Компания Lockheed Martin без особого шума получила патент на устройство, по размеру не превышающее обычный контейнер, но позволяющее обеспечить энергией около 80 тысяч домов. В патенте идет речь о «магнитном концентраторе плазмы», но это, насколько можно понять, на самом деле портативный термоядерный реактор. Пока что есть только патент, с чертежами и описанием, а рабочей установки компания не представила. Тем не менее, существует далеко не нулевая вероятность того, что все это окажется действительностью и Lockheed Martin покажет свое изобретение уже в скором будущем.
Патент датирован 15 февраля 2018 года. Вся эта история началась в 2013 году, а в 2014 представители Lockheed Martin дали знать, что работают над подобного рода устройством. Тогда ученый по имени Томас Макгуайр, глава Compact Fusion Project, заявил о намерении завершить разработку в течение пяти лет. В 2013 году он заявил о намерении получить рабочий прототип через пять лет, а через десять — наладить промышленное производство таких систем. Skunk Works, занимающееся проектом, является подразделением Lockheed Martin.
По словам Макгуайра, он читал все, что можно, что имело отношение к термоядерному реактору. В результате у него сформировалась в голове идея, как можно все прочитанные идеи совместить, преобразовать во что-то качественно новое. В принципе, Макгуайр обладает необходимой квалификацией для работы в сфере термоядерной энергии. Макгуайр сделал кандидатскую диссертацию на фузоре в Массачусетском технологическом институте. Он изучал термоядерный синтез в аспирантуре, в качестве возможного источника движения в космосе, в связи с планами НАСА сократить время путешествия на Марс. В начале 2000-х он решил создать гибридное устройство, которое лишено проблем, характерных для большинства систем-прототипов термоядерных реакторов. Все сказанное выше, может показаться шуткой, но представители Lockheed Martin действительно говорили о термоядерном реакторе еще в 2014 году.
Информации о термоядерной энергии и установках, которые ее способны производить, огромное количество. Начиная с 20-х годов прошлого века ученые пытаются представить, как должна выглядеть и функционировать термоядерная установка, реактор, создавая концептуальные прототипы устройств. Все они огромные и очень дорогие. Например, International Thermonuclear Experimental Reactor, над созданием которого международное сообщество работает во Франции, стоит около $50 млрд, а его вес составляет примерно 23 000 тон. Реактор должен быть готов где-то к 2021 году.
Интереснее всего то, что Гуайр работает с концепцией токамака. Модифицированной, но все же концепцией. Токамак (тороидальная камера с магнитными катушками) — тороидальная установка для магнитного удержания плазмы с целью достижения условий, необходимых для протекания управляемого термоядерного синтеза. Соответствующую конструкцию системы впервые предложили в Советском Союзе еще в 1950-х годах, после чего советские ученые начали активно работать над созданием термоядерной установки. Тогда казалось, что до создания работающего термоядерного реактора остаются считанные годы. Ну, может, лет 10-20. Но нет, понадобилось гораздо больше времени для того, чтобы создать хотя бы более-менее рабочий прототип системы, способной генерировать и удерживать плазму сколь-нибудь значимое время (доли секунды). У токамаков есть техническое ограничение на удержание плазмы в силу относительно невысокого «магнитного давления».
Токамаки могут справиться лишь с определенным количеством плазмы, которое получило собственное название — бета-лимит. Портативная установка от Lockheed Martin удерживает магнитную плазму при помощи магнитного зеркала. Магнитные поля высокой плотности при этом отражают движущиеся частицы внутрь, где достаточно низкая плотность магнитных полей. Компания ориентирована на создание относительно небольшого устройства, размер которого сравним с обычным реактивным двигателем. По мнению представителей корпорации, ее идея позволяет быстрее добиться появления и распространения термоядерных реакторов, чем в случае реализации таких крупномасштабных проектов, как Joint European Torus или ИТЭР.
Для работы магнитного зеркала используется два набора «зеркал». Первый находится внутри цилиндрического корпуса реактора с обоих его концов. Другой набор окружает цилиндр реактора. Кольцевые магниты производят «диамагнитное пике», особую форму магнитного поля. Внутри него магнитные силы быстро изменяют направление, сжимая ядра к средней точке между двумя кольцами. Поля внешних магнитов прижимают ядра обратно к концам сосуда. Такой процесс известен в качестве «рециркуляции».
Один из новых элементов в конструкции такого рода устройств — сверхпроводящие магниты, которые позволяют создавать сильные магнитные поля при меньших затратах энергии, чем обычные магниты. Причем в проекте не предусматривается чистый ток, что как считает Lockheed, убирает основной источник неустойчивости плазмы и улучшает удержание. Небольшой объем плазмы при этом уменьшает энергию, которая нужна для достижения синтеза. В рамках проекта планируется заменить микроволновые излучатели, нагревающие плазму на обычные инжекторы пучка нейтральных частиц, где электрически нейтральные атомы дейтерия передают свою энергию плазме. В подобного рода установках расчетное давление плазмы к давлению магнитного поля примерно на порядок выше, чем в токамаках.
Естественно, такая установка, если она окажется работоспособной, полностью изменит не только энергетическую инфраструктуру цивилизации, но и изменