Termotuumareaktor

Laevad, lennukid, tankid... Kõik sõjatehnikast.
Kasutaja avatar
pagan
Liige
Postitusi: 1263
Liitunud: 10 Nov, 2011 1:55
Kontakt:

Termotuumareaktor

Postitus Postitas pagan »

Sakslased said juhitava termotuuma sünteesi tööle.
Kohe vast ei juhtu midagi, aga mõningate aastate pärast peaks mõju tunda olema.
Ilmselt on sel potensiaali olla suurema mõjuga energiasektorile ja poliitikale kui kildagaasi turule tulekuga oli.
http://www.sciencealert.com/german-has- ... on-machine

Saab näha kas sel uudisel naftahindadele mõju on? Ehk tekib siit sundus kokku leppida ja turusõda lõpetada?
Ehk saab venelaste tuumaelektrijaamade äri otsa?
Viimati muutis pagan, 13 Dets, 2015 11:23, muudetud 1 kord kokku.
Ülbeks minekuga hakkavad vead tulema.
Kasutaja avatar
Kriku
Moderaator
Postitusi: 36347
Liitunud: 10 Aug, 2010 18:55
Asukoht: Viljandimaa
Kontakt:

Venemaa majandus ja sanktsioonid I

Postitus Postitas Kriku »

Küsimus ei ole mitte niivõrd juhitavuses, kui tasuvuses. Vaja on juhitavat reaktorit, mis suudaks toota oluliselt rohkem energiat kui sisse pannakse ning sealt edasi, tööstusse sobivaid inseneerlikke lahendusi. Praegu on tegu siiski alusteaduse saavutusega, mis võib energeetikasse reaalseid muudatusi tuua alles aastakümnete pärast.
Kasutaja avatar
pagan
Liige
Postitusi: 1263
Liitunud: 10 Nov, 2011 1:55
Kontakt:

Re: Venemaa majandus ja sanktsioonid

Postitus Postitas pagan »

Nõus, aga kui mingi asi on võimalik, siis inimesed juba mõtlevad teistmoodi ja võtavad vastu teistsuguseid otsuseid.
Nii majanduses, poliitikas, planeerimises kui ka konkreetse termotuuma elektrijaama arendustegevusse ressursside paigutamisel.
Mõju võib avalduda varem.
Ma võtaks pisut tagasi "aastakümnetega". Ma ennustaks, et 10 aasta pärast saab Saksamaal osta tokamaki abil toodetud elektrit.
Ülbeks minekuga hakkavad vead tulema.
Kasutaja avatar
Kriku
Moderaator
Postitusi: 36347
Liitunud: 10 Aug, 2010 18:55
Asukoht: Viljandimaa
Kontakt:

Re: Venemaa majandus ja sanktsioonid

Postitus Postitas Kriku »

Stellaraatori, mitte tokamaki :)

Mina ei usu. Esimene äriline lõhustusreaktor läks küll tööle 8 aastat pärast prototüüpi, aga tuumaenergia osakaal hakkas tõusma alles seoses 1970-ndate naftakriisiga. Praegu on nafta osas täpselt vastupidine olukord ja mõttekam on naftat põletada kui uusi reaktoreid ehitada. Ei ole loogiline, et odava nafta veel odavamaks ajamiseks hakatakse reaktoreid ehitama.

Teiseks, ehitamine ise on võrreldes 1950-ndate algusega keskkonnanõuete jm. tõttu kõvasti kallimaks ja keerulisemaks muutunud.

Kolmandaks, lõhustusreaktorite arengule aitas väga kaasa nende rakendus laevadel, sh. sõjaline. Ma ei ole kursis, kui hästi stellaraator selleks sobib. Igatahes vaevalt et stellaraatoril on lõhustusreaktori ees sama suuri eeliseid kui oli lõhustusreaktoril diisli ees.

