Полет на дроне по ITER'у - август 2018
Стройка ITER'а идет полным ходом. Хоть ждать первой плазмы еще долго, лет 7 как минимум, зато уже хорошо виден прогресс.
Стройка ITER'а идет полным ходом. Хоть ждать первой плазмы еще долго, лет 7 как минимум, зато уже хорошо виден прогресс.
20.08.2018, 07:24
Откажутся-не откажутся - это зависит от политических соглашений стран, и насколько сильно всех прижмёт глобальное потепление. Атомная энергетика хоть и существует уже порядочное количество времени, к тому же является одним из наименее грязных способов получения энергии (я сейчас не говорю про всяческие ЧП), всё же выхлоп из такого использования ядерных реакций не очень то высокий, так как, по сути, представляет собой очень большой кипятильник, пар от которого и крутит все эти доисторические турбины, вырабатывающие электричество. Данный же эксперимент предполагает осуществление, хоть и с громадными начальными затратами, управляемой термоядерной реакции, с непосредственным отбором высвобождаемой ею энергии, что может произвести не только скачок в области энергетики, но и колоссальный вклад в развитие атомной физики.. так как всё же это эксперимент. Кроме того, за последние годы именно этот проект, кроме наверное ещё CERNа, вообще даёт хоть какую-то надежду на развитие человечества.
ничего непосредственного там не будет, термоядерный реактор работает по тому-же принципу кипятильника.
Вообще-то тут тоже будут просто кипятильники. Снивать магнитно динамическим генератором тут не чего. Для этого нужны другие генераторы на "дейтерий + гелий-3" т.к. реакция "дейтерий + тритий" выдаёт энергию в нейтронах и у них, как ты сам понимаешь, заряда нет. Так что замедлить в воде или других материалах и преобразовать энергию в тепло, а там уже кипятить воду)
Атомная энергетика. Надеюсь этот коммент прочитают больше пары человек.
Её не будет вообще, довольно скоро. В текущем понимании. Топлива почти нет. Уран 235, который используется в современных реакторах - довольно редкая штука, содержание его в породе меньше процента от всего урана. Большинство урановых сопок же сейчас уже разрабатывается. Так что при текущем потреблении 20-30 лет. Потом стоимость килограмма будет возрастать очень быстро, так что они станут не выгодны. Выход - реакторы закрытого цикла, но тут проблема такова, что это дорого, намного дороже чем сжигать 235 и намного технологически сложней. За счёт текущего курса на ВИЭ, вложение денег в эту область слишком сложно, но перспективно. Так что в ближайшем будущем мы будем пользоваться, по большей части, термоядерной энергией, собственно как и всегда) Наше солнышко, которое принесло и нефть и газ и ветер и свет, огромная термоядерная горелка.
Да, реакторы на уране никуда не уйдут, всё же они не только энергию генерируют. В них, к примеру легируют кремний, трансмутируя его. На космические аппараты, будут использовать там, куда невозможно по другому подвести энергию, но нужно.
Атомная энергетика. Надеюсь этот коммент прочитают больше пары человек.
Её не будет вообще, довольно скоро. В текущем понимании. Топлива почти нет. Уран 235, который используется в современных реакторах - довольно редкая штука, содержание его в породе меньше процента от всего урана. Большинство урановых сопок же сейчас уже разрабатывается. Так что при текущем потреблении 20-30 лет. Потом стоимость килограмма будет возрастать очень быстро, так что они станут не выгодны. Выход - реакторы закрытого цикла, но тут проблема такова, что это дорого, намного дороже чем сжигать 235 и намного технологически сложней. За счёт текущего курса на ВИЭ, вложение денег в эту область слишком сложно, но перспективно. Так что в ближайшем будущем мы будем пользоваться, по большей части, термоядерной энергией, собственно как и всегда) Наше солнышко, которое принесло и нефть и газ и ветер и свет, огромная термоядерная горелка.
Да, реакторы на уране никуда не уйдут, всё же они не только энергию генерируют. В них, к примеру легируют кремний, трансмутируя его. На космические аппараты, будут использовать там, куда невозможно по другому подвести энергию, но нужно.
