Termotuumareaktor

Laevad, lennukid, tankid... Kõik sõjatehnikast.
nimetu
Liige
Postitusi: 7570
Liitunud: 25 Mär, 2016 21:16
Kontakt:

Re: Kliimamuutustest

Postitus Postitas nimetu »

Pigem võib juhtuda näiteks midagi sellist, et kui kõik ülijuhitivad magnetid kaotavad korraga oma ülijuhtivuse, siis tekib järsk temperatuuri tõus ja magnetite mähised võivad plahvatada, kui failsafe seadmed ei sekku.

Kõige tõenäolisem on ilmselt auruga/jahutusvedelikuga seonduv avarii. See on kõigi taoliste süsteemide nõrgaks kohaks.
Madis Reivik
Liige
Postitusi: 3306
Liitunud: 20 Dets, 2019 13:30
Kontakt:

Re: Kliimamuutustest

Postitus Postitas Madis Reivik »

Ikkagi - kui mingi jama on kusagil, siis tokamaki saab "nupust välja lülitada". Ja termilist massi praktiliselt pole.

Erinevalt tavalisest tuumajaamast, kus varrastega peab erinevaid rituaale läbi viima ;)
Kasutaja avatar
Gideonic
Liige
Postitusi: 4853
Liitunud: 14 Aug, 2008 14:19
Kontakt:

Re: Kliimamuutustest

Postitus Postitas Gideonic »

Kapten Trumm kirjutas:Meenutan, et termotuumareaktsiooni temperatuur on 10 astmes 7 kraadi.

Trumm, nagu siin akfd Kilo Tango ja Madis Reivik kirjutasid, ei maksa tonti näha seal kus ei ole.

Seda ülesse kuumutatud plasmat on reaktoris korraga ikka ääretult tühine kogus osakesi. Piltlikult, kui iga (sadade miljonite kraadideni) üles kuumutatud plasma molekuli kohta on kümneid miljardeid molekule nn "seina", on üsna loogiline tuletada et mõju ei saa olla suur.

Sääraseid reaktoreid kus termotuumareaktsioon käib on ehitatud väga palju ja uuritud aastakümneid, seega ei ole see ka mingi avastamata ala. Lihtsalt energiatootmise osas kasumlikkusele jõudmine on olnud probleem.
nimetu
Liige
Postitusi: 7570
Liitunud: 25 Mär, 2016 21:16
Kontakt:

Kliimamuutustest

Postitus Postitas nimetu »

Plasmalõikuri plasmajoa temperatuur ulatub ka paarikümnetuhande kraadini. Ometigi ei sula lõikur ise üles. Maagiline...
:roll:
Turist 47
Liige
Postitusi: 4300
Liitunud: 08 Nov, 2014 18:30
Kontakt:

Re: Kliimamuutustest

Postitus Postitas Turist 47 »

Gideonic kirjutas:Kui kedagi huvitab, mida on termotuuma reaktoriks vaja..
https://www.youtube.com/watch?v=JurplDfPi3U Alustab täitsa nullist ja ei vaja mingeid eelteadmisi...

Tõstan. Hästi koostatud, hariv video. See 15+ minutit, vaatamiseks, on mõistlik leida kui teema huvitab, aga arusaamist-teadmisi on napilt. Arusaadav kõnekeel, subdiitrid sünkroonis.
Mina, igatahes, sain abi.
Kasutaja avatar
Gideonic
Liige
Postitusi: 4853
Liitunud: 14 Aug, 2008 14:19
Kontakt:

EV energia ja julgeolek

Postitus Postitas Gideonic »

SPARC termotuumareaktorist olen siin varem kirjutanud. Päris huvitav teadustöö kuidas nad kavatsevad selles demoreaktoris täiendava magnetiga passivset ohutust tagada kui plasma peaks ebastabiilseks muutuma. Igatahes töö käib.

https://www.eurekalert.org/news-releases/933930

When a tokamak disrupts, the plasma current disappears in a few milliseconds. A fundamental principle in physics, called Faraday’s Law, tells us that such a change in current induces an electric field in a direction which tries to maintain the vanishing current. With the plasma collapsing, current is induced in any other nearby electrically conducting material. It can be transferred to the metallic vacuum vessel which surrounds the plasma or to a population of hot electrons which remain after the plasma collapse. It turns out that this latter process can quickly produce an enormous population of relativistic electrons travelling just under the speed of light. These beams, containing millions of amperes of current in relativistic, “runaway” electrons, have the potential to wreak significant damage on plasma facing materials in the vessel. This scenario is a major concern for machines like SPARC or ITER, the international tokamak under construction in France, and one that had seemed to be very difficult to mitigate.

