Главная страница » Наука » Гелий 3 - мифическое топливо будущего

Чат
Demon
10-ка норм сисюньки
Demon
наконец-то ббьи сиськи зашли
bylterer
bylterer
хуевознаит,я пока только на номер 7 huy ,жду пока в развернутом виде появятся
kartmanVS
huy
Бухлишко
россо леванто, о да, норм huy
россо леванто
ДВЕ НОВЫЕ УЧАСТНИЦЫ В КОНКУРСЕ!!!
bylterer
дядя Н,на бутылке уже скакал?
дядя Н
принимаю ставки...
дядя Н
а вот и не подерётесь!
россо леванто
sergsum, Link
sergsum
Росса-воровка Link
EDOSS
Гусінь
Pine from cellars, lol
Pine from cellars
sergsum, мамка awe2
Pine from cellars
россо леванто, я ж не проктолог шо б принимать
россо леванто
Pine from cellars, а где принимаешь?
sergsum
Pine from cellars, Муж ругает?
Pine from cellars
россо леванто, (передай)скажи ему шо я домой не кого не вожу
россо леванто
bylterer
Бухлишко, ща кошкой по ебалу получишь troll скакун главный,он бутылку уже твою по кругу пустили
Гусінь
awe2 бля
Бухлишко
Цитата: россо леванто
адрес твой. Хотел к тебе в гости наведаться

А вон буля уже и адрес знает и часы приёма lol
bylterer
Python, а ты теперь очередь ждешь?быстро прыгнуть пока бутылка не остыла awe2
Python
россо леванто, Сразу присели.
россо леванто
Pine from cellars, адрес твой. Хотел к тебе в гости наведаться
Python
АФК
Pine from cellars
россо леванто, не пытала? - шо хотел он?
россо леванто
Pine from cellars, тут тебя питон искал

Только зарегистрированные посетители могут писать в чате.
Опрос

Новое имя для чемпа

Так я женат
Ради кал
Сперва добейся
$1000
Извини за супругу
 
 
 
Также можете почитать
21:31
 
 
3946
 
20
Наверное мало чего в области термоядерной энергетики окружено мифами, как Гелий 3. В 80х-90х он был активно популяризирован, как топливо, которое решит все проблемы управляемого термоядерного синтеза, а так же как один из поводов выбраться с Земли (т.к. на земле его буквально считанные сотни килограмм, а на луне миллиард тонн) и заняться, наконец, освоением солнечной системы. Все это базируется на очень странных представлениях о возможностях, проблемах и потребностях несуществующей сегодня термоядерной энергетики, о чем мы и поговорим.

Гелий 3 - мифическое топливо будущего

Машина для добычи гелия3 на луне уже готова, дело за малым - найти ему применение.


Когда говорят про гелий3, то имеют в виду реакции термоядерного слияния He3 + D -> He4 + H или He3 + He3 -> 2He4 + 2H. По сравнению с классической D + T -> He4 +n в продуктах реакции нет нейтронов, а значит нет активации сверхэнергичными нейтронами конструкции термоядерного реактора. Кроме того, проблемой считается тот факт, что нейтроны из “классики” уносят из плазмы 80% энергии, поэтому баланс самонагрева наступает при бОльшей температуре. Еще одним записываемым гелиевому варианту преимуществом является то, что электроэнергию можно снимать прямо с заряженных частиц реакции, а не нагревом нейтронами воды - как в старых угольных электростациях.

Так вот, все это - неправда, точнее очень маленькая часть правды.

Гелий 3 - мифическое топливо будущего

Начнем с того, что при одинаковой плотности плазмы и оптимальной температуре реакция He3 + D даст в 40 раз меньше энерговыделение на кубометр рабочей плазмы. При этом температура, нужная для хотя бы 40 кратного разрыва будет в 10 раз выше - 100 кЭв (или один миллиард градусов) против 10 для D +T. Сама по себе, такая температура вполне достижима (рекорд токамаков на сегодня - 50 кЭв, всего в два раза хуже), но что бы завязать энергобаланс (скорость остывания VS скорость нагрева в т.ч. самонагрева) нам нужно поднять в 50 раз энерговыделение с кубометра He3 +D реакции, что можно сделать только подняв плотность в те же в 50 раз. В сочетании с выросшей в 10 раз температурой это дает увеличение давления плазмы в 500 раз - с 3-5 атм до 1500-2500 атм, и такое же увеличение противодавления, что бы эту плазму удержать.

