Как и зачем работают открытые ловушки, часть 2

[tnenergy]

Продолжение, начало здесьСледующий метод - многопробочное удержание. В нём в цепочку выстраивается не три пробкотрона, а столько, сколько влезет в зал. Внутрь запускается плазма такой плотности, чтобы ион рассеивался на расстоянии, примерно равном расстоянию между соседними пробками. Частица, вылетающая из области удержания, может захватиться

Comments

А не пробовали облако электронов по спину разделить ?

[aurum_diver]

Подскажите - а на просчитывалась идея перегревать не тупо кучу электронов, а разделенных по спину ? На вскидку это дает возможность гораздо лучше их сфокусировать ...

Re: А не пробовали облако электронов по спину разделить

[tnenergy]

А зачем их фокусировать? Какое время жизни популяции электронов с выделенным спином в столкновительной горячей плазме?

Re: А не пробовали облако электронов по спину разделить

[aurum_diver]

да откуда же я знаю их время жизни :-) - я просто идею предложил, я подумал что при помощи более сфокусированного и стабильного ( из-за того что спин один) облака электронов можно будет дольше удерживать плазму, она же имеет положительный заряд ...

Re: А не пробовали облако электронов по спину разделить

[tnenergy]

Плазма в общем случае не имеет заряда. Всякие идеи электростатического удержания в голом виде неработоспособны - есть MITовская книжка, где это показано. Как "улучшители" - наверное да, но все предпочитают NBI. Электронные пушки, как элемент системы удержания видел только в неработоспособном Polywell.

[vikshevchenko]

сколько порядков ГДЛ осталось до коммерческих уровней КПД?

такое ощущение, что каждый следующий порядок дается путем существенного усложнения конструкции, соответственно вопрос, то что в итоге должно получиться, может быть будет и компактнее токамака, но изощреннее стелларатора.

[tnenergy]

>сколько порядков ГДЛ осталось до коммерческих уровней КПД?

~4,5

>такое ощущение, что каждый следующий порядок дается путем существенного усложнения конструкции

Нет, в реальности все наоборот: для проверки концепции конструкцию стараются максимально упростить от идеала, но чем ближе к прототипу электростанции, тем меньше можно упрощать. Характерный пример - в опытных установках всегда жертвуют тройным параметром, что бы сделать ее существенно меньше по размеру, не заморачиваются работой с тритием, не заморачиваются полноценным охлаждением, ресурсом, энергокомплексом, ремонтопригодность, наконец.

[levgem]

т.е. в экспериментальной установке делается масса допущений, с пониманием того, что в продакшне это будет поменяно на что-то существующее, но дорогое, лишь бы получить EROI > 1 ?

[tnenergy]

>т.е. в экспериментальной установке делается масса допущений, с пониманием того, что в продакшне это будет поменяно на что-то существующее, но дорогое, лишь бы получить EROI > 1 ?

Типа того. В основном, до сих пор, установки УТС строились для изучения физики плазмы как такогой/проверки концептов реакторов (оказывается, что концепты без глубокого понимания физики почему-то не работают). Даже ИТЭР на деле вносит существенно новую физику плазмы - доминирование термоядерного подогрева, но есть большая уверенность, что сюрпризов тут не будет (за счет проверки этого на JET и TFTR).

Но в целом ближе к реальности будет считать, что все эти установки строятся не для "проверки готового решения", а для поиска знаний о том, как работают плазменные машины. Тогда понятнее станет, почему "уже 60 лет...миллиарды долларов!". Первая найденная рабочая концепция - токамак, но этот ответ нам почти совсем не нравится по технико-экономическим причинам.

[nivanych]

Наверное, стоит обратить внимание...
Вот этот отрывок находится в тексте в 4-х (!) разных местах -
Нет смысла говорить о термоядерных перспективах открытых ловушек, поскольку они не имеют преимуществ перед токамаками.
С. В. М-ов, руководитель одного из токамачных проектов, Звенигородская конференция по физике плазмы, 2018 год.

А в целом - спасибо!

[tnenergy]

А вы прочитайте все 4 отрывка внимательно. Может увидите что-то.

[nivanych]

Не может быть, чтоб я это пропустил в первый раз...
Пасиб ;-)

[ext_2534553]

может, может, могли и пропустили.

Весь этот текст - это прямая цитата (копипаста) пикабушного поста Антона Судникова, и там именно то, что вы "только что увидели" было с самого начала.

[ext_4865997]

Фактически проблема стационарного УТС - проблема получения магнитного поля необходимой величины. Как только появятся промышленные магниты на 100Т - проблема решится сама собой. ГДЛ с пробочным отношением >50, а лучше ~100 аффтоматически фсё решает. В теории это ВТСП охлажденные ниже 10К...

[tnenergy]

100 Т - это по силам эквивалент 40000 атм. Как только крупногабаритные конструкции из алмаза станут обыденными, так и появится возможность реализации таких магнитов.

[b_my]

40000атм - это много, очень много, но ничего запредельного, требующего алмазов не требуется.
Прочность стали на растяжение - около 3000-7000атм. Откуда следует, что стальная конструкция, держащая 40000атм внутри, будет чрезвычайно толстой и массивной, но вполне возможна.

Практически возможна. Не в теории.

[tnenergy]

Я в свое время пытался найти примеры сосудов на сверхвысокое давление - нашел сталь только до 12000 атм. Дальше наковальни из нитрида бора и алмаза.

[e2pii1]

Оффтоп - что Вы думаете о TWR, Traveling Wave Reactor, насколько это реалистичный подход ?

Термояд то видимо, всяко, дело очень нескорое...

[tnenergy]

В оригинальном варианте эта идея не работает, если оставить только ключевую идею "бридера без внешней переработки", то там тоже есть проблемы, включая практически запретительные уровни выгорания - в 3-4 раза выше, чем те, на каторые существуют материалы.

Если приблизится ближе к реальности, то из TWR получится что-то типа осовременненого БН-800 с длинными кампаниями. Революция ли это?

[ext_2534553]

вы это так пишите, слово TWR "дело скорое". В happy (для УТС на открытых ловушках) case они вообще за сравнимое, или меньше время могут появиться.

У TWR, а точнее - у единственной тянущей ее компании, TerraPower, сейчас вообще проблемы - из-за проблем с нац. безопасностью Билл Гейтс в 2017-м приостановил финансирование, а в 2018-м вообще вышел из проекта (про последнее - см. https://www.popularmechanics.com/science/energy/a25728221/terrapower-china-bill-gates-trump/ ).

И это только про организационно-финансовые проблемы, а там еще инженерных (при том порой - принципиальных!)(1), и экономических (не у компании, а у концепта)(2) проблем - пруд пруди (часть их вам тут уже сказали). А есть еще вопрос атомнадзоров/ лицензирования... В общем, мечтать о нем, как о альтернативе УТС - немного наивно, IMHO.