Горячее
Лучшее
Свежее
Подписки
Сообщества
Блоги
Эксперты
Войти
Забыли пароль?
или продолжите с
Создать аккаунт
Регистрируясь, я даю согласие на обработку данных и условия почтовых рассылок.
или
Восстановление пароля
Восстановление пароля
Получить код в Telegram
Войти с Яндекс ID Войти через VK ID
ПромокодыРаботаКурсыРекламаИгрыПополнение Steam
Пикабу Игры +1000 бесплатных онлайн игр Прокачивай своего викинга, срази всех врагов и доберись до Одина!

Викинги Вальхалла

Мидкорные, Приключения, Ролевые

Играть

Топ прошлой недели

  • solenakrivetka solenakrivetka 7 постов
  • Animalrescueed Animalrescueed 53 поста
  • ia.panorama ia.panorama 12 постов
Посмотреть весь топ

Лучшие посты недели

Рассылка Пикабу: отправляем самые рейтинговые материалы за 7 дней 🔥

Нажимая «Подписаться», я даю согласие на обработку данных и условия почтовых рассылок.

Спасибо, что подписались!
Пожалуйста, проверьте почту 😊

Помощь Кодекс Пикабу Команда Пикабу Моб. приложение
Правила соцсети О рекомендациях О компании
Промокоды Биг Гик Промокоды Lamoda Промокоды МВидео Промокоды Яндекс Маркет Промокоды Пятерочка Промокоды Aroma Butik Промокоды Яндекс Путешествия Промокоды Яндекс Еда Постила Футбол сегодня
0 просмотренных постов скрыто
46
Paul.Nardine
Paul.Nardine
Китай

Ответ на пост «В Китае зажгли "искусственное солнце" на рекордные 17 мин 46 с — оно было в 6,6 раз горячее настоящего Солнца»⁠⁠4

10 месяцев назад

Раньше, в 70-80х годах была ежегодная серия книг "Хочу всё знать", где простым и популярным языком школьникам объясняли разную заумь и прочее.

Про термояд было несколько статей, но запомнилась одна, из издания 1983 года.

К сожалению, скан всей книги именно этого года не нашёлся, но книжку продают, я купил, чтобы вспомнить детство, и выкладываю фото этой статьи.

Когда я её читал, мне лет десять было, но написано настолько понятно, что "критерий Лоусона" и "токамак" я навсегда запомнил.

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6 Обрезалось "удержания высокотемпературной плазмы"

6 Обрезалось "удержания высокотемпературной плазмы"

7

7

8

8

9

9

Сканера под рукой не было, фотографировал на кошку.

Дай Бог, доживём до редактирования Постоянной Капицы!

Показать полностью 9
Китай Искусственное солнце Термоядерный синтез East Термоядерная реакция Температура Плазма Рекорд Реактор Токамак Солнце Электроны Текст Ответ на пост Длиннопост Волна постов
6
2
puz0
puz0

Ответ на пост «В Китае зажгли "искусственное солнце" на рекордные 17 мин 46 с — оно было в 6,6 раз горячее настоящего Солнца»⁠⁠4

10 месяцев назад

Хм....
Если в статье еще кое-как материал, то апдейты по комментам - это просто какой-то мрак.

Так как для запуска термоядерной реакции необходима температура более 100 млн. градусов, то возможно мы станем свидетелями первого запуска термоядерного реактора

Не смущает ваше же заявление выше, что в ядре солнца температура в 6 раз ниже, и солнце уж 5 миллиардов лет как-то светит, не тухнет от "нехватки температуры"?

Термоядерные реакторы безопасны.

Для чего безопасны?

Возможно ли "случайно" сделать бадабум? Чисто теоретически - почему бы и нет? Хотя практически - достаточно сложно (и даже не буду делать предположений, как именно, и это будет всё равно оочень неэффективно, и общая масса активного вещества, конечно, будет на порядки ниже того, что есть в АЗ реакторов деления). В обычных термоядерных бомбах источником нейтронов и сжатия топлива служит обычный ядерный заряд, и даже с таким "быстрым" источником несколько лет пришлось промучаться, пока научились передавать энергию ТЯ мишени, но теоретически почему б нет?

И кто сказал, что опасность исчерпывается только этим?

