Вопросы и ответы по ИТЭР

[tnenergy]

Q: Что такое ITER?

A: ITER (ИТЭР, International Thermonuclear Experimental Reactor) - экспериментальный термоядерный реактор на базе концепции токамака. Проектирование в несколько подходов (разных вариантов) шло с 1992 по 2007 год, сооружение - с 2009 по настоящее время (и продолжается). Токамак ИТЭР будет примерно вдвое больше предшественников по

Comments

[kingeugen]

Всё хорошо, но 2035 год как начало полноценной работы - это какой-то запредельный долгострой. Нельзя побыстрей было?

[ext_836326]

Можно. Если денег давать и правильно организовывать. Tri Alpha Energy планирует примерно к этому времени уже коммерческий реактор сделать. Посмотрите пост-статью "Чистая энергия за копейки" в этом блоге, там о них, и о редакторах от ИЯФ написано.

[tnenergy]

А вот это вы читали? http://tnenergy.livejournal.com/77924.html

Я там попытался косвенно ответить на ваш вопрос.

[iss_shoo]

Спасибо за обзоры.
Хотелось бы увидеть обзор про систему охлаждения стенок. От первой стенки до наружной теплоизоляции магнитов.

[tnenergy]

Как-то я пропустил этот вопрос

А вот это уже интересно

[iss_shoo]

То есть технически возможно делать съем тепла у внутренней стенки тремя контурами охлаждения:
Первая стенка - вода ок. 300 гр.
Медная стенка - вода ок. 250 гр.
Внутренняя рубашка токамака - вода ок. 70 гр.
Тогда проблема энергетики решается тривиально.
Вода подается под давлением в медную стенку, греется до 200-250 гр, потом пробегает через первую стенку, работающую перегревателем и уходит на теплообменник второго контура, который генерирует пар для турбины.
Осталось физикам добиться длительной работы печки, а химикам решить вопросы с материалами, подняв рабочую температуру стенки до 500-600 гр, тогда можно будет использовать оборудование ВВЭР. Работы всего ничего... лет на 20, если плазма еще чего нибудь не покажет.

Re: А вот это уже интересно

[tnenergy]

Да, простейший вариант DEMO - вода 300 градусов в конструкции бланкета и камеры из RAFM-стали (малоактивируемой). Но, конечно, есть варианты и покруче - это стенки из ванадиевых сплавов или SiC-композитов и охлаждение гелием при 500...700 С.

Пока то что есть, очень похоже на ядерные реакторы, поэтому для ИТЭР эту часть проектирует Areva, где, понятно, хватает специалистов по воде, теплогидравлике, нейтронам и законам по ядерным сосудам под давлением.

[siron_nsk]

Очень нужный пост!

> отбор части горячей плазмы и прямое преобразование ее энергии в электричество, устройства, способные это делать существуют
1. Вот про это хочется поподробней. У нас, обывателей, знаете, бомбит от того, что мы электричество до сих пор в 21 веке через паровую машину с турбиной добываем. Хотим напрямую снимать разность потенциалов. Что за устройства, как они принципиально работают?

2 .Я правильно понимаю, что в принципе горячий термояд человечество может пилить не спеша ещё хоть тысячу лет благодаря мокс-топливу?

3. Расскажите ещё про холодный термояд, что за зверь, как работает, совсем ли это фантастика или можно ждать лет через двести?

[tnenergy]

>1. Вот про это хочется поподробней. У нас, обывателей, знаете, бомбит от того, что мы электричество до сих пор в 21 веке через паровую машину с турбиной добываем. Хотим напрямую снимать разность потенциалов. Что за устройства, как они принципиально работают

[siron_nsk]

> КПД примерно 60%
Это меньше, чем у турбины, печально(

> кроме как наделить все ядра высокой кинетической энергией, что происходит при горячем термояде
Гауссова пушка разгоняет ионы электромагнитным полем до достаточных скоростей, прицельно сталкивает их, и.... эх, мечтать так мечтать)

Спасибо.

[tnenergy]

>Это меньше, чем у турбины, печально(

Это больше, чем у турбины. ПГТУ что бы достичь 60% используют 2 турбины и температуру горячей точки 1400 С - это гораздо выше, чем можно себе представить в термоядерном реакторе. Там тепловая машина даст не больше 45%.

Вопрос общего кпд в основном в том, как заставить плазму терять подавляющую часть энергии через транспорт (т.е. через попадание горячей плазмы на холодный материал), а не через нейтроны и электромагнитное излучение разного рода.

[amginskiy]

Еще одним механизмом может быть отбор части горячей плазмы и прямое преобразование ее энергии в электричество, устройства, способные это делать существуют и испытывались на плазменных устройствах (открытой ловушке Gamma-10).

Можно по-подробнее об этом механизме. Какой принцип положен в основу?

[ext_836326]

https://en.wikipedia.org/wiki/Direct_energy_conversion - тут есть немного, и ссылки.

[amginskiy]

Спасибо!

[ssmag]

"порядка 600 мегаватт в момент горения плазмы и около 110 мегаватт при подготовке "
Т.е. получаются скачки по 0,5ГВт на несколько минут, что для питающей сети весьма неприятно. А известно, какие решения применяются чтобы сгладить влияние на энергосистему?

[tnenergy]

Я упомянул в тексте, что реактивная энергия магнитов гораздо больше, чем все остальное - для того что бы изолировать эту Qvar от сети, на площадке будет стоять 750 мегаваттная система активной компенсации, работающая синхронно с преобразователями, питающими магниты.

В остальном каких-то мероприятий не предпринималось, ну разве что тот момент, что к площадке подведена две цепи ЛЭП 400-кВ, которая является частью французской электрической опорной сети, и имеет пропускную способность в 1,7 ГВт, емнип.

Ну и наконец, амплитуда этих скачков потребления будет нарастать постепенно в 2025-2035, с установкой новых систем нагрева и ростом тока плазмы, так что есть время принять какие-то оргрешения, типа синхронизации с диспетчерами электросетей.

Интересно, кстати, какие мировые рекорды в мире есть по мощности сосредоточенных нагрузок. Я знаю только электродуговые печи 160 мегаватт.

[kofusun]

Смотря в каком масштабе. Единичное предприятие - насколько я знаю, Ал заводы. Красноярский - среднегодовая мощность 2 ГВт.

[tnenergy]

Алюминиевый завод - это множество параллельных цепей, и по высокому напряжению тоже, кстати.