Helion Energy планирует подключить реактор мощностью минимум 50 МВт — это немного, но речь здесь идет, скорее, о самом факте первого в истории коммерческого контракта на получение энергии посредством термоядерного синтеза. Что подпитывает шумиху вокруг коммерческого термоядерного синтеза? «Холодный термоядерный синтез» пользуется у физиков той же репутацией, что и вечный двигатель, машина времени и прочие экспериментально недоказанные или недоказуемые, гипотетические приспособления, которые идут вразрез с законами физики и химии.
Частный термоядерный синтез: фантазии или реальность?
| Академик Александров о холодном термоядерном синтезе | Хорошие новости продолжают поступать в области исследований ядерного синтеза. |
| Холодный термоядерный синтез в обыкновенной кружке | АльтерСинтез | Авторам во всех случаях не удалось найти каких-либо свидетельств протекания холодной термоядерной реакции, но они осторожны в формулировках и не утверждают, что полностью исключили их возможность. |
| Разжечь Солнце на Земле. Россия первой запустит полноценный термоядерный реактор | О том, что значит переход к термоядерному синтезу для всего человечества, и что еще Россия готова сделать для того, чтобы новый реактор заработал как можно скорее? |
Преимущества и недостатки термоядерных реакторов
- «Очевидно, что авторы темнят»
- Содержание
- Частный термоядерный синтез: фантазии или реальность?
- Другие новости
Что такое холодный термоядерный синтез? Холодный термоядерный синтез: принцип
Ученым удалось разогреть плазму до 70 миллионов градусов по Цельсию, что выше температуры Солнце примерно в пять раз. Токамак представляет собой устройство, которое может генерировать сильное магнитное поле. Когда материал нагревается до очень высокой температуры, он превращается в плазму, в результате электроны отделяются от атома и превращаются в свободно движущиеся заряженные частицы, которые удерживаются сильным магнитным полем. В Хэфэе испытывали такомак EAST, который представляет собой модификацию установки, созданной в 90-х годах при сотрудничестве с Россией.
Энергии выделяется настолько много, что 100 тонн тяжелого водорода хватило бы, чтобы обеспечить энергией все человечество на целый год не только электричеством, но и теплом. Именно такие реакции происходят внутри звезд, благодаря чему звезды и живут. Много энергии это хорошо, но есть проблема. Чтобы запустить такую реакцию, нужно сильно столкнуть ядра. Для этого придется разогреть вещество примерно до 100 миллионов градусов Цельсия. Люди умеют это делать, причем довольно успешно. Именно это происходит в водородной бомбе, где разогрев происходит за счет традиционного ядерного взрыва.
Результат — термоядерный взрыв великой силы. Но конструктивно использовать энергию термоядерного взрыва не очень удобно. Поэтому ученые многих стран уже более 60 лет пытаются обуздать эту реакцию и сделать ее управляемой.
Но если это и вправду никчёмная и бесперспективная идея, то почему люди всё равно пытаются её реализовать? Да просто потому, что если всё получится, наша цивилизация получит доступ к практически неограниченному количеству чистой энергии! Но прежде чем углубляться в суть вопроса, давайте вспомним, что такое ядерный синтез. Как получить холодный синтез? Если говорить очень упрощённо, реакция ядерного синтеза происходит так: два атома сталкиваются и сливаются. При этом высвобождается огромное количество энергии. Трудность здесь заключается в том, что нужно сблизить два ядра достаточно близко, чтобы произошло это слияние. Протоны и нейтроны окружены облаком электронов. И когда атомы находятся слишком близко, эти отрицательно заряженные электронные облака просто начинают отталкивать друг друга. Это явление известно как кулоновский барьер. И чтобы преодолеть его, требуется огромное количество энергии. Тем не менее, если температура достаточно высока для того, чтобы ядра приблизились достаточно близко друг к другу, сильное ядерное взаимодействие компенсирует электростатическое отталкивание. И теперь атомы могут слиться. Да, сильное ядерное взаимодействие сильнее. В 137 раз сильнее, чем электромагнетизм! Теперь пришло время уточнить, что «холодный синтез» не является, на самом деле, холодным. В том смысле, что он происходит не при отрицательных температурах. Этот термин означает лишь, что он должен происходить при гораздо более низких температурах, чем происходит в природе. Например, в ядре Солнца. Возможность осуществления синтеза при относительно низких температурах позволяет использовать для его инициации гораздо меньшее количество энергии. Что делает такой источник энергии очень эффективным. Учёные уже научились осуществлять горячий ядерный синтез, нагревая атомы или используя лазеры. Но для этого, как правило, используется больше энергии, чем получается на выходе.
