Tokomak Energy запустили в работу новейший реактор

Поделиться



Специалисты компании Tokomak Energy, располагающейся в Оксфорде, Великобритания, произвели первые запуски и получили высокотемпературную плазму в камере нового экспериментального термоядерного реактора ST40. Согласно предварительным расчетами, этот реактор, который является самым совершенным реактором в Великобритании на сегодняшний день, будет способен разогреть плазму до температуры в 100 миллионов градусов. Эта температура выше температуры в центре Солнца в семь раз и ее будет достаточно для инициации и поддержания стабильных управляемых реакций термоядерного синтеза.





Следующими шагами специалистов компании Tokomak Energy станет завершение установки полного комплекта катушек электромагнитов. Это позволит разогреть плазму внутри реактора ST40 до температуры в 15 миллионов градусов, температуры материи в центре Солнца. И согласно планам руководства компании, эта температура должна быть получена уже осенью этого года.

Отметим, что «корни» компании Tokomak Energy растут из лаборатории Калхэма (Culham Laboratory), которая является одним из ведущих мировых учреждений, в стенах которого ведутся исследования термоядерного синтеза и где располагается реактор JET, один из самых мощных токамаков в мире на сегодняшний день.





 

Как и в других токамаках, реактор ST40 работает при помощи магнитного поля, вырабатываемого электромагнитами. Только в данном случае используются электромагниты с обмотками из высокотемпературного сверхпроводящего материала (high temperature superconducting, HTS). Благодаря использованию таких материалов магниты не требуют криогенного охлаждения и огромного количества энергии для своей работы, что, в свою очередь, позволило инженерам создать весьма и весьма компактную установку, обладающую высокой эффективностью.



И в заключении следует отметить, что реактор ST40 является уже не первым реактором, созданным в компании Tokomak Energy. Предыдущий реактор, ST25, который был уже вторым по счету, является первым в мире токамаком, в котором использованы электромагниты из высокотемпературных сверхпроводников. И этот реактор в 2015 году установил мировой рекорд, удерживая высокотемпературную плазму в своей камере непрерывно в течение 29 часов. опубликовано  

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Источник: //www.sciencealert.com/the-uk-has-just-switch-on-its-tokamak-nuclear-fusion-reactor#.WQbtGe6-qBc.facebook

Электрические магистрали будущего

Поделиться



В 2003 году в Евросоюзе возник большой проект Desertec, представлявший тогдашнее видение о переводе Европы на рельсы возобновляемой энергетики. Основой “зеленой энергетики” ЕС должны были стать тепловые электростанции с концентрацией солнечной энергии, расположенные в пустыне Сахара, способные запасать энергию как минимум на вечерний пик потребления, когда обычная фотовольтаика уже не работает. Особенностью проекта должны были стать мощнейшие линии электропередач (ЛЭП) на десятки гигаватт, с дальностью от 2 до 5 тысяч км. 





СЭС подобного рода должны были стать основной европейской возобновляемой энергетики.

Проект просуществовал около 10 лет, и затем был заброшен концернами-основателями, так как действительность Европейской зеленой энергетики оказалась совершенно другой и более прозаичной — китайская фотовольтаика и наземная ветрогенерация, размещаемая в самой Европе, а идея тянуть энергетические магистрали через Ливию и Сирию — слишком оптимистичной. 





Планировавшиеся в рамках desertec ЛЭП: три основные направления с мощностью по 3х10 гигаватт (на картинке одна из более слабых версий с 3х5) и несколько подводных кабелей.

Однако, мощные ЛЭП возникли в проекте desertec не случайно (забавно, кстати, что площадь земли под ЛЭП в проекте получалась больше площади земли под СЭС) — это одна из ключевых технологий, которая может позволить ВИЭ-генерации вырасти до подавляющей доли, и наоборот: при отсутствии технологии передачи энергии на большие расстояния ВИЭ, вполне возможно, обречены на не более чем на долю в 30-40% в энергетике Европы. 

Взаимная синергия трансконтинентальных ЛЭП и ВИЭ довольно хорошо видна на моделях (например, в гигантской модели LUT, а также в модели Вячеслава Лактюшина): объединение многих районов ветровой генерации, удаленных на 1-2-3 тысячи километров друг от друга, разрушает взаимную корреляцию уровня выработки (опасную общими провалами) и выравнивает объем поступающей в систему энергии. Вопрос лишь в том, какой ценой и с какими потерями возможно передавать энергию на такие расстояния. Ответ зависит от разных технологий, которых на сегодня по сути три: передача переменным током, постоянным и по сверхпроводящему проводу. Хотя такое деление немножко неправильно (сверхпроводник может быть с переменным и постоянным током), но с системной точки зрения правомерно.



Впрочем, техника для передачи высоковольтного напряжения, на мой взгляд, является одной из самых фантастично выглядящих. На фото выпрямительная станция на 600 кВ.

Традиционная электроэнергетика с самого начала шла по пути объединения электрогенерации с помощью высоковольтных ЛЭП с переменным током, добравшись в 70х годах до 750-800-киловольтных ЛЭП, способных передавать 2-3 гигаватта мощности. Такие ЛЭП подошли к пределам возможностей классических сетей переменного тока: с одной стороны, по системным ограничениям, связанным со сложностью синхронизации сетей протяженностью во многие тысячи километров и желанием разделить их на энергорайоны, связанные относительно небольшими страхующими линиями, а с другой стороны, из-за нарастания реактивной мощности и потерь такой линии (связанной с тем, что растет индуктивность линии и емкостная связь на землю). 



Не совсем типичная картина в энергетике России в момент написания статьи, но обычно перетоки между районами не превышают 1-2 ГВт.

Впрочем, облик энергосистем 70х-80х годов не требовал мощных и дальних линий электропередач — электростанцию чаще всего удобнее было пододвинуть к потребителям, и единственным исключением были тогдашние ВИЭ — гидрогенерация. 

Гидроэлектростанции, а конкретно бразильский проект ГЭС Итайпу в середине 80х годах привели к появлению нового чемпиона по передаче электроэнергии много и далеко — ЛЭП постоянного тока. Мощность бразильского линка — 2х 3150 МВт при напряжении +-600 кВ на дальность 800 км, проект реализован фирмой ABB. Такие мощности еще на грани доступного ЛЭП переменного тока, однако бОльшие потери окупали проект с конвертацией в постоянный ток.



ГЭС Итайпу мощностью 14 ГВт — до сих пор вторая в мире по мощности ГЭС. Часть вырабатываемой энергии передается по HVDC линку в район Сан-Паоло и Рио де Жайнейро.

В отличии от ЛЭП переменного тока, ЛЭП ПТ избавлены от индуктивных и емкостных потерь (т.е. потерь через паразитную емкостную и индуктивную связь проводника с окружающей землей и водой), и изначально активно использовалось в основном при подсоединении к общей энергосистеме больших островов подводными кабелями, где потери линии переменного тока в воду могли достигать 50-60% мощности. Кроме того, ЛЭП ПТ при том же уровне напряжения и сечении провода способна передать на 15% больше мощности по двум проводам, чем ЛЭП переменного тока по трем. Проблемы с изоляцией у ЛЭП ПТ проще — ведь на переменном токе максимальная амплитуда напряжения в 1,41 раза больше, чем действующее, по которому считается мощность. Наконец, ЛЭП ПТ не требует синхронизации генераторов на двух сторонах, а значит избавляет от множества проблем, связанных с синхронизацией удаленных районов.



Сравнение ЛЭП переменного (AC) и постоянного (DC) тока. Сравнение немножко рекламное, т.к. при одинаковом токе (скажем 4000 А) ЛЭП переменного тока 800 кВ будем иметь мощность 5,5 ГВт против 6,4 ГВт у ЛЭП DC, правда с вдвое большими потерями. С одинаковыми потерями, действительно мощность будет отличатся в 2 раза.



Расчет потерь для разных вариантов ЛЭП, которые предполагалось использовать в проекте Desertec.

Разумеется, есть и минусы, и существенные. Во-первых, постоянный ток в энергосистеме переменного тока требует выпрямления с одной стороны и «закривления» (т.е. генерации синхронного синуса) с другой. Когда речь идет о многих гигаваттах и сотнях киловольт — это выполняется весьма нетривиальным (и очень красивым!) оборудованием, которое обходится в многие сотни миллионов долларов. Кроме того, до начала 2010х годов ЛЭП ПТ могли быть только вида «точка-точка», так как не существовало адекватных выключателей на такие напряжения и мощности постоянного тока, а значит, при наличии многих потребителей невозможно было отсечь одного из них с коротким замыканием — только погасить всю систему. А значит основное применение мощных ЛЭП ПТ — связь двух энергорайонов, где были нужны большие перетоки. Буквально только несколько лет назад ABB (один из трех лидеров в создании оборудования HVDC) сумели создать “гибридный” тиристорно-механический выключатель (схожий по идеям с коммутатором ИТЭР), который способен на такую работу, и сейчас строится первая высоковольтная ЛЭП ПТ “точка-мультиточка” North-East Angra в Индии.
 


Гибридный выключатель ABB недостаточно выразительный (и не очень засвечен), зато есть мегапафосное индусское видео по сборке механического выключателя на напряжение 1200 кВ — впечатляющая машина!

Тем не менее технология ПТ-энергетики развивалась и дешевела (во многом благодаря развитию силовых полупроводников), и к появлению гигаватт ВИЭ-генерации оказалась вполне готова для того, чтобы начать подсоединять удаленные мощные гидроэлектростанции и ветропарки к потребителям. Особенно много таких проектов реализовано в последние годы в Китае и Индии.

Однако мысль идет дальше. Во многих моделях возможности ПТ-ЛЭП по передаче энергии используются для выравнивания ВИЭ-переменчивости, которая является важнейшим фактором на пути внедрения 100% ВИЭ в больших энергосистемах. Более того, такой подход уже реализуется на деле: можно привести пример 1,4 гигаваттного линка Германия-Норвегия, призванного скомпенсировать переменчивость немецкой ветрогенерации норвежскими ГАЭС и ГЭС и 500 мегаваттного линка Австралия-Тасмания нужного для поддержания энергосистемы Тасмании (в основном работающей на ГЭС) в условиях засухи.





Большая заслуга в распространении HVDC принадлежит так же прогрессу в кабелях (так как зачастую HVDC — это морские проекты), которые за последние 15 лет повысили доступный класс напряжения с 400 до 620 кВ

Впрочем, дальнейшему распространению мешает как дороговизна самих ЛЭП подобного калибра (например, крупнейшая в мире ЛЭП ПТ Xinjiang — Anhui 10 ГВт на 3000 км обойдется китайцам приблизительно в 5 миллиардов долларов), так и неразвитость равноценных районов ВИЭ-генерации, т.е. отсутствие вокруг крупных потребителей (например, Европы или Китая) сопоставимых крупных потребителей на расстоянии до 3-5 тысяч км.




В том числе порядка 30% стоимости ЛЭП ПТ линий составляют вот такие конвертерные станции.

Однако что если появится технология ЛЭП одновременно и дешевле и с меньшими потерями (которые определяют максимальную разумную длину?). Например, ЛЭП со сверхпроводящим кабелем.



Пример реального сверхпроводящего кабеля для проекта AMPACITY. В центре формер с жидким азотом, на нем расположены 3 фазы сверхпроводящего провода из лент с высокотемпературным сверхпроводником, разделенные изоляцией, снаружи медный экран, еще один канал с жидким азотом, окруженный многослойной экранно-вакуумной теплоизоляции внутри вакуумной полости, и снаружи — защитная полимерная оболочка.

Разумеется, первые проекты сверхпроводящих ЛЭП и их экономические расчеты появились не сегодня и не вчера, а еще в начале 60-х годов сразу после открытия “промышленных” сверхпроводников на основе интерметаллидов ниобия. Однако для классических сетей без ВИЭ места таким СП ЛЭП не находилось — и с точки зрения разумной мощности и стоимости таких ЛЭП, и точки зрения объема разработок, нужных для внедрения их в практику. 



Проект сверхпроводящей кабельной линии из 1966 года — 100 ГВт на 1000 км, с явной недооценкой стоимости криогенной части и преобразователей напряжения.

Экономика сверхпроводящей линии определяется, по сути, двумя вещами: стоимостью сверхпроводящего кабеля и потерями энергии на охлаждение. Изначальная идея использования ниобиевых интерметаллидов споткнулась о дороговизну охлаждения жидким гелием: внутреннюю “холодную” электрическую сборку необходимо держать в вакууме (что не так сложно) и дополнительно окружить охлаждаемым жидким азотом экраном, иначе тепловой поток на температуре 4,2К превзойдет разумные мощности рефрижераторов. Такой “бутерброд” плюс наличие двух дорогостоящих систем охлаждения в свое время похоронили интерес к СП-ЛЭП.

Возврат к идее произошел с открытием высокотемпературных проводников и “среднетемпературного” диборида магния MgB2. Охлаждение на температуре 20 Кельвинов (К) для диборида или на 70 К (при этом 70 К — температура жидкого азота — широко освоена, и стоимость такого хладагента невысока) для ВТСП выглядит интересным. При этом первый сверхпроводник на сегодня принципиально более дешевый, чем изготавливаемые методами полупроводниковой промышленности ВТСП-ленты.



Три однофазных сверхпроводящих кабеля (и вводы в криогенную часть на заднем плане) проекта LIPA в США, каждый с током в 2400 А и напряжением 138 кВ, общей мощностью в 574 МВт.

Конкретные цифры на сегодня выглядят так: ВТСП имеет стоимость проводника в 300-400 долларов за кА*м (т.е. метр проводника, выдерживающего килоампер) для жидкого азота и 100-130 долларов для 20 К, диборид магния для температуры 20 К имеет стоимость 2-10 $ за кА*м (цена не устоялась, как и технология), ниобат титана — около 1 $ за кА*м, но уже для температуры в 4.2 К. Для сравнения, алюминиевые провода ЛЭП обходятся в ~5-7 долларов за кА*м, медные — в 20. 



Реальные тепловые потери СП кабеля AMPACITY длинной 1 км и мощностью ~40 МВт. В пересчете на мощность криокуллера и циркуляционного насоса мощность, затрачиваемая на работу кабеля, — около 35 кВт, или меньше 0,1% передаваемой мощности.

Конечно, то, что СП кабель — это сложное вакуумированное изделие, которое можно прокладывать только под землей, добавляет дополнительных расходов, однако там, где земля под ЛЭП стоит значительных денег (например, в городах), СП ЛЭП уже начинают появляться, пускай пока и в виде пилотных проектов. В основном, это кабели из ВТСП (как наиболее освоенные), на низкие и средние напряжения (от 10 до 66 кВ), с токами от 3 до 20 кА. Такая схема минимизирует количество промежуточных элементов, связанных с повышением напряжения в магистраль (трансформаторов, выключателей и т.п.) Наиболее амбициозным и уже реализованным проектом силового кабеля является проект LIPA: три кабеля длиной 650 м, рассчитанные на передачу трехфазного тока мощностью 574 МВА, что сопоставимо с воздушной линией электропередачи на 330 кВ. Ввод в эксплуатацию самой мощной на сегодняшний день ВТСП кабельной линии состоялся 28 июня 2008 г. 

Интересный проект AMPACITY реализован в Эссене, Германия. Кабель среднего напряжения (10 кВ c током 2300 А мощностью 40 МВА) со встроенным сверхпроводящим ограничителем тока (это активно развивающаяся интересная технология, позволяющая за счет потери сверхпроводимости «естественно» отключать кабель в случае перегрузок коротким замыканием) установлен внутри городской застройки. Запуск произведен в апреле 2014 г. Этот кабель станет прототипом для остальных проектов, запланированных в Германии по замене 110 кВ кабелей ЛЭП на сверхпроводящие 10 кВ кабели.



Установка кабеля AMPACITY сопоставима с протяжкой обычных высоковольтных кабелей.

Экспериментальных проектов с разными сверхпроводниками на разные значения тока и напряжения еще больше, в том числе несколько выполнено в нашей стране, например, испытания экспериментального 30-метрового кабеля со сверхпроводником MgB2, охлаждаемого жидким водором. Кабель под постоянный ток в 3500 А и напряжение 50 кВ, созданной ВНИИКП интересен «гибридной схемой», где охлаждение водородом одновременно является перспективным методом транспортировки водорода в рамках идеи «водородной энергетики».



Однако вернемся к ВИЭ. Моделирование LUT было нацелено на создание 100% ВИЭ генерации в масштабах континентов, при этом стоимость электроэнергии должна была составить меньше 100 долларов за МВт*ч. Особенность модели — в получившихся перетоках в десятки гигаватт между европейскими странами. Такие мощности практически невозможно передать никак кроме СП ЛЭП постоянного тока.



Данные моделирования LUT для Великобритании требуют экспорта электроэнергии, доходящего до 70 ГВт, при наличии на сегодня линков острова в 3,5 ГВт и расширения этого значения до 10 ГВт в обозримой перспективе.

И подобные проекты существуют. Например Карло Руббиа, знакомый нам по реактору с ускорительным драйвером MYRRHA, продвигает проекты на базе чуть ли не единственного на сегодня в мире производителя стрэндов из диборида магния — по задумке криостат диаметром 40 см (впрочем, уже довольно сложный для транспортировке и укладки на суше диаметр) вмещает 2 кабеля с током 20 кА и напряжением +-250 кВ, т.е. общей мощностью 10 ГВт, причем в таком криостате можно разместить 4 проводника = 20 ГВт, уже близко к требуемому моделью LUT, причем в отличии от обычных высоковольтных линий постоянного тока, здесь есть еще большой запас по повышению мощности. Расходы мощности на рефрижерацию и прокачку водорода составят ~10 мегаватт на 100 км, или 300 МВт на 3000 км — где-то в три раза меньше, чем для самых передовых высоковольтных линий постоянного тока. 



Предложение Руббия по 10-гигаваттной кабельной ЛЭП. Такой гигантский размер трубы для жидкого водорода нужен для того, что бы уменьшить гидравлическое сопротивление и иметь возможность ставить промежуточные криостанции не чаще 100 км. Есть проблема и с поддержанием вакуума на такой трубе (распределенный ионный вакуумный насос — не самое мудрое решение тут, ИМХО)

Если дальше увеличить размеры криостата до значений, характерных для газопроводов (1200 мм), и уложить внутрь 6-8 проводников на 20 кА и 620 кВ (максимальное освоенное на сегодня напряжение для кабелей), то мощность такой “трубы” составит уже 100 ГВт, что превосходит мощности, передаваемые самими газо- и нефтепроводами (самые мощные из которых передают эквивалент 85 ГВт тепловых). Главной проблемой может стать подсоединение такой магистрали к существующим сетям, однако факт, что сама технология уже почти доступна. 

Интересно прикинуть стоимость подобной линии. 

Доминировать будет, очевидно, строительная часть. Например, прокладка 800 км 4 HVDC кабелей в немецком проекте Sudlink обойдется в ~8-10 миллиардов евро (это известно, поскольку проект подорожал с 5 до 15 миллиардов после перехода с воздушной линии на кабель). Стоимость прокладки в 10-12 млн евро за км примерно в 4-4,5 раза выше, чем средняя стоимость прокладки газопроводов, судя по этому исследованию.



В принципе, ничего не мешает применять подобную технику для прокладки сверхмощных линий электропередач, впрочем, основные сложности тут видны в оконечных станциях и подключению к имеющимся сетям.

Если взять что-то среднее между газом и кабелями (т.е. 6-8 млн евро за км), то стоимость сверхпроводника скорее всего потеряется в стоимости строительства: для 100-гигаваттной линии стоимость СП составит ~0,6 млн долларов на 1 км, если взять СП стоимость 2$ за кА*м.

Вырисовывается интересная дилемма: СП “мегамагистрали” оказываются в несколько раз дороже газовых магистралей при сопоставимой мощности (напомню, что это все в будущем. Сегодня ситуация еще хуже — нужно окупить НИОКР на СП-ЛЭП), и именно поэтому строятся газопроводы, но не СП-ЛЭП. Однако по мере роста ВИЭ эта технология может стать привлекательной и получить бурное развитие. Уже сегодня проект Sudlink, возможно выполнялся бы в виде СП-кабеля, если бы технология была бы готова. опубликовано  

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Источник: //geektimes.ru/post/288386/

Новый метод добычи урана откроет доступ к бесконечной ядерной энергии

Поделиться



Океан считается одним из главных источников урана, однако содержание этого элемента в морской воде настолько минимально, что его добыча долгие годы считалась экономически невыгодной. Новый способ добычи урана, открытый Стэнфордскими учеными, сделает морскую воду неиссякаемым источником топлива для ядерных реакторов.





Уран в океанической воде содержится в виде уранил-ионов с положительным зарядом. Общая масса урана в океанической среде составляет 4,5 млрд тонн — этого количества хватило бы на обеспечение всех существующих АЭС в течение 6000 лет. Однако добыть уран из соленой воды не так просто.

«Концентрация настолько мелкая, что ее можно сравнить с растворенной в литре воды крупинкой соли. Но океаны занимают такое пространство, что если добывать все эти крупинки, то мы получим неиссякаемый источник урана», — отметил одна из авторов исследования И Цуэй.

Обычно для добычи используются плетеные полиэтиленовые волокна, покрытые амидоксидомом, который притягивает уранил-ионы. После этого, чтобы получить уранил, пластик подвергают химической обработке, а из полученного вещества изготавливают сырье для реакторов. При такой методике добыча 1 кг урана обходится в $300.
 





Американским ученым удалось сократить затраты в два раза. Они разработали волокна на основе карбона и амидоксима, которые проводят электричество. Передача электрических импульсов по волокнам позволяет получать в 9 раз больше уранил-ионов.

 

В ходе 11-часовых испытаний ученым удалось собрать в 3 раза больше урана, а срок службы волокон увеличился в три раза, что позволяет использовать их повторно.

 

Ядерная энергия считается одной из наиболее перспективных отраслей энергетики в будущем, когда особенно остро встанет проблема климатических изменений. Некоторые страны планируют развивать малую атомную энергетику. Согласно исследованию британского Института энергетических технологий, первые малые модульные реакторы могут быть установлены в Великобритании уже к 2030 году. А в середине 2020-х малые модульные АЭС появятся в США.  