Гелий 3 - мифическое топливо будущего
Зато картинки вдохновляющие. umn
Помните, я писал (ссылка на ЖЖ автора оригинала), что магниты тороидального поля ИТЭР, которые создают противодавление плазме - абсолютно рекордные изделия, единственные по параметрам в мире? Так вот, поклонники He3 предлагают сделать магниты в 500 раз мощнее.
Ок, забудем про сложности, может преимущества этой реакции их окупают?

Гелий 3 - мифическое топливо будущего

Разные термоядерные реакции, которые применимы для УТС. He3 + D дает слегка больше энергии, чем D + T, но на преодалевание кулоновского отталкивания тратится очень много энергии (заряд 3 а не 2), поэтому реакция идет медленно.


Начнем с нейтронов. Нейтроны в промышленном реакторе будут представлять собой серьезную проблему, повреждать материалы корпуса, греть все элементы обращенные к плазме настолько, что их придется охлаждать приличным расходом воды. А главное - активация материалов нейтронами приведут к тому, что и через 10 лет после остановки термоядерного реактора у нем будет тысячи тонн радиоактивных конструкций, которые невозможно разбирать руками, и которые будут вылеживаться уже в хранилище сотни и тысячи лет. Избавление от нейтронов очевидно бы облегчило задачу создания термоядерной электростанции.

Одна маленькая проблемка - нейтроны от He3 + D реакции будут. Они будут рождаться в ходе паразитной реакции D + D ->T + n, а получившийся тритий тут же будет сгорать и давать еще один нейтрон. С учетом того, что дотянуться до зажигания гелия3 крайне непросто, при минимальных параметрах конфаймента (конфаймент - фактически теплоизоляция плазмы магнитным полем), при которых он будет гореть, в виде нейтронов будет выделятся 2-3% энергии термоядерной реакции. Да, это в 25-40 раз меньше, чем в случае D + T, но это в ваттах, а в штуках нейтронов разница составит всего 4 раза, они просто гораздо менее энергичные, чем от D + T. Радиоактивных изотопов в стенах реактора в итоге будет где-то в 10 раз меньше, но сути это не меняет - ядерный объект, с дорогой, сложной и контролируемой атомнадзором эксплуатацией.
Гелий 3 - мифическое топливо будущего

Скорости ТЯ реакций в зависимости от температуры. В максимуме, при 1 миллиарде градусов, D + He3 обгоняет паразитную D +D всего в 3,6 раза, отсюда нейтроны.

Гелий 3 - мифическое топливо будущего

Доля энергии, уносимая нейтронами. Если добавить побольше He3 в реактор, то можно снизить ее до 1%, но это еще ужесточит условия зажигания.

Ок, ну а как насчет прямого преобразования энергии заряженных частиц в электричество? Опыты показывают, что поток ионов с энергией 100 кЭв можно преобразовать в электричество с 80% кпд. У нас же тут нет нейтронов…. ну в смысле они не уносят всю энергию, которую мы можем получить только в виде тепла - давайте избавимся от паровых турбин и поставим ионные коллекторы?

Да, технологии прямого преобразования энергии плазмы в электроэнергию есть, они активно исследовались в 60х-70х, и показали кпд в районе 50-60% (не 80, надо заметить). Однако эта идея слабо применима как в D +T реакторах, так и в He3 +D. Почему это так, помогает понять вот эта картинка.

Гелий 3 - мифическое топливо будущего

На ней показаны потери тепла плазмой по разным каналам. Сравните D+T и D + He3. Transport - это то, что можно использовать для прямого преобразования энергии плазмы в электроэнергию. Если в D + T варианте у нас все забирают мерзкие нейтроны, то в случае He3 + D все забирает электромагнитное излучение плазмы, в основном синхротронное и рентгеновское тормозное (на картинке Bremsstrahlung). Ситуация практически симметричная, все равно надо отводить тепло от стенок и все равно прямым преобразованием мы не может вытащить больше 10-15% энергии термоядерного горения, а остальное - по старинке, через паросиловую машину.

Гелий 3 - мифическое топливо будущего

Иллюстрация в исследовании по прямому преобразованию энергии плазмы на крупнейшей открытой ловушке Gamma-10 в Японии.