В природе термоядерные реакции постоянно происходят на Солнце, но там плазму удерживает огромная гравитация звезды. Экспериментальная установка для термоядерных реакций в городе Хэфэй работала на протяжении 17 минут. Ученым удалось разогреть плазму до 70 миллионов градусов по Цельсию, что выше температуры Солнце примерно в пять раз. Токамак представляет собой устройство, которое может генерировать сильное магнитное поле.
Холодный синтез: самое известное физическое мошенничество
Ситуация как с золотом, которое можно получить из других элементов с помощью ядерной физики: сам процесс возможен, но золото, полученное им, будет много дороже обычного. Никаких путей снизить нужную для наработки мюонов энергию пока даже не просматривается. Сторонники «холодного синтеза» ищут какие-то катализаторы типа мюонов, но при этом намного более стабильные, способные сделать реальностью слияние атомов при умеренных температурах «за недорого». Проблема этих поисков в том, что они идут без каких-либо здравых теоретических идей, «на ощупь», и даже сама возможность решения этой проблемы никак не доказана. Возьмем обычные токамаки: считается, что если вложить 25 миллиардов долларов ITER, то удастся добиться «горячей» термоядерной реакции, при которой энергии получалось бы больше, чем нужно на нагрев и удержание плазмы в токамаке.
Далеко не очевидно, что из этого получится что-то экономически разумное стоимость реактора на единицу тепловой мощности для этого должна упасть минимум в десятки раз. С холодным термоядом таких надежд пока нет. Лженаука и патологическая наука Тем не менее попытки построить установки холодного ядерного синтеза предпринимались, предпринимаются и будут предприниматься во всем обозримом будущем. Двадцать вторая Международная конференция по холодному термоядерному синтезу проходит, как видно из названия, уже почти третий десяток раз.
Холодный термояд считается неперспективным методом получения энергии минимум с 1990 года, однако еще много лет туда съезжались сотни человек. Это не только ученые-пенсионеры или ученые из областей, не связанных с ядерной физикой, но имеющих о ней свои особые представления. Такие места привлекают и инженеров, и типичных «изобретателей вечных двигателей» без заметных знаний даже об основах физики. Фото «реактора» Тадахико Мизуно.
Легко видеть уровень оснащения «лаборатории» разработчиков. Лженаука — то, что считает себя наукой, но на деле не имеет с ней связей, исходя из принципиально других представлений о научном методе и многом другом. Один из наиболее важных принципов лженауки — ее нельзя опровергнуть, потому что, как правило, она выдвигает нефальсифицируемые предположения. Так называют предположения, которые нельзя опровергнуть и подтвердить экспериментами.
Например, учение о плоской Земле, удивительно популярное даже в наше время, по ряду признаков весьма близко именно к лженауке — но только до тех пор, пока его сторонники не попробуют космические полеты, чтобы увидеть на практике: плоская Земля или шарообразная.
В Хэфэе испытывали такомак EAST, который представляет собой модификацию установки, созданной в 90-х годах при сотрудничестве с Россией. В запущенном в Китае реакторе термоядерного синтеза использовалось достижение российских ученых, создавших устройство, отслеживающее температуру плазмы. Как рассказал «Звезде» научный сотрудник частного учреждения Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» «Проектный центр ИТЭР» Кирилл Артемьев, речь идет об алмазном детекторе. Плазма просто так долго держаться не может, ее различными методами дополнительно нагревают», - пояснил суть работы устройства ученый.
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.
А теперь представим, что есть способ запустить ту же реакцию, но при комнатной температуре. Это было бы настоящей революцией в энергетике.
Жизнь человечества изменилась бы до неузнаваемости. В 1989 году Стэнли Понс Stanley Pons и Мартин Флейшман Martin Fleischmann из Университета Юты опубликовали статью, в которой утверждали, что наблюдают ядерный синтез при комнатной температуре. Аномальное тепло выделялось при электролизе тяжелой воды с катализатором из палладия.
Предполагалось, что атомы водорода захватываются катализатором, и каким-то образом создаются условия для ядерного синтеза. Этот эффект и назвали холодным ядерным синтезом. Статья Понса и Флейшмана наделала много шума.
