Термоядерный реактор

[adb]

http://top.rbc.ru/index.shtml?/news/soc ... _bod.shtml

Напомним, что в проекте создания международного экспериментального термоядерного реактора ИТЭР (ITER - International Termonuclear Experimental Reactor) участвуют США, Россия, Япония, Китай, Южная Корея и Европейский союз. Последний, кстати, при поддержке России и Китая, как раз и добивался права на строительство реактора на юге Франции - в Кадараше.

Расчетная термоядерная мощность ИТЭР составляет 500 МВт. Предполагается, что строительство экспериментального реактора займет 9 лет. Разработка технического проекта ИТЭР была завершена в 2001г. В последние три года происходил подбор наиболее оптимального варианта размещения площадки для строительства.

[asking]

Я хотел открыть эту тему, но Вы меня опередили

Вот у меня вопрос. В этой ссылке сообщается, что в Юте один парень собрал домашний термоядерный реактор. У меня пару вопросов:

1. Как он смог создать огромную температуру внутри реактора. Для термоядерной реакции изотопа-2 (deuterium) и изотопа-3 (tritium) надо миллион градусов и плюс большую плотность водорода. Однако, в качестве топлива он использует только изотоп-2 (deuterium), для чего требуется ещё большая температура.
   
2. Как он изолировал плазму изотопов водорода от окружающей среды, чтобы не "остыла" и не "загрязнилась" чужими атомами.

Я, конечно, понимаю, что эти два условия - это лишь малая часть всех требований для контролируемого процесса термоядерных реакций, но если бы мне кто-то смог растолковать хотя бы эти два, я был бы признателен

[kosmo]

В этой ссылке сообщается, что в Юте один парень собрал домашний термоядерный реактор.

One professor Friday stood nervously away from Wallace's reactor — which is notably free from any shielding — but he needn't have worried: Wallace's detector measures 36 neutrons per minute just in background radiation from space, and the device's usual output adds only four neutrons per minute. People in airplanes absorb much more than that.

[Hamster]

http://en.wikipedia.org/wiki/Farnsworth-Hirsch_Fusor

When the Farnsworth-Hirsch Fusor was first introduced to the fusion research world in the late 1960s, it was the first device that could clearly demonstrate the production of any fusion reactions at all. Hopes of the time were high that it could be quickly developed into a practical power source. However, as with other fusion experiments, development into a generator has proven difficult, and recent research suggests that there are fundamental barriers to net energy production from such a system. Nevertheless the fusor has since become a practical neutron source and is produced commercially for this role. It has been assembled in low-power forms by hobbyists.

[OtecFedor]

One professor Friday stood nervously away from Wallace's reactor — which is notably free from any shielding — but he needn't have worried: Wallace's detector measures 36 neutrons per minute just in background radiation from space, and the device's usual output adds only four neutrons per minute.

Не верю, если взять именно неитронный детецтор, например геологический (не Геигера) то в нормальном месте (не в Чернобыле) никаких неитронов нет вообше, тем более 36 в минуту.

[dB13]

One professor Friday stood nervously away from Wallace's reactor — which is notably free from any shielding — but he needn't have worried: Wallace's detector measures 36 neutrons per minute just in background radiation from space, and the device's usual output adds only four neutrons per minute.

Не верю, если взять именно неитронный детецтор, например геологический (не Геигера) то в нормальном месте (не в Чернобыле) никаких неитронов нет вообше, тем более 36 в минуту.

А зря не верите. Космические лучи дают нейтронный фон до
0.01 нейтрон/см2/сек = 100 нейтрон/м2/сек. Детектор площади 0.1 м2 с
эффективностью 10% будет давать 1 отсчёт/сек.
http://www.nucsafe.com/Products/Radiation_Portals.htm

[Tores]

Вот у меня вопрос. В этой ссылке сообщается, что в Юте один парень собрал домашний термоядерный реактор.

Лень писать, ну в общем, это шутка, или утка.

[PavelM]

Вот у меня вопрос. В этой ссылке сообщается, что в Юте один парень собрал домашний термоядерный реактор.

Лень писать, ну в общем, это шутка, или утка.

Почему? Все взаправдашнее. Только для производства энергии такой реактор не годен. См. выше статью в википедии.

[Tores]

Вот у меня вопрос. В этой ссылке сообщается, что в Юте один парень собрал домашний термоядерный реактор.

Лень писать, ну в общем, это шутка, или утка.

Почему? Все взаправдашнее. Только для производства энергии такой реактор не годен. См. выше статью в википедии.

