К истории термояда(это статья из Инета - снес с того же академовского сайта):
МИФ о Термояде.
Ядерная энергия выделяется не только при делении тяжелых ядер урана и плутония, но и при слиянии легких ядер дейтерия, трития, гелия-3 или лития-6. Если бы удалось осуществить в земных условиях слияние ядер дейтерия – ДД-реакцию, то человечество получило бы неисчерпаемый источник энергии, поскольку дейтерий содержится в каждом литре воды.
Внутри звезд при миллионах градусов и гигантских давлениях ядра дейтерия сливаются в ядра гелия, но на земле нагреть дейтерий до миллионов градусов можно, только изолировав его от стенок камеры. При такой температуре газ превращается в плазму – смесь положительно заряженных ядер и отрицательно заряженных электронов.
В 1949 году была испытана первая советская атомная бомба и ликвидирована американская атомная монополия. В этом же году сержант Олег Лаврентьев в письме Сталину предложил удерживать плазму внутри камеры с помощью комбинации электрических полей. Это письмо через Берию попало к Тамму и Сахарову, которые предложили использовать для удержания плазмы магнитное поле. В дальнейшем Сахаров продолжил работу над взрывным термоядерным синтезом. Для этого в подземной камере нужно время от времени взрывать небольшие водородные бомбы, а выделяющееся тепло использовать для нагрева теплоносителя. Недавно все СМИ сообщили, что президент Путин знакомился в Снежинске с современным состоянием работ по взрывному термоядерному синтезу.
Берия ничего не понимал в науке, но он хорошо разбирался в людях, особенно в мелких собственниках, - его стиль работы предусматривал организацию двух конкурирующих групп на любом направлении. Берия стремился сделать атомную бомбу, слепо копируя американцев даже в мелочах. Прекрасно работающие разведчики добыли ему все необходимые сведения, вплоть до рабочих чертежей атомной бомбы и описания американских экспериментов по разделению изотопов урана. Раз американцы строят электромагнитные сепараторы изотопов, значит и мы должны их построить. Советские ученые и инженеры под руководством академика Л.А. Арцимовича создали громадные масс-сепараторы для разделения изотопов. Эти машины были вскоре законсервированы – слишком дорогой получался на них уран-235. А Арцимовичу Курчатов поручил возглавить работы по управляемому термоядерному синтезу.
Начиналось все замечательно. Фильм «9 дней одного года» рассказывает о начале работ по «термояду», о захватывающем состоянии научного поиска мирного атома, несущего человечеству тепло и свет, ради чего настоящий ученый не жалеет ни здоровья, ни жизни.
Сначала исследовались мощные разряды тока через цилиндрические сосуды, заполненные дейтерием. Токовая струя в газе сжимается своим магнитным полем в тонкий шнур, в котором должна проходить ДД-реакция. Мощная конденсаторная батарея разряжалась через сосуд с дейтерием, из-за емкости и индуктивности цепи возникал колебательный разряд. Сначала столб разряда сжимался в шнур, потом расширялся, потом снова сжимался… И тут исследователи впервые столкнулись с необычными свойствами плазмы – они пропускали гигантские токи через камеру, но при первой волне тока нейтроны – свидетели ДД-синтеза, никогда не появлялись, зато при второй, меньшей волне тока, нейтроны обильно излучались.
При разряде в обычном водороде, при напряжении на конденсаторной батарее 30 kВ, появлялись рентгеновские лучи с энергией 300 kэВ! Выяснилось, что токовая струя – пинч – при втором всплеске тока искривляется и на ней появляются узлы – мощные источники нейтронов. Объяснить такое поведение плазмы теоретики не могут, поэтому исследования пинчей продолжаются и в наши дни.
Исследования управляемой термоядерной реакции проходили на фоне разворачивающегося мирового движения за запрещение ядерного оружия и служили лучшим прикрытием для гонки ядерных вооружений. В 1956 году Курчатов, прилетевший в Англию, делает доклад о проблеме управляемого синтеза и ведущихся в СССР исследованиях. Темоядерный синтез становится главной темой обсуждения на Второй международной конференции по мирному использованию ядерной энергии в Женеве, где с докладом выступил Л.Арцимович. В 1958 году за эксперименты с сильноточными разрядами, в которых были получены нейтроны, Арцимович с сотрудниками получил Ленинскую премию.
