Еще один термоядерный стартап получает финансирование
Пару недель назад СМИ заполонили новости о создании нового термоядерного стартапа Commonwealth Fusion Systems, который получил начальные инвестиции в 50 млн долларов от итальянского энергетического гиганта Eni на создание своего прототипа энергетического термоядерного реактора. Это очень интересный и важный проект, и о его месте среди других
( Read more... )
Ничего не могу сказать по плазме, но длина термализации ТЯ-нейтрона, общий поток энергии на стенку и даже, простигоссподя, релаксационная гамма при захвате нейтронов щитом убивают концепцию "как ИТЭР, но маленький".
В итоге потребуются почти-ИТЭР размерности (исходя из этого вот простого), но уже с сильным полем и вытекающими из него следствиями (например, механическими - сила Ампера, все такое).
Причем, если с плазмой еще можно надеяться на какой-то особо хитрый финт гузкой - белая зона на карте знаний, темна вода в облацех... то с проблемами теплоотвода на такое надеяться нельзя. То же самое по радзащите.
У товарищей график заканчивается вверху на 1000 10с пусках - 10000с. А один год - это около 30 000 000, и хорошо бы иметь лет 30 непрерывной работы. То есть, радзащиту нужно улучшить по меньшей мере в 100 000 раз по сравнению с их наилучшим и наибОльшим вариантом (а 2м - не такая уж и мелкая машина уже).
В общем, смотрится как чистый праздник ради праздника, без оглядки на конечный результат - энергетическую установку.
Reply
И да, это недешево и не такая маленькая установка получается. Но нейтронная нагрузка на магниты имхо решаемая, дивертор выглядит более сложным орешком.
Reply
Почти каждый захват нейтрона это выделение излишка энергии связи, порядка МэВ. Или сразу, или чуть позже при распаде - не суть важно, в любом случае это много гаммы, и довольно жёсткой. Ловить нейтроны FLiBe хорошо, а чем ловить гамму, которая будет переть из это FLiBe?
Атомщики привыкли иметь дело с "простыми", ТД-устойчивыми материалами, которые можно испортить только дав ядру такой импульс, чтобы оно в решётке сдвинулось, кроме нейтронов и ядер отдачи при распаде их ничего не волнует. Они даже дозы не в греях, а в с.н.а. измеряют. :) Совершенно другой майндсет, ядро не дёрнулось - так и говорить не о чем.
Не обращали внимания, что у электронщиков иной подход? Для _повреждающих_ доз - греи, рады, а не с.н.а. Это не блажь, а отражение того факта, что электронщики имеют дело с тонкими ТД-метастабильными структурами, с деградацией из-за диффузии, из-за изменения химии в наномасштабах, из-за чуть изменившихся локально электронных уровней. И состояния электронов вокруг всяких вакансий, центров и т.п. влияют на функционал изделия резко и напрямую.
Кислород из окида кремния запросто мигрирует в кремний без всякого импульса ядру, просто из-за нагрева плазмоном. Фосфор и индий (в меньшей степени) тоже по решётке бегают. Одиночная вакансия становится ловушкой или перестаёт ей быть и т.п. и т.д.
Я к чему это всё? ВТСП (за исключением MgB2 с оговорками) - это "электронные" материалы, а не привычные атомщикам "конструкционные". Куда более чувствительные к жёсткому излучению, чувствительные к дозам уже порядка мегарад (что для атомщиков вообще смешно). Это не сплавы ниобия, это очень сложные комплексы... плюс тот физический ад, который творится на границах зёрен (и который определяет инженерную плотность тока в плёнке).
А характерные желательные времена работы ВСТП-катушек в энергоустановке - порядка миллиарда секунд с фигом. И изначальный поток на первую стенку в мегаваттах/м2*с, и выделяемая при захвате нейтронов в жёсткой гамме энергия пусть на порядок-два меньше, но сопоставима.
Оцените масштабы "небольших технических проблем", которые ожидают инженеров при переходе от "интересной физики" к чему-то полезному.
И нет, аргумент "там не дураки сидят" в голом виде не принимается.
Reply
Но как вы понимаете, "там же не дураки сидят", 1-2 года испытаний различных рецептур HTSC под нейтронным потоком и нужный результат найден и это будет прорывной результат, денег на него не жалко.
Reply
Reply
Reply
Гамма-излучение даёт пачку быстрых электронов с энергиями достаточными, чтобы переформировать химические связи.
Reply
Я допускаю, что можно выбрать наиболее устойчивое соединение к гамма-излучению, но "наиболее устойчивое" и "устойчивое" - не синонимы, а часто вообще противоположности.
Reply
Там действительно реально как-то извратиться и в рабочей ТЯ-установке применить ВТСП. Ну или хотя бы можно притвориться, что веришь в то, что это достижимо.
Центральная ВТСП катушка-вставка в токамаках (особенно, вот всех этих сферомаках и т.п.) - это какая-то фантазия адского садиста, ненавидящего инженеров. Дозы, охлаждение, переменные силовые нагрузки, и всё нужно утолкать во-она утую трубочку.
А поскольку в обозримое время сложность и стоимость ТЯ-машины будет определяться в бОльшей степени её магнитной системой, то...
В общем, вне зависимости от особенностей физики плазмы, токамак может быть либо большим, либо бесполезным.
Reply
Reply
Leave a comment