Опасность в первую очередь для сотрудников - в виде высокоэнергетического излучения. Там такие энергии частиц (МэВ-ы), что "тепловые" нейтроны обычных АЭС по сравнению с ними - так, летний дождик. Такая частица, попадая в биозащиту, не просто не гасится, а наоборот выбивает целый каскад высокоэнергетических частиц, некоторые из которых сами еще способны выбивать (конечно, на каждом этапе со снижением энергии). Но это примерно как с космическими лучами - безопаснее пропустить одну такую частицу сквозь себя, нежели пытаться защититься и получить гору шрапнели.

А толстую защиту не сделать, поскольку монструозность магнитов, создающих поле для образования жгута достаточной плотности. и так высока. Там остаётся что-то для тонкой рубашки лития или чего, но в любой криволинейной ловушке нейтральные нейтроны легко пролетают её насквозь.

Хотя по части долгоживущих последствий - конечно, ТЯ гораздо безопаснее.

По части "первого запуска" бла-бла - по памяти, реакции давно уже запускают.
Вопрос только в соотношении вложеной энергии и полученной в результате.

Уровень "получить больше энергии, чем вложили в непосредственно нагрев плазмы" - уже несколько лет как получен.

Год+ назад NIF получил выход термояда больше закачаной энергии на уровне энергии 0.5кг ТНТ эквивалента (2 с небольшим МДж). То есть, это уже не оценка (оценок реально было много всяких), а доказанный факт возможности.
Но сама по себе энергия не решает. Нужна ещё достаточная скорость её подачи, и годные способы подачи в термоядерное топливо. В своё время даже имея в качестве источника энергии многокилотонный (и сверхбыстродействующий, в сравнении с химической ВВ) ядерный заряд - и то пришлось помучаться. Отчасти и поэтому время поддержания реакции пока достаточно краткое и за него борятся. Собссно, все надежды на инерциальный синтез и связаны с тем, чтоб как-то вот очень по-умному научиться энергию до мишени доводить.

Сейчас идут на уровень "получить больше полезной энергии, нежели вложено во все обслуживающие системы", чтоб начинать рассматривать коммерческое применение.

Один из вариантов применения - "комбинированные" - ака ТЯ используется только как источник нейтронов и альфачастиц высоких энергий для облучения глубоко подкритических сборок, что давало бы высокую безопасность в плане СЦР: пучок гаснет - реакция останавливается; но при этом высокий энерговыход на доступных сегодня технологиях. Но тут опять же - надо фактически городить целую АЭС, и по капвложениям проект становится значительно менее привлекательным, нежели в "голом теоретическом" виде ТЯС. Нечто вроде пресловутой "каши из топора", где топор - ТЯР.

Другой вариант - некая "прямая ловушка", где с одной стороны подача топлива (к примеру, там, Д-Д, Д-Т, или какого), в процессе сжатие, синтез, а отработка а виде альфачастиц идет в некий толстый бак, грея его по-паровозному, заодно снимая вопрос толщины рубашек и биозащит отсутствующего в схеме большого кольца..

И кстати, чисто для референса -

Курчатовский институт поставил рекорд по длительности импульса среди российских токамаков

15 декабря 2023 ученые Курчатовского института получили разряд с током плазмы 260 кА длительностью более двух секунд на токамаке Т-15МД. Температура электронной компоненты плазмы составила порядка 40 млн градусов, что в два раза превышает температуру в центре Солнца. Для вывода Т-15МД на проектные параметры понадобилось восемь месяцев.

We've been 'close' to achieving fusion power for 50 years. When will it actually happen?

- о некоем "унынии" в отношении перспектив ИТЕР

Бороводородные реакторы от Three Alpha Energy, которые уж десяток лет пашут

с плазменными вихрями для получения зон устойчивого удержания высокоплотной плазмы за счет вмороженного в вихрь поля

(более полное описание ГДМЛ есть в пдф-ке от 23 года, но хз, как тут прикреплять файлы). Из введения -

Работа посвящена предложенному в ИЯФ СО РАН проекту открытой ловушки нового поколения – Газодинамической многопробочной ловушки (ГДМЛ). Целью проекта является обоснование возможности применения открытых ловушек в качестве термоядерных систем: источника нейтронов и, в перспективе, термоядерного реактора.