Параллельно в СССР и Англии, а затем и в ряде других стран, начинаются эксперименты с токамаками – с тороидальными камерами, имеющими форму бублика, с магнитными катушками. В токамаках создаются два мощных магнитных поля, при суммарном воздействии которых плазма сжимается в жгут в центральной части тора.
Первые эксперименты на установках такого типа «Альфа» и «Зета» показали, что осуществить управляемую термоядерную ДД-реакцию в токамаке невозможно. Кроме того, выяснилось, что плазма в токамаке находится в состоянии неупорядоченного движения, вызванного тем, что механические и электрические колебания у плазмы взаимосвязаны. Большая амплитуда колебаний плазмы, раскачка ее в камере токамака, свидетельствовала о том, что внешнее магнитное поле не является идеальным способом стабилизации плазмы.
Токамак в работе
Однако Арцимович не решился прекращать исследования на токамаках, а принял решение перейти от ДД-реакции к ДТ-реакции, которая идет при более низкой температуре. Он продолжал выступать с докладами о перспективах развития термоядерной энергетики, рассказывал о неисчерпаемом источнике энергии, скрытом в мировом запасе дейтерия, и обещал запустить термоядерную электростанцию, если не в 1980 году, то, наверняка, до 2000 года.
В 1961 году академик Б.П. Константинов записал для Арцимовича обращение «Почему термоядерная электростанция не будет построена ни в 1980, ни в 2000 году».
Прежде всего, замена ДД-реакции на ДТ-реакцию – это блеф. Трития нет в природе, его нужно предварительно наделать в ядерных реакторах, затратив на это нейтроны деления. При ДТ-реакции энергию уносят быстрые нейтроны, разрушая и активизируя все на своем пути, - их нужно замедлить, размножить и использовать для получения трития или ядерного топлива.
Первую, радиоактивную стенку камеры токамака придется дистанционно менять с помощью манипуляторов. Не решена проблема устойчивости плазмы – возможна ее гигантская раскачка с выбросом раскаленной плазмы на стенки, прожигом их и загрязнением окружающей среды, а количество радиоактивного трития в термоядерной электростанции будет измеряться сотнями килограммов.
Нужно исследовать плазму, искать пути к осуществлению
ДД-реакции, а не рассказывать сказки о термоядерной электростанции на ДТ-реакции.
В 1973 году умирает Л.А.Арцимович, и руководство исследованиями по управляемому термоядерному синтезу переходит к Е.П.Велихову. С комсомольским задором молодой академик приступает к выбиванию миллиарда рублей на строительство большого испытательного (демонстрационного) токамака – прототипа энергетического термоядерного реактора.
В 1975 году академик Е.Велихов и Б.Кодомцев публикуют в газете «Правда» статью «Задача века. Пуск крупнейшей в мире экспериментальной установки «Токамак-10». В ней прямо говорилось: «Исследования по управляемому термоядерному синтезу вступают в новую фазу… можно ожидать решения этой проблемы на физическом уровне в течение ближайших пяти-шести лет… Тогда на конец этого века можно будет планировать начало создания термоядерной энергетики».
Понимая, что промышленная термоядерная энергетика, основанная на ДТ-реакции, - это большой дутый пузырь, Министерство атомной энергетики отказывалось и отказывается финансировать строительство демонстрационного токамака в России.
Ученые ряда стран Европейского союза, США, России и Японии все-таки решают построить большой экспериментальный токамак ITER. В дальнейшем к этой коллаборации присоединились Канада, Китай, Казахстан и Южная Корея. ITER – громадная машина с тороидальной камерой сечением 30 на 40 м, со сверхпроводящими магнитами, охлаждаемыми жидким гелием. Для проектирования ITER сформированы четыре национальные команды и три проектных центра. На проектные работы выделено 1,5 миллиарда долларов. Ожил, в частности, наш научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В.Ефремова, расположенный на окраине Санкт-Петербурга.
По предварительной оценке стоимость строительства ITER – 10 миллиардов долларов, продолжительность строительства более 20 лет.
Научные задачи, которые ставятся перед токамаком ITER, весьма скромные: установить возможность самоподдерживающейся ДТ-реакции, разработать технологию
использования быстрых нейтронов для получения трития и урана-233, изучить колебания плазмы. По результатам этих экспериментов будет принято решение о строительстве следующего демонстрационного токамака или, скорее, о прекращении исследования ДТ-реакции. Не исключено, что на ITER будет изучаться другая реакция синтеза - Д3Не. Гелий-3 образуется при распаде трития, кроме того, им насыщена поверхность Луны.
