Роботы ИТЭР, часть 1.

[tnenergy]

Широкая публика воспринимает проект ИТЭР прежде всего как набор штампов:  “солнце в бутылке”, “100 миллионов градусов” и “чистая и неисчерпаемая энергия для человечества”. Но, порой остающиеся за кадром инженерные решения могут принести не меньше пользы, чем решение проблемы термоядерной энергетики. Например в области робототехники ИТЭР будет

Comments

[limachko]

Для попмеха не пишете?

[tnenergy]

Нет, времени еле-еле хватает на этот блог.

[ext_2319736]

Блог замечательный, видна инженерная сложность реализации ТЯ.
Что только смущает:
Если полагать что Солнце идеальный термоядерный реактор, то выясняется любопытное..
Светимость Солнца - 3,846·10^26 Вт
Объём ядра ( предполагаемая зона выработки ТЯ Солнца) - 1,409·10^27 · 0.2³ м³
где 0.2 - радиус ядра Солнца.
Получаем что удельная "литровая" мощность излучения ТЯ на Солнце - 3,846·10^26/1,409·10^27 · 0.2³ ~ 34 Вт/м³
Теперь, полагая рабочий объём ITER - 2000м³, получаем что на эти 2000м³ (конечно о плотности плазмы в центре Солнца -
сотни тонн на куб.м. благоразумно не упоминаем..)
в таком "идеальном варианте" приходилось бы выработка всего 2000х34 = 68кВт - нынче малолитражка и то мощнее..
Где-то дурят :-), или с ITER, или с термоядом на Солнце..

[tnenergy]

Как ни странно, ИТЭР и Солнце не имеют ничего общего - это популяризационное упрощение. На Солнце нет трития и дейтерия и там реализуются другие термоядрные реакции (не возможные в реакторе) - протон-протонный цикл и CNO-цикл. Отсюда и разница в плотности. Для ИТЭР она будет, кстати порядка 100 мегаватт на кубометр, т.к. далеко не во всем обьеме вакуумной камеры (а он 850 кубометров) будет идти реакция

[ext_2319736]

Об отличии типов ТЯ реакций упомянуто еще в публикации - физика этого блога.
Что имеется:
на Солнце полагается что идут в основном реакции ppI типа, при этом суммарное энерговыделение цикла составляет 18,76 МэВ
Для токамака D+T реакции энерговыделение 17,6 МэВ, т.е. энергии одного порядка.
Причем плотности плазмы в центре Солнца (давление в солнечном ядре полагают ок 2·10^18 Па ~ 2·10^13 атм ) и в токамаке даже сравнивать несерьёзно..
Но в итоге "удельная мощность плазмы" в ядре Солнца меньше ожидаемой в токамаке более чем на 9 (!) порядков.
В чем подвох?
PS. Хотелось бы обсудить некую идею не для широкого ознакомления, как осуществить?

[tnenergy]

Подвох в том, что ppl идет через слабое взаимодействие, и сечение реакции (первой - слияние двух протонов в дейтерий) как раз на 9 порядков ниже, чем у D+T - т.е. для этой реакции нужно захватить нейтрино. Солнце спасает от остывания только чудовищное соотношение объема к площади.

[limachko]

дык, статья почти готовая уже.