Pilt
Jura
Liige
Postitusi: 491
Liitunud: 20 Aug, 2015 9:46
Kontakt:

Re: Venemaa majandus ja sanktsioonid

Postitus Postitas Jura »

Läheb küll Venemaa teemast juba kaugelt mööda ja kvalifitseerub täielikult foorumi läbustamiseks, aga täpsustaks, mis siis ikkagi tööle saadi:
https://en.wikipedia.org/wiki/Wendelstein_7-X:

The initial runs from December and January will only test the feasibility of the reactor type. The first plasma tests with helium plasma began successfully on 10 December 2015. With about 1 mg of helium gas injected into the evacuated plasma vessel, the microwave heating was applied for a short 1.3 MW pulse. The resulting plasma at a temperature of about 1×10ˇ6 K was observed by the installed cameras and sensors, persisting for about 0.1 s. Tests with hydrogen plasma will begin in 2016.[17]

The operational phase 1 (OP-1) is expected in 2016.

Üsna vabas tõlkes ja lahtiseletatult: He gaasi abil kontrolliti, kas katseseade (stellaarium) üldse töötab. Selleks anti 1,3 MW mikrolaine impulss 1 mg He-gaasile ja leiti, et suudeti selle temperatuur viia 0,1 sekundiks ~1000000 C kraadini. Vesinikuga alustatakse katseid 2016. Kuna tuumasünteesi He-ga läbi ei viida, siis ei saa energiatootmisest hetkel veel mingit juttu olla.

Antud seade ongi tegelikult katseseade erinevate lahenduste ja ideede testimiseks:
"The purpose of Wendelstein 7-X is to evaluate the main components of a future fusion reactor built using stellarator technology, even if Wendelstein 7-X itself is not an economical fusion power plant.

The Wendelstein 7-X reactor is the largest fusion device created using the stellarator concept which was the brainchild of physicist Lyman Spitzer. It is planned to operate with up to 30 minutes of continuous plasma discharge, demonstrating an essential feature of a future power plant: continuous operation."

Seega tuumasüntees on esialgu ainult horisondil, praktiline kasutamine kusagil selle taga.
aht0
Liige
Postitusi: 1249
Liitunud: 19 Juul, 2014 18:18
Kontakt:

Re: Venemaa majandus ja sanktsioonid

Postitus Postitas aht0 »

no niipalju on see stellaraator Venemaaga seotud et Venemaale, selle majandusele ning energiatööstusele ja Putinile tähendaks töötav stellaraator "Putini Suure Unistuse" kokku varisemist.

Odav termotuumaenergia sisuliselt kaotab suurema vajaduse Venemaa gaasi järele. Nii et tuleb lähemad kümmekond aastat kuidagi Venemaa kõrval üle elada.
Kasutaja avatar
isakene
Liige
Postitusi: 1054
Liitunud: 29 Jaan, 2009 1:04
Kontakt:

Re: Venemaa majandus ja sanktsioonid

Postitus Postitas isakene »

Ei pea Putinikene nii kaua pukis vastu, kui stellaraatorid reaalselt toimetama hakkavad. No ei pea...
Kui Teile paistab, et see on nii, siis see ongi nii - Teile paistab.
Kasutaja avatar
huvitun
Liige
Postitusi: 1285
Liitunud: 28 Mär, 2014 9:20
Kontakt:

Vene kosmose hiilgus ja viletsus

Postitus Postitas huvitun »

Mul teemakauge inimesena on esimene kuulmine heelium-3 kohta. Sellest kõneldakse seoses saastevaba tuumakütusega? Ja kaevandada võib ainult Kuul?

Peab veel natuke vist asja uurima... :dont_know:
Kasutaja avatar
Tux
Liige
Postitusi: 1327
Liitunud: 30 Okt, 2005 21:13
Asukoht: Tallinn
Kontakt:

Re: Vene kosmose hiilgus ja viletsus

Postitus Postitas Tux »

huvitun kirjutas:Mul teemakauge inimesena on esimene kuulmine heelium-3 kohta. Sellest kõneldakse seoses saastevaba tuumakütusega? Ja kaevandada võib ainult Kuul?

Peab veel natuke vist asja uurima... :dont_know:
Heelium3- tuleb päikeselt päikesetuule näol ja kuna Kuul pole atmosfääri, siis ladestub seal pinnases, seega saab seda sealt kuutolmust vabalt kokku koguda. Heelium3 tähtsus seisneb aga selles, et maal on seda päris raske toota, Kuult tasuks selle kaevandamine ära.
Heelium3 termotuumareaktsioon, ehk nende tuumade ühinemine, ei tooda nimelt radioaktiivset kiirgust, mis tekib näiteks uraani isotoopide lagunemisel ja seepärast, kui saadakse valmis korralik ja töötav termotuuma reaktor, siis ei pea seda matma seatina ja betooni sisse, et kaitsta seadmeid ning inimesi ja kui see reaktor peaks kogemata lekkima, siis ei teki ka mingit tuumasaastet nagu meil on olnud Fuckushimas või Tsernopolis. Põhimõtteliselt võiks sellise reaktori panna kööki külmiku kõrvale, kui kogu aparatuur õnnestuks piisavalt väikeseks teha.
Tagantjärele tarkus on täppisteadus!
Kasutaja avatar
Gideonic
Liige
Postitusi: 4855
Liitunud: 14 Aug, 2008 14:19
Kontakt:

EV energia ja julgeolek

Postitus Postitas Gideonic »

Kapten Trumm kirjutas:Selles kogu viga ongi, et vastavad tehnoloogiad on alles visiooni tasemel, aga neid tuleks praegu juba juurutada, sest nende juurdumiseks kulub 10-20 aastat.
1. Ei ole asi päris visiooni tasemel. Nende jaamade keerukus ei ole lihtsalt sedavõrd suur, et läheks 20 aastat (jutt ei käi ju termotuuma-reaktoritest). Toimiv Proof-of-Concept tehti juba 60ndatel ja näiteks Kanada plaanib esimese demojaama valmis saada 2026. a. Valmiv jaam eioleks mingi teadusele pühendatud katsereaktoriga (nagu on ITER termotuuma energia puhul) vaid konkreetse komertsiaallahenduse pilootprojekt.

2. Ja tulebki alustada juurutamise ning ja plaanidega kohe nüüd. Väga palju saaks ära teha ennem kui tuleb konkreetne lahendus lukku panna. Sellisel juhul oleks ~ 2031. a. kant täiesti realistlik. Meist virgemad ELi liikmed ka seda juba teevad . Ning kohati hoopis USA, mitte enda maksumaksjate raha eest).
mart2 kirjutas:c) Rohelised puutuvad tegelikult väga asjasse, sest nende surve poliitikutele on mõjutanud toetusmeetmete loomist mis tegi/teeb roheenergia ehk taastuvenergia arendamise tasuvaks. Kui suunata samasugune rahavool tuumaenergiasse ja lihtsustada paberimajandust, siis muutuks tasuvuse numbrid!
Justnimelt. Majandusliku tasuvuse poolepealt tuleks lihtslat regulatsioonid ja toetused viima kooskõlla. Hetkel ei arvesta roheenergia toetused absoluutselt tootmise ja käigushoidmise kliimaneutraaalsusega ega ka reservvõimsuse vajadustega (kui palju varuvõimsust tuleb juurde ehitada/ ehitamata jätta toetusaluse lahendusele valmimishetkel kogu energiavõrgu võtmes).

Minumeelest ei ole päris normaalne, et tulevased SMR tuumajaamad ei kvalifitseeru (Saksamaa vastuseisu tõttu) mitte ühelegi EL roheliste energia toetustele, kuigi:
  • Nende elutsükli töö tulemusena tuumajäätmete arv maailmas hoopis väheneb, kuna vana põlvkonna jaamade jäätmed on omakorda nende kütuse tooraineks (ja saaks seda olla üsna kaua).
  • Nad sobivad oma disainilt väga hästi ka reserviks (väljundvõimsus naturaalselt varieeruv), pigem ongi just parim ehitada uute tuule- või päikseparkide alla.
  • Nende ehitus ja käimashoidmime on tunduvalt rohelisem kui võrreldavat energiakogust pakkuvatel päikese- ja tuuleparkidel (eriti aasta keskmist, mitte "tipphetke" vaadates). Eriti päikesepaneelide puhul, mille eluiga on lühike ja tootmine ja jääkide käitlemine kaugel loodussõbralikust.
  • Nende olemasolul jääks ära võrreldava võimsusega akupõhiste salvestusjaamade ehitus ja mitmekordne akude vahetus tuumajaama eluea jooksul
Kusjuures need ülaltoodud "akupangad" peavad katma ära ka tulevase transpordisektori elektrifitseerimisest tingitud energiatarbimise plahatusliku kasvu ning lisaks sellele võistlema nende samade elektri-sõidukitega oma akude tootmisel (ja hilisemal utiliseerimisel).