Основные задачи проекта заключаются в разработке технологий длительного поддержания плазмы в открытой ловушке, оптимизации параметров источника нейтронов на основе газодинамической ловушки и демонстрации методов улучшения удержания плазмы. Магнитовакуумная система установки будет состоять из центральной ловушки, многопробочных секций, улучшающих продольное удержание плазмы, и расширителей, предназначенных для размещения приемников плазменного потока. Установка будет сооружаться в несколько этапов. Стартовая конфигурация в общих чертах повторяет схему установки ГДЛ и будет включать в себя центральную ловушку с сильными магнитными пробками и расширителями. Она позволит решить две основные задачи: оптимизировать параметры источника нейтронов на основе газодинамической ловушки и исследовать физику перехода к конфигурации диамагнитной ловушки с относительным давлением β ≈ 1, который позволит существенно увеличить эффективность системы. В данной работе описан технический облик стартовой конфигурации установки и изложены физические принципы, на которых основан проект ГДМЛ.

Цель работы вкратце: показать, что делается реактор (более того, у них сейчас на почве успехов уже цели выше - показать, что на этом принципе можно сделать энергоустановку для более "сложных" топлив - чистого дейтерия, дейтерия+гелия-3 и водорода+бора-11).

Если вопрос "можно ли сварганить из конкретной установки ГДМЛ, как она есть, энергодобывающую?" - то да: в принципе можно, но только в виде гибрида. Предполагаемые Q~0.1..1 (у ИТЭР ~5). Это установка, если сравнивать с токамаками, уровня "чуть-до-ИТЭР" или "почти ИТЭР" (только в 250 раз дешевле).

Но ненужно, потому что если ГДМЛ нормально заработает, то немного увеличить (хотя бы просто удлиннить) - нефиг делать.

В отличие от токамака, это "труба", к ней даже имеющейся можно даже просто втыкать следующие секции с увеличением параметров (в каком-то смысле так и собираются делать даже сразу, по плану - потом "довтыкать" новые пробки, например). Чисто инженерно установка может увеличиваться даже просто в длину, серийным выпуском новых секций. Просто для проверки идей большая установка не нужна (и даже вредит - переделывать большую установку сложнее).

На то, что рисунок, можно не обращать внимания, установка строится с текущего года, а компоненты (напр, пробочные магниты на 20Тл) - строятся начиная с 23 года.

Показать полностью 3
Искусственное солнце Термоядерный синтез Термоядерная реакция Температура Плазма Рекорд Реактор Текст Ответ на пост Длиннопост Волна постов
19
45
Meta2
Китай

Ответ на пост «В Китае зажгли "искусственное солнце" на рекордные 17 мин 46 с — оно было в 6,6 раз горячее настоящего Солнца»⁠⁠4

10 месяцев назад

Что лично меня интересует в термоядерных реакторах – это как заставить его выполнять полезную работу?

Как эта штука будет давать электричество?

В ядерном реакторе всё предельно просто – реакция расщепления ядер даёт энергию, которая нагревает теплоноситель, который крутит турбину. Теплоноситель циркулирует в активной зоне, охлаждая её и выполняя побочные функции в виде, например, замедления нейтронов.

Одно мне непонятно – каким же образом снять тепло с термоядерного реактора? Для того, чтобы достичь всех этих чудовищных температур, нужна очень высокая напряжённость магнитного поля, а для достижения этой напряжённости используют катушки, охлаждаемые … жидким гелием. Рядом с ИТЕР-ом строят криокомбинат – завод по производству жидкого гелия, и его этого гелия там очень много нужно.

Возникает вопрос – как при положительном выходе энергии эту энергию получить с учётом того, что она выделится, скорее всего, в виде тепла? Вот мы затратили X джоулей энергии (подожгли и удерживаем плазму, охлаждаем и нагнетаем жидкий гелий, выполняем какие-то вспомогательные действия), и в результате всех наших манипуляций у нас получилось Y>X джоулей энергии. Как получить разницу? В обычном ядерном реакторе ответ на этот вопрос очень (условно) прост, но как снять энергию с этой ебанины?