Я не совсем понял твою мысль, но насколько я помню, в термоядерном реакторе ITER будет разогреваться плазма из изотопов водорода, а при чём здесь уран я не понимаю. Почитал подробнее и там действительно не всё так просто, как я описал, но всё же образуется значительный выход энергии.
Ответил на свои мысли а не на комментарий) Бывает.
Да, ITER - это научный реактор, для работы с рад. материалами требуется в 10 раз больше бюрократии, так что они долго будут греть просто протий. Может котом, когда всё отработают, попробуют греть тритий-дейтерий, но не факт т.к. после этого утилизация реактора станет в разы дороже.
По второму комменту: на что ты собираешься расщеплять нейтрон? Как ты вообще себе это представляешь?) Да, у него есть время жизни в 15 минут, но до этого это слабо делимая маленькая частица. Для того что бы с нейтроном что-то произошло, он должен влететь в атом, где станет его частью и что-то поменяет. Или же в него должно что-то прилететь, но это крайне маловероятно. Прилететь - тут всё хорошо.
По поводу энергии:
Всего реакция даст 17,6 МэВ, из них 3,5 МэВ - это ядро гелия 4, которое можно как раз отправить в магнитно динамический генератор, после чего отправить остаток нагреть воду. 14.1 МэВ - это энергия нейтрона, для примера, в атомных реакторах на быстрых нейтронах она составляет всего 100 кэВ. Т.е. это крайне много, крайне. Такие нейтроны нафиг прошивают многие метры воды. При столкновении просто разрывают многие атомы. Так что это крайне специфичное топливо)
Да, ITER - это научный реактор, для работы с рад. материалами требуется в 10 раз больше бюрократии, так что они долго будут греть просто протий. Может котом, когда всё отработают, попробуют греть тритий-дейтерий, но не факт т.к. после этого утилизация реактора станет в разы дороже.
По второму комменту: на что ты собираешься расщеплять нейтрон? Как ты вообще себе это представляешь?) Да, у него есть время жизни в 15 минут, но до этого это слабо делимая маленькая частица. Для того что бы с нейтроном что-то произошло, он должен влететь в атом, где станет его частью и что-то поменяет. Или же в него должно что-то прилететь, но это крайне маловероятно. Прилететь - тут всё хорошо.
По поводу энергии:
Всего реакция даст 17,6 МэВ, из них 3,5 МэВ - это ядро гелия 4, которое можно как раз отправить в магнитно динамический генератор, после чего отправить остаток нагреть воду. 14.1 МэВ - это энергия нейтрона, для примера, в атомных реакторах на быстрых нейтронах она составляет всего 100 кэВ. Т.е. это крайне много, крайне. Такие нейтроны нафиг прошивают многие метры воды. При столкновении просто разрывают многие атомы. Так что это крайне специфичное топливо)
Ох блин, читал твой коммент жопой, не обращай внимания на предыдущий. На самом деле я мысленно перепутал реакции выбивания нейтрона из ядра и само расщепление нейтрона, как бы глупо это не звучало.
Пруфы бы. Так-то урана, насколько мне помнится, навалом еще неразработанного. Да и 235 нужен в некоторых реакторах только как запал, а основное топливо - 238(он в нейтронном потоке вполне себе топливо).
эт как это "непосредственно" отобрать энергию?) проложить мне в квартиру трубу с термоядом?)
Франция 2016 год - доля атомной энергетики 72%
Не заметно чтоб она потеснила, да
Не заметно чтоб она потеснила, да
Саму стройку начали в 2007-м. Но планировали построить еще задолго до этого, еще с Совком обсуждали.
Объясните, пожалуйста, почему вообще надо строить такой огромный бублик? Почему нельзя / не хотят экспериментировать с "компактными" моделями?
На самом деле, бублик не такой уж и большой, обслуживающее оборудования и здания во много раз превышают размеры самого токамака. Могу предположить, что это какие-то ограничения самой физики термоядерного синтеза. Там необходимо создать плазму очень высокой температуры и плотности, из-за чего необходимы очень мощные магниты. И вроде как уменьшая размеры токамака, мощность этих магнитов должна возрастать, чтобы поддержать термоядерную реакцию.
