• úvod
  • témata
  • události
  • tržiště
  • diskuze
  • nástěnka
  • přihlásit
    registrace
    ztracené heslo?
    DOTCOMJaderna fuze aneb spasa svetove energetiky do 30 let
    V teto diskusi se probiraji problemy a uspechy jaderne fuze. Od diskutujicich ocekavam jistou argumentacni uroven, jinak je RO nemine.
    rozbalit záhlaví
    PETER_PAN
    PETER_PAN --- ---
    DOTCOM: OK. Dik za reakci.

    Co je tedy hlavnim problemem u fuze v soucasnosti. Materialy oblozeni? Udrzeni plasmatu na pozadovane teplote a hustote? Ucinnost (investovana energie vs. ziskana)? Velikost zarizeni? (ITER uz bude urcite fungovat?).
    GUMBA
    GUMBA --- ---
    DOTCOM: Jen pro predstavu, kdyz ten vyboj bude trvat ~ 1000 s, kolik radove bude cinit ta prodleva mezi? A ma tohle preruseni fyzikalni duvody nebo spis technicke/bezpecnostni ?
    DOTCOM
    DOTCOM --- ---
    PETER_PAN: vezmu to strucne:
    1. aby ti bezela DT fuze, tak potrebujes ~100 milionu stupnu (~ 10 keV). Takze soudruzi z NDR jeste uplne nejsou v cili
    2. komponenty s uhlikem jsou show-stopper, protoze v okrajovem plazmatu vznikaji uhlovodiky, ktere se pak ukladaji ve vrstvach na vsech moznych nedostupnych mistech. Pokud mas v plazmatu tritium, tak se ti takhle uklada tritium a to az do te doby nez prekrocis bezpecnostni limit, po kterem musis reaktor zavrit. Odstranovani tech vrstvicek je technologicky, casove i financne narocne, takze by se to u reaktoru nevyplatilo. Proto ma ITER i vetsina soucasnych tokamaku komponenty z wolframu a berylia. Wolfram ma ale zase vysoke atomove cislo, takze jako nezadouci primes v plazmatu dela vetsi paseku nez uhlik. Neni trivialni dosahnout stejnych parametru plazmatu s uhlikovou ci wolframovou stenou (ted se o to pokousi JET a moc mu to nejde).
    3. 100 vterinove vyboje s dobrym udrzenim byly dosazeny uz i v tokamacich - na EASTu v Cine a v KSTAR v Korei. "Staci" na to mit supravodive magnety a system pro neinduktivni tazeni proudu v plazmatu.
    4. Stellaratory maji zasadni vyhody oproti tokamakum. jedna z nich je, ze v nich nedochazi k disrupcim, coz je predcasne narazovite ukonceni vyboje, ktere muze jinak poskodit stenu komory. Nicmene mechanicke tolerance potrebne k jejich stavbe jsou silene. V komunite existuje takovej vtip, ze jediny dva narody ktery jsou schopny uspesne postavit stellaratory jsou nemci a japonci, protoze ti maji dostatecny smysl pro presnost :) (neni to teda uplne pravda ale fakt ty nejvetsi stellaratory jsou v nemecku a japonsku).
    5. Co se tyka provozu, tak v reaktoru by ten vyboj mel bezet kontinualne, pro ITER se pocita 1000 s, coz je z pohledu plazmatu skoro vecnost :) Supravodive civky se naproudi 1x za rok a pak drzi, zbytek energie se spotrebuje predevsim na ohrev plazmatu, ktery jede v dobe, kdy tam je plazma. Na samotny start plazmatu tak zadna velka energie potreba neni. Prodlevy mezi vyboji by mely byt minimalni.
    PETER_PAN
    PETER_PAN --- ---
    DOTCOM: Mam na tebe obecny dotaz. Muzes nejak okomentovat soucasne vysledky na Wendelstein 7-X?

    Shrnuti ke kteremu jsem dostal ja.

    Zatim se podarilo udrzet plasma 100 sekund pri teplote 20 milionu stupnu a hustote "2 krát deset na 20 částic na metr krychlový". Coz je uz dost vysoka hustota pro provoz pripadne budouci elektrarny. Teplotni rekord na tomhle zarizeni je ale 40 milionu stupnu, ale je na kratky cas.

    Cele omezeni je v soucasnosti v materialech, ta fyzika za tim uz je pry hotova. Wendelstein 7-X ma grafitove oblozeni, ale letos (2019) se ma instalovat oblozeni z nejakeho specialniho uhlikoveho materialu a ty bloky budou jeste navic chlazeny vodou. Fyzici z Greifswaldu tvrdi ze s tim novym oblozenim by meli dokazat udrzet to plasma 30 minut. Pokud se tohle podari byl by to prulom.