Кроме теоретических ограничений есть и инженерные - в мире (в т.ч. в СССР) были потрачены гигантские усилия на создание установок прямого преобразования энергии плазмы в электричество для обычных электростанций, что позволяло поднять кпд с 35% до 55%. В основном на базе МГД-генераторов. 30 лет работы больших коллективов закончились пшиком - ресурс установки составлял сотни часов, когда энергетикам нужны тысячи и десятки тысяч. Гигантское количество ресурсов, потраченное на эту технологию привело, в частности, к тому, что наша страна отстала в производстве энергетических газовых турбин и установок парогазотурбинного цикла (которые дают ровно такое же повышение кпд - с 35 до 55%!).

Гелий 3 - мифическое топливо будущего

Кстати, мощные сверхпроводящие магниты нужны и для МГД-генераторов. Здесь показаны СП магниты для 30 мегаваттного МГД-генератора.

Но вернемся к He3. Резюме этого разрекламированного изотопа такое - если бы параметры плотности и температуры плазмы нам бы давались бесплатно, то He3 обещал бы некоторые преимущества при некоторых недостатка по сравнению с D + T. Примерно как дизель и бензиновый двигатель. Однако, по моим статьям вы можете видеть, НАСКОЛЬКО не бесплатно даются эти самые параметры плотности и температуры. Никакие гипотетические плюсы He3 не окупают даже близко необходимости в 500 раз поднимать давление плазмы. И, думается, гипотетические магнитные ловушки, которые нам обещают (но пока не сделали) на смену “изжившим” себя токамакам этой ситуации не поменяют.

Гелий 3 - мифическое топливо будущего


Да простит меня Комунист, аминь smoka

Источник
39
 
Vamax
21:35:32 30.06.15
 
Conect
21:35:47 30.06.15
 
SERGEY AMVFRZ
21:59:56 30.06.15
 
zonder2010
22:28:44 30.06.15
 
жора
22:29:28 30.06.15
 
Arxangel88
22:36:25 30.06.15
 
OberstLeut
22:39:24 30.06.15
 
Brener
22:42:09 30.06.15
 
MulteG
22:49:16 30.06.15
 
Entaru
23:13:23 30.06.15
12345
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Лучшие комментарии
#---
 
Vamax
30-06-2015 21:36
7
Очень трудно осилить весь текст не будучи знакомым с темой и не являясь физиком-ядерщиком.....

5
#---
 
wutang
01-07-2015 11:40
4
сука, какой фпесту гелий 3? мы бля сланцевый газ добыть не можем толком, а тут гелий 3 с луны притащить.
юмористы, блять! fuuu
#---
 
Entaru
30-06-2015 23:15
3
Теперь ты враг Комуниста №1
Он тебе этого не простит, жди ответный удар.
з.ы. И да пребудет с вами сила...
#1
 
Vamax
30-06-2015 21:36
 
Гости
7
 
_diesel_
0:46:27 01.07.15
 
Anemu
12:12:00 01.07.15
 
Molor
12:14:24 01.07.15
 
Dmitriy
12:41:02 01.07.15
 
qwerG
20:02:20 01.07.15
 
Kamfenkel
0:41:20 02.07.15
 
kachan
11:29:09 02.07.15
Очень трудно осилить весь текст не будучи знакомым с темой и не являясь физиком-ядерщиком.....

5

#2
30-06-2015 22:00
 
1442
 
Старожилы S.F.W.
1
 
mangust 31
14:16:24 01.07.15
smoka заставило задуматься

#3
 
Tasman
30-06-2015 22:01
 
5
 
1068
 
Старожилы S.F.W.
2
 
DoooM
22:02:18 30.06.15
 
hoff
19:51:05 01.07.15
Пост для коммуниста)
__________________________________________
__________________________________________

#4
30-06-2015 22:31
 
1873
 
Читатели
1
 
_diesel_
0:46:23 01.07.15
Наверно интересно.
Них... не понял.
__________________________________________
Искать аргументы в споре с тупым - всё равно, что играть в шахматы с голубем.
Без разницы, насколько хорошо ты играешь,
он всё равно опрокинет все фигуры,
обгадит доску
и будет гордо думать, что победил.