Как-то раз я смотрел беседу профессора Семихатова с Дмитрием Паращуком - профессором физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Вот ссылка на это видео: https://www.youtube.com/watch?v=3J_f_rsJxys И Семихатов, на 5:35 примерно, задаёт вопрос: «Как мы собираемся извлекать энергию?» На это Паращук ему отвечает, что, дескать, частицы разлетаются, тормозятся окружением и «мы запускаем паровую машину». Но, простите, как это должно работать в металле? Что токамак, что стелларатор обладают кучей катушек, которые создают чудовищной напряжённости магнитное поле СПЕЦИАЛЬНО для того, чтобы из него ничего не вылетело. Каким образом эти частицы, о которых говорит Паращук, покинут магнитное поле, особенно, если учесть, что он говорит про заряженные альфа-частицы?

Ну хорошо, частица как-то долетела до обшивки, нагрела её, и температуру с обшивки сняли теплоносителем, который направили в турбину. Но тут тоже не всё гладко – катушки сверхпроводящие, и они очень плотно расположены, как снять тепло с корпуса? Да и вообще, когда рядом есть что-то очень горячее (миллионы градусов), а рядом есть что-то очень холодное (минус 274), то такая конфигурация не вызывает особой уверенности, если что-то пойдёт не так, и будет большой паровой БУМ!

Начиная где-то с 8:30 Паращук говорит о том, что токамак, это сборище проблем – надо удержать плазму, не дать ей «лизнуть» стенку реактора, надо найти материалы, которые выдержат тяжёлые условия работы и т.д. И вот самый главный вопрос так и остаётся без ответа – как получить пользу? Кстати, на отметке 17:30 он говорит, что ИТЕР обещаю получить 500МВт энергии, но «никакая турбина крутиться не будет», а что касается турбины, то это «следующий этап».

Глядя на всю эту возню, на текущий момент складывается ощущение, что польза от этих упражнения только одна – это решение каких-то инженерных задач, и, может быть, каких-то физических вопросов. КОММЕРЧЕСКОЙ пользы от термояда получить, если и удастся, то очень и очень нескоро и в очень небольшом объёме. То есть строить ТЯ реакторы для получения электричества, на текущий момент, кажется очень слабой идеей.

Для получения электроэнергии куда как более перспективными кажутся реакторы замкнутого цикла (первый из них это БН-800) или реакторы с ускорителем, построенные по архитектуре Игоря Николаевича Острецова.

Показать полностью 1
Китай Искусственное солнце Термоядерный синтез East Термоядерная реакция Температура Плазма Рекорд Реактор Токамак Солнце Электроны Текст Видео YouTube Мат Ответ на пост YouTube (ссылка) Волна постов
75
20
user10016223
Китай

Ответ на пост «В Китае зажгли "искусственное солнце" на рекордные 17 мин 46 с — оно было в 6,6 раз горячее настоящего Солнца»⁠⁠4

10 месяцев назад

Адамс устроился поудобнее, поднес трубку ко рту и зажег спичку плохо слушающейся рукой. - Ну, хорошо, допустим, - сказал он с напускной непринужденностью. - Итак, вы утверждаете, что вы - мой преемник, иначе говоря, вы занимаетесь моими делами после того, как я либо уволился, либо умер. Из этого следует, что вы не иначе как прибыли из будущего. Я, конечно, не верю ни единому вашему слову, но просто так, ради интереса... - На днях в новостях мелькнуло сообщение, - прервал его незнакомец, - о человеке по фамилии Майклсон, который побывал в будущем. Адамс фыркнул: - Читал я эту чушь. Одну секунду он там якобы побывал. А как это, интересно знать, человек может осознать, что он проник в глубь времени на одну секунду? Объясните мне, старому дураку, как это можно понять, измерить, в конце концов? И, главное, что от этого меняется? - Ничего, - согласился незнакомец. - В первый раз - ничего. Но в следующий раз он отправится в будущее уже на пять секунд. На пять секунд, мистер Адамс. А за пять секунд часы протикают пять раз, за пять секунд можно успеть вдохнуть и выдохнуть. Вот и все. Но это - отправная точка. Точка отсчета всего на свете. - Например, путешествий во времени? Незнакомец кивнул. (с)

Клиффорд Саймак. "Снова и снова" 1951г.