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Источник: hightech.fm/2017/02/22/endless_nuclear_power

Термоядерный реактор токамак Alcator C-Mod устанавливает мировой рекорд

Поделиться



Ученые и инженеры Центра изучения плазмы и термоядерного синтеза Массачусетского технологического института   сделали шаг вперед в погоне за чистой энергией. Команда установила новый мировой рекорд по давлению плазмы в термоядерном реакторе токамак Alcator C-Mod. Давление плазмы является ключевым элементом для производства энергии в процессе термоядерного синтеза и  впервые новый результат МИТ достиг более 2 атмосфер. Лидер и старший научный сотрудник Alcator Эрл Мармар представит отчет Международному агентству по атомной и термоядерной энергии на конференции 17 октября в Киото,  Япония.



 

Термоядерный синтез обладает потенциалом для производства практически неограниченных запасов чистой, безопасной, обезуглероженной энергии. Синтез это тот же процесс, который питает солнце,  он может быть реализован в реакторах, имитирующих условия сверхгорячих миниатюрных “звезд” плазмы,  (разогретого газа) которые содержатся в магнитном поле. На протяжении более 50 лет было известно, что для обеспечения жизнеспособности синтеза  на поверхности Земли, плазма должна быть очень горячей (более чем 50 миллионов градусов), она должна быть стабильной под сильным давлением и содержаться в фиксированном объеме.

Успешный синтез также требует, чтобы продукт как произведение трех факторов (плотности частиц плазмы, времени удержания и температуры)  достиг определенного значения. Выше этого значения (так называемый “тройной продукт”), энергия, выделяемая в реакторе превышает энергию, необходимую для продолжения реакции. 

Давление, которое является продуктом плотности и температуры, составляет около двух третей от этой проблемы. Количество произведенной энергии увеличивается с площадью давления, так удвоение давления приводит к четырехкратному увеличению производства энергии.



В течении 23 лет Alcator C-Mod находится в эксплуатации  Массачусетского технологического института, рекорд давления плазмы в устройстве магнитного удержания  неоднократно достигался.  Предыдущий рекорд 1,77 атмосфер был установлен в 2005 году (также в Alcator C-Mod). Устанавливая новый рекорд в 2,05 атмосфер, результат был улучшен на 15 процентов, температура внутри Alcator C-Mod достигла более 35 миллионов градусов по Цельсию, в два раза превысив температуру в центре Солнца.

Плазма произвела 300 триллионов термоядерных реакций в секунду и прочность центральная магнитного поля достигла 5.7 тесла. Это повлекло за собой образование 1,4 миллиона ампер электрического тока и их  нагревание  более чем 4 миллионами ватт. Реакция произошла в объеме примерно 1 кубического метра (не многим больше гардеробной)  и плазма продолжилась в течение двух полных секунд.  

Другие эксперименты с термоядерным синтезом, проведенные в реакторах, подобных Alcator достигли этих температур, но при давлениях ближе к 1 атмосфере; результаты МИТ превысили показатели  наивысшего  давления достигнутого в non-Alcator устройствах примерно на 70 процентов.

Пока вклад Alcator C-Mod в содействие развитию термоядерной энергии был значительным —  он оставался  научно-исследовательским объектом. В 2012 году Министерство энергетики решило прекратить финансирование Alcator из-за давления со стороны бюджета на строительство ITER. После этого решения, Конгресс США восстановил финансирование Alcator C-Mod на трехлетний период, который завершился 30 сентября. 

“Это замечательное достижение, которое подчеркивает весьма успешную программу Alcator C-Mod в Массачусетском технологическом Институте”, —  говорит Дейл Мид, бывший заместитель директора Лаборатории физики плазмы Принстонского университета,  который не был непосредственно вовлечен в эксперименты. “Рекордное давление плазмы подтверждает, что подход высокого магнитного поля — привлекательный путь к практической энергии термоядерного синтеза”. 

“Этот результат подтверждает, что высокое давление, необходимое для горения плазмы, может быть наилучшим образом достигнуто с помощью  таких  высокомагнитных тотамаков как Alcator C-Mod”, —  говорит Риккардо Бетти, Роберт Л. Маккрори, профессор инженерной механики,  физики и астрономии в Университете Рочестер.

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ youtube канал, что позволяет смотреть онлайн, скачать с ютуб бесплатно видео об оздоровлении, омоложении человека. Любовь к окружающим и к себе, как чувство высоких вибраций — важный фактор оздоровления — .

 

 Ставьте ЛАЙКИ, делитесь с ДРУЗЬЯМИ!

www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos

Alcator C- Mod является единственным в мире компактным, термоядерным реактором высокого магнитного поля с улучшенной формой  в конструкции под названием токамак (транслитерация русского слова «тороидальная камера»), который ограничивает супер-горячую плазму в камере тороидальной формы. Высокоинтенсивное магнитное поле C-Mod (до 8 тесла, или 160 000 магнитных полей  Земли) позволяет устройству создавать плотные, горячие плазмы и поддерживать их стабильность при более чем 80 миллионах градусах. Его магнитное поле более чем вдвое больше, чем обычно используемое в других конструкциях, что повышает его способность сдерживать плазменное давление в 4 раза.

 
C-Mod занимает третье место среди токамаков сильного магнитного поля, за его построение и эксплуатацию в МИТ впервые выступил профессор физики Массачусетского технологического института Бруно Коппи. Профессор электротехники и информатики Рон Паркер  возглавлял этап проектирования. Профессор Ян Хатчинсон из Департамента ядерной науки и техники возглавил его постройку и первые 10 лет эксплуатации до 2003 года. 

Хотя в  новое устройство объявлено и построено, недавно установленный рекорд давления в C-Mod, скорее всего, продержится следующие 15 лет. Токамак ITER в настоящее время находящийся на стадии строительства во Франции,  будет примерно в 800 раз больше по объему, чем Alcator C-Mod, но он будет функционировать на более низком магнитном поле. Согласно недавнему докладу Министерства энергетики, ожидается, что работая на полной мощности ITER, достигнет 2.6 атмосфер к 2032 году.

Alcator C-Mod также аналогичен по размеру и стоимости  нонтотамаку термоядерного синтеза  с магнитным удержанием плазмы, разработкой которого занимались   частные компании ядерного синтеза, хотя эта установка  может достичь в 50 раз больше давления.

“Компактные токамаки с сильным полем предоставляют еще одну захватывающую возможность для ускорения развития термоядерной энергии, так что  в скором времени положительные сдвиги в проблеме изменения климата и в вопросе будущего чистой энергии станут возможными — я полагаю, что все мы разделяем эти  цели”, —  говорит Деннис Вайт, профессор инженерных наук Hitachi America, директор Центра изучения плазмы и термоядерного синтеза и глава Департамента ядерной науки и техники Массачусетского технологического института. 



 

Эти эксперименты были запланированы и проведены  в последний день работы Alcator C-Mod командой  МИТ и сотрудниками из других лабораторий в США, в том числе Лабораторией физики плазмы Принстонского университета, Оук-Риджской национальной лабораторией и компанией General Atomics. Объект Alcator C-Mod, который 30 сентября был официально закрыт после 23 лет работы, оставляет огромное наследие сотрудничества. Alcator C-Mod способствовал написанию более 150 кандидатских диссертаций и проведению десятков Межорганизационных исследовательских проектов. 