Жирный многомиллиардный грант вызвал новую склоку у коллаборантов – где строить ITER. В конце концов было принято решение строить ITER во Франции и завершить строительство к 2030 году!
Улита едет, когда-то будет.
А.И.Егоров,
Ведущий научный сотрудник ПИЯФ РАН
***
А вот рецензия на эту статью наших сибирских спецов
:
МИФ о Термояде.
Точнее, сказка-страшилка. Маленьких пугать, которые бабушке еще на слово верят.
Выяснилось, что токовая струя – пинч – при втором всплеске тока искривляется и на ней появляются узлы – мощные источники нейтронов. Объяснить такое поведение плазмы теоретики не могут, поэтому исследования пинчей продолжаются и в наши дни.Открою страшную тайну. Гораздо хуже, чем физику плазмы в пинчах, человечество умеет понимать колесо. Потому как количество денег, вкладываемых в исследования колеса фирмами типа Бриджстоун, Гудьир и Ко. заметно превышает финансирование пинчей.
Исследования управляемой термоядерной реакции проходили на фоне разворачивающегося мирового движения за запрещение ядерного оружия и служили лучшим прикрытием для гонки ядерных вооружений. Оруэлл. 1984. Чтобы что-то засекретить, надо об этом всем рассказать и на объект привезти всех иностранцев-конкурентов. Хотя довольно забавная конспирология, я с такой впервые встречаюсь.
Параллельно в СССР и Англии, а затем и в ряде других стран, начинаются эксперименты с токамаками – с тороидальными камерами, имеющими форму бублика, с магнитными катушками. У человека явно проблемы со знанием предмета. Не все то, что бублик, является токамаком. С десяток схем уж точно есть.
В токамаках создаются два мощных магнитных поля, при суммарном воздействии которых плазма сжимается в жгут в центральной части тора.А слабО взять любой учебник по плазме или сходить на любой сайт установки-токамака и посмотреть, как оно на самом деле устроено? Кстати, про магнитное поле. Его компоненты в токамаке называются тороидальное поле, полоидальное и вертикальное. Нет, что-то три компоненты получаются, "а мужики-то не знают..."
Первые эксперименты на установках такого типа «Альфа» и «Зета» показали, что осуществить управляемую термоядерную ДД-реакцию в токамаке невозможно. Как в форумах говорят: "Эй, ты чего куришь? Немедленно выброси эту дрянь! Нет, лучше мне дай курнуть..." С какого это боку тэта-пинчи "Альфа" и "Зета" стали токамаками? Читать учебники!!!
Кроме того, выяснилось, что плазма в токамаке находится в состоянии неупорядоченного движения, вызванного тем, что механические и электрические колебания у плазмы взаимосвязаны. Ленгмюр, Тонкс. Статья 1927 года, задолго до описываемых событий и за 35 лет до токамаков вообще. В этой области знаний считается приличным про нее знать. Off-topic: Ленгмюр потом изобрел обычную люминесцентную лампу, а еще потом стал лауреатом Нобелевской премии по химии.
Большая амплитуда колебаний плазмы, раскачка ее в камере токамака, свидетельствовала о том, что внешнее магнитное поле не является идеальным способом стабилизации плазмы.Для этого решительного вывода необходимо знание учебника физики в объеме средней школы (о потенциальной энергии диамагнетика в магнитном поле). Кстати, в токамаках тех времен проблем конкретно с этим не было (полоидальное поле давало необходимую магнитную яму на оси), а вот понимание того, что потом стало называться критерием Крускала-Шафранова, пришло не сразу.
Однако Арцимович не решился прекращать исследования на токамаках, Еще бы он решился - ведь токамаками занималась лаборатория Явлинского и с некоторых пор у них стало получаться и с железом, и с пониманием проблем.
а принял решение перейти от ДД-реакции к ДТ-реакции, которая идет при более низкой температуре. Логично. Из двух задач сначала делаем ту, что попроще. Чтобы убедить и себя и других в том, что и вторую можно решить.
Он продолжал выступать с докладами о перспективах развития термоядерной энергетики, рассказывал о неисчерпаемом источнике энергии, скрытом в мировом запасе дейтерия, и обещал запустить термоядерную электростанцию, если не в 1980 году, то, наверняка, до 2000 года.Цифру 1980 оставим на совести автора статьи. А остальное все правильно сейчас и было правильным тогда. Хотя почему-то не цитируется одна известная хорошая фраза Арцимовича, помогу: "Термоядерная энергетика будет тогда, когда она будет нужна обществу". Пока обществу важнее в-основном шайтан-ящик, водка, на и украсть, где что плохо лежит.