Китай Искусственное солнце Термоядерный синтез East Термоядерная реакция Температура Плазма Рекорд Реактор Токамак Солнце Электроны Текст Ответ на пост Волна постов
1
4539
Radrigosen
Radrigosen
Китай

В Китае зажгли «искусственное солнце» на рекордные 17 мин 46 с — оно было в 6,6 раз горячее настоящего Солнца⁠⁠4

10 месяцев назад

20 января 2025 года китайский экспериментальный термоядерный реактор EAST установил новый рекорд по удержанию электронной плазмы. Реакция поддерживалась 1066 секунд, что без малого в три раза дольше предыдущего рекорда. Почти всё это время температура плазмы была в районе 100 млн °C, что в шесть раз больше, чем в ядре нашей звезды. Недавно реактор завершил очередной этап модернизации и готов к новым рекордам.

Предыдущий рекорд реактор EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak или токамак HT-7U), расположенный в городе Хэфэй провинции Аньхой, установил в апреле 2023 года. Тогда термоядерная реакция на установке поддерживалась 403 секунды с температурой плазмы 100 млн °C. Увеличение времени непрерывной работы реактора до 1000 секунд считается ключевым для достижения последующих целей как по увеличению времени поддержки высочайшей температуры плазмы, так и по повышению верхнего предела температуры.

Для запуска термоядерной реакции в Солнце сверхвысокие температуры не нужны. В ядре звезды «всего» 15 млн °C. Для сближения ионов водорода и запуска синтеза гелия ядра атомов должны сблизиться до включения в работу сильного ядерного взаимодействия, преодолев электрическое отталкивание. Кроме температуры в этом помогает сильная гравитация — масса самого Солнца (это воздействие также эквивалентно давлению). На Земле в камере реактора развить такое давление невозможно, поэтому приходится «давить» на ядра повышением температуры. И заявленные китайскими учёными 100 млн °C мало для запуска реакции на Земле.

Во всех предыдущих случаях речь шла о температуре электронной плазмы. В связи с рекордами китайских термоядерных установок об ионной плазме никогда отдельно не сообщалось. В то же время до 100 млн °C необходимо нагреть именно ионную плазму — это лишённые электронов ядра, которые, собственно, и вступают в реакцию синтеза. По каким-то причинам китайская сторона не спешит рассказывать о рекордах в разогреве ионной плазмы.

И всё же, новая планка высоты взята. Почти 18 минут реактор EAST поддерживал в камере температуру 100 млн °C. Это важно как с точки зрения поддержания стабильности установки (плазмы), так и с позиций отработки технологий и поиска новых методов работы с реактором, материалами и прочим, без чего невозможно движение вперёд.

Источник: 3dnews.

Upd: Так как для запуска термоядерной реакции необходима температура более 100 млн. градусов, то возможно мы станем свидетелями первого запуска термоядерного реактора 🤔

UPD:

Зачем вообще нужен этот термоядерный реактор какое у него практическое применение?

Термоядерный синтез давно будоражит умы. В теории такие электростанции могут быть вчетверо эффективнее современных атомных, при этом гораздо чище и безопаснее. У них нет проблем с неконтролируемыми цепными реакциями и сильно радиоактивными отходами, а топливом может служить морская вода.
#comment_338008665

Какой материал применяется для сдерживания такой большой температуры?

Ни какой материал не способен выдержать такую температуру, поэтому стенки токомака защищены сверсильным магнитным полем.
#comment_337972951

А не взорвётся?

Термоядерные реакторы безопасны. При любой катастрофе термоядерная реакция попросту прекратится без каких-либо серьезных последствий для окружающей среды или персонала, так как нечему будет поддерживать реакцию синтеза: уж слишком тепличные условия ей необходимы.
#comment_337953123

Как измеряют такую высокую температуру?

Для измерения температуры в токамаке используют различные методы, например:

Косвенные расчёты по магнитным свойствам плазмы. Этот метод основан на том, что с повышением температуры нагретой плазмы сопротивление уменьшается, и омический нагрев становится менее эффективным. Максимальная температура плазмы, достигаемая при омическом нагреве в токамаке, составляет 20–30 млн °C.

Использование лазера для прямого измерения температуры объёмных электронов с помощью томсоновского рассеяния. Для этого применяют лазер, который позволяет измерять температуру объёмных электронов, не прибегая к косвенным расчётам.

Инжекция нейтрального пучка. Этот метод предполагает введение высокоэнергетических (быстро движущихся) атомов или молекул в плазму, удерживаемую магнитным полем внутри токамака. Как только нейтральный пучок попадает в токамак, происходят взаимодействия с основными ионами плазмы. Этот вид нагрева не имеет внутренних ограничений по энергии (температуре), в отличие от омического метода.
#comment_337938155

Как вынуть полезную энергию с токомака?