Для того чтобы понять, каким образом принципы проектирования Alcator C-Mod могут быть применены к выработке электроэнергии, команда МИТ по вопросам синтеза работает над адаптацией новых доступных высокотемпературных сверхпроводников высокого поля, которые будут способны производить магнитные поля еще большей прочности без потребления электроэнергии или выделения тепла.Эти сверхпроводники являются центральным компонентом концептуальной пилотной установки под названием Affordable Robust Compact (ARC) реактор, которая сможет производить до 250 миллионов ватт электроэнергии. опубликовано  

 

Источник: phys.org/news/2016-10-alcator-c-mod-tokamak-nuclear-fusion.html

В Китае разрабатывают самый маленький в мире ядерный реактор

Поделиться



Китайские ученые из Института технологий безопасности ядерной энергетики (Institute of Nuclear Energy Safety Technology) приступили к созданию самой маленькой в мире атомной электростанции. Их разработка способна вырабатывать до 10 мегаватт электроэнергии, а размеры составляют всего около шести метров в высоту и двух метров в ширину. По заверениям изобретателей, такая электростанция будет способна снабжать энергией порядка 50 тысяч домов.





Сама атомная станция представляет собой реактор на быстрых нейтронах, а ученые прозвали ее «портативным ядерным аккумулятором». Конструкция устроена таким образом, что реактор может работать без особо сложных условий обслуживания в течение как минимум пяти лет. В качестве охлаждающего элемента атомной электростанции используется расплавленный свинец. Несмотря на то, что установка может быть использована для обеспечения потребностей городских жителей, первой точкой эксплуатации ученые планируют сделать одну из установок для опреснения воды в Южно-Китайском море.





Вот так выглядит самый портативный на данный момент ядерный реактор

К проекту, естественно, предъявляют массу претензий, в особенности защитники окружающей среды, опасающиеся за утечки радиоактивных элементов в морскую воду, а также повышение температуры окружающей станцию воды, что негативно скажется на морской флоре и фауне.

В любом случае авторы проекта прилагают все силы, чтобы подобного не произошло, а правительство Китая сообщает о готовности введения в эксплуатацию «портативных ядерных аккумуляторов» в ходе ближайших пяти лет. опубликовано   

Источник: hi-news.ru/technology/v-kitae-razrabatyvayut-samyj-malenkij-v-mire-yadernyj-reaktor.html

Инновационные станции водоочистки на основе мембранных реакторов

Поделиться



Научно-исследовательский центр ГК «Штарк» спроектировал экспериментальную установку биологической очистки стоков по технологии обработки воды активным илом. Инновационность технологии состоит в способе очистки воды биологически активным илом (микроорганизмами) с помощью мембранных реакторов, которые разделяют воду от ила без процедуры отстаивания, присущей для классических способов обработки. В основе технологии лежит ультрафильтрация.  Пакеты полупроницаемых мембран опускаются в аэротэнк с ило-водяной смесью, и через них выкачивается очищенная вода. Таким образом, из схемы очистки исключаются громоздкие отстойники, реакторы с прикрепленной загрузкой, фильтры доочистки. При этом происходит экономия площадей и средств на строительство водоочистных сооружений. 


 Другое преимущество технологии – повышение дозы активного ила в аэротэнке. Чем больше микроорганизмов накапливается в нем, тем быстрее идут все биологические процессы. По сравнению с классическими технологиями, доза ила повышается в 3-4 раза и объемы аэротэнков уменьшаются. Это влияет на стоимость емкостного оборудования, строительство фундаментов, зданий, обслуживания территории и пр. 


 Описать технологию на бытовом уровне можно на примере специальных армейских трубок, которые позволяют пить воду практически из любого источника. Они сделаны по тому же принципу ультрафильтрации, что и мембранные биологические реакторы, которые пропускают молекулы воды через полупроницаемую мембрану. Перспектива развития мембранной технологии заключается в существенном повышении качества воды за счет тонкой фильтрации, а также возможности ее широкого применения – от небольших коттеджных поселков до крупных промышленных объектов. 


  Такой способ обработки воды идеально подходит для случаев, когда очистные сооружения нужно включить в плотную застройку, под которую нет достаточной площади. Особенная потребность в мембранной технологии очистки существует у территорий с повышенной ответственностью за качество сточных вод – например, у озера Байкал и любых других питьевых источников. опубликовано  

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Присоединяйтесь к нам в Facebook , ВКонтакте, Одноклассниках

Источник: www.energy-fresh.ru/news/?id=13190

Что не так с термоядерным синтезом

Поделиться



Давний анекдот о синтезе — что это наш будущий источник энергии и всегда таким будет — пожалуй, является самой большой проблемой для этой сферы. Стремление поместить энергию солнца в бутылку привело к бесчисленным мечтательным предсказаниям на тему неизбежной революции в сфере экологически чистой энергии. Но ожидание синтеза так и осталось ожиданием, кредит доверия давно исчерпан, а общественное отношение к этому вопросу уже ничем не спасти.

Хотя наш цинизм о синтезе может быть вполне оправданным, он также весьма печален. Потому что, несмотря на прохладную поддержку и постоянные проблемы с финансированием, исследователи умудряются добиваться прогресса в направлении этого футуристического источника энергии. Однажды ученые справятся со всеми техническими проблемами. Однажды.

На прошлой неделе редактор io9 посетил Принстонскую лабораторию физики плазмы, чтобы взглянуть на недавно модернизированный эксперимент NSTX-U (National Spherical Torus Experiment), самый мощный «сферический токамак» — реактор синтеза на Земле. 85-тонная машина в форме гигантского яблока использует высокоэнергетические частицы для нагрева атомов водорода до температуры 100 миллионов градусов по Цельсию, что выше, чем в ядре Солнца. Для удержания этой сверхгорячей плазмы, обмоточные медные катушки генерируют магнитное поле в 20 000 раз более мощное, чем у Земли. Все для того, чтобы в течение нескольких волшебных секунд атомные ядра сталкивались, синтезировались и выпускали энергию.

Этот эксперимент является шагом на пути к создания установки синтеза, которая будет работать постоянно, запитывая целые города всего лишь одним граммом морской воды.

Звучит, конечно, это прекрасно. Но ядерная физика говорит свое веское «нет».





Легко понять, почему сфера энергии синтеза склонна к громким заявлениям — в основе лежит просто невероятная идея. Но что больше всего поражает во время экскурсии по PPPL, это не волшебная наука, которая творится внутри гигантского реактора, и не центр управления а-ля Хьюстон, где десятки ученых проводят моделирования на суперкомпьютерах. Поражает баланс оптимизма на тему будущего энергии синтеза и реализма на тему сложных физических и технических проблем, которые необходимо решить на пути к этому будущему.

«Все это слишком классно, чтобы быть правдой: сама идея того, что мы получим источник безграничной и безуглеродной энергии», — говорит Клейтон Майерс, плазмофизик из NSTX-U. — Но ядерная физика говорит, что это не так. Доказано лишь то, что термоядерные реакции реальны и что мы можем их проводить».
Первая проблема, как выяснили физики в 1950-х и 1960-х, заключается в том, что синтезируемая плазма — свободно текущий бульон из протонов и электронов, атомные ядра которых сталкиваются и испускают энергию — не любит, когда ее удерживают. Она хочет расплескиваться повсюду, и нам нужно достаточно высокое давление и длительное время, чтобы мы могли произвести больше энергии, чем потратить на удержание этой плазмы.

Наше солнце удерживает плазму силой своей гравитации, но на Земле мы должны полагаться на мощные магниты и лазеры для этого. И цена ошибки очень высока. Даже крошечное количество сбежавшей плазмы может пробить стенку реактора и остановить процесс.

Область физики плазмы расцвела из желания закупорить звезду в бутылке. За последние несколько десятилетий эта область разрослась в бесчисленных направлениях, от астрофизики до космической погоды и нанотехнологий.

