонов в зимнее время из-за взаимодействия их прародителей-пионов с более плотным воздухом. Однако измерения потоков мюонов в июле-августе и в декабре если и отличались, то незначительно, и на результаты экспериментов повлиять по нашему мнению не могли. Измерения в глубине земли показали, естественно, снижение интенсивности потока мюонов фиг 3 , тем не менее, до глубин 100 м мюоны нами фиксировались.
Нам ведь чем больше мюонов — тем лучше, а сколько их — вторая проблема, решаемая, только если будет обнаружен ХЯС. Были опробованы следующие эксперименты: а описание авторского эксперимента Фиг. Изготовлены независимо четыре экспериментальных установки по однотипной схеме: Фиг. Ячейки были изготовлены максимально идентичными геометрически, но в измерительную ячейку заливался электролит на тяжелой воде: раствор 0,1 моля LiOH - в тяжёлой воде. В контрольную ячейку - в одном случае такой же щелочной раствор на обычной дистиллированной воде, а в другом — такой же раствор в дейтерированной воде, но в качестве катода использовалась такая же, как трубка из меш-металла по весу и форме, трубка из химически стойкой нержавеющей стали электрические параметры у всех ячеек совпадали. Ячейки во всех случаях были размещены в одном цилиндрическом корпусе с хорошей теплоизоляцией и снабжены включенными встречно термопарами, так что на регистрирующем приборе отображалась только разность температур между ячейками. Регистрация разности температур осуществлялась в стационарных условиях с помощью электронных самописцев Термодат разных моделей.
Также применялись мультиметры Fluke 189 и Fluke 187 в режиме протоколирования измерений с последующей передачей данных на комп с помощью дополнительного программного обеспечения FlukeView Forms. Результаты приведены в таблице 1. Есть только сумбурные и противоречащие друг другу устные описания от самого Росси и псевдо подробный патент US20140326711 A1. Однако, при всем при этом, его опыт неоднократно воспроизводился и вот самый простой и успешный аналог: Фиг. Сначала реактор нагревается с помощью внешнего источника энергии, но при достижении определенной температуры реакция ХЯС должна начать производить избыточное тепло. За 90 минут работы реактор произвел сверх потребленной электроэнергии около 3МДж или 0,83 кВт-часа энергии. Это сравнимо с энергией, выделяемой при сгорании 70 г бензина.
При этом уровень ионизирующих излучений радиации во время работы реактора не превысил фоновые показатели. Основная польза этого эксперимента состоит в установлении факта, что нет опасной радиации. Можно смело экспериментировать и не заморачиваться счетчиками нейтронов. Реактор представляет собой простейшее устройство: два керамических стаканчика с последовательно включенными нагревателями одинакового омического сопротивления. Стаканчики закупорены пробками из ультратонкого пустотелого кварцевого волокна и помещены между пластинами из этого же материала. Это обшивка шаттла Буран, выдерживает 1650 оС и не пропускает тепло. Для гарантии отсутствия теплопередачи от ячейки к ячейке между пластинами оставлен вентилируемый зазор, вся сборка обернута титановой фольгой.
Сначала реактор нагревался с помощью внешнего источника энергии, но при достижении определенной температуры мы брали 1000оС, 1100оС, 1200оС и 1280оС , реакция ХЯС должна начать производить избыточное тепло. Термопары включались, как всегда, встречно. Исходный материал был получен посредством отжига аморфного сплава палладия с цирконием Zr65Pd 35. Контейнер перед началом опыта прогревается и откачивается обезгаживается. После его охлаждения до комнатной температуры начинается медленный напуск водорода Н2 или дейтерия D2 из баллона с давлением порядка 100 атмосфер.
Исследователи использовали метрику под названием H98 y, 2 для оценки эффективности, с которой реактор токамака удерживает плазму. Как объясняют ученые, если значение H98 y, 2 больше 1, это означает, что плазма остается стабильной и хорошо удерживается, что и было сделано в эксперименте. Повторение эксперимента на более крупном реакторе После такого успеха ученые хотят экстраполировать результаты на более крупные установки. В частности, они думают об ИТЭР, экспериментальном токамаке нового поколения, который сейчас строится во Франции. Однако исследователи подчеркивают, что воспроизвести тот же эксперимент на реакторе такого размера может быть очень сложно. По их словам, небольшое изменение начальных условий может привести к кардинально иным результатам. Не говоря уже о том, что переход к ИТЭР означает адаптацию метода к плазменной камере с внешним радиусом 6,2 метра, в то время как для DIII-D этот показатель составляет 1,6 метра.
Над проектом работают сотни ученых по всему миру. Его финансирование запросто может перевалить за 19 млрд евро, а первую плазму по реактору пустят только в декабре 2025 года. И несмотря на постоянные задержки, технологические трудности, недостаточное финансирование со стороны отдельных стран-участниц, самый большой в мире термоядерный «вечный двигатель» строится. Преимуществ у него куда больше, чем недостатков. Рассказ о самой грандиозной научной стройке современности начинаем с теории. Что такое токамак? Под действием огромных температур и гравитации в глубинах нашего Солнца и других звезд происходит термоядерный синтез. Ядра водорода сталкиваются, образуют более тяжелые атомы гелия, а заодно высвобождают нейтроны и огромное количество энергии. Современная наука пришла к выводу, что при наименьшей исходной температуре наибольшее количество энергии производит реакция между изотопами водорода — дейтерием и тритием. Но для этого важны три условия: высокая температура порядка 150 млн градусов по Цельсию , высокая плотность плазмы и высокое время ее удержания. Дело в том, что создать такую колоссальную плотность, как у Солнца, нам не удастся. Остается только нагревать газ до состояния плазмы посредством сверхвысоких температур. Но ни один материал не способен вынести соприкосновения со столь горячей плазмой. Для этого академик Андрей Сахаров с подачи Олега Лаврентьева в 1950-е годы предложил использовать тороидальные в виде пустотелого бублика камеры с магнитным полем, которое удерживало бы плазму. Позже и термин придумали — токамак. Современные электростанции, сжигая ископаемое топливо, конвертируют механическую мощность кручения турбин, например в электричество. Токамаки будут использовать энергию синтеза, абсорбируемую в виде тепла стенками устройства, для нагрева и производства пара, который и будет крутить турбины. Первый токамак в мире. Советский Т-1. И они успешно доказали, что человек может создать высокотемпературную плазму и удерживать ее некоторое время в стабильном состоянии. Но до промышленных образцов еще далеко. Монтаж Т-15. Первый можно вырабатывать на самом реакторе: высвобождающиеся во время синтеза нейтроны будут воздействовать на стенки реактора с примесями лития, из которого и появляется тритий. Запасов лития хватит на тысячи лет. В дейтерии тоже недостатка не будет — его в мире производят десятками тысяч тонн в год. Термоядерный реактор не производит выбросов парниковых газов, что характерно для ископаемого топлива. А побочный продукт в виде гелия-4 — это безвредный инертный газ. К тому же термоядерные реакторы безопасны. При любой катастрофе термоядерная реакция попросту прекратится без каких-либо серьезных последствий для окружающей среды или персонала, так как нечему будет поддерживать реакцию синтеза: уж слишком тепличные условия ей необходимы. Однако есть у термоядерных реакторов и недостатки. Прежде всего это банальная сложность запуска самоподдерживающейся реакции. Ей нужен глубокий вакуум.
