С создания компактной термоядерной бомбы в 1953 г. и до 90-х СССР был лидером в этой гонке, а США выступали в роли догоняющего. Новости о горячем синтезе теперь разрешено публиковать, потому что идет коммерциализация холодного синтеза.
Холодный ядерный синтез. L E N R
Умом Россию не понять аршином длинным не измерить,в Россия только нужно верить. Никто из разумных не даст опасную бритву в колыбель ребёнку, даже если очень хочется. А, поскольку Истина открывается каждому по уровню его сознания, то нет и не может быть единого общего мнения, что ею является. Нужны условия… Пока Люди не поймут, что каждый должен жить для каждого, а мысли и идеи, порождаемые сознанием это источник и основа реальности физического мира, они уподобляются дикарям, которые будут жить соответственно. Извините за прямоту. Вращение, плюс должен быть в центре , даст огромную температуру в самом центре. В начале синтеза появляется лидер, который в свою очередь заставит соседей сделать тоже самое.
Но резкое повышение температуры спровоцирует взрывную волну, которая разбросает атомы которые были на грани превращения, разлетятся не вступив в реакцию. Вот для чего нужно давление. Представте грузовик полный гранат, если одна взорвется, взорвутся и еще несколько по соседству, остальные просто раскидает взрывная волна. А если их придавить чтоб не разлетелись вот тогда мы получим то что хотим! Лет 7 -8 назад при докладе Кириленко президенту. Он похвастался успешным завершением работ по холодному ядерному синтезу.
После этого Киреленко практически не видно на экранах телевизора. Так что я спокоен и думаю, что технология уже отработана и находится под секретом. Скоро узнаем, может быть. Гексагональная кристаллическая решётка никеля поглощает атом водорода. Под действием температуры внутреннее пространство решётки уменьшается. Атом водорода поглощает энергию и превращается в нейтрон.
Нейтрон сливается с атомом никеля. Образуется изотоп. Нейтрон не имеет кинетической энергии, поэтому он не может покинуть кристаллическую решётку.
Мартин Флейшман и Стэнли Понс и большинство их последователей при калориметрических измерениях не всегда получали положительные результаты. Выход избыточной энергии происходил спорадически и зависел, в частности, от используемого палладия, поставляемого разными фирмами. Как было выяснено позже, положительное влияние на выход тепла оказывает присутствие некоторых примесей, например бора, и ряд других факторов. Даже при благоприятных условиях при работе с катодами малой площади интегральный коэффициент преобразования энергии был мал, что требовало высокой точности измерений. В ряде экспериментов, проведенных квалифицированными электрохимиками, в растворах на основе тяжелой воды наблюдались всплески нейтронного излучения и выделение избыточной энергии мощностью до нескольких ватт, в то время как в совершенно аналогичных условиях при использовании растворов с обычной водой никакого дополнительного тепловыделения не происходило. Ни в одном из проверочных опытов в статье в Nature не определялся гелий и его изотопный состав — непосредственный продукт ядерного синтеза. Было надежно подтверждено выделение избыточного тепла и его корреляция с выходом трития и гелия. Все эти результаты однозначно свидетельствуют о том, что происходили ядерные реакции слияния атомов дейтерия с образованием гелия. Как было показано Флейшманом и Понсом, а затем в Индийском атомном центре P. Iyengar et al. Непонятно, почему авторы статьи в Nature, получив большие средства, не использовали эти чувствительные и надежные методы идентификации продуктов ядерного синтеза. В экспериментах по облучению палладиевой проволоки дейтериевой плазмой сохранить тритий в тонкой проволоке крайне трудно, так как он практически полностью улетучивается в газовую фазу. Это объясняет, почему авторы статьи в Nature не обнаружили тритий в cвоих экспериментах. Тритий может частично сохраняться в более толстых мишенях, что, по-видимому, имело место в опытах T.