По мере того, как росло наше общее понимание плазмы, росли и наши возможности поддержания условий синтеза в течение больше чем секунды. В начале этого года новый сверхпроводниковый реактор синтеза в Китае смог удержать плазму температурой в 50 миллионов градусов по Цельсию в течение рекордных 102 секунд. Wendelstein X-7 Stellarator, который заработал в Германии впервые прошлой осенью, как ожидается, сможет побить этот рекорд и удержать плазму до 30 минут за раз.

Недавнее обновление NSTX-U выглядит скромным в сравнении с этими монстрами: теперь эксперимент может удерживать плазму в течение пяти секунд вместо одной. Но и это тоже является важной вехой.

«Создание термоядерной плазмы, которая живет всего пять секунд, может показаться не очень длительным процессом, но в физике плазмы пять секунд можно сравнить с ее физикой в стабильном состоянии», — говорит Майерс, ссылаясь на условия, при которых плазма стабильна. Конечная цель заключается в достижении стабильного состояния «горящей плазмы», которая может проводить синтез сама по себе за счет небольшого ввода энергии извне. Ни один эксперимент пока такого не добился.
NSTX-U позволит принстонским исследователям заполнить некоторые пробелы между тем, что известно из физики плазмы сейчас, и тем, что будет необходимо для создания опытно-промышленной установки, способной достичь устойчивого состояния горения и генерации чистой электроэнергии.

С одной стороны, чтобы найти лучшие материалы для удержания, нам нужно лучше понять, что происходит между термоядерной плазмой и стенками реактора. В Принстоне изучают возможность замены стенок своего реактора (из угольного графита) на «стенку» из жидкого лития с целью снижения долгосрочной коррозии.

Ко всему прочему, ученые полагают, что если синтез поможет в борьбе с глобальным потеплением, им нужно поторапливаться. NSTX-U поможет физикам решить, стоит ли продолжать развивать дизайн сферического токамака. Большинство реакторов типа токамак в меньшей степени похожи на яблоко по форме и в большей — на пончик, бублик, тор. Необычная форма сферического тора позволяет более эффективно использовать магнитное поле своих катушек.

«В длительной перспективе мы хотели бы выяснить, как оптимизировать конфигурацию одной из этих машин, — говорит Мартин Гринвальд, замдиректора Центра наук о плазме и синтезе в MIT. — Для этого вам нужно знать, как производительность машины зависит от того, что поддается вашему контролю, вроде формы».
 



Майерс ненавидит оценивать, насколько мы далеки от коммерчески возможной термоядерной энергии, и его можно понять. В конце концов, десятки лет неизбывного оптимизма нанесли серьезный вред репутации этой области и укрепили мысли о том, что синтез — это несбыточная мечта. Со всеми последствиями для финансирования.

Для программы синтеза MIT стало серьезным ударом то, что федералы предоставили поддержку токамака Alcator C-Mid, который производит одно из мощнейших магнитных полей и демонстрирует синтезируемую плазму при высочайшем давлении. Большинство ожидаемых исследований NSTX-U будут зависеть от дальнейшей поддержки на федеральном уровне, которая, по словам Майерса, оказывается «через год».

Всем приходится осторожно тратить доллары, выделяемые на исследования, а некоторые программы синтеза уже сожрали невероятные суммы. Взять, например, ИТЭР, огромный сверхпроводящий реактор синтеза, который в настоящее время строится во Франции. Когда в 2005 году началось международной сотрудничество, оно было заявлено как проект на 5 миллиардов долларов и 10 лет. После нескольких лет неудач ценник вырос до 40 миллиардов долларов. По самым оптимистичным оценкам, объект будет завершен к 2030 году.

И там где ИТЭР, похоже, будет разбухать как опухоль, пока не исчерпает ресурсы и не убьет хозяина, урезанная программа синтеза в MIT показывает, как можно сделать все с гораздо меньшим бюджетом. Прошлым летом команда аспирантов MIT представила планы ARC, термоядерного реактора с низким уровнем затрат, который будет использовать новые высокотемпературные сверхпроводящие материалы для генерации такого же объема энергии, как и ИТЭР, только с гораздо меньшим устройством.





«Проблема синтеза в том, чтобы найти технический путь, который сделает его экономически привлекательным — это-то мы и планируем сделать в ближайшее время, — говорит Гринвальд, отмечая, что концепция ARC в настоящее время проводится в рамках Energy Initiative в MIT. — Мы считаем, что если синтез будет иметь значение для глобального потепления, нам нужно двигаться быстрее».«Синтез обещает быть основным источником энергии — это, по сути, наша конечная цель», — говорит Роберт Рознер, плазмофизик из Университета Чикаго и соучредитель Института энергетической политики при нем. «В то же время есть важный вопрос: сколько мы готовы потратить прямо сейчас. Если мы снизим финансирование до той точки, когда следующее поколение умных детишек вообще не захочет этим заниматься, мы можем вообще выйти из этого дела».
P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Источник: hi-news.ru/technology/chto-ne-tak-s-termoyadernym-sintezom.html

Холодный синтез: миф и реальность

Поделиться



23 марта 1989 года Университет Юты сообщил в пресс-релизе, что «двое ученых запустили самоподдерживающуюся реакцию ядерного синтеза при комнатной температуре». Президент университета Чейз Петерсон заявил, что это эпохальное достижение сравнимо лишь с овладением огнем, открытием электричества и окультуриванием растений. Законодатели штата срочно выделили $5 млн на учреждение Национального института холодного синтеза, а университет запросил у Конгресса США еще 25 млн. Так начался один из самых громких научных скандалов XX века. Печать и телевидение мгновенно разнесли новость по миру.

Ученые, сделавшие сенсационное заявление, вроде бы имели солидную репутацию и вполне заслуживали доверия. Переселившийся в США из Великобритании член Королевского общества и экс-президент Международного общества электрохимиков Мартин Флейшман обладал международной известностью, заработанной участием в открытии поверхностно-усиленного рамановского рассеяния света. Соавтор открытия Стэнли Понс возглавлял химический факультет Университета Юты.
 

Так что же это все таки, миф или реальность?

Источник дешевой энергии

Флейшман и Понс утверждали, что они заставили ядра дейтерия сливаться друг с другом при обычных температурах и давлениях. Их «реактор холодного синтеза» представлял собой калориметр с водным раствором соли, через который пропускали электрический ток. Правда, вода была не простой, а тяжелой, D2O, катод был сделан из палладия, а в состав растворенной соли входили литий и дейтерий. Через раствор месяцами безостановочно пропускали постоянный ток, так что на аноде выделялся кислород, а на катоде — тяжелый водород. Флейшман и Понс якобы обнаружили, что температура электролита периодически возрастала на десятки градусов, а иногда и больше, хотя источник питания давал стабильную мощность. Они объяснили это поступлением внутриядерной энергии, выделяющейся при слиянии ядер дейтерия.

Палладий обладает уникальной способностью к поглощению водорода. Флейшман и Понс уверовали, что внутри кристаллической решетки этого металла атомы дейтерия столь сильно сближаются, что их ядра сливаются в ядра основного изотопа гелия. Этот процесс идет с выделением энергии, которая, согласно их гипотезе, нагревала электролит. Объяснение подкупало простотой и вполне убеждало политиков, журналистов и даже химиков.