Прежде всего, замена ДД-реакции на ДТ-реакцию – это блеф. Трития нет в природе, его нужно предварительно наделать в ядерных реакторах, затратив на это нейтроны деления. Хотел было написать, что водки тоже нет в природе, а народ как-то обходится. Но отвечу по существу -
[url=http://www.iter.org]http://www.iter.org[/url] , там читать, откуда берется тритий. Хотя про реакторы (на быстрых нейтронах) тоже правильно, именно так его сейчас и делают те, кому он нужен.
При ДТ-реакции энергию уносят быстрые нейтроны, разрушая и активизируя все на своем пути, - их нужно замедлить, размножить и использовать для получения трития или ядерного топлива.А ядерное топливо-то каким макаром сюда приплелось? Или в редакцию сдавалась по новой старая статья про обычные реакторы, в которой по недогляду не все слова на "термоядерные" исправлены были?
Первую, радиоактивную стенку камеры токамака придется дистанционно менять с помощью манипуляторов. И? Европейцы на токамаке JET это уже лет 10 или 11 регулярно практикуют, в чем трудности?
количество радиоактивного трития в термоядерной электростанции будет измеряться сотнями килограммов....что в несколько раз превышает весь мировой запас трития и в десятки раз - озвученную цифру 8 кг для ИТЭР. При этом тритий будет не в камере, а в системе хранения (типа годовой запас, такое количество за один раз легче перевезти, чем регулярно по чуть-чуть, просто с точки зрения безопасности). Точную цифру содержания трития в камере (включая адсорбированный на поверхности стенок, внедренный в материал и т.п.) не помню, где-то в районе 250 грамм.
Нужно исследовать плазму, искать пути к осуществлению ДД-реакции, а не рассказывать сказки о термоядерной электростанции на ДТ-реакции.Самое смешное, что люди этим и занимаются. Крупнейший и самый продвинутый на сегодня японский токамак JT-60U с тритием в принципе не работает, не предусмотрено. Но опчество просит зрелищ и отчета о затраченных деньгах. Поэтому если не показать народу электричество из термоядерной установки сейчас, то про чисто дейтериевые проекты можно забыть.
В 1975 году академик Е.Велихов и Б.Кодомцев публикуют в газете «Правда» статью «Задача века. Пуск крупнейшей в мире экспериментальной установки «Токамак-10». В ней прямо говорилось: «Исследования по управляемому термоядерному синтезу вступают в новую фазу… можно ожидать решения этой проблемы на физическом уровне в течение ближайших пяти-шести лет… Тогда на конец этого века можно будет планировать начало создания термоядерной энергетики».КАдомцев, Борис Борисович. Тоже академик, ныне увы, покойный. Так ведь все правда, что самое удивительное. Ну не могли они в 1975 году знать про позднего Брежнева, товарища К.У.Черненко, катастройку и последующий цирк. А так все реально по темпам, которые были тогда.
Понимая, что промышленная термоядерная энергетика, основанная на ДТ-реакции, - это большой дутый пузырь, Министерство атомной энергетики отказывалось и отказывается финансировать строительство демонстрационного токамака в России.Советую писателю сего опуса познакомиться хотя бы с программой работ по термоядерным исследованиям в СССР, принятой в 1978 году. Кстати, благодаря именно той программе в Городке появился корпус ДОЛ (20-е здание ИЯФ, чуть выше главного корпуса по Лаврентьева). А если "Минатом" - это про нынешнюю Россию, так это просто грамотное решение - дай бог, денег хватит на 10% долю в проекте ИТЭР (это минимально приличный вклад, как у Кореи и Китая, которые почти полный ноль в этой области знаний).
Ученые ряда стран Европейского союза, США, России и Японии все-таки решают построить большой экспериментальный токамак ITER. В дальнейшем к этой коллаборации присоединились Канада, Китай, Казахстан и Южная Корея. Ужос. (С)(ТМ) Все слова по-отдельности правильные, а в целом бред. Ни в один конкретный момент времени коллаборация ИТЭР не включала в себя все перечисленные страны. А Казахстан никогда и не был участником проекта.
