ТАЙНЫ ВСЕЛЕННОЙ

23 758 подписчиков

Свежие комментарии

  • Владимир Eвтеев
    Вообще-то первым на землю Аляски ступил Дежнёв, воистину несправедливо забытый герой русского народа. Это у...Забытый первооткр...
  • Николай Смирнов
    Всё это игра воображения. Всё дело в том, что у человека, оказавшегося в одиночестве в непривычной обстановке, обостр...Загадочный случай...
  • Пожилой человек
    К сожалению для современных людей такие предостережения не действуют. Сказать, "не трогай, там бо-бо" уже не работает...Загадочный случай...

Будущее России: термоядерные реакторы и лунные базы

 

Источник Сергей Черкасов, POLITRUSSIA, politrussia.com

 28.11.2015 11:32

 

Будущее России: термоядерные реакторы и лунные базы

Продолжение ближайшем будущем термоядерные реакторы. Я думаю, что те дети, которые сейчас только учатся ползать, сделал разумный возраст, чтобы смотреть трансляции восторг от первого запуска ИТЭР. И сегодня мы поговорим о топлива, необходимого для термоядерных реакторов, футуристическое будущее России и нашей лунной программы.

Какая связь? Давайте разбираться.

Напомним

В термоядерном реакторе реакция синтеза проходит, т. е., легких атомных ядер ускоряются при нагревании и объединены в тяжелые ядра атома. В связи высвобождается море энергии, для которого все и затевается.

Задача построения термоядерного реактора трудностей много, но они решаются. Во Франции, объединенными силами нескольких стран, включая Россию, уже начали строительство ИТЭР сказал. Но об этом я уже писал.

Одной из проблем промышленного запуска термоядерного реактора - топливо. Планируется использовать различные варианты.

Дейтерий + Тритий

Это самый простой вариант в плане реакции. Дейтерий - тяжелый водород. Получить его не проблема. Просто вода это десятки миллиардов тонн. Берут воду.

 Мы выбраться из него тяжелой воды, дейтерия и потом. Его производство на земле в данный момент - десятки тысяч тонн в год. Мы знаем, как это.

Поскольку тритий сложно. Тритий - это сверхтяжелый водород. Он образуется в верхних слоях атмосферы, когда частицы космических лучей сталкиваются с ядрами атомов. Как вы знаете, там его производят не много, и поймать его в высоту не представляется возможным.

Поэтому тритий производится на земле в ядерных реакторах. Представьте, всего с 1955 по 1999 год, например, в США, было получено 225 кг.

Наши реакторы способны справиться с этим тоже. Стоит один килограмм радости почти 2 млрд рублей. Отличная инвестиция? Да, там он был.

Проблема заключается в том, что период полураспада трития -12 с лишним лет. Это означает, что после 12 лет по 1 кг. Тритий будет только пол кило. Не самый лучший способ хранения ваших денег. Только один запуск ИТЭР необходимо 3 кг. Для запуска следующего поколения термоядерного реактора демо - 4-10 кг. И в мире теперь имеет в общей сложности 18 кг. это хорошо.

Да, и спешу обрадовать: рабочий термоядерный реактор электростанции, генерирующие гигаватт электроэнергии, будут потреблять в большинстве гигаватт в год * 56 кг (!) Трития.

Где столько взять? Да, термоядерной энергии не дешево сделать.

Элегантное решение

Уже слияние демо будет производить тритий для собственных нужд и даже больше -для других реакторов. На самом деле это одна из целей демо - показывают, что тритий реактор может поддерживать себя и производить излишек. Как так?

Во время синтеза дейтерия и трития ядра гелия получена и нейтронов высоких энергий. Это нейтрон, гонки быстрее ветра, я должен покинуть электромагнитной камеры и взрыва на метр оболочки лития. Столкновение нейтрона и ядра лития и появляется тритий.

Ну, если его нет?

Если тритий не будет производить в больших количествах, чем это нужно на вокзал? Если сумма разработки будет очень маленький? Термоядерные станции - это не волшебная палочка, один построили и все решена проблема энергопотребления. Они должны будут построить много по всей планете.

Однако, не трите одной кормила, можно использовать вместо гелия-3.

Дейтерий + Гелий-3

Трудно, на пределе возможной реакции. И все из-за невероятно высокой температуры плазмы должны быть достигнуты. Но кто сказал что будет легко?

На выходе, когда атомы дейтерия и гелия-3, гелия 4 получается, и 18,4 МэВ протонов.

Этот вопрос мы обсудили с дейтерием. Но гелий 3 проблемы. В природе он встречается в мантии, он до сих пор валяется от сотворения земли. Пробивается через всевозможные разломы и вулканы. От мантии мы производим не знаю, как долго, и в атмосфере гелия-3 настолько малы, что это задача погибли. Мы должны получить его искусственно, например, при распаде трития.

Затем тритий ?! Да, нет, если это был единственный вариант, гелий 3 не будет стоить 65 тысяч. Рублей за литр. Есть еще один вариант литий бомбардируют Альфа-частицами.