Термоядерный синтез предполагает, что вместо радиоактивных элементов, таких как уран и плутоний, в качестве топлива в реактор будут загружаться дейтерий и тритий, после чего с помощью электричества конструкция будет разогреваться до температур, которых нет даже на Солнце. После того как температура внутри реактора становится достаточной для начала реакции, происходит постепенный выброс огромного количества тепловой энергии, с помощью которой вырабатывается электричество. Но просто это звучит только в теории, иначе термоядерный синтез был бы поставлен на поток почти сразу после разработки теории и просчёта всей реакции физиками и математиками. Главная и пока, к сожалению, нерешённая проблема термоядерных реакторов, предназначенных для разогрева дейтерия и трития до температуры в сотню миллионов градусов, — отсутствие эффективности. Если выражаться проще, то удерживать разогретые до состояния плазмы дейтерий и тритий в реакторе учёные научились, но энергия, выделяющаяся во время процесса синтеза, оказывается меньше той, что потребляет реактор. Впрочем, реакцию продолжительной назвать нельзя — со времён первых опытов советских учёных продолжительность реакции увеличили лишь на сотые доли секунды. Успеха не удалось добиться даже самым пытливым в мире физикам — китайским. Их "реактор будущего" под названием EAST разогрелся до 100 млн градусов лишь на тысячные доли секунды — фантастический результат для китайцев, но совершенно отвратительный для коммерческой эксплуатации. При этом обычного разогрева трития и дейтерия до плазменной "каши" недостаточно. Главная задача термоядерных реакторов токамаков , которую учёные никак не могут решить на практике, состоит в том, что разогретые частицы нужно удерживать на месте. Только так они будут пригодны для выработки и преобразования тепловой энергии в электричество. При коротких "прожигах" реакторов этого не требуется, но для промышленной эксплуатации необходимы длительные реакции. Добиться этого пока не получается — контроль над системой теряется почти сразу, и термоядерный реактор приходится экстренно останавливать. Расщепления радиоактивных материалов в четырёх энергоблоках достаточно, чтобы осветить огромную территорию. Инженер-атомщик Владимир Спиридонов в беседе с Лайфом отметил, что кроме использования нового типа топлива и потенциально огромного количества энергии могут сильно уменьшиться и размеры электростанций. Реактор ITER — это лишь первый шаг.
Статья Понса и Флейшмана наделала много шума. Еще бы — решена проблема энергетики! Естественно, многие другие ученые попытались воспроизвести их результаты. Однако ни у кого ничего не получилось. Далее физики начали выявлять одну ошибку оригинального эксперимента за другой, и научное сообщество пришло к однозначному выводу о несостоятельности эксперимента. С тех пор в этой области успехов не было. Но некоторым идея холодного синтеза так понравилась, что они занимаются ей до сих пор. При этом в научном сообществе таких ученых не воспринимают серьезно, а опубликовать статью по теме холодного синтеза в престижном научном журнале, скорее всего, не получится. Пока холодный ядерный синтез остается просто красивой идеей.
Читайте также:
- Выбор сделан - токамак плюс
- О холодном синтезе... афёра, но для чего? - форум, дискуссии, обсуждение событий и новостей
- Холодный синтез: желаемое или действительное? -
- Регистрация
- Навигация по записям
Академик Александров о холодном термоядерном синтезе
Во вторник 13 декабря 2022 года учёные, исследующие термоядерный синтез в Ливерморской национальной лаборатории, объявили о достижении долгожданного этапа приручения этого типа энергии. Статья автора «Живой Космос» в Дзене: Холодный синтез — это мечта, над исполнением которой некоторые учёные трудятся уже несколько десятилетий. С создания компактной термоядерной бомбы в 1953 г. и до 90-х СССР был лидером в этой гонке, а США выступали в роли догоняющего. Новости о горячем синтезе теперь разрешено публиковать, потому что идет коммерциализация холодного синтеза. Между холодным термоядерным синтезом и респектабельной наукой практически нет никакой связи вообще. Министерство энергетики США (DOE) 13 декабря отметило важную веху в освоении энергии термоядерного синтеза, рассказав о том, как ученые впервые смогли произвести больше энергии, чем необходимо для его запуска.
Термоядерный синтез вышел на новый уровень: подробности
| Проект Google не смог обнаружить холодный ядерный синтез | Однако, при всей невероятности и даже сомнительности холодного термоядерного синтеза, нельзя прятать голову в песок. |
| Холодный ядерный синтез: почему у Google ничего не получилось? | Новый атомный проект России – холодный ядерный синтез? объяснения поддерживали в новостях то, что называлось "холодным термоядерным синтезом" или "путаницей термоядерного синтеза".[32. |
| Что не так с «японским ученым» и его холодным термоядом | Термоядерный синтез заработал в плюс: американские учёные смогли запустить реакцию с положительным КПД. |
Холодный синтез: желаемое или действительное?
| В защиту холодного ядерного синтеза (ХЯС) | Холодный термоядерный синтез в обыкновенной кружке. |
| Разжечь Солнце на Земле. Россия первой запустит полноценный термоядерный реактор | Если весь этот изотоп использовать в термоядерном реакторе, выделится столько же энергии, как при сжигании 300 л бензина. |
| Термоядерный синтез: ещё один шаг | Hi-Tech - Новости Казахстана и мира на сегодня | Стандартная реакция термоядерного синтеза T + D ---> He 4 + n+ 17.6 МэВ. |
Навигация по записям
- Первый термоядерный реактор может заработать уже в 2025 году
- Популярное
- Физики вносят ясность
- Частный термоядерный синтез: фантазии или реальность?