ITER – громадная машина с тороидальной камерой сечением 30 на 40 м, со сверхпроводящими магнитами, охлаждаемыми жидким гелием. Для проектирования ITER сформированы четыре национальные команды и три проектных центра. На проектные работы выделено 1,5 миллиарда долларов. Ожил, в частности, наш научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В.Ефремова, расположенный на окраине Санкт-Петербурга.А-ааа, понял. Это - пересказ какого-то текста или вебсайта примерно 1997-98 года свежести. Потом все стало совсем не так. Что касается НИИЭФА, то да, поскольку тов. Филатов оттуда был распорядителем российских денег на ИТЭР, то некоторым из своих стало неплохо. Кстати, ничего криминального, нормальная человеческая позиция - деньги выделяются через Минатом и по возможности их надо стараться оставить внутри министерства. Те, кто легка знаком с бухгалтерией и с бюджетным Кодексом, подтвердят, что передача средств другому ведомству просто так не делается (известная городковская проблема, когда институты СО РАН ровно по той же причине не могут подарить НГУ ставшие ненужными приборы).
По предварительной оценке стоимость строительства ITER – 10 миллиардов долларов, продолжительность строительства более 20 лет.Мухов - отдельно, котлетов - отдельно! Газет не читать!!! В эти цифры включены затраты на строительство и полный цикл эксплуатации, сама машина стоит половину. Сроки - примерно 2 года на лицензирование до начала строительства, 8 лет стройка, 10 - утвержденный на сегодня срок эксплуатации.
Научные задачи, которые ставятся перед токамаком ITER, весьма скромные: установить возможность самоподдерживающейся ДТ-реакции, разработать технологию использования быстрых нейтронов для получения трития и урана-233, изучить колебания плазмы. Откуда уран-233??? Точно, перелицовывал старую статью. Или трава была хорошей. А остальные задачи не решал никто и никогда в таком масштабе. Что-то я не пойму - в начале статьи заявляется, что это недостижимая химера, а тут вдруг уже скромные задачи... ТщатальнЕе надо, товарищ.
По результатам этих экспериментов будет принято решение о строительстве следующего демонстрационного токамака или, скорее, о прекращении исследования ДТ-реакции. Следующий токамак имеет имя DEMO, и его задача - продемонстрировать ресурс и экономическую эффективность. Перед ИТЭР-ом таких задач не ставилось, параллельно ИТЭР-у будет строиться машина для материаловеления (сейчас пока нет материалов с нужной радиационной стойкостью, хотя есть численные коды, их предсказывающие, нужна натурная проверка).
Не исключено, что на ITER будет изучаться другая реакция синтеза - Д3Не. Гелий-3 образуется при распаде трития, кроме того, им насыщена поверхность Луны.Если иногда читать статьи по обсуждаемой тематике, то можно с удивлением узнать о том, что такая плазма уже исследовалась, при пока низкой температуре. Чудес не обнаружено, все строго, как ожидалось. И на ИТЭРе он буде изучаться, но с прозаической целью - проверять скейлинги по заряду и массе ионов плазмы. Про Гелий-3 и Луну говорят в основном чиновники от отечественной космонавтики в рамках национальной програмы "Попил казенных бабок". И не более того. Хоть бы поинтересовался, сколько там его на одном квадратном километре площади поверхности.
Жирный многомиллиардный грант вызвал новую склоку у коллаборантов – где строить ITER. В конце концов было принято решение строить ITER во Франции и завершить строительство к 2030 году!Ну, склока-то за новые технологии понятна, все хотят, кто может. Даже Россия три площадки в качестве страшилки в кулуарах предлагала, чтобы остальные быстрее договорились.
Про 2030 год - стыдно, товарищ. Похоже, опять мухов с котлетами складываем. Повторюсь -
[url=http://www.iter.org]http://www.iter.org[/url] , там читать.
Улита едет, когда-то будет.Едет. А если только ныть, то не будет ничего и никогда.
А.И.Егоров, Ведущий научный сотрудник ПИЯФ РАНЧто такое ПИЯФ? Правда не знаю. И в чем он специалист - тоже не знаю. Но то, что он просто дремуче невежественен в обсуждаемом предмете видно. Что могу в целом сказать - какая-то смесь отрывков из книжек общества "Знание" за 1970е годы, слухов из курилки тамошнего ПТУ для механизации заката Солнца и интернетных новостей, которые он даже не удосуживается прочитать внимательно.
Короче, начинал писать этот ответ, зная о напрасно убитом времени. Но бойкий текст статьи кому-то ведь тут попадется - надо было ответить.
[/COLOR]
Тема: Световой меч не так далеко как кажется... (Прочитано 8316 раз)
Похожие темы (5)
03 Май 2004, 01:49