Магнитное поле удерживает плазму в вакууме, не давая заряженным частицам вылетать за пределы "шнура" плазмы. А нейтроны наоборот не задерживаются и отдают энергию внутренним стенкам токамака, которые охлаждают водой. Поэтому пар можно направлять в турбину, как на электростанциях.
http://nrcki.ru/product/media-portal-nauchnaya-rossiya/-4562...

Вообще, есть какие-нибудь работы над способами альтернативного отбора энергии у горячих предметов, кроме как преобразовать воду в пар?

Например, для преобразования тепловой энергии в электрическую можно использовать эффект Пельтье. Он заключается в перепаде температур при взаимодействии термопар двух различных типов проводников (p-типа и n-типа) при прохождении через них постоянного тока. Разницу температур создают за счёт нагрева одной стороны (от печи или пламени) и охлаждения другой (вода в ковше). Чем больше разница, тем эффективнее работа модуля.

Также существует ряд проектов, позволяющих преобразовать в электричество свет, звук, вибрацию, трение, температуру, колебания температуры, электромагнитные волны и другие низкопотенциальные энергетические источники. Однако у этих решений два ключевых недостатка: энергии они дают мало и она дорогая.

Показать полностью
Китай Искусственное солнце Термоядерный синтез East Термоядерная реакция Температура Плазма Рекорд Реактор Токамак Солнце Электроны Текст Волна постов
1100
1811
akatosh199512
akatosh199512
Новости

В Китае рекордно разогрели "искусственное солнце"⁠⁠

3 года назад
Перейти к видео
В Китае рекордно разогрели "искусственное солнце"

Китайский термоядерный реактор EAST установил новый рекорд устойчиво высоких температур – достиг 70 миллионов градусов Цельсия, проработав более 17 минут. Об этом сообщило агентство Синьхуа.


Отмечается, что плазма в установке разогрелась в пять раз сильнее Солнца и в этом режиме Экспериментальный усовершенствованный сверхпроводящий токамак, известный как искусственное солнце, проработал 1056 секунд.


Конечная цель проекта – выработка почти безграничной чистой энергии, имитирующей естественные реакции, происходящие внутри звезд.


Агентство подчеркивает, что термоядерная энергия не оставляет опасных отходов, а сырье, необходимое для "искусственного солнца", находится на Земле практически в безграничных количествах.


Проект уже обошелся Китаю в более чем 943 миллиарда долларов.


http://russian.news.cn/2021-12/31/c_1310404331.htm

Показать полностью 1
Новости Китай Искусственное солнце Видео Токамак
446
1
mikelmw

Китай строит Искусственное Солнце⁠⁠

4 года назад

Всем привет, все знают, что Китай дал нам много дешевых товаров, но мало кто знает, что китайские ученые в своих лабораториях проводят эксперименты с ядерной физикой, Обычно эта информация скрывается , но в Китае так много ртов, что новость о который сегодня пойдет речь уже давно в открытом доступе. Эта новость в интернете звучит так:

Китайцы занимаются созданием искусственного солнца, и оно будет в 13 раз горячее настоящего, Температура его может достичь до 200 млн °С. Но зачем им понадобилось создавать второе солнце и что это все значит, смотрите видео до конца, и вы сами все поймете.


В последнее время в Интернете стали появляться новости о том, что китайцы завершили строительство нового термоядерного реактора, или как они его называют “Искусственное Солнце”, возможно, они хотят стать мировым лидером в этой области. Просто есть теория, что тот кто первым овладеет силами термоядерного синтеза, получит власть над нашей планетой, но это больше похоже на научную фантастику, хотя в этом тоже есть доля правды.


Искусственное Солнце, зачем оно вообще нужно? Около 80% потребляемой энергии вырабатывается за счет сжигания ископаемых природных ресурсов.

мы добываем нефть, газ и уголь уже два столетия, и уже ясно, что его запасы

истощаются, а ветряные и солнечные электростанции могут производить только небольшую часть, но проблема еще в том, что мировое потребление энергии постоянно растет.


Ведущие страны мира давно задумались о создании нового источника энергии. Первая половина 20 века была временем бурного развития ядерной физики. Стало ясно, что ядерные реакции можно использовать для получения огромной энергии из небольшого количества топлива. Так на свет появились атомные электростанции с ядерными реакторами. С тех пор по всему миру было построено около 200 атомных электростанций, на которых работает около 400 ядерных реакторов. Если не принимать во внимание вероятность аварии, проблема номер один - это ядерные отходы, которые постоянно растут и вызывают проблемы на долгие годы, Да, есть технологии переработки этих отходов, но пока они могут обрабатывать намного меньше, чем появляются те же отходы, не говоря уже о том, что наследие ХХ века до сих пор не могут переработать. Поэтому ученые выбрали другой путь.


Солнце – это раскаленный шар кипящего газа, который каждую секунду выделяет столько энергии, сколько человечеству хватило бы на миллион лет, и, понимая все это, ученые предложили метод получения

энергии с помощью термоядерного синтеза.

Термоядерный синтез - это процесс, в котором ядра легких атомов объединяются, чтобы образовать более тяжелые атомы, этот синтез сопровождается высвобождением большого количества энергии. Энергия синтеза пытается имитировать процессы, происходящие внутри Солнца при сверхвысоких температурах.

При температуре и давлении ядра изотопов водорода объединяются и выделяют огромную энергию, но для этого нужны особые условия на Земле.

Поэтому для этой цели был изобретен термоядерный реактор, проще говоря, в реакторе нужно нагреть смесь определенных веществ до температуры 50 миллионов градусов, превратив их таким образом в плазму, такая высокая температура может сильно ускорить легкие атомы, чтобы преодолеть барьер и приблизиться до реакции синтеза.


Постройка Термоядерного реактора самый дорогостоящий масштабный проект в истории, за который взялось человечество.

Сама плазма будет просто огромной, а термоядерная реакция будет происходить при невообразимых 150 миллионах градусов по Цельсии, чтобы удержать такой объем плазмы, магнитное поле в ИТЭР (это то что означает (ИТЭР, ITER: Международный экспериментальный термоядерный реактор)

будет примерно в 200 раз больше, чем у Земли, которое уже напоминает кадры из фильма «Человек-паук», когда доктор Октавиус запустила свой экспериментальный реактор и чуть было не примагнитил весь

город, однако какие бы усилия не были задействованы для строительства ITER этот реактор является лишь первым шагом в термоядерное будущее, и основная причина его создания - изучение поведения плазмы на сверхвысоких температурах, и только после успешного завершения испытаний начнется строительство первого полноценного термоядерного реактора.

И все что мы сейчас видим, все эти многомиллионные установки, это еще не

термоядерный реактор, а только некая камера для изучения того, как именно будет выглядеть термоядерный реактор, никто точно не знает, но все же

Почему нужно было вкладывать миллионы долларов в эти экспериментальные и нестабильные реакторы?

Термоядерные реакторы имеют преимущество перед другими типами электростанций. Если сравнить термоядерный и ядерный реактор, то из 1 килограмма топлива в термоядерном реакторе будет произведено в несколько раз больше энергии, чем в ядерном, если ядерный реактор содержит десятки тонн радиоактивного топлива, которое превращается в

десятки тонн радиоактивных отходов, то термоядерный реактор использует только сотни граммов, 1 радиоактивного изотопа водорода трития, термоядерный реактор не выбрасывает CO2(цеО2) и не образуют радиоактивных отходов, также нет риска радиоактивной катастрофы, и этот реактор можно установить в любом месте.

Безопасность - одно из главных преимуществ термоядерных реакторов перед ядерными, здесь невозможна цепная реакция с последствиями, в случае любой проблемы плазма сама остынет и мгновенно затухнет, то есть повторение каких-либо Чернобыльских сценариев просто невозможно.


Термоядерные реакторы успешно прошли испытания в Китае в рамках эксперимента в реакторе, плазма была нагрета до 50 миллионов градусов, время удержания плазмы составило более полутора минут, теперь они намерены получить положительный энергетический баланс при температуре 200 миллионов градусов по Цельсию.


Помимо выработки энергии, термоядерный синтез позволит создать множество других изобретений, например смогут создавать двигатели для полетов на большие расстояния, то что мы видим в фантастических фильмах, где космические корабли и самолеты летают без дозаправки, просто пересекая огромные расстояния, возможно, эта технология решит энергетическую проблему в планетарном масштабе.