#5
30-06-2015 22:33
 
1819
 
Читатели
2
 
Gavs
23:43:31 30.06.15
 
Kamfenkel
0:44:43 02.07.15
Vamax, ха...!! а я взял два светлых пива, пакет орешек, спокойно сел..., и все осилил. Понял мало, но понял что ничего из этого хорошего не выйдет!! Сингулярность и светлое пиво темная материя нихрена физикам сделать не дадут!! smoka

#6
30-06-2015 22:39
 
1167
 
Старожилы S.F.W.
2
 
ivashka334537
10:23:50 01.07.15
 
sergsum
14:10:42 11.07.15
Комунист тебя не простит.
__________________________________________

#7
 
Entaru
30-06-2015 23:15
 
3218
 
Старожилы S.F.W.
3
 
ivashka334537
10:23:57 01.07.15
 
texnik
14:39:57 01.07.15
 
Kamfenkel
0:44:53 02.07.15
Теперь ты враг Комуниста №1
Он тебе этого не простит, жди ответный удар.
з.ы. И да пребудет с вами сила...
__________________________________________
Самурай без меча подобен самураю с мечом, но только без меча, однако как-будто с мечом, которого у него нет, но и без него он как с ним ...

#8
30-06-2015 23:49
 
128
 
Пиздоболы
0
похоже на курсовую работу студента физтеха или физфака.

#9
01-07-2015 00:04
 
2402
 
Старожилы S.F.W.
0
А с йети что делать?

#10
01-07-2015 00:25
 
1819
 
Читатели
0
Alexandro, ха..!! мне написать или ты сам догадаешься..?

#11
01-07-2015 01:16
 
1
 
2349
 
Старожилы S.F.W.
2
 
Рукоделица
21:41:39 13.07.15
 
нонсенс
4:01:11 02.09.15
__________________________________________
http://img2.joyreactor.cc/pics/post/%D0%B3%D0%B8%D1%84%D0%BA%D0%B8-%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%BB%D0%BE-333492.gif

#12
01-07-2015 01:48
 
21
 
4608
 
Старожилы S.F.W.
0
Автор, добавь видео, комунист одобрит, наверное...
YouTube
YouTube

#13
 
NORD1Q
01-07-2015 07:40
 
561
 
Пиздоболы
0
Не читал, но осуждаю.

#14
01-07-2015 08:57
 
126
 
Старожилы S.F.W.
0
чет дохуя хуйни.. huypalm

#15
01-07-2015 09:12
 
5
 
794
 
Старожилы S.F.W.
0
Коминутка
__________________________________________
С*OEXǏ S †
Внимание! У вас нет прав для просмотра скрытого текста.

#16
 
MaxiMan
01-07-2015 10:49
 
78
 
668
 
Старожилы S.F.W.
2
 
texnik
14:40:46 01.07.15
 
Shurikk
16:39:42 01.07.15
 
Kamfenkel
1:06:23 02.07.15
 
sergsum
19:01:56 02.07.15
ошибочка в формуле
He3 + He3 -> 2He4 + 2H

там на выходе один атом гелия и два водорода

и как-то сумбурно, где разбор формулы с двумя гелиями3, там траспорт 95%

ЗЫ: Мне одному показалось что можно добывать гелий и на земле и это будет дешевле
стоимость одной тонны гелия-3 - это 1 000 000 000 (млрд) $

Для обеспечения энергией населения нашей планеты необходимо всего 25 тонн вещества

только США в год использует энергоресурсов на сумму 40 миллиардов

получается если США потратит свои 40 млрд на гелий он обеспечит всю землю энергией и еще на Луну хватит )
__________________________________________
"Вся та пиздота, що сидить у Верховній Раді - то все має бути стріляне і пижжене!" Кузьма.

#17
 
wutang
01-07-2015 11:40
 
900
 
Старожилы S.F.W.
4
 
sergsum
11:45:28 01.07.15
 
texnik
14:40:53 01.07.15
 
DoooM
20:31:04 01.07.15
 
Kamfenkel
1:06:33 02.07.15
сука, какой фпесту гелий 3? мы бля сланцевый газ добыть не можем толком, а тут гелий 3 с луны притащить.
юмористы, блять! fuuu

#18
01-07-2015 21:11
 
8
 
2279
 
Старожилы S.F.W.
0
Цитата: MaxiMan
"Вся та пиздота, що сидить у Верховній Раді - то все має бути стріляне і пижжене!" Кузьма.

Згоден
__________________________________________
явсесказал

#19
02-07-2015 02:33
 
13284
 
Старожилы S.F.W.
0
у коммуниста кусок хлеба отбираете..

#20
 
zeablik
03-07-2015 10:31
 
226
 
Пиздоболы
0
Шо?

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
наверх