Слева — простейшая реакция термоядерного синтеза с использованием дейтерия и трития тяжелого водорода. Справа — схема токамака. В большинстве экспериментальных термоядерных реакторов используется советская конструкция в форме пончика, называемая токамаком. В такой установке используются мощные магнитные поля, чтобы удерживать облако плазмы или ионизированного газа при экстремальных температурах, достаточно высоких, чтобы атомы могли сливаться вместе. И, если все получится, SPARC станет первым устройством на Земле, достигшем состояния «горящей плазмы», при котором тепло от всех термоядерных реакций поддерживает термоядерный синтез без необходимости добавления в систему дополнительной энергии. И как раз тот факт, что никому никогда не удавалось использовать силу горящей плазмы в контролируемой реакции здесь, на Земле, требует проведения дополнительных исследований, прежде чем SPARC сможет начать работать. Строительство проекта SPARC, запущенного в 2018 году, планируется начать в июне следующего года, а сам реактор может заработать в 2025 году. Это намного раньше, чем крупнейший в мире проект термоядерной энергетики, известный как Международный термоядерный экспериментальный реактор ITER : он был задуман в 1985 году, в 2007 году началось проектирование, и, хотя строительство стартовало в 2013 году, ожидается, что первая термоядерная реакция в нем будет проведена в лучшем случае к 2035 году. В SPARC будут использоваться так называемые высокотемпературные сверхпроводящие магниты, которые стали коммерчески доступными только в последние три-пять лет — ощутимо позже, чем был спроектирован ИТЭР и началось его строительство. Для сравнения, сила магнитного поля Земли колеблется от 30 до 60 миллионных долей тесла.
Самая грандиозная научная стройка современности. Как во Франции строят термоядерный реактор ITER
| Академик Александров о холодном термоядерном синтезе | Управляемый термоядерный синтез отличается от традиционной ядерной энергетики тем, что в последней используется реакция распада, в ходе которой из тяжёлых ядер получаются более лёгкие ядра. |
| Российские физики рассказали о приручении термоядерного синтеза - МК | Почему научные группы, финансируемые Google и фондами США и Канады, не смогли получить реакции холодного ядерного синтеза ни одним из известных способов. |
| «Что такое Холодный ядерный синтез?» — Яндекс Кью | Почему научные группы, финансируемые Google и фондами США и Канады, не смогли получить реакции холодного ядерного синтеза ни одним из известных способов. |
| Термоядерный синтез: ещё один шаг | Hi-Tech | Хорошие новости продолжают поступать в области исследований ядерного синтеза. |
Кто сказал, что холодный синтез возможен?
- Холодный синтез: миф и реальность: masterok — LiveJournal
- Холодный ядерный синтез перестал быть лженаукой в ЕС
- Самая грандиозная научная стройка современности. Мы закуем Солнце в «бублик»
- О холодном синтезе... афёра, но для чего? - форум, дискуссии, обсуждение событий и новостей
- Популярное
- Как это работает
Термоядерный синтез вышел на новый уровень: подробности
Но шестеренки слева и ящики на дне были ложными; они занимали лишь треть пространства, позволяя оператору — невысокому человеку, который скрывался внутри — оставаться незамеченным, когда правые двери были открыты. Но обман был раскрыт лишь в 1820-х годах. Пройдет еще 200 лет, и по-настоящему автоматическая программа наконец научится играть в шахматы на уровне «Турка». Почему холодный синтез — ложь? К чему вся эта история? Она напоминает нам игру в холодный синтез, поскольку механического турка можно было поймать по целому ряду признаков обмана.
Люди могли бы потребовать инструкции о том, как построить себе такого же, а после того, как у них ничего бы не получилось, они бы поняли, что все тлен. Люди могли испытать это устройство независимо, разобрать, проанализировать и потрогать каждый компонент. И тогда они бы выяснили, что либо устройство не работает, либо в нем сидит человек. Они могли потребовать, чтобы изобретательно на их глазах изготовил точную копию, а после собрал механизм. Но обман нельзя было бы раскрыть, если бы в устройстве были недоступные скрытые компоненты; если бы к нему передавались внешние сигналы, которые остались бы незамеченными; если бы кто-то исподтишка изменял устройство, когда никто не смотрит; или если бы кто-то выдавал внешний сигнал за сигнал, полученный от устройства.
И у каждого работающего устройства холодного синтеза обнаруживались именно эти проблемы. Ядерный синтез Хотя над холодным синтезом и устройствами LENR работает много ученых — и маргинальных, и энтузиастов, и серьезных — существует лишь один тип эксперимента, который отвечает научному набору критериев надежной и воспроизводимой науки: мюонный катализ ядерных реакций синтеза, или просто мюонный катализ. Атомы водорода состоят из протонов и электронов, и поскольку электроны довольно легкие, их физические размеры составляют порядка 10-10 метра. Вы можете собрать множество атомов вместе достаточно близко, но их ядра, размер которых порядка 10-15 метра, никогда не сойдутся достаточно близко при таких низких температурах, чтобы их волновые функции перехлестнулись достаточно, чтобы запустить синтез. Но если вы замените электрон мюоном, нестабильной частицей со временем жизни в 2,2 микросекунды, атом водорода станет в сотни раз меньше.
И тогда волновые функции смогут накладываться и начнется низкоэнергетический синтез.
Как объясняют ученые, если значение H98 y, 2 больше 1, это означает, что плазма остается стабильной и хорошо удерживается, что и было сделано в эксперименте. Повторение эксперимента на более крупном реакторе После такого успеха ученые хотят экстраполировать результаты на более крупные установки. В частности, они думают об ИТЭР, экспериментальном токамаке нового поколения, который сейчас строится во Франции.
Однако исследователи подчеркивают, что воспроизвести тот же эксперимент на реакторе такого размера может быть очень сложно. По их словам, небольшое изменение начальных условий может привести к кардинально иным результатам. Не говоря уже о том, что переход к ИТЭР означает адаптацию метода к плазменной камере с внешним радиусом 6,2 метра, в то время как для DIII-D этот показатель составляет 1,6 метра. Это отражает фундаментальные проблемы ядерного синтеза и сложность, с которой придется столкнуться ученым, прежде чем будет создан коммерчески жизнеспособный реактор.
То есть при нарушениях в работе установки процесс попросту остановится. Максимум, какая опасность поджидает обслуживающий персонал и окружающих — расплавление токамака установки удержания плазмы с помощью мощных магнитов. В этом плане УТС гораздо безопаснее классической атомной энергетики, где реакция как раз является цепной и угрожает загрязнением обширных площадей. Чем еще хорош термоядерный синтез Высокая энергоэффективность и относительная безопасность — далеко не все плюсы. Есть как минимум еще четыре : Отсутствие эмиссии парниковых газов. Возможность размещения станции вблизи населенных пунктов из-за отсутствия выделяемых в окружающую среду вредных веществ. Практически неограниченные запасы топлива. Например, изотоп водорода дейтерий легко получается из обычной воды, да и требуется его немного. К тому же термоядерный синтез лишен всех недостатков классической атомной энергетики. Так, первое теоретическое обоснование в своих работах дал Лаврентьев 1950 , чуть позже с аналогичными трудами выступил Спицер из США 1951.
Первый токамак , ТМП, был сконструирован в 1958 году в Курчатовском институте. По расчетам, его мощность будет в 30 раз выше аналогичного показателя у JET.
На практике американские учёные стреляют гранулами, содержащими водородное топливо, в пучок из почти 200 лазеров, создавая серию чрезвычайно быстрых повторяющихся взрывов со скоростью 50 раз в секунду. Энергия, полученная от нейтронов и альфа-частиц, извлекается в виде тепла, и это тепло является ключом к производству энергии. В данном случае речь идёт о выработке минимального количества энергии, очень далёкого от промышленных масштабов. Если точнее, этой энергии хватило бы на то, чтобы вскипятить 10 чайников воды.