Физики вносят ясность

Однако физики-ядерщики и специалисты по физике плазмы не спешили бить в литавры. Они-то прекрасно знали, что два дейтрона в принципе могут дать начало ядру гелия-4 и высокоэнергичному гамма-кванту, но шансы подобного исхода крайне малы. Даже если дейтроны вступают в ядерную реакцию, она почти наверняка завершается рождением ядра трития и протона или же возникновением нейтрона и ядра гелия-3, причем вероятности этих превращений примерно одинаковы. Если внутри палладия действительно идет ядерный синтез, то он должен порождать большое число нейтронов вполне определенной энергии (около 2,45 МэВ). Их нетрудно обнаружить либо непосредственно (с помощью нейтронных детекторов), либо косвенно (поскольку при столкновении такого нейтрона с ядром тяжелого водорода должен возникнуть гамма-квант с энергией 2,22 МэВ, который опять-таки поддается регистрации). В общем, гипотезу Флейшмана и Понса можно было бы подтвердить с помощью стандартной радиометрической аппаратуры.

Однако из этого ничего не вышло. Флейшман использовал связи на родине и убедил сотрудников британского ядерного центра в Харуэлле проверить его «реактор» на предмет генерации нейтронов. Харуэлл располагал сверхчувствительными детекторами этих частиц, но они не показали ничего! Поиск гамма-лучей соответствующей энергии тоже обернулся неудачей. К такому же заключению пришли и физики из Университета Юты. Сотрудники Массачусетского технологического института попытались воспроизвести эксперименты Флейшмана и Понса, но опять же безрезультатно. Поэтому не стоит удивляться, что заявка на великое открытие подверглась сокрушительному разгрому на конференции Американского физического общества (АФО), которая состоялась в Балтиморе 1 мая того же года.



Sic transit gloria mundi

От этого удара Понс и Флейшман уже не оправились. В газете New York Times появилась разгромная статья, а к концу мая научное сообщество пришло к выводу, что претензии химиков из Юты — либо проявление крайней некомпетентности, либо элементарное жульничество.

Но имелись и диссиденты, даже среди научной элиты. Эксцентричный нобелевский лауреат Джулиан Швингер, один из создателей квантовой электродинамики, настолько уверовал в открытие химиков из Солт-Лейк-Сити, что в знак протеста аннулировал свое членство в АФО.

Тем не менее академическая карьера Флейшмана и Понса завершилась — быстро и бесславно. В 1992 году они ушли из Университета Юты и на японские деньги продолжали свои работы во Франции, пока не лишились и этого финансирования. Флейшман возвратился в Англию, где живет на пенсии. Понс отказался от американского гражданства и поселился во Франции.



Пироэлектрический холодный синтез

Холодный ядерный синтез на настольных аппаратах не только возможен, но и осуществлен, причем в нескольких версиях. Так, в 2005 году исследователям из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе удалось запустить подобную реакцию в контейнере с дейтерием, внутри которого было создано электростатическое поле. Его источником служила вольфрамовая игла, подсоединенная к пироэлектрическому кристаллу танталата лития, при охлаждении и последующем нагревании которого создавалась разность потенциалов 100−120 кВ. Поле напряженностью порядка 25 ГВ/м полностью ионизировало атомы дейтерия и так разгоняло его ядра, что при столкновении с мишенью из дейтерида эрбия они давали начало ядрам гелия-3 и нейтронам. Пиковый нейтронный поток составил порядка 900 нейтронов в секунду (в несколько сотен раз выше типичного фонового значения). Хотя такая система имеет перспективы в качестве генератора нейтронов, говорить о ней как об источнике энергии нельзя. Подобные устройства потребляют намного больше энергии, чем генерируют: в экспериментах калифорнийских ученых в одном цикле охлаждения-нагревания длительностью несколько минут выделялось примерно 10-8 Дж (на 11 порядков меньше, чем нужно для нагрева стакана воды на 1°С).

На этом история не заканчивается

В начале 2011 года в мире науки вновь вспыхнул интерес к холодному термоядерному синтезу, или, как его называют отечественные физики, холодному термояду. Поводом для этого ажиотажа послужила демонстрация итальянскими учеными Серджио Фокарди и Андреа Росси из Университета Болоньи необычной установки, в которой, по словам ее разработчиков, этот синтез осуществляется достаточно легко.

В общих чертах работает этот аппарат так. В металлическую трубку с электрическим подогревателем помещаются нанопорошок никеля и обычный изотоп водорода. Далее нагнетается давление около 80 атмосфер. При первоначальном нагреве до высокой температуры (сотни градусов), как говорят ученые, часть молекул H2 разделяется на атомарный водород, далее тот вступает в ядерную реакцию с никелем.

В результате этой реакции порождается изотоп меди, а также большое количество тепловой энергии. Андреа Росси объяснил, что при первых испытаниях прибора они получали от него около 10-12 киловатт на выходе, в то время как на входе система требовала в среднем 600-700 ватт (имеется в виду электроэнергия, поступающая в прибор при включении его в розетку). По всему получалось, что производство энергии в данном случае было многократно выше затрат, а ведь именно этого эффекта в свое время ждали от холодного термояда.

Тем не менее, по сообщению разработчиков, в данном приборе пока вступает в реакцию далеко не весь водород и никель, а очень малая их доля. Однако ученые уверены, что то, что происходит внутри, представляет собой именно ядерные реакции. Доказательством этого они считают: появление меди в большем количестве, чем могла бы составлять примесь в исходном «топливе» (то есть никеле); отсутствие большого (то есть измеримого) расхода водорода (поскольку он ведь мог бы выступать как топливо в химической реакции); выделяемое тепловое излучение; ну и, конечно, сам энергетический баланс.

Итак, неужели итальянским физикам все-таки удалось добиться термоядерного синтеза при низких температурах (сотни градусов Цельсия — это ничто для подобных реакций, которые обычно идут при миллионах градусах Кельвина!)? Сложно сказать, поскольку до сих пор все рецензируемые научные журналы даже отклонили статьи ее авторов. Скептицизм многих ученых вполне понятен — уже много лет слова «холодный синтез» вызывают у физиков усмешку и ассоциации с вечным двигателем. Кроме того, сами авторы устройства честно признают, что тонкие детали его работы пока остаются вне их понимания.

Что же это за такой неуловимый холодный термояд, доказать возможность протекания которого многие ученые пытаются уже не один десяток лет? Для того чтобы понять сущность данной реакции, а также перспективность подобных исследований, давайте сначала поговорим о том, что такое вообще термоядерный синтез. Под этим термином понимают процесс, при котором происходит синтез более тяжелых атомных ядер из более легких. При этом выделяется огромное количество энергии, куда больше, чем при ядерных реакциях распада радиоактивных элементов.

Подобные процессы постоянно происходят на Солнце и других звездах, из-за чего они могут выделять и свет, и тепло. Так, например, каждую секунду наше Солнце излучает в космическое пространство энергию, эквивалентную четырем миллионам тонн массы. Эта энергия рождается в ходе слияния четырех ядер водорода (проще говоря, протонов) в ядро гелия. При этом на выходе в результате превращения одного грамма протонов выделяется в 20 миллионов раз больше энергии, чем при сгорании грамма каменного угля. Согласитесь, подобное весьма впечатляет.

Но неужели люди не могут создать реактор, подобный Солнцу, для того чтобы производить большое количество энергии для своих нужд? Теоретически, конечно, могут, поскольку прямой запрет на такое устройство не устанавливает ни один из законов физики. Тем не менее, сделать это достаточно сложно, и вот почему: данный синтез требует очень высокой температуры и такого же нереально высокого давления. Поэтому создание классического термоядерного реактора получается экономически невыгодным — на то, чтобы запустить его, нужно будет затратить куда больше энергии, чем он сможет выработать за последующие несколько лет работы.