Но в любом случае, это довольно дорогие и сложные, и речь идет о килограммах, не говоря уже о промышленном производстве.

Где взять гелий-3?

Наш запуск спутника теперь картографирования лунной поверхности.

Мы построить космический корабль, чтобы летать на орбиту Земли. Это включало много - и мы в том числе. Но инженеры, хоть и отстает в плане выполнения тестов, но планируют отправить корабль вне земной орбиты - к Луне! Планируется строительство лунной базы. Какого черта нам нужен этот кусок камня?

Тот факт, что лунный грунт накопилось 10 миллионов тонн гелия-3 - и нужные полезные вещества.

А вы думали, что мы были на Луне любопытство собираешься? Мы не зря американцы. Они раздули пиар компанию на миссии на Луну, и мы замутили гелия-3 в промышленных масштабах. У нас даже есть план.

План

К 2025 году мы будем отправить на спутник Земли 4 межпланетной станции. Их задачей будет разведка полярного реголита, вода ледяная, и поиск в районе Южного полюса хорошее место для базы.

До начала 30-х годов отправятся к Луне без посадки пилотируемой миссии к поверхности. В 30-40-х годах будет произведена первая посадка на Луну и первая закладка будущей инфраструктуры базы.

К 2050 году на базе быть!

И там мы увидим первые автоматические машины, оставили свои следы в лунном грунте. Роботы бульдозеры сформирует новое сырье от лунной горы и перерабатывающее предприятие будет работать круглосуточно, производя гелия-3. Только начинается межпланетных грузовых кораблей нарушит молчание рутинный характер этих работ.

И на земле мы по-прежнему обвиняют правительство в комментариях, не думая о том, что путь берет электричество от термоядерного реактора, чтобы наш гаджет.


Будет ли Россия стать лидером в технологии термоядерного синтеза?

26 октября, 10:07

Пора поднять тему термоядерные реакторы.

Нормальной работы по атомной бомбе реакция разложения. Представьте, что тяжелые атомные ядра, принесет массу вещества до критического значения, и бац - ядра начинают делиться в свет испускать энергию моря.

Если мы можем контролировать процесс ядерного деления - получить ядерный реактор, море энергии, конвертируемые в электричество, свет в домах. Но стоит только зазеваться, и у нас есть праздник вместо жизни могут появиться зоны отчуждения радиоактивными выпадениями.

От этого пришла идея: а что если, наоборот, объединить легких ядер в более тяжелые - больше энергии, и никаких вредных излучений и смертельные последствия промахов - меньше?

Но вот беда, ядро не хочет просто подключиться, тем более, они отталкиваются друг от друга - неприятный "Кулоновский барьер" мешает. Но, как известно, на всякую силу найдется другая сила - если ядро разогнать сильнее, они преодолевают барьер и получить тяжелые ядра и море энергии. Вот как это выглядит схематично в качестве примера дейтерия-трития:

Будущее России: термоядерные реакторы и лунные базы
Фото: Интернет

Проблема решается просто отопление ускорение, однако, с материалом и превращается в плазму. Кстати, почему название - термоядерная реакция.

Когда началось?

Известно, что люди с большим рвением разрушать, чем строить, поэтому реакция термоядерного синтеза впервые был использован в бомбе он - взорвал свою первую водородную бомбу в 1952 году нас, и затем мы подъехали в 1953 году. Взрыв был впечатлен. В принципе, власть эти апокалиптические игрушки не ограничен, так что если поднапрячься, можно отправить к праотцам врага не только со всей страны, но и себя и мать-землю за компанию.

Будущее России: термоядерные реакторы и лунные базы
Фото: Интернет

Кстати, водородная бомба называется, потому что он использует термоядерных реакций дейтерий - изотоп водорода.

Так в чем же дело?

Есть проблема - ее очень горячей плазмы. Нет такого материала для горшка в котором можно было готовить фьюжн. Однако, существует такая проблема, которую не решили советские инженеры во славу страны и лично товарища Сталина.

Первая схема была нарисована в 1950 году, а в 1954 году был уже построен первый "токамак" (тороидальная камера с магнитными катушками). Сущность предлагаемого изобретения является сохранение электромагнитного поля внутрь плазмы.

Но прошло 14 долгих лет, прежде чем советские профессора удалось тепловой плазмы в 10 млн. долл. Градусов. Тогда эта вещь Исправлена британские ученые. Они до последнего не верили, что это возможно. И даже схватил их оборудования для измерения. Я считаю, что это было необходимо.

Кстати, "токамак" - это непереводимая аббревиатура, как эти реакторы называются во всем мире. Один из русских слов дается в мире.

Будущее России: термоядерные реакторы и лунные базы
Фото: Интернет

Существуют и другие варианты конструкции термоядерных реакторов, таких как стелларатор или, опять, наши torsatrons, но до развития компьютерных технологий, у них было слишком много недостатков. Но сейчас Токомак, но эффективный и знакомые.