- Преимущества и недостатки термоядерных реакторов
Что такое Холодный ядерный синтез?
Российские ученые — об итогах 2022 года. Подобного удалось добиться впервые в истории. Прорыв был совершен 5 декабря группой ученых из Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора в Калифорнии. Новая эра началась? Термоядерный синтез — это процесс, который происходит в звездах, в том числе в нашем Солнце. В масштабах нашей планеты он мог бы стать практически неисчерпаемым источником экологичной энергии, для производства которой могло бы понадобиться только немного морской воды.
Так из пары атомов дейтерия можно получить, например, тритий или гелий. Что характерно, это происходит при низких температурах, а вовсе не при многих миллионах градусах, как в токамаках и иных термоядерных реакторах. Проблема в том, что энергия, которую в такой реакции можно получить за счет мюона, — не более 1,4 гигаэлектронвольта. А чтобы получить мюон на современных ускорителях, необходимо придать частице энергию от нескольких гигаэлектронвольт. Ситуация как с золотом, которое можно получить из других элементов с помощью ядерной физики: сам процесс возможен, но золото, полученное им, будет много дороже обычного.
Никаких путей снизить нужную для наработки мюонов энергию пока даже не просматривается. Сторонники «холодного синтеза» ищут какие-то катализаторы типа мюонов, но при этом намного более стабильные, способные сделать реальностью слияние атомов при умеренных температурах «за недорого». Проблема этих поисков в том, что они идут без каких-либо здравых теоретических идей, «на ощупь», и даже сама возможность решения этой проблемы никак не доказана. Возьмем обычные токамаки: считается, что если вложить 25 миллиардов долларов ITER, то удастся добиться «горячей» термоядерной реакции, при которой энергии получалось бы больше, чем нужно на нагрев и удержание плазмы в токамаке. Далеко не очевидно, что из этого получится что-то экономически разумное стоимость реактора на единицу тепловой мощности для этого должна упасть минимум в десятки раз. С холодным термоядом таких надежд пока нет. Лженаука и патологическая наука Тем не менее попытки построить установки холодного ядерного синтеза предпринимались, предпринимаются и будут предприниматься во всем обозримом будущем. Двадцать вторая Международная конференция по холодному термоядерному синтезу проходит, как видно из названия, уже почти третий десяток раз. Холодный термояд считается неперспективным методом получения энергии минимум с 1990 года, однако еще много лет туда съезжались сотни человек. Это не только ученые-пенсионеры или ученые из областей, не связанных с ядерной физикой, но имеющих о ней свои особые представления.
Такие места привлекают и инженеров, и типичных «изобретателей вечных двигателей» без заметных знаний даже об основах физики. Фото «реактора» Тадахико Мизуно. Легко видеть уровень оснащения «лаборатории» разработчиков.
В ряде экспериментов, проведенных квалифицированными электрохимиками, в растворах на основе тяжелой воды наблюдались всплески нейтронного излучения и выделение избыточной энергии мощностью до нескольких ватт, в то время как в совершенно аналогичных условиях при использовании растворов с обычной водой никакого дополнительного тепловыделения не происходило. Ни в одном из проверочных опытов в статье в Nature не определялся гелий и его изотопный состав — непосредственный продукт ядерного синтеза. Было надежно подтверждено выделение избыточного тепла и его корреляция с выходом трития и гелия. Все эти результаты однозначно свидетельствуют о том, что происходили ядерные реакции слияния атомов дейтерия с образованием гелия. Как было показано Флейшманом и Понсом, а затем в Индийском атомном центре P. Iyengar et al. Непонятно, почему авторы статьи в Nature, получив большие средства, не использовали эти чувствительные и надежные методы идентификации продуктов ядерного синтеза.
В экспериментах по облучению палладиевой проволоки дейтериевой плазмой сохранить тритий в тонкой проволоке крайне трудно, так как он практически полностью улетучивается в газовую фазу. Это объясняет, почему авторы статьи в Nature не обнаружили тритий в cвоих экспериментах. Тритий может частично сохраняться в более толстых мишенях, что, по-видимому, имело место в опытах T. Claytor at al. Tritium production from a low voltage deuterium discharge on palladium and other metals. Low energy nuclear reactions conference, Monaco, 1995 , которые авторы статьи безуспешно пытались воспроизвести. В то же время они наблюдали выход нейтронов, что является прямым свидетельством ядерных реакций, однако более подробных количественных данных не было приведено.
В отличие от «горячей», «холодная» подразумевает принципиально иную реакцию и использование совершенно иного исходного материала.
Расщепление требует применения элементов, подобных урану, которые являются труднодоступными — если, конечно, не добывать их на Луне. В настоящее время уран для проведения реакции необходимо очищать, обогащать плюс ко всему — никуда не деться от радиоактивных отходов, которые продолжают наносить вред в течение столетий. А термоядерный синтез подразумевает использование водорода, которого на планете в изобилии в разных соединениях, он доступен и безвреден. Но технически, для того, чтобы осуществить реакцию — слияние двух атомов водорода с последующим появлением нового вещества и с выделением энергии в качестве побочного продукта — необходимо создание особых условий: сверхдавление на атомы водорода при сверхвысоких температурах. Ядерная физика полагает, что так называемый сплав в иных условиях получить невозможно. Рузи — возмутитель спокойствия справа Что, похоже, и было опровергнуто. Lahey, Jr. Группа использовала мензурку с жидким ацетоном размером с два-три стакана размеры «ядерного реактора» особенно шокируют, правда в иностранной прессе сравнение производится с кофейными чашками.
Сквозь жидкость интенсивно пропускались звуковые волны, производя эффект, известный в физике как акустическая кавитация, следствием которой является сонолюминесценция что-то наподобие «освещения, спровоцированного звуком». Во время кавитации в жидкости появлялись маленькие пузыри, которые увеличивались до двух миллиметров в диаметре и взрывались. Взрывы сопровождались вспышками света и выделением энергии. Но — в чём, собственно, и фокус — температура внутри пузырьков в момент взрыва достигала 10 миллионов градусов по Кельвину это сопоставимо с температурой ядра Солнца , а выделяемой энергии, по утверждению экспериментаторов, достаточно для осуществления термоядерного синтеза.
Термоядерный синтез: ещё один шаг | Hi-Tech
Главная» Новости» Холодный ядерный синтез новости последние. Академик Роберт Нигматулин поясняет: «Вообще-то неправильно называть пузырьковый термояд разновидностью «холодного термоядерного синтеза». Академик Роберт Нигматулин поясняет: «Вообще-то неправильно называть пузырьковый термояд разновидностью «холодного термоядерного синтеза». Этот метод был назван управляемым термоядерным синтезом с инерционным удержанием, и спустя множество десятилетий работы его удалось воплотить в лабораторных условиях.
О холодном синтезе... афёра, но для чего?
| Холодный ядерный синтез: holydiver_777 — LiveJournal | Цель ИТЭР — доказать возможность использования термоядерного синтеза в качестве экологически чистого, безопасного и практически неисчерпаемого источника энергии. |
| Холодный синтез: самое известное физическое мошенничество | С создания компактной термоядерной бомбы в 1953 г. и до 90-х СССР был лидером в этой гонке, а США выступали в роли догоняющего. Новости о горячем синтезе теперь разрешено публиковать, потому что идет коммерциализация холодного синтеза. |
Выбор сделан - токамак плюс
Лебедева РАН «Отмечу недавний успех в лазерном термоядерном синтезе, где радиационное сжатие смеси дейтерия и трития позволило запустить реакцию ядерного синтеза с выделением большей энергии, чем было доставлено в образец. Это научное достижение, показывающее, что достигнуто неплохое понимание поведения экстремально сжимаемой материи. Но до практического применения результатов еще далеко, поскольку полная энергия, потребляемая установкой, в десятки раз превышает энергию, полученную от синтеза». Духова «Событие, важное не только для мировой науки, для человечества — это термоядерный синтез с положительным выходом энергии. Американский "Национальный комплекс зажигания" National Ignition Facility, NIF в Ливерморской национальной лаборатории воспроизвел так называемый инерционный управляемый термоядерный синтез, предусматривающий облучение крошечной порции водородной плазмы самым большим в мире лазером».
Эти аппараты обеспечивают защиту сверхпроводниковых катушек магнитной системы в случае перехода сверхпроводника в резистивное близкое к критическому состояние и являются важными компонентами защиты. Четыре уже доставлены на стройплощадку. Проблемы и решения На самой масштабной инновационной стройке мира не обходится без проблем. Продолжительность ремонта термоэкранов оценивается примерно в два года». Еще одна проблема возникла при сварке секторов вакуумной камеры.