Еще бы — решена проблема энергетики! Естественно, многие другие ученые попытались воспроизвести их результаты.
Холодный синтез: миф и реальность
Даже оптимисты понимают, что пройдут десятилетия, прежде чем термоядерная энергия сможет внести свой вклад в энергосистему, каким бы ни было это достижение". Он с горечью добавляет: "Между тем, заголовки, которые последовали за этим результатом, просто успокаивают и отвлекают от срочности того, что необходимо сделать сейчас". Технологический прорыв, о котором было объявлено в начале этого месяца, был достигнут Национальным центром зажигания США в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса. В данном случае, по мнению Марка Дизендорфа, опасность, связанная с этими "чистыми и безопасными" энергетическими исследованиями, недвусмысленна. Проще говоря, будущие термоядерные реакторы могут предоставить военным державам новые способы получения сырья для ядерных бомб. Действительно, как он объясняет в своем письме, ядерный синтез может производить нейтроны, которые могут быть использованы для изготовления ядерных взрывчатых веществ плутония-239, урана-235 и урана-233. Он отмечает: "Можно также производить тритий, форму тяжелого водорода, который используется для увеличения взрывной силы ядерного деления, делая бомбы деления меньше и, следовательно, более пригодными для использования в ракетных боеголовках".
Сейчас понятно, что с ростом цен на энергоносители.
Здесь нужно внимательно подходить, вокруг очень много пиара. Частники, в общем-то, понимают, что есть деньги, то можно попробовать их заложить туда. А вдруг это сработает? Большая часть из них понимает, что, скорее всего, это вложение на далекое будущее. Кто-то ориентируется на внуков, а кто-то верит рекламе». Тем временем корпорация Microsoft подписала в начале мая коммерческий контракт на поставку электроэнергии, произведенной с помощью термоядерного синтеза, с компанией Helion Energy, занимающейся разработкой систем уникальной конфигурации, именуемых Fusion Engine, которые сочетают в себе элементы магнитного удержания и инерционного сжатия. Helion Energy планирует подключить реактор мощностью минимум 50 МВт — это немного, но речь здесь идет, скорее, о самом факте первого в истории коммерческого контракта на получение энергии посредством термоядерного синтеза. Причем речь идет не о соглашении о намерениях, а о настоящем инвестиционном контракте, сумма которого, впрочем, не разглашается, и который предусматривает штрафные санкции в случае его неисполнения к сроку.
Который обозначен как уже 2028 год.
Внутри каждого из них заключены 134 витка сверхпроводящего кабеля Каждая такая катушка весит примерно 310 тонн Но одно дело собрать. И совсем другое — все это обслуживать. Из-за высокого уровня радиации доступ к реактору заказан. Для его обслуживания разработано целое семейство роботизированных систем.
Часть будет менять бланкеты и кассеты дивертора весом под 10 тонн , часть — управляться удаленно для устранения аварий, часть — базироваться в карманах вакуумной камеры с HD-камерами и лазерными сканерами для быстрой инспекции. И все это необходимо делать в вакууме, в узком пространстве, с высокой точностью и в четком взаимодействии со всеми системами. Задачка посложнее ремонта МКС. Причем это только часть оборудования самого реактора. Добавьте сюда здание криокомбината, где будут вырабатывать жидкий азот и гелий, здание выпрямителей магнитной системы с трансформаторами, трубопроводы системы охлаждения диаметром по 2 метра , систему сброса тепла с 10 вентиляторными градирнями и многое-многое другое.
На все это и идут миллиарды. Токамак ITER станет первым термоядерным реактором, который будет вырабатывать больше энергии, чем необходимо для нагрева самой плазмы. К тому же он сможет поддерживать ее в стабильном состоянии намного дольше ныне существующих установок. Ученые утверждают, что именно для этого и нужен столь масштабный проект. С помощью такого реактора специалисты собираются преодолеть разрыв между нынешними небольшими экспериментальными установками и термоядерными электростанциями будущего.
Например, рекорд по термоядерной мощности был установлен в 1997 году на токамаке в Британии — 16 МВт при затраченных 24 МВт, тогда как ITER конструировали с прицелом на 500 МВт термоядерной мощности от 50 МВт вводимой тепловой энергии. На токамаке будут испытаны технологии нагрева, контроля, диагностики, криогеники и дистанционного обслуживания, то есть все методики, необходимые для промышленного образца термоядерного реактора. Объемов мирового производства трития будет недостаточно для электростанций будущего. А потому на ITER отработают также технологию размножающегося бланкета, содержащего литий. Из него под действием термоядерных нейтронов и будут синтезировать тритий.
Однако не стоит забывать, что это пускай и дорогой, но эксперимент. Токамак не будет оборудован турбинами или другими системами конвертации тепла в электричество. То есть коммерческого выхлопа в виде непосредственной генерации энергии не будет. Потому что это только усложнило бы проект с инженерной точки зрения и сделало бы его еще более дорогим. Схема финансирования довольно запутанная.
Большинство компонентов поставляются в ITER напрямую от стран-участниц. Они прибывают во Францию по морю, а из порта к стройплощадке доставляются по дороге, специально переделанной французским правительством. Трасса была расширена и усилена. Дело в том, что до 2021 года по ней пройдут 250 конвоев с огромными грузами. Самые тяжелые детали достигают 900 тонн, самые высокие — 10 метров, самые длинные — 33 метра.
Пока ITER не ввели в эксплуатацию. Однако уже существует проект электростанции DEMO на термоядерном синтезе, задача которой как раз и продемонстрировать привлекательность коммерческого использования технологии.
Установка EAST - это полноценный сверхпроводящий экспериментальный термоядерный токамак, который, по словам Артемьева, как и строящийся во Франции токамак Международного термоядерного экспериментального реактора ИТЭР являются важными шагами к построению установки DEMO. По проекту, электростанция будет запущена в конце 2040-х годов и станет переходным звеном между ITER и первыми коммерческими термоядерными реакторами. Конечной целью проекта является создание почти безгранично чистой энергии, имитирующей естественные реакции, происходящие внутри звезд. Такой реактор не потребует ископаемое топливо и не оставляет опасных отходов.
Преодоление предела Гринвальда
- Холодный ядерный синтез: holydiver_777 — LiveJournal
- О холодном синтезе... афёра, но для чего? - форум, дискуссии, обсуждение событий и новостей
- Источник дешевой энергии
- Какие проблемы возникли на ИТЭР и почему задерживается энергопуск российского токамака
Холодный синтез: миф и реальность
Во время термоядерного синтеза атомные ядра вынуждают сливаться вместе и образовывать более тяжелые атомы. Новый атомный проект России – холодный ядерный синтез? Но и на этом «плохие» новости для сторонников холодного термоядерного синтеза не закончились. Холодный термоядерный синтез в обыкновенной кружке. Холодный термоядерный синтез в обыкновенной кружке. 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.
Термоядерный синтез вышел на новый уровень: подробности
Главная» Новости» Холодный ядерный синтез новости последние. Следует понимать, что холодный ядерный синтез на настольных аппаратах не только возможен, но и осуществлен, причем в нескольких версиях. Новый атомный проект России – холодный ядерный синтез? Американские учёные заявили? что они ещё ближе подошли к тому, чтобы сделать ядерный синтез — тот самый процесс, который «зажигает» звезды — жизнеспособным источником энергии. «Отмечу недавний успех в лазерном термоядерном синтезе, где радиационное сжатие смеси дейтерия и трития позволило запустить реакцию ядерного синтеза с выделением большей энергии, чем было доставлено в образец.
Комментарии:
- Проект Google не смог обнаружить холодный ядерный синтез
- Повторение эксперимента на более крупном реакторе
- Учёным удалось получить полезную энергию в термоядерной реакции / Хабр
- «Очевидно, что авторы темнят»
- Что такое холодный термоядерный синтез? Холодный термоядерный синтез: принцип
- В защиту холодного ядерного синтеза (ХЯС): ss69100 — LiveJournal
Частный термоядерный синтез: фантазии или реальность?
Если весь этот изотоп использовать в термоядерном реакторе, выделится столько же энергии, как при сжигании 300 л бензина. В термоядерном синтезе ядра разгоняются до высоких скоростей (в токамаках и в Солнце — из-за высокой температуры). теоретически возможный способ простого и дешёвого получения огромных количеств экологически чистой энергии. Термоядерный синтез предполагает, что вместо радиоактивных элементов, таких как уран и плутоний, в качестве топлива в реактор будут загружаться дейтерий и тритий, после чего с помощью электричества конструкция будет разогреваться до температур. Этот метод был назван управляемым термоядерным синтезом с инерционным удержанием, и спустя множество десятилетий работы его удалось воплотить в лабораторных условиях. Верифицирован реактор холодного термоядерного синтеза.