D плотность, Nd = 1e19 m-3

Обьем плазмы, V = 0.1 m**3

Температура плазмы ~ 100 eV

D-D скоростной (газодинамический) коеффициент <sv>~ 3e-37 m3/s

Т.о. скорость слияния Nd**2 *V * <sv> = 3/s

Так как только половина D-D реакций дает нейтрон, получаем 1.5 нейтрона/сек. Т.е. примерно то, что школьник наблюдал.

Люминесцентная лампа с плазмой водорода.

[KP580BE51]

D плотность, Nd = 1e19 m-3

Люминесцентная лампа с плазмой водорода.

Есть газоразрядные лампочки с рабочим давлением за 100 атм. Что если в них не ксенона а дейтерия?

[OtecFedor]

D плотность, Nd = 1e19 m-3

Обьем плазмы, V = 0.1 m**3

Температура плазмы ~ 100 eV

D-D скоростной (газодинамический) коеффициент <sv>~ 3e-37 m3/s

Т.о. скорость слияния Nd**2 *V * <sv> = 3/s

Так как только половина D-D реакций дает нейтрон, получаем 1.5 нейтрона/сек. Т.е. примерно то, что школьник наблюдал.

А сечение рассеяния D-D реакции вы для какой енергии брали? Лень смотреть, но при 100 eV мне кажется оно будет 0 целых, [moderated ] десятых.
Даже для самоы низкоенергетичной D-Т реакции надо как минимум 1 кВ, чтобы хоть цто-то увидеть.

[kosmo]

D плотность, Nd = 1e19 m-3
Обьем плазмы, V = 0.1 m**3
Температура плазмы ~ 100 eV

При такой плотности и температуре какое будет давление плазмы?

[Tores]

D плотность, Nd = 1e19 m-3
Обьем плазмы, V = 0.1 m**3
Температура плазмы ~ 100 eV

При такой плотности и температуре какое будет давление плазмы?

Давление в основном определяется нейтралами, коих 99%.

[kosmo]

D плотность, Nd = 1e19 m-3
Обьем плазмы, V = 0.1 m**3
Температура плазмы ~ 100 eV

При такой плотности и температуре какое будет давление плазмы?

Давление в основном определяется нейтралами, коих 99%.

А какая температура нейтралов?

[Tores]

D плотность, Nd = 1e19 m-3
Обьем плазмы, V = 0.1 m**3
Температура плазмы ~ 100 eV

При такой плотности и температуре какое будет давление плазмы?

Давление в основном определяется нейтралами, коих 99%.

А какая температура нейтралов?

Комнатная

[kosmo]

А какая температура нейтралов?

Комнатная

А почему тогда ионы будут иметь температуру 100eV?

[Tores]

А какая температура нейтралов?

Комнатная

А почему тогда ионы будут иметь температуру 100eV?

100 эВ -- температура электронов, 1-10 эВ у ионов, нейтралы - 300K, из-за малости джоулева тепла, большой теплоемкости газа, быстрого выноса тепла из разряда. Равновесия нет между легкими и тяжелыми частицами. Когда они одинаковы - дуга.

[kosmo]

100 эВ -- температура электронов, 1-10 эВ у ионов, нейтралы - 300K, из-за малости джоулева тепла, большой теплоемкости газа, быстрого выноса тепла из разряда. Равновесия нет между легкими и тяжелыми частицами. Когда они одинаковы - дуга.

Почему нет равноверия между температурами? Какая длинна свободного пробега электрона в газе при атмосферном давлении?

[Tores]

обмен энергией подавлен из-за отношения масс электрона к иону

[Rem700]

В слабоионизованой плазме не может быть температуры элктронов 100 эВ. Ни в каком газе. Грубо говоря, чтобы плазма оставалась слабоионизованной, у нее температура электронов должна быть сильно меньше энергии ионизации, иначе каждое столкновение электрона с атомом будет ионизирующим. В приближении слабоионизованной плазмы электронная тепература не зависит от подводимой мощности, а определяется только давлением нейтрального газа и размерами системы (через ионизационный баланс). Только после того, как степень ионизации возрастет практически до 100%, дальнейшая добавка энергии в разряд будет приводить к дополнительному нагреву электронов. Это во-первых. Собственно, это и во-вторых, и в-третьих.

Пока что критерий Лоусона никто не отменял: для D-D реакции нужны температура ионов 4E4 эВ и время удержания n*tau > 1e14 с/см3

В газовой плазме с плотностью порядка 1е19 вроде той, что вы тут приводите, за счет столкновений до 0.1-0.3 эВ нейтралы электронами прогреваются запросто - а это 3000К, как ни крути.