Токомак по всему миру было построено 300 единиц учиться и еще раз учиться термоядерного синтеза, лелея надежду однажды получить из него электричество.

ИТЭР

Международный термоядерный экспериментальный реактор ИТЭР в России - это проект Международного термоядерного экспериментального реактора.

Он должен играть роль подставки, которая поможет доказать коммерческую эффективность синтеза для производства электроэнергии.

История начинается в Советском Союзе. В 1985 году, мы предложили миру совместный проект - Токамака нового поколения. Ученые начали его конструкция из четырех стран: СССР, США, ЕС, Японии. Строительство также началось в совсем другую композицию: Россия руководил проектом Казахстана, Индии, США (которой она покинула проект, обратно снова) пришли канадцы, китайцы, южные корейцы ...

В 2010 году, мы начали копать яму на юге Франции, в исследовательском центре Кадараш.

Сейчас полным ходом идет строительство. Планируется завершить к 2016 году, но сроки затянули, стоимость проекта увеличивается, обещают закончить сборку в 2019, а в 2020 году начать эксперименты с плазмой.

Понятно, что строительство ИТЭР - это технологически сложные проекты, которые ни одна другая компания в мире не готовых выполнять в одиночку.

У каждой страны-участницы не деньги напрямую, производя частях реактора и вывезена во Францию для сборки. Сейчас это 7 стран - наиболее технологически продвинутых, способных нести бремя тяжелых разработки и производства: ЕС, Китай, Индия, Япония, Южная Корея, Соединенные Штаты и Россия.

Это не айфон собрать. Эта технология будущего.

Будущее России: термоядерные реакторы и лунные базы
Фото: Интернет

И это очень приятно, когда ваша страна является частью семь.

Понятно, что ИТЭР - это просто новый токамак для экспериментов. Ее главной задачей является достижение средней мощностью 500 МВт с длительностью импульса 400 с.

Проще говоря, это машины, построенные на работу 7 минут, и срубить. Она даже не придется никуда ехать. Вся тепловая энергия, вырабатываемая ИТЭР идет на производство электроэнергии и рассеиваются в атмосфере.

Но, как американцы любят говорить: "это маленький шаг для человека, большой шаг для ...".

Демо

Демонстрация мощности завода - это следующий шаг. Он был разработан на основе экспериментов, проведенных на ИТЭР. Он, и задачи соответствующие - 2 ГВт непрерывной генерации.

Много это или мало?

Ну, скажем так, в мире насчитывается 388 ядерных энергетических реакторов общей мощностью 333 ГВт, что означает, что каждый имеет в среднем 0.858 ГВт.

2 ГВт для демо. Не плохо, да? Кстати, первый Советский ядерный реактор дал всего 20 Вт.

Для ввернул демка будет первый генератор тока, т. е. это будет полный термоядерной электростанции.

Инженеры планируют сдать проект в 2024 году. Будет накапливаться в 2033, и там запустить, и посмотреть на результат.

Конвейер

После демо заработать и доказать свою эффективность, он будет разработан и начат серийный выпуск термоядерных реакторов. Электроэнергия, вырабатываемая им, вероятно, будет в верхнем ценовом диапазоне. Впрочем, традиционных видов топлива к тому времени может парить в стоимости, или человечество мудрее и решает, что сжигать минералов глупо и вредно. Возможно, это произойдет? На самом деле, падать, человечество 20-25 лет.

Воспламенитель

Есть и другие проекты, такие как Французско-русскому ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬ.

Работа над ним началась мины профессор Бруно в далеком 1977 году. ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬ проще и дешевле ИТЭР, дорогу планируется выпускать 90-100 МВт.

На самом деле, сегодня Воспламенитель должен быть построен в Троицк, основанный на советском токамаке Троицы. Срок - до 2016-2017 года. Работа над проектом Росатома и итальянцы. Общая стоимость проекта составляет 250 млн евро, Италия выделила 140 миллионов евро. Остальное нам кажется.

В конце концов

Термоядерные электростанции - это будущее неумолимо приближается. То будущее, которое ожидает молодого поколения в их зрелости. Ждать осталось не так долго.

Впрочем, термоядерный реактор (хотя тот же ИТЭР) - это не только новые мощности и прорыв в науке, это также прорыв в международных отношениях. Вместе мы способны на многое, если не устраивать войны, не террористов, чтобы поднять и бороться за эксклюзивность. Но, как показывает практика, международные проекты - это очень, очень сложно. Сроки строительства ИТЭР, в том числе с задержкой, поскольку сроки для производства деталей не стоять некоторые участники, такие как ЕС.

Поэтому необходимо набраться опыта международного сотрудничества.

Главное, что видится мне как гражданину России - мы лидеры в области ядерных технологий, и за счет участия в проекте ИТЭР будут лидерами в технологии термоядерного синтеза в будущем.

Ссылка на первоисточник

Картина дня

наверх