При проектировании ИТЭРа первую стенку решили делать из бериллия. Сейчас российское термоядерное сообщество анализирует, насколько оправданна замена материала.
Третий вариант предполагал нагрев металлических порошков в обогащенной водородом среде.
Авторам во всех случаях не удалось найти каких-либо свидетельств протекания холодной термоядерной реакции, но они осторожны в формулировках и не утверждают, что полностью исключили их возможность. В частности, им не удалось по всем параметрам приблизиться к условиям, которые называют наиболее благоприятными для протекания подобных реакций. Оба эксперимента с палладием требуют дополнительной работы: есть надежда на создание образцов с высокой концентрацией дейтерия, а опыты с тритием могут вызывать слишком слабый для регистрации эффект.
В любом случае проект нельзя назвать провальным, считают авторы. В частности, по их заявлениям они создали «лучший в мире калориметр», который использовали для регистрации выделений малейших количеств энергии в непростых экспериментальных условиях. Ученые собираются продолжить исследования в этом направлении.
В частности, они хотят создать специфические фазовые состояния смесей элементов, которые раньше никто не получал. В частности, в России завершается подготовка эксперимента по лазерному запуску реакций с рекордной мощностью импульса.
Такое взаимодействие приводит к избыточному нагреву. Полученное тепло планируется преобразовывать в электричество — в данный момент компания работает над выявлением наиболее эффективного способа.
Слово «избыточный» означает, что выходная энергия превышает входную энергию, затрачиваемую на выполнение процессов. С технической точки зрения дейтерий поглощается в металлическую кристаллическую решетку, которая выбирается из металлов, способных в достаточной степени принимать водород. В данном случае это титан. После того, как решетка титана насыщена дейтерием, он вводится в капсулу с целью инициирования взаимодействия.
В результате рабочее тело само нагревается на дополнительные несколько десятков градусов, создавая таким образом избыточную тепловую энергию, которую затем планируется преобразовывать в электрическую. ICO и инвестиции не для всех Выбор Kickstarter как площадки для сбора инвестиций был понятен во времена старта Tesla Amazing — краудфандинг идеально подходил людям без имени, большого опыта в бизнесе и значительных собственных средств. С Deneum Самойловских идет не самым традиционным способом — деньги собираются привлекать методом Token Sales. Если добавить к этому фактору технологию, которой занимается Самойловских, — холодный ядерный синтез, степень сомнительности стартапа в глаза некоторых ученых и бизнесменов возрастает в геометрической прогрессии.
Экстраординарные заявления нуждаются в доказательствах: Deneum собирается провести первые открытые демонстрации лабораторного прототипа в ближайшее время. Если будут получены убедительные доказательства работоспособности установки Deneum, то это произведет фурор в научном мире и может даже перевернуть представления многих о современной физике. По утверждениям компании, на данный момент в нее было проинвестировано около одного миллиона долларов. Дмитрий признает, что это история про большие риски — но и большую окупаемость в случае успеха.
Наш проект сопряжен с большими рисками. Мы не строим очередную гэмблинговую платформу или какое-то пустяковое приложение, наша цель — дать миру безопасный и недорогой источник энергии». Потрясение к лучшему Впрочем, мировая революция не сильно волнует основателей Deneum. Отвечая на вопрос про последствия в случае успеха и потенциальный крах экономик многих стран мира, Дмитрий говорит, что это неизбежный эволюционный процесс.
Ядерный синтез: недавний эксперимент преодолевает два основных препятствия для работы
Они объяснили это поступлением внутриядерной энергии, выделяющейся при слиянии ядер дейтерия. Флейшман и Понс уверовали, что внутри кристаллической решетки этого металла атомы дейтерия столь сильно сближаются, что их ядра сливаются в ядра основного изотопа гелия. Этот процесс идет с выделением энергии, которая, согласно их гипотезе, нагревала электролит. Объяснение подкупало простотой и вполне убеждало политиков, журналистов и даже химиков. Они-то прекрасно знали, что два дейтрона в принципе могут дать начало ядру гелия-4 и высокоэнергичному гамма-кванту, но шансы подобного исхода крайне малы. Даже если дейтроны вступают в ядерную реакцию, она почти наверняка завершается рождением ядра трития и протона или же возникновением нейтрона и ядра гелия-3, причем вероятности этих превращений примерно одинаковы. Если внутри палладия действительно идет ядерный синтез, то он должен порождать большое число нейтронов вполне определенной энергии около 2,45 МэВ. Их нетрудно обнаружить либо непосредственно с помощью нейтронных детекторов , либо косвенно поскольку при столкновении такого нейтрона с ядром тяжелого водорода должен возникнуть гамма-квант с энергией 2,22 МэВ, который опять-таки поддается регистрации. В общем, гипотезу Флейшмана и Понса можно было бы подтвердить с помощью стандартной радиометрической аппаратуры.