ну а еще вроде детали токамака должны быть очень высокого качества, их сложно изготовить а потом так же сложно на место доставить и смонтировать
бублик должен был быть еще больше но пожлобились. чем он больше тем легче в нем поддерживать условия и можно достичь лучших параметров.
потому что компактные модели уже много раз построенны и протестированы. Строят промышленный комплекс, чтобы он мог добывать энергию, а не только тратить её как в маленьких лабораторных решениях.
Вообще, они же говорят что это тестовый реактор, со всей инфраструктурой, на которой отрабатывают строительство DEMO, который уже будет прообразом коммерческого реактора. Пока всё туда и идёт, если конечно стартапы что-нибудь реально новое не нахимичат.
Немного теории)
При увеличении радиуса области где идёт ТЯ в 2 раза, объём возрастёт в 8, а площадь поверхности в 4. Поверхность это штука, которая излучает тепло наружу, а для проведения реакции температуры должны быть большие. Реакция же идёт именно в объёме. В итоге, сем больше реактор, тем проще там поддерживать нужную температуру. Сам реактор же не такой и большой, теоретически, при текущих технологиях, мы можем построить его в 2-3 раза выше (дальше уже сложности начинаются с прочностью конструкции) и он будет намного менее технологичен, зато будет работать. Но стоимость и окупаемость)
Сам реактор делают для нескольких целей:
1) Создание методик строительства реакторов. Для этого он такой большой
2) Разработка всей внутренней машинерии, которая будет сама его обновлять, менять магниты, проводники, элементы внутренней обшивки и прочее.
3) Разработка перефирии - это здания что строятся вокруг, там и заводы сжиженного гелия и системы отвода тепла и электро генерации.
4) Больше размер - Выше энергия. Можно найти что-нибудь необычное.
Немного теории)
При увеличении радиуса области где идёт ТЯ в 2 раза, объём возрастёт в 8, а площадь поверхности в 4. Поверхность это штука, которая излучает тепло наружу, а для проведения реакции температуры должны быть большие. Реакция же идёт именно в объёме. В итоге, сем больше реактор, тем проще там поддерживать нужную температуру. Сам реактор же не такой и большой, теоретически, при текущих технологиях, мы можем построить его в 2-3 раза выше (дальше уже сложности начинаются с прочностью конструкции) и он будет намного менее технологичен, зато будет работать. Но стоимость и окупаемость)
Сам реактор делают для нескольких целей:
1) Создание методик строительства реакторов. Для этого он такой большой
2) Разработка всей внутренней машинерии, которая будет сама его обновлять, менять магниты, проводники, элементы внутренней обшивки и прочее.
3) Разработка перефирии - это здания что строятся вокруг, там и заводы сжиженного гелия и системы отвода тепла и электро генерации.
4) Больше размер - Выше энергия. Можно найти что-нибудь необычное.
Это один из самых грандиозных проектов человечества. Сравнится с таким может только разве что БАК. Ученые бьются над получением выгоды от термоядерной энергии уже больше 50-ти лет, и пока безуспешно. ИТЕР должен нас подвинуть к будущему с термоядерной энергией. Если все получится - то мы обуздаем мощную силу, которая даст нам много дешевой и чистой энергии. Можно отказаться от грязных атомных станций, сжигания угля и газа.
Ну, можно и еще дальше пофантазировать, и предположить, что космические корабли будущего и колонии на других планетах (особенно тех, что сильно удалены от Солнца), будут работать именно на термояде.
Ну, можно и еще дальше пофантазировать, и предположить, что космические корабли будущего и колонии на других планетах (особенно тех, что сильно удалены от Солнца), будут работать именно на термояде.
Насчет "грязных атомных станций" - это я конечно погорячился. На самом деле, атомная энергетика намного чище, чем сжигание газа и угля. Но термоядерная энергетика будущего должна быть еще более чистой.