Для человечества вывод будет такой: термоядерная энергия не является абсолютно безопасной, поскольку многие утверждают, что для приведения термоядерных установок к нормальной работе и безопасности, потребуется еще несколько десятилетий, а может быть столетий, поэтому, скорее всего, в ближайшие годы человечество будет использовать реакторы на быстрых нейтронах, сжигающие довольно обычные уран и торий. но есть один неоспоримый факт, что как только термоядерные реакторы

станут реальностью, они изменят глобальный энергетический баланс.

Термоядерный синтез в конечном итоге приведет к закрытию электростанций работающих на ископаемом топливе, и ядерных установок на основе урана,

Он станет источником, который сможет обеспечить стабильную энергию в практически неограниченном масштабе. Спасибо за просмотр, до новых встреч, пока

Показать полностью
Искусственное солнце Термоядерный реактор Энергия Ядерный реактор Атомный реактор ITER Научпоп YouTube Видео Длиннопост
14
63
ScienceBox
ScienceBox
Наука | Научпоп

Китай и его "искусственное солнце" - Science Box⁠⁠

5 лет назад

Многие знакомы с ядерной энергетикой, но с термоядерной едва ли. Для начала обратимся к определениям:


Ядерная реакция — это взаимодействие ядра с каким-либо иным ядром либо элементарной частицей, в результате чего состав и/или строение ядра может меняться.


Термоядерная реакция (реакция синтеза) — вид ядерной реакции, в которой более лёгкие атомные ядра за счёт кинетической энергии их теплового движения объединяются в более тяжёлые.


Многие годы инженеры и ученые пытались применить эту технологию в полной мере, но их тормозило то, что температура газа, разогретого до состояния плазмы значительно превышает температуру на поверхности Солнца.

Китайский реактор HL-2M Tokamak стал самым крупным и современным на данный момент. Температура, которую он способен развивать и поддерживать - около 150 млн градусов Цельсия (в источниках цифра варьируется).


«Развитие ядерной энергии синтеза является не только способом решения стратегических энергетических проблем Китая, но и имеет большое значение для будущего устойчивого развития энергетики и национальной экономики Китая», — пишет газета People’s Daily.

Строительство данного реактора было завершенно в конце 2019 года, в юго-западной провинции Сычуань.


Данный реактор планируется использовать в сотрудничестве с учеными  работающими над Международным термоядерным экспериментальным реактором — крупнейшим в мире исследовательским проектом по термоядерному синтезу (завершение строительства во Франции в 2025 году).


Также следует отметить, что термоядерный синтез - противоположен ядерному и является очень перспективным в энергетике (так как в процессе выделяется огромное кол-во энергии), несмотря на сложность его поддержания/использования.


Спасибо за то, что прочли данную статью!

(опять новость о Китае - просто совпадение))


Мой Youtube канал в котором также есть ролики на различные научные темы - https://www.youtube.com/channel/UCtuoSmIjzkhr5ja51nBGCXA


Источники:https://new-science.ru/kitaj-uspeshno-aktiviruet-svoe-samoe-...

https://hightech-fm.turbopages.org/hightech.fm/s/2020/12/04/...

https://www.techcult.ru/technology/9121-kitaj-uspeshno-zazhe...

https://tech.onliner.by/2018/07/13/termoyadernyj-reaktor-ite...

Показать полностью 2
[моё] Наука Термоядерный синтез Термоядерный реактор Атом Китай Искусственное солнце Длиннопост
30
Посты не найдены
О нас
О Пикабу Контакты Реклама Сообщить об ошибке Сообщить о нарушении законодательства Отзывы и предложения Новости Пикабу Мобильное приложение RSS
Информация
Помощь Кодекс Пикабу Команда Пикабу Конфиденциальность Правила соцсети О рекомендациях О компании
Наши проекты
Блоги Работа Промокоды Игры Курсы
Партнёры
Промокоды Биг Гик Промокоды Lamoda Промокоды Мвидео Промокоды Яндекс Маркет Промокоды Пятерочка Промокоды Aroma Butik Промокоды Яндекс Путешествия Промокоды Яндекс Еда Постила Футбол сегодня
На информационном ресурсе Pikabu.ru применяются рекомендательные технологии