Флейшман использовал связи на родине и убедил сотрудников британского ядерного центра в Харуэлле проверить его «реактор» на предмет генерации нейтронов. Харуэлл располагал сверхчувствительными детекторами этих частиц, но они не показали ничего! Поиск гамма-лучей соответствующей энергии тоже обернулся неудачей. К такому же заключению пришли и физики из Университета Юты.
Группа использовала мензурку с жидким ацетоном размером с два-три стакана размеры «ядерного реактора» особенно шокируют, правда в иностранной прессе сравнение производится с кофейными чашками. Сквозь жидкость интенсивно пропускались звуковые волны, производя эффект, известный в физике как акустическая кавитация, следствием которой является сонолюминесценция что-то наподобие «освещения, спровоцированного звуком».
Во время кавитации в жидкости появлялись маленькие пузыри, которые увеличивались до двух миллиметров в диаметре и взрывались. Взрывы сопровождались вспышками света и выделением энергии. Но — в чём, собственно, и фокус — температура внутри пузырьков в момент взрыва достигала 10 миллионов градусов по Кельвину это сопоставимо с температурой ядра Солнца , а выделяемой энергии, по утверждению экспериментаторов, достаточно для осуществления термоядерного синтеза. Естественно, говоря о выделении энергии и возможном осуществлении ядерного синтеза, учёные фактически заявляют, что ими был зафиксирован продукт реакции — тритий. На этом этапе и «подключается» «научная общественность», которая требует доказательств: «Докажите, что реакция была». Кроме того, очевидно, что речь идёт о предметах такого калибра, что приходится брать в расчёт погрешности вычислительных и измерительных приборов.
Так вот, именно на этом этапе первооткрывателей уже успели «обломать», сказав, что приборы ничего такого особенного не зафиксировали. Saltmarsh , которые заявили: «Доказать, что пузырьки испускали нейтроны, не представляется возможным. Кроме того, увеличение излучения не превышает один процент, что может объясняться фоновыми явлениями». На это революционеры ответили что-то наподобие «это у вас приборы плохие». Недолгая перебранка не помешала представить открытие на суд Science, который и собирает комментарии независимых ядерных физиков.
Разговоры о нем идут уже не одно десятилетие, и, судя по всему, его использование может начаться совсем скоро, считает автор статьи. Он взял интервью у ряда экспертов, чтобы узнать, способны ли термоядерные реакции обеспечить электроэнергией весь мир. Большинство исследований в этой области сосредоточено на другом подходе — так называемом синтезе с магнитным удержанием. При нем водородное топливо удерживается на месте мощными магнитами и нагревается настолько, что атомные ядра сливаются. Исторически эти исследования вели крупные государственные лаборатории формата ДЖЭТа или Объединенного европейского токамака в Оксфорде, но в последние годы инвестиции хлынули и в частные компании, которые сулят выработать термоядерную энергию уже в 2030-х. По данным Ассоциации термоядерного синтеза, за год до конца июня компании из этой области привлекли 2,83 миллиарда долларов инвестиций, в результате чего общий объем инвестиций частного сектора на сегодняшний день достиг почти 4,9 миллиарда. Николас Хоукер, исполнительный директор стартапа First Light Fusion из Оксфорда, чей подход аналогичен Ливерморской национальной лаборатории, назвал это событие прорывным. Статья написана при участии Дэвида Шеппарда и Дерека Брауэра.