Eelnevale lisaks ei tasu unustada, et praegune tuule- ja päikeseenergia on viimaks konkurentsivõimeline kuna selleks on kulutaud aastakümnete jooksul lisaks erasektorile ikka väga soliidseid summasid riiklikke toetusi. Tulevased tuumajaamad peavad aga loomulikult paberilt kuni mahakandmiseni olema vaid erasektori poolt finantseeritud ja koheselt rentaablid.

Sellest, mis on 4. generatsiooni tuumajaamade tegelikud kitsaskohtad annab hea ülevaate see artikkel.

Enamik probleeme on sektorivälised. Suurim lahendamisel olev tehniline küsimus on olemasolevatest jäätmetest sobiva sisendkütuse valmistamine (mis on teoreetiliselt täiesti tehtav aga nõuab praktilist, skaleeruvat ja kuluefektiivset lahendamist)
Viimati muutis Gideonic, 20 Jaan, 2021 14:06, muudetud 1 kord kokku.
Lemet
Liige
Postitusi: 19908
Liitunud: 12 Apr, 2006 15:49
Kontakt:

Kliimamuutustest

Postitus Postitas Lemet »

Paraku on aga tegu termotuumajaamadega


Sohoh, mida siin kõike lugeda saab...inglased otsivat alles paika maailma esimese tööstusliku termo-tuumajasma ehituseks, aga mida nemad ka tuumaenergeetikast teavad...

https://et.seolearnbd.com/topics/17606- ... -commercia
Errare humanum est-aga veel inimlikum on selle teise kraesse väänamine...
Kasutaja avatar
Gideonic
Liige
Postitusi: 4855
Liitunud: 14 Aug, 2008 14:19
Kontakt:

Kliimamuutustest

Postitus Postitas Gideonic »

teeline35 kirjutas:Üks võimalikke tuumareaktori variante;
https://www.err.ee/1608340481/hiina-uus ... iatoostust
See kahjuks küll eksperimentaalne. Arvatavalt läheb veel aastakümneid enne kui selliseid igale poole ehitama saab hakata.
Lisaks sellele linkisin eelmisel lehel ühe teise Hiina projekti kohta pebble-bed reaktori käivitamisest 13. septembril (mis MIT teadlaste sõnul ei ole Lääne-Euroopas võimalik ennem 2040. a). Antud reaktor asub võrku elektrit andma veel sel aastal. Tegu peaks olema maailma esimese 4. generatsiooni SMRiga. Tõsi, eks see ole esimene säärane jaam, seega veel pool-prototüüp, kuid siiski toimiv ja püsivalt elektrit andev - Kaks kuni 250MW soojusenergiat välja andvat reaktorit ajavad ringi ühte 210MW generaatorit (mis ka üsna unikaalne, tasub ülalviidatud artiklit lugeda).

Aga mitte sellest ei tahtnud ma rääkida ...