    Co me zajima. Jak je to s energetickou ucinnosti. Jedna vec je udrzet plasma po nejakou dobu atd., ale je ten experiment 100 sec/20M °C v tom case kdy bez (= 100 sec) energeticky ziskovy? Resp. kdyz to extrapolujou na tech 30 min. a nebude se zapocitavat energie na to chlazeni (ktery by se pak vyuzivalo jako zdroj) a na "nastartovani" procesu do toho stavu - bude to jakoze huraa? Nebo jsem uplne mimo a je to separatni problem, ktery se tady vubec neresi?

    Teoreticky princip slucovani jader, ktery a proc, co je zdrojem zisku energie - jako chemik chapu.
    CYBERWOLF
    CYBERWOLF --- ---
    LAKSYMO: tak ono je s tím ouřadováním na jednu stranu hroznýho sraní, na druhou stranu to tak nějak jistí, aby se ty parametry opravdu splnili a nebylo z toho "prostě to zařídíme" nebo "když nemáte lithium, tak tam dejte citron". To si nevybereš :)
    LAKSYMO
    LAKSYMO --- ---
    MADRABBIT: jj zajímali mě právě blíž. tohle cos napsal samo vim

    DOTCOM: achjo. přitom tohle by mělo mít největší prioritu :(
    DOTCOM
    DOTCOM --- ---
    LAKSYMO: Zpozduje se to stejne jako kazdy podobne velky projekt - milion dodavatelu, kvalifikacnich kriterii, papiru s razitkama atd
    MADRABBIT
    MADRABBIT --- ---
    LAKSYMO: oni ty nejobecnejsi problémy se právě řeší nejhůře :-)
    LAKSYMO
    LAKSYMO --- ---
    MADRABBIT: moc obecné :-)

    DOTCOM: o iteru jsem četl poprvý někdy před xx lety. to zpoždění je neustálým vývojem nebo se s tím pčítalo?
    DOTCOM
    DOTCOM --- ---
    LAKSYMO: Pomala konstrukce tokamaku - at uz ITERu nebo DEMA. ITER nabehne na plne parametry az po roce 2032...
    MADRABBIT
    MADRABBIT --- ---
    Fyzika:-) udržet plazma, získávat energii, zabránit degradaci materiálu, přinutit vše fungovat podstatně déle.
    LAKSYMO
    LAKSYMO --- ---
    že jsem tak smělý a tohle auditko polospící..

    no a jak na tom teda v současnosti jsme? co je momentálně největší problém/překážka?
    LAKSYMO
    LAKSYMO --- ---
    Díky za odpověď. Já furt nějak doufám v průlom a zatím nic. Jen teda ty rekordy..
    DOTCOM
    DOTCOM --- ---
    LAKSYMO: Je to porad stejny. Strizlivy odhad je 2050
    LAKSYMO
    LAKSYMO --- ---
    a existuje nějaký střízlivý odhad? nebo jsme víceméně tam kde před dvaceti lety? :)
    DOTCOM
    DOTCOM --- ---
    Tohle ale uz vypada vic seriozne....
    https://www.nature.com/articles/s41567-018-0389-0
    DOTCOM
    DOTCOM --- ---
    CYBERWOLF: koukal jsem se ted na jejich web na nejaky postery s vysledkama. Ted dosahuji vyboje okolo 9 ms, hustoty v jednotkach 10E19 m-3 a teploty okolo 200 eV (1 eV = 11600 K).
    Na to, aby jim to fungovalo jako reaktor by meli fungovat ve steady state (na ITERU se za to povazuje ~1000 s), hustoty mit aspon o rad vyssi a hlavne teploty asi 100 keV, aby jim jela ta p-B fuze. Jsou proste na mile daleko nejaky prakticky realizaci.
    IMHO potrebujou prachy a shani spozory, to je cela pointa tyhle PR akce
    CYBERWOLF
    CYBERWOLF --- ---
    KAERO: promiň...
    KAERO
    KAERO --- ---
    CYBERWOLF: tak to ti teda dekuju :)
    CYBERWOLF
    CYBERWOLF --- ---
    KAERO: já si taky dokážu vymyslet spoustu důvodů, ale chtěl jsem to slyšet od někoho, kdo tomu rozumí
    KAERO
    KAERO --- ---
    CYBERWOLF: protoze jeste nemaji ani funkcni experimentalni zarizeni, a i kdyby meli, prevod laborator->elektrarna je dlouhy beh.

    nebo staci zauvazovat jen podle toho clanku na technetu, bez vetsich znalosti: chteji fuzi s borem, ten potrebuje vysoke teploty, takovych teplot jeste nikdo nedosah. a za 5 let elektrarna, jasne, a tu o karkulce znate?
    CYBERWOLF
    CYBERWOLF --- ---
    DOTCOM: nechceš to trochu rozvést?
    Kliknutím sem můžete změnit nastavení reklam