Сам принцип удержания миллионноградусного плазменного шнура в магнитном поле предложен еще в 50-х годах прошлого века выдающимися советскими учеными, академиками Игорем Таммом и Андреем Сахаровым. Может быть, это удастся вам сделать». Ни у нас в стране, ни где-либо еще. В 2020 году на китайском токамаке EAST ученым из Поднебесной удалось удержать 100-миллионноградусный плазменный шнур в течение 100 секунд. Затем сработала аварийная защита. Установка NIF принципиально отличается он токамаков. Термоядерная реакция протекает за миллионные доли секунды при сжатии термоядерного топлива в виде шариков размером с маковое зерно — смеси из трития и дейтерия. Для сжатия используют мощные лазеры. Этот принцип создания и поддержания управляемой термоядерной реакции поэтому и называется лазерный термояд; или — инерциальный. Термояд по капле «Это историческое достижение для исследователей и сотрудников NIF, которые посвятили свои карьеры тому, чтобы увидеть, как термоядерный синтез становится реальностью, и это достижение, несомненно, повлечет за собой новые открытия», — заявила министр энергетики США Дженнифер Грэнхолм. Рекордный эксперимент обошелся американскому налогоплательщику в 3,5 млрд долл. Почему так дорого? Сердце реактора NIF — 192 мощных лазера, которые одновременно направляются на миллиметровую сферическую мишень около 150 микрограммов термоядерного топлива — смесь дейтерия и трития; возможно, в дальнейшем радиоактивный тритий можно будет заменить легким изотопом гелия-3, которого так много на Луне. Температура мишени достигает в результате 100 млн градусов, при этом давление внутри шарика в 100 млрд раз превышает давление земной атмосферы. То есть условия в центре мишени сравнимы с условиями внутри Солнца. Энергия самого лазерного луча при этом составляет около 1 МДж. Представьте теперь цепочку падающих в лазерное перекрестье шариков с компонентами термоядерного топлива фактически миниатюрных водородных микробомбочек. И, соответственно, непрерывную цепочку микровзрывов… Даже сложно вообразить, как физикам удалось достичь синхронности работы этих лазеров и идеально равномерного обжатия мишени! Совершенно справедливо администратор Нaциoнaльнoй администрации по ядерной безопасности NNSA Джилл Хруби назвала проведенный эксперимент «чудом инженерной мысли». Но вот придумали такую схему… в СССР. Идея инерциального термоядерного синтеза была сформулирована в 1962 году академиком Николаем Геннадьевичем Басовым и тогда еще не академиком Олегом Николаевичем Крохиным. Басов выступал на сессии Академии наук СССР и определил лазерный термояд как одно из направлений управляемого термоядерного синтеза.
Термоядерный синтез: ещё один шаг | Hi-Tech
в направлении коммерческого применения холодного синтеза, самые сенсационные новости об этой технологии пришли из Америки. Реакции термоядерного синтеза позволяют получать энергию без радиоактивных отходов и оставления углеродного следа. — Если обычная термоядерная реакция основана на синтезе дейтерия и трития с выделением нейтрона, здесь сталкиваются друг с другом протон и бор-11, — рассказывает Павел Владимирович. Хорошие новости продолжают поступать в области исследований ядерного синтеза.
Подписка на дайджест
- Зачем это нужно
- Выбор сделан - токамак плюс - Российская газета
- Холодный синтез: миф и реальность
- Deneum: как заниматься холодным ядерным синтезом и бороться с сомнениями ученых
- От самоклеящихся стикеров до новой энергии
- «Что такое Холодный ядерный синтез?» — Яндекс Кью
Холодный синтез: самое известное физическое мошенничество
Русско-американская группа исследователей под руководством Руси Талеярхана в эксперименте с ультразвуковой кавитацией ацетона, в котором простой водород замещён дейтерием, наблюдала замену дейтерия тритием и излучение нейтронов во время сонолюминесценции. При этом установка не выделяла дополнительную энергию [24]. Сразу же после публикации физик Нэт Фиш англ. Nat Fisch, занимается Физикой Плазмы в Принстонском университете высказался: «То, что я видел, производит впечатление безграмотного и неряшливого отчёта» [25]. Два других сотрудника Окриджской лаборатории повторили эксперимент на той же аппаратуре с другим детектором и не обнаружили поток нейтронов, который наблюдал Талеярхан [24] [25]. Критики также указывают, что температура и энергия в центре схлопывающихся пузырьков газа на три порядка ниже, чем нужно для слияния ядер дейтерия [24] [26] [27]. Япония, 2008 год[ править править код ] В 2008 году отставной японский учёный Ёсиаки Арата [en] из Осакского университета совместно с китайским коллегой Юэчан Чжан из Шанхайского университета сообщили о выделении энергии в эксперименте с палладием, оксидом циркония и дейтерием под высоким давлением, и заявили, что они наблюдали реакцию холодного ядерного синтеза с выделением гелия. Авторы не сообщили никаких данных о деталях своих опытов, в том числе не предоставили для анализа методику измерений [6]. Арата ещё в 2004 г.