Nädal aega tagasi juhtus midagi palju märgilisemat ka Läänes:

Pilt

MIT'i spinoff Commonwealth Fusion Systems testis edukalt oma temotuuma-reaktori kõige kriitilisemat komponenti - Täissuuruses uue põlvkonna ülijuht-magnetit:

https://arstechnica.com/science/2021/09 ... g-magnets/

On Tuesday, Commonwealth Fusion Systems announced that it hit a key milestone on its quest to bring a demonstration fusion plant online in 2025. The company used commercial high-temperature superconductors to build a three-meter-tall magnet that could operate stably at a 20-tesla magnetic field strength. The magnet is identical in design to the ones that will contain the plasma at the core of the company's planned reactor.
The magnet that was tested last week was about three meters tall and half that wide. It's powered by coils of a high-temperature superconducting material called ReBCO and operates at about 20 Kelvin. (In superconductivity, 20 K counts as high-temperature, as more typical superconducting materials need to be at less than 5 K.)
Getting the whole structure up to 20 tesla involves a two-week process of cooling the structure and then gradually increasing the current circulating inside the superconductor. This process increases the magnetic field strength, but because it uses a superconductor, almost none of that current is lost.

"Performance of this magnet is similar to a non-superconducting one that was used in an MIT experiment that concluded its experiments five years ago," said MIT's Whyte. "The difference in terms of energy consumption is rather stunning. That magnet, because it was a normal copper conducting magnet, consumed approximately 200 million watts of energy to produce the confining magnetic field. This magnet was around 30 watts, so a factor of around 10 million decrease in the amount of energy that was needed to provide the confining magnetic field."

Voolukulu selle 20 Teslase magnetvälja tekitamiseks oli circa 30W. 5 a. tagasi tehtud (kontseptsioonifaasi) katse ajal kulutas tavamagnet selleks 200MW.

"Because we've been able to go to very high magnetic field, we've relieved a lot of the constraints that push all those other aspects up against some really tough technical challenges," Mumgaard said. "We really pushed hard on the magnet side so that we could get some relief on these other types of issues."

And completing the magnet brought the company benefits in other ways. Joy Dunn, the company's head of operations, said, "It allowed us to develop the manufacturing processes and equipment and the supply chain at a scale that is relevant for commercial fusion." The expertise and processes involved in building the first test sample will be applied to develop more automated processes to manufacture the magnets that will go into future reactors. Dunn said that the later pancakes took only 20 percent of the time needed to make the first samples.

Assembling the system represents impressive progress and signals that Commonwealth Fusion Systems is likely to hit its milestone of putting together a fusion reactor over the next few years. The big question will be whether that reactor will achieve break-even fusion. All the calculations, which are informed by many years of experience with similar designs, indicate that the company will succeed.

Miks see nende enda meelest nii kõva sõna on, on et antud magnet oli meelega "üleinseneeritud". Kõik ülejäänud katsereaktori komponendid sai selle arvelt disainida lihtsamalt. Magnet oli selgelt kõige keerukam osa reaktori juures. Samas on see arendatud modulaarselt ja masstoodetavana.

Järgmine samm ongi terve SPARC demoreaktori kokkuehitamine ja käivitamine. Hetkel on plaan selleni jõuda 2025. aastaks ja ehitus käib. Ilmselgelt tahetakse ITER'ile silmad ette teha (kes plaanib esmast plasmatesti samal aastal). Sealt edasi tuleks siis kommertsjaamade aretamine (ARC projekt).

Asjale lisab minuarust usaldusväärsust oluliselt just see, et tegu on sisuliselt MIT'i enda projektiga (ja ikka õige mitmelt erialaga tegelevad inimesed peavad seda kõige lootustandvamaks termotuuma startup-projektiks)

Nende enda veebileht annab väga hea ülevaate ajakavast ja kus hetkel ollakse:
https://cfs.energy/technology/#alcator- ... sics-basis

katsest video kujul:
https://www.youtube.com/watch?v=yXLO3-7BRwQ
Madis Reivik
Liige
Postitusi: 3309
Liitunud: 20 Dets, 2019 13:30
Kontakt:

Re: Kliimamuutustest

Postitus Postitas Madis Reivik »

See 30W on natuke uljas väide, kuid isegi kui nad 1000 korda liialdavad, siis 30kW KOOS jahutusega on ikkagi hulga parem kui "teine magnet".

Termotuumaenergeetika muudaks revolutsiooniliselt kogu sektorit, juhin tähelepanu võrdlusele et

ÜHES LIITRIS merevees on piisavalt deuteeriumi et toota sama kogus energiat kui sisaldub 400 LIITRIS BENSIINIS ja seejuures jääb suurem osa vett alles.

Nii et naftasheikidel saavad koledad ajad olema.
Kasutaja avatar
Kapten Trumm
Liige
Postitusi: 39992
Liitunud: 28 Juul, 2005 15:35
Kontakt:

Re: Kliimamuutustest

Postitus Postitas Kapten Trumm »

Ainuke jama on selles, kuidas see päikese laadne tulekera seal reaktoris hoida nii, et see ümbritsevat ei aurustaks.
Tavapärases tuumareaktoris kasutatavate materjalidega see vist väga ei õnnestu.

Üks võimalikke tuumareaktori variante;
https://www.err.ee/1608340481/hiina-uus ... iatoostust
See kahjuks küll eksperimentaalne. Arvatavalt läheb veel aastakümneid enne kui selliseid igale poole ehitama saab hakata.


Siinkohal meenusid mulle tuumareaktoriga lennuki loomise katsed, kus NSVL edukam oli kui USA.
Edu võti seisnes selles, et kui USA lennuki kasuliku kandevõime neelas ära pilootide kaitseks tehtud seatinaekraan, siis NSVL-s sellist raiskamist ei tehtud.
Juba Zukov ütles, et küll vene eided uusi sünnitavad.
/Veelgi hullem on see, et koos kohustusliku patriootliku riigioptimismi kehtestamisega nõrgeneks paratamatult ka meie ohutaju, mis on enesealalhoiuks vältimatult vajalik instinkt/ S. Mikser 2014.
Kasutaja avatar
Gideonic
Liige
Postitusi: 4855
Liitunud: 14 Aug, 2008 14:19
Kontakt:

Kliimamuutustest

Postitus Postitas Gideonic »

Kapten Trumm kirjutas:Ainuke jama on selles, kuidas see päikese laadne tulekera seal reaktoris hoida nii, et see ümbritsevat ei aurustaks.
Tavapärases tuumareaktoris kasutatavate materjalidega see vist väga ei õnnestu.
Ainus mõistlik viis seda teha on tugeva magnetväljaga.

Kui kedagi huvitab, mida on termotuuma reaktoriks vaja - Mis on kerge ja mis on tegelikult probleemikohad, siis soovitan väga seda suhteliselt lühikest (15min) videot:

https://www.youtube.com/watch?v=JurplDfPi3U

Alustab täitsa nullist ja ei vaja mingeid eelteadmisi (kui oled kuulnud mis on prooton ja neutron ja tunned paari enim-levinud keemilist elementi).
Muuhulgas näitab, et ka väide "annab rohkem voolu välja kui sisse võtab" võib olla ülimalt eksitav.


Lühidalt on rentaabliks reaktoriks vaja:
    1. Toota vähemalt 20 korda rohkem energiat kui sisse antakse (miks? - sellest täpsemalt videos aga aimu annab pilt allpool)
    2. Tõkestada reaktsiooni käigus tekkivaid vabu neutroneid, mida tekib palju (üks iga sünteesitud heeliumi molekuli kohta)
    3. Praktiliselt kindlasti on vaja võimet reaktisooni käigus triitiumit juurde tekitada (õnneks saab sellesk kasutada punktis 2 mainitud neutroneid reaktsioonis Liitiumi ja Berülliumiga)
    4. Punktide 2-3 jaoks vajalikud paksud reaktori seinad "kuluvad" nende protesside tõttu ära ja vajavad kuluefektiivset vahetmist (MIT räägib enda disaini puhul et sisemist seina tuleb vahetada circa 1x aastas)

Pilt

Ka tema leiab et ITER aga veelgi enam seesama ülalviidatud MIT'i juhitud SPARC on ainukesed realistlikud projektid.
Viimati muutis Gideonic, 16 Sept, 2021 14:26, muudetud 2 korda kokku.
Vasta

Kes on foorumil

Kasutajad foorumit lugemas: Registreeritud kasutajaid pole ja 4 külalist