The new coil, which is powered by the disruption itself (via Faraday’s law), addresses this scenario by introducing a non-axisymmetric perturbation into the magnetic field structure. When the disruption starts, this perturbation breaks the symmetry, spoils the confinement, and protects the machine by providing a safe mechanism which quickly removes the hot electrons before they can be accelerated to relativistic velocities. This perturbation only grows when the coil is energized by the electric field induced during a disruption, so during normal operations the excellent confinement that is characteristic of a tokamak is maintained.


Täiendav magneriba kujutatud pildil Tokamaki plasma ümber punasena:

Pilt

Sellised probleemid on neil vaja kaunis kiiresti ära kõrvaldada, sest et oma ajakava järgi peaks nad 2025. a. alustama juba pärismõõtudes kommertsialiseeritava reaktoriga ARC. Oma revolutsioonilise "kõrgtemperatuurilise" ülijuht-magneti katsetusega nad püsisid graafikus, saab näha kas ka selle alamõõdulise demoreaktoriga. Keda huvitab ajakava siis nende enda kodulehel on see üsna hästi ära toodud:

https://cfs.energy/technology/
Kasutaja avatar
Gideonic
Liige
Postitusi: 4853
Liitunud: 14 Aug, 2008 14:19
Kontakt:

Re: EV energia ja julgeolek

Postitus Postitas Gideonic »

See ülalviidatud MIT'i termotuumareaktorit arendav spinoff sai päris muljetavaldava rahastuse:

https://cfs.energy/news-and-media/commo ... es-b-round

Commonwealth Fusion Systems (CFS) announced it has closed on more than $1.8 billion in Series B funding to commercialize fusion energy. This includes capital to construct, commission, and operate SPARC, the world’s first commercially relevant net energy fusion machine. In addition, it will enable the company to begin work on ARC, the first commercial fusion power plant, which includes developing support technologies, advancing the design, identifying the site, and assembling the partners and customers for the future of fusion power.

Pilt ka siis SPARC demoreaktorist ja kõrval täismõõdus ARC:

Pilt

Pildil näidatud Faas 1 on edukalt läbitud, selle SPARC reaktori kokkupanemine minuteada juba käib (vähemasti hoone ehitamine kindlasti, kus see asub). SPARC katsetustega on plaanis ühelpool olla nii 2025. aastaks, mil peaks juba ARC ise ehitamisel olema nii et tempo on päris karm. Võrdluseks plaanitakse ITER projektis esmased plasma-katsetused teha 2025. a. ja päris termotuumareaktsiooniga alustada 2035.

Ehk siis SPARC peaks olema 10 a. kiirem kui ITER. Võimsuses osas on nii väikse reaktori kohta ikka väga muljetavaldav:

SPARC - suudab välja anda 140 MW 10s impulssidega (50MW kasutatav)
ITER - võtab sisse 50MW ja annab välja 500 MW kuni 400 - 600 sekundiliste perioodidega. Vooluvõrku ei anna midagi, kuna katsereaktor
ametlikult on ARC numbrid samad mis ITERil (50MW sisse 500 MW soojusvõimsust välja millest 200MW saaks reaalselt minna võrku).

Siin on suuruse võrdlus ITERi ja ARCi vahel (see suurem reaktor neist kahest ülal). Hoolimata väiksusest on magnetväli 2x tugevam kui ITERil
Pilt

Üldiselt on aga teada et MIT on oma väljakäidud numbrites konservatiivne. Näiteks lubatakse ametlikult vaid et SPARC on esimene Tokamak mis annab rohkem välja kui vahetult voolu plasma kütmiseks sisse võtab (mis muid kulusid ignoreeride on tegelikult vaid 5-10% kogukulust). Teadjamad räägivad et päriselt rihitakse sinna 5x numbri kanti.

Kokkuvõtvalt kumab selgelt välja soov ITER projektile "ära teha" disainides esimene kommertsiaalne demoelektrijaam ennem kui ITER reaalselt reaktsioonigi käima ajab.
Kasutaja avatar
Gideonic
Liige
Postitusi: 4853
Liitunud: 14 Aug, 2008 14:19
Kontakt:

Re: EV energia ja julgeolek

Postitus Postitas Gideonic »

Et selle rahastuse mastaapi paremni mõista: Saadud 1,8 miljardit dollarit on umbes kaks korda rohkem kui kõik ülejäänud termotuuma "startupid" on suutnud kokku ajada kogu oma eksisteerimisaja jooksul.