токамак не единственный вариант. есть еще так называемый "стелларатор" - крупных пока нет но может получится на нем и тогда токамаки придется выкидывать на помойку(но это не точно)
Антивещество - это скорее не источник энергии, а очень эффективный аккумулятор. В свободном виде антивещество не наблюдается. Его можно только получить в лаборатории, и в очень малом количестве. Но это потребует больших затрат энергии. Зато, оно довольно компактно. А если совместить антивещество и вещество - то произойдет аннигиляция, взаимное уничтожение, с выделением колоссального количества энергии, но меньшего, чем понадобилось для создания антивещества. Энергия выделяется в виде жесткого гамма-излучения, всяких нейтрино и других частиц. Такую энергию довольно тяжело уловить и использовать, КПД у такой системы будет довольно хреновое. Так что вряд ли в скором будущем научаться использовать антиматерию.
Антивещество - это вполне себе известная штука. Это просто вещество, состоящее из античастиц.
Для примера. Атом водорода состоит из одного электрона и одного протона. Электрон имеет отрицательный заряд, а протон - положительный. Поэтому в целом заряд атома нейтральный.
Атом антиводорода состоит из позитрона и антипротона. Позитрон имеет положительный заряд, а антипротон - отрицательный.
Электрон от позитрона ничем, кроме заряда, не отличаются. Так что характеристики антивещества нам (ученым) очень даже хорошо известны и изучены.
Но вы наверное имели ввиду или Темную материю или Темную энергию, вот о них нам ничего не известно :)
Для примера. Атом водорода состоит из одного электрона и одного протона. Электрон имеет отрицательный заряд, а протон - положительный. Поэтому в целом заряд атома нейтральный.
Атом антиводорода состоит из позитрона и антипротона. Позитрон имеет положительный заряд, а антипротон - отрицательный.
Электрон от позитрона ничем, кроме заряда, не отличаются. Так что характеристики антивещества нам (ученым) очень даже хорошо известны и изучены.
Но вы наверное имели ввиду или Темную материю или Темную энергию, вот о них нам ничего не известно :)
Ага. Причем первым применением антивещества, вангую, будет бомба, а не аккумулятор. Когда его научатся получать в макроколичествах.
Никто не знает, что такое Темная материя. Это просто ярлык, которым ученые называют некоторый неизвестный источник дополнительной гравитации во Вселенной. Темной материей может что угодно: это могут быть некоторые экзотические частицы, которые с нашим миром взаимодействуют только гравитационно (и возможно с помощью слабого взаимодействия), или же это может быть недостаточностью текущей теории гравитации, и ее нужно доделать, или же этом может быть что-то иное. Вряд ли в ближайшее время можно что-то из нее получить, даже если мы поймем что это такое.
А тогда такой вопрос, человеку который поболее разбирается в этой сфере. Учитывая текущий прогресс, и направление технологий, насколько далеко мы от любого типа экспедиций в ближайший космос? Насколько я понимаю, пока не произойдет прорыва в сфере двигателестроения, а в частности двигателя на более эффективном топлеве, то про космос пока можно только мечатать?
С первого коммента, я так понял термоядерная технология - верный шаг в эту сторону?
С первого коммента, я так понял термоядерная технология - верный шаг в эту сторону?
Сложно сказать, насколько мы к этому близки. Если рассматривать современные технологии, то, как говорил Илон Маск, даже если на Марсе будут выращивать чистейший 100% кокаин, и отправлять десятками тонн на космическом корабле на Землю, это все равно будет экономически не выгодно. То есть, мы хоть сейчас можем полететь и осваивать другие планеты, но это будет настолько невыгодно, что вряд ли кто-то этим займется в ближайшее время. Но кто знает, какой прорыв может ожидать человечество.
Кроме неэффективных двигателей есть и другие проблемы. Космические ракеты и корабли работают на больших нагрузках. Отсюда и быстрый износ. Но к тому же они крайне сложны в построении и пока что не могут быть поставлены на поток производства (отсюда и очень высокая цена). Возможно такие проблемы сможет решить более широкая автоматизация в производстве и искуственный интеллект (но это уже сугубо мои теории).
Термоядерная энергия возможно позволит решить некоторые проблемы, но далеко не все. В первую очередь, компактные реакторы понадобятся первым поселенцам в качестве источника энергии.
Так что путь к космической экспансии (кстати, есть отличная серия книг на эту тему, Экспансия) будет долгим, и займет скорее всего сотни лет, как минимум. На Луну и Марс люди возможно прилетят и при нашей жизни, но это будут скорее научно-исследовательские единичные экспедиции, на которых все и закончится. Вряд ли в ближайшие 60-100 лет будут строить постоянные базы на других телах Солнечной системы. ИТЕР получит свою первую плазму только в 20-30х годах. Но это экспериментальный реактор. Первый коммерческий реактор, DEMO, построят еще через 10-20 лет. Ну а компактные реакторы мы получим наверное еще лет через 30.
Кроме неэффективных двигателей есть и другие проблемы. Космические ракеты и корабли работают на больших нагрузках. Отсюда и быстрый износ. Но к тому же они крайне сложны в построении и пока что не могут быть поставлены на поток производства (отсюда и очень высокая цена). Возможно такие проблемы сможет решить более широкая автоматизация в производстве и искуственный интеллект (но это уже сугубо мои теории).
Термоядерная энергия возможно позволит решить некоторые проблемы, но далеко не все. В первую очередь, компактные реакторы понадобятся первым поселенцам в качестве источника энергии.
Так что путь к космической экспансии (кстати, есть отличная серия книг на эту тему, Экспансия) будет долгим, и займет скорее всего сотни лет, как минимум. На Луну и Марс люди возможно прилетят и при нашей жизни, но это будут скорее научно-исследовательские единичные экспедиции, на которых все и закончится. Вряд ли в ближайшие 60-100 лет будут строить постоянные базы на других телах Солнечной системы. ИТЕР получит свою первую плазму только в 20-30х годах. Но это экспериментальный реактор. Первый коммерческий реактор, DEMO, построят еще через 10-20 лет. Ну а компактные реакторы мы получим наверное еще лет через 30.
Вот я и имел в виду под прорывом - более экономичный двигатель, что бы более рентабелен и реален, в экономическом плане, стал полет в космос. А про, обшивку и корпуса шатлов даже и не подумал.
Грустно, учитывая как нечасто и как дорого выходят новые разработки в плане материалов, тем более потенциально используемых в космических шатлах, то да, не удивительно, что прогресс идёт медленно.
В юношестве, любимая тематика была научная фантастика, особенно та самая Экспансия, колонизация, терраформирование других планет и т.д.
Мечта за свой век увидеть хоть толику всего этого.
Но даже термоядерный реактор стоящий где нибудь в место привычной ТЕС в городе, будет уже что-то похожее и невероятное. Да и 30 лет не такой и долгий срок, для таких проектов.
Грустно, учитывая как нечасто и как дорого выходят новые разработки в плане материалов, тем более потенциально используемых в космических шатлах, то да, не удивительно, что прогресс идёт медленно.
В юношестве, любимая тематика была научная фантастика, особенно та самая Экспансия, колонизация, терраформирование других планет и т.д.
Мечта за свой век увидеть хоть толику всего этого.
Но даже термоядерный реактор стоящий где нибудь в место привычной ТЕС в городе, будет уже что-то похожее и невероятное. Да и 30 лет не такой и долгий срок, для таких проектов.
Сравниться с БАК, он может как, БАК по отношению ко всем атомным электростанциям. т.е. ITER назвать "грандиозным", можно тогда, когда бы БАК'и были в каждой развитой стране и не в одном количестве (как в случаее с атомными электростанциями). ITER это не просто грандиозно, это даже не "шаг в будущее", это стремительный "прыжок выше головы", это то, что даст потомкам жить без солнца когда оно "потухнет", даже когда вся наша вселенная (Млечный путь) сольётся с Андромедой и схлопнется в одну черную дыру.
"ITER"- "путь" с латыни, он же аббревиатура от International Thermonuclear Experimental Reactor, Международный Термоядерный Экспериментальный Реактор.
Ебтыть, саундрек голимая сигнализация =(
первый запуск в начале 30х, расходитесь, нечего тут смотреть.
А костюмы там какие будут?
Оранжевые.
а путин тем временем хвастается разработкой межконтинентальных ракет на ядерном движке - бесперспективная и чрезвычайно грязная с точки зрения экологии технология, от которой в своё время отказались США и СССР