Возвращаясь к итальянским первооткрывателям приходится признать, что и сами «ученые» не внушают особого доверия, ни своими прошлыми достижениями, ни своим нынешним положением. Имя Серджио Фокарди до сих пор было мало кому известно, но зато благодаря своему ученому званию профессора, можно хотя бы не сомневаться в его причастности к науке. А вот в отношении коллеги по открытию, Андреа Росси, такого уже не скажешь. На данный момент Андреа является сотрудником некой американской корпорации Leonardo Corp, и в свое время отличился лишь привлечением к суду за уклонение от уплаты налогов и контрабанду серебра из Швейцарии. Но и на этом «плохие» новости для сторонников холодного термоядерного синтеза не закончились. Выяснилось, что научный журнал Journal of Nuclear Physics, в котором были опубликованы статьи итальянцев о своем открытие, на самом деле представляет собой скорее блог, а неполноценный журнал. И, вдобавок, его владельцами оказались ни кто иные, как уже знакомые итальянцы Серджио Фокарди и Андреа Росси. А ведь публикация в серьезных научных изданиях служит подтверждением «правдоподобности» открытия.

Не остановившись на достигнутом, и капнув еще глубже, журналисты также выяснили, что идея представленного проекта принадлежит совершенного другому человеку — итальянскому ученому Франческо Пьянтелли. Похоже, именно на этом, бесславно и закончилась очередная сенсация, и мир в очередной раз лишился «вечного двигателя». Но как, не без иронии, утешают себя итальянцы, если это всего лишь выдумка, то, по-крайней мере, она не лишена остроумия, ведь одно дело разыграть знакомых и совсем другое, попытаться обвести вокруг пальца целый мир.



Но…

В настоящее время все права на данное устройство принадлежат американской компании Industrial Heat, где Росси возглавляет всю научно-исследовательскую и конструкторскую деятельность в отношении реактора. 

Существуют низкотемпературная (E-Cat) и высокотемпературная (Hot Cat) версии реактора. Первая для температур примерно 100-200 °C, вторая для температур порядка 800-1400 °C. В настоящее время компания продала низкотемпературный реактор на 1МВт неназванному заказчику для коммерческого использования и, в частности, на этом реакторе Industrial Heat проводит тестирование и отладку для того, чтобы начать полномасштабное промышленное производство подобных энергетических блоков. Как заявляет Андреа Росси, реактор работает главным образом за счет реакции между никелем и водородом, в ходе которой происходит трансмутация изотопов никеля с выделением большого количества тепла. Т.е. одни изотопы никеля переходят в другие изотопы. Тем не менее был проведен ряд независимых испытаний, наиболее информативным из которых было испытание высокотемпературной версии реактора в швейцарском городе Лугано. Об этом испытании уже писали здесь.



Еще в 2012 году сообщалось, что продана первая установка холодного синтеза Росси.

27 декабря на сайте E-Cat World была опубликована статья о независимом воспроизведении реактора Росси в России. В этой же статье содержится ссылка на доклад «Исследование аналога высокотемпературного теплогенератора Росси» физика Пархомова Александра Георгиевича. Доклад подготовлен для всероссийского физического семинара «Холодный ядерный синтез и шаровая молния», который прошел 25 сентября 2014 года в Российском университете дружбы народов. 

В докладе автор представил свою версию реактора Росси, данные по его внутреннему устройству и проведенным испытаниям. Главным вывод: реактор действительно выделяет больше энергии, чем потребляет. Отношение выделенного тепла к потребленной энергии составило 2.58. Более того, около 8 минут реактор проработал вообще без подачи входной мощности, после того, как питающий провод перегорел, производя при этом около киловата тепловой мощности на выходе.
 



В 2015 году А.Г. Пархомову удалось сделать длительно работающий реактор с замером давления. С 23:30 16 марта температура держится до сих пор. Фото реактора.

Наконец, удалось сделать длительно работающий реактор. Температура 1200оС достигнута в 23:30 16 марта после 12- часового постепенного нагрева и держится до сих пор. Мощность нагревателя 300 Вт, COP=3.
Впервые успешно удалось вмонтировать в установку манометр. При медленном нагреве максимальное давление 5 бар было достигнуто при 200оС, потом давление снижалось и при температуре около 1000оС стало отрицательным. Наиболее сильный вакуум около 0,5 бар был при температуре 1150оС.

При длительной непрерывной работе нет возможности круглосуточно подливать воду. Поэтому пришлось отказаться от использованной в предыдущих экспериментах калориметрии, основанной на измерении массы испарившейся воды. Определение теплового коэффициента в этом эксперименте проводится путем сравнения потребляемой электронагревателем мощности при наличии и отсутствии топливной смеси. Без топлива температура 1200оС достигается при мощности около 1070 Вт. При наличии топлива (630 мг никеля +60 мг алюмогидрида лития) такая температура достигается при мощности около 330 Вт. Таким образом, реактор вырабатывает около 700 Вт избыточной мощности (COP ~ 3,2). (Объяснение А.Г. Пархомова, более точное значение СОР требует более детального расчета). опубликовано  

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ youtube канал, что позволяет смотреть онлайн, скачать с ютуб бесплатно видео об оздоровлении, омоложении человека. Любовь к окружающим и к себе, как чувство высоких вибраций — важный фактор оздоровления — .



Ставьте ЛАЙКИ, делитесь с ДРУЗЬЯМИ!

www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos 

 P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Источник: oko-planet.su/science/sciencehypothesis/330348-holodnyy-sintez-mif-i-realnost.html

Запуск ядерного реактора выглядит круче, чем вы думаете

Поделиться





Юбилейный, 10 000 запуск реактора Annular Core Research Reactor (ACRR) в лаборатории Центра ядерного оружия ВВС США на базе Киртленд в Нью-Мексико. C 1946 база является ключевым звеном в Манхеттонском проекте. Сам реактор действует с 1979 года и используется главным образом для испытания вооружений в условиях ядерного взрыва.

Любопытно, что этот маленький тестовый реактор на 2МВ в момент пуска пучка генерирует 35,000 мегават мощности на 7 милисекунд. Это в три раза больше чем мощность крупнейшей АЭС США в Фениксе. Однако в соседнем здании находиться SPUR — Sandria Pulse Reactor, от пусков которого синие лучи в глазах появляются даже если просто закрыть глаза находясь на близлижайшей парковке:
According to the people who had been there a while, when SPUR fired you could be in the parking lot on the left with your eyes closed, and the blue flashes you'd see were fast neutrons zipping through your eyeballs. Nice, eh? Anyway, SPUR uses 'weapons grade' material, thus the safeguards. None of this was classified when I was there, by the way. The other area inside the main fence is ACRR, (Annular core research reactor), a 2MW toy reactor used for various tests. We used it to play with diffractive optics; fun project.
Сами «голубые лучи» это заряженные частицы движущиеся с привышением фазовой скорости света в прозрачной среде именуемые излучнием Вавилова-Черенкова свойственное всем активным реакторам. Фактически на видео мы видим цепную реакцию сквозь стенки реактора.

Источник: habrahabr.ru/company/balrobotov/blog/227783/

Москва в опасносте!!!!

Поделиться



Сегодня большая часть крупных учреждений здравоохранения Москвы получила письма от министерства, которые были разосланы врачам. Помимо НИИ Нейрохирургии Бурденко, я точно знаю о получении этого документа в НИИ Сердечно-Сосудистой Хирургии, ГКБ 15, 31, Институте Сербского и других клиниках. В нем шла речь о серьезной опасности для населения Москвы в связи с катастрофой реактора в Японии.
Продолжение внутри…




Читать дальше →