Koos eelnevaga on see piisav et rahastada tegevus praktiliselt 2030. aastani. Kogu SPARC arendus ja käigushoidmine (arvatavasti isegi mitu prototüüpi) ja ARC'iga alustamine.
Kasutaja avatar
Kilo Tango
Liige
Postitusi: 9067
Liitunud: 14 Aug, 2008 15:40
Kontakt:

Re: EV energia ja julgeolek

Postitus Postitas Kilo Tango »

Gideonic kirjutas:...
Kokkuvõtvalt kumab selgelt välja soov ITER projektile "ära teha" disainides esimene kommertsiaalne demoelektrijaam ennem kui ITER reaalselt reaktsioonigi käima ajab.


Muus osas nõus, aga omavahel öeldes - see ei saa olla peamine motivatsioon. Pigem selline meeskonna eneseuhkuse upitamise vahend. SELLE pärast ei investeeri keegi sellist ressurssi.
Madis Reivik
Liige
Postitusi: 3306
Liitunud: 20 Dets, 2019 13:30
Kontakt:

Re: EV energia ja julgeolek

Postitus Postitas Madis Reivik »

Nii nagu Pablo Escobar peaks saama postuumse elutöö-Oskari, kuna ta aitas kaasa paljude kultusfilmide sünnile, võib Putjale varsti anda energeetika Nobeli ;) Kui gaasihind on laes, siis alternatiivid saavad populaarseks.

ITERi projekt on asjaajamine prantslaste moodi ja üpris kindel et energiapuudus surub alternatiivseid projekte kõvasti takka ja sealt saab enne tulemusi. Muidugi, ITERist tiksub kogu aeg kasulikku infot, mida alternatiivid ka kasutavad.

Vaadake asja hoopis niipidi. Kui termotuumat saab arendada ca 200 miljoniga aastas, siis sama hästi võiks nt sakslased või norrakad seda arendada 20 miljardiga aastas. Või, alternatiivselt võiks igal riigil olla oma projekt, 200 milkut aastas oleks Eestile ka jõukohane. Mina oleks poolt.

Inimesed vist ei mõista termotuuma potensiaali. See lahendaks ära kogu elektrimure ning ühtlasi võiks toota sünteetilist diislit ja jätta ära ülimalt vasemahuka elektriautonduse ja laadimisvõrgu arendamise.
Kasutaja avatar
Kilo Tango
Liige
Postitusi: 9067
Liitunud: 14 Aug, 2008 15:40
Kontakt:

Re: EV energia ja julgeolek

Postitus Postitas Kilo Tango »

Madis Reivik kirjutas:...
Inimesed vist ei mõista termotuuma potensiaali. See lahendaks ära kogu elektrimure ning ühtlasi võiks toota sünteetilist diislit ja jätta ära ülimalt vasemahuka elektriautonduse ja laadimisvõrgu arendamise.


Inimesed ei mõista ka termotuuma puudusi. Näiteks ei ole ükski arendaja tegelenud tegelikult probleemiga, et kust võetakse kõik vajalik triitium. Praktiliselt tähendab see seda, et termotuumaenergia ei saa eksisteerida ilma tavapärase tuumaenergiata.
Madis Reivik
Liige
Postitusi: 3306
Liitunud: 20 Dets, 2019 13:30
Kontakt:

Re: EV energia ja julgeolek

Postitus Postitas Madis Reivik »

Räigelt vale väide, kuidas ei ole tegelenud ?

Esiteks saab D-T reaktoris triitiumi teha liitiumist ja teiseks on võimalik ka triitiumivaba D-D reaktsioon.

Pole eriti oluline et inimesed teaksid, oluline et ARENDAJAD teaksid :)
Kasutaja avatar
Gideonic
Liige
Postitusi: 4853
Liitunud: 14 Aug, 2008 14:19
Kontakt:

Re: EV energia ja julgeolek

Postitus Postitas Gideonic »

Kilo Tango kirjutas:Muus osas nõus, aga omavahel öeldes - see ei saa olla peamine motivatsioon. Pigem selline meeskonna eneseuhkuse upitamise vahend. SELLE pärast ei investeeri keegi sellist ressurssi.
Nõus, ei pidanudki silmas et see on peamine motivatsioon, lihtsalt ei tundunud täiesti juhuslik, et mitmed tähtajad on pandud lähedale ITERI omadele.

Kilo Tango kirjutas:Näiteks ei ole ükski arendaja tegelenud tegelikult probleemiga, et kust võetakse kõik vajalik triitium. Praktiliselt tähendab see seda, et termotuumaenergia ei saa eksisteerida ilma tavapärase tuumaenergiata.
Ei saa nõustuda. Ehk ainult niipalju, et reaalselt on katsetada jõutud tõepoolest väga vähe (sest pole väga ka piisava suutlikusega reaktoreid senimaani).

Teoorias on selle probeemiga tegeltud väga palju ja ka häid lahendusi leitud - liitiumist ja berülliumist "tekk" reaktori ümber, mis reageerides termotuumareaktsioonist paratamatult vabanevate neutronitega toodab uut triitiumit. Sellele on isegi üldtunnustatud termin olemas: breeding-blanket. Lisaks triitiumi probleemile lahendab see ka neutronite neelamise probleemi, millega on nagunii vaja tegeleda.

Minu poolt siin lingitud videos on sellest ka räägitud (endise termotuumareaktorite peal töötava teadlase poolt muide). Võta see 5 minutit et see otseviidatud lõik ära vaadata (alates 10:48) kuigi terve video on hariv:
https://youtu.be/JurplDfPi3U?t=648

SPARC reaktoril kavatsetakse ssarnast lahendust ka katsetada. Üldse on plaanis seal läbi katsetada (ühel või teisel kujul) kõik süsteemid, mida läheb vaja ka päris reaktoris, kuna järglane ARC oleks juba otsapidi ärieesmärgil kasutatav pilootreaktor.

Siin on näiteks päris põhjalik teadustöö mis uurib sellise "teki" paigaldamist Wendelstein 7-X stellaraatorile:
https://www.sciencedirect.com/science/a ... 81#sec0025
Madis Reivik
Liige
Postitusi: 3306
Liitunud: 20 Dets, 2019 13:30
Kontakt:

EV energia ja julgeolek

Postitus Postitas Madis Reivik »

Kilo Tango kirjutas:
Gideonic kirjutas:...

Teoorias on selle probeemiga tegeltud väga palju ja ka häid lahendusi leitud - liitiumist ja berülliumist "tekk"...


See liitiumtekk on vana teema, aga afaik:
1. See ei lahenda kogu probleemi
2. Sellega me hakkame sisuliselt tootma liitiumist energiat. Mis ei ole kuigi jätkusuutlikkust arvestades selle metalli kättesaadavust.


Jällegi, arvamise asemel parem arvuta või googelda. Kõhutunne on petlik.

A fusion reaction is about four million times more energetic than a chemical reaction such as the burning of coal, oil or gas. While a 1000 MW coal-fired power plant requires 2.7 million tonnes of coal per year, a fusion plant of the kind envisioned for the second half of this century will only require 250 kilos of fuel per year, half of it deuterium, half of it tritium.

Only a few grams of fuel are present in the plasma at any given moment. This makes a fusion reactor incredibly economical in its fuel consumption and also confers important safety benefits to the installation.

Ehk siis liitiumikulu on paarsada kilo per aasta per gigavatt. Mis on oluliselt VÄIKSEM kui akud kogu elutsükli jooksul, Ja akud ei tooda energiat.
I J
Uudistaja
Postitusi: 14
Liitunud: 05 Juun, 2018 20:23
Kontakt:

Re: EV energia ja julgeolek

Postitus Postitas I J »

Kilo Tango kirjutas:
Inimesed ei mõista ka termotuuma puudusi. Näiteks ei ole ükski arendaja tegelenud tegelikult probleemiga, et kust võetakse kõik vajalik triitium. Praktiliselt tähendab see seda, et termotuumaenergia ei saa eksisteerida ilma tavapärase tuumaenergiata.


Selles väites on tükike tõtt. Kommertsiaalsete reaktorite käivitamiseni on katseteks vajaliku triitiumi kättesaadavus ja hind suureks probleemiks. Ka edaspidi on reaktori käivitamiseks vaja algul väljaspoolt tulevat triitiumit kasutada. Ajaaken tuumasünteesi (mõistliku hinnaga) kasutusele võtmiseks on seetõttu piiratud, kuna mitmed triitiumit tootvad reaktorid on kavas lähikümnenditel sulgeda.
Seda enam on rõõmustav näha ameeriklaste praegusi edusamme, isegi kui neid ootab skaleerimisel konarlik tee (soovitan lugeda Hartmut Zohmi selleteemalisi töid). ITER valmistamine ja kasutusele võtmine toimub liiga aeglaselt aga see on EU bürokraatia ja poliitilise eripärade tõttu paratamatu.
Vasta

Kes on foorumil

Kasutajad foorumit lugemas: Registreeritud kasutajaid pole ja 0 külalist