Более того, как показала прошедшая в Москве 23 марта 2019 года мемориальная конференция «Холодному синтезу — 30 лет: итоги и перспективы», в которой приняли участие известные российские исследователи, уже в начале 1990-х годов вопрос о реальности феномена холодного ядерного синтеза не стоял, так как надежные подтверждения его существования были получены ещё в советское время в ведущих научных центрах Министерства среднего машиностроения и Академии наук СССР. Для Государственного комитета по науке и технике в 1990 году академиками А. Барабошкиным и Б. Дерягиным был разработан проект государственной программы по исследованию холодного синтеза, которая не была реализована из-за распада СССР. Кстати, Мартин Флейшман и Стэнли Понс признавали приоритет группы Бориса Дерягина в получении реакций холодного ядерного синтеза, полученных при раскалывании дейтерированного льда в 1986 году. Но обо всём по порядку. Для начала попробуем разобраться, почему же «группе Google» не удалось запустить холодный ядерный синтез при использовании трёх, казалось бы, классических способов, которые были неоднократно воспроизведены за прошедшие 30 лет и основные условия воспроизводимости результатов для которых были давно установлены. За разъяснением причин этого мы обратились к известному российскому исследователю холодного ядерного синтеза ведущему технологу Института геологии и минералогии СО РАН имени академика В. Соболева, доктору геолого-минералогических наук, член-корреспонденту РАЕН Виталию Алексеевичу Киркинскому о результатах собственных многолетних исследований В. Этот метод можно использовать, если интенсивность ядерных реакций — высокая, на несколько порядков выше, чем при обнаружении продуктов синтеза. Достижение такой интенсивности — значительно более сложная задача. Мартин Флейшман и Стэнли Понс и большинство их последователей при калориметрических измерениях не всегда получали положительные результаты. Выход избыточной энергии происходил спорадически и зависел, в частности, от используемого палладия, поставляемого разными фирмами. Как было выяснено позже, положительное влияние на выход тепла оказывает присутствие некоторых примесей, например бора, и ряд других факторов.
Справа — схема токамака. В большинстве экспериментальных термоядерных реакторов используется советская конструкция в форме пончика, называемая токамаком. В такой установке используются мощные магнитные поля, чтобы удерживать облако плазмы или ионизированного газа при экстремальных температурах, достаточно высоких, чтобы атомы могли сливаться вместе. И, если все получится, SPARC станет первым устройством на Земле, достигшем состояния «горящей плазмы», при котором тепло от всех термоядерных реакций поддерживает термоядерный синтез без необходимости добавления в систему дополнительной энергии. И как раз тот факт, что никому никогда не удавалось использовать силу горящей плазмы в контролируемой реакции здесь, на Земле, требует проведения дополнительных исследований, прежде чем SPARC сможет начать работать. Строительство проекта SPARC, запущенного в 2018 году, планируется начать в июне следующего года, а сам реактор может заработать в 2025 году. Это намного раньше, чем крупнейший в мире проект термоядерной энергетики, известный как Международный термоядерный экспериментальный реактор ITER : он был задуман в 1985 году, в 2007 году началось проектирование, и, хотя строительство стартовало в 2013 году, ожидается, что первая термоядерная реакция в нем будет проведена в лучшем случае к 2035 году. В SPARC будут использоваться так называемые высокотемпературные сверхпроводящие магниты, которые стали коммерчески доступными только в последние три-пять лет — ощутимо позже, чем был спроектирован ИТЭР и началось его строительство. Для сравнения, сила магнитного поля Земли колеблется от 30 до 60 миллионных долей тесла. Предварительная схема ITER.
Вся сумма этого проекта оценивается в 32 миллиарда евро, а начиналось все с восьми. Каждый год более подробно становятся проблемы эти ясны. Да потому, что за этим ИТЭРом находятся люди, которые всю жизнь бубнили об этом, а толку никакого». Тем временем реализовать подобные проекты — причем значительно дешевле — пытается и частный бизнес. Согласно данным Ассоциации индустрии синтеза FIA , 33 частных компании привлекли в этом секторе в 2022 году 2,8 млрд долларов частных инвестиций. Альтернативные проекты строятся не на принципе так называемого токамака, как в случае ИТЭР, и не на принципе лазерного сжатия, который отрабатывает калифорнийская Национальная лаборатория Лоуренса Ливермора. Есть идеи так называемых стеллараторов, которые позволяют длительное содержание плазмы без необходимости постоянного внешнего влияния, комбинированных систем магнитно-инерционного сжатия, где оба принципа совмещаются. И некоторые другие. Но все это иллюзии, уверен директор АНО «Атоминфо-центр» Александр Уваров: Александр Уваров директор АНО «Атоминфо-центр» «В термоядерной энергетике давно была шутка, что термоядерная энергетика была, есть и будет светлым будущим нашей энергетики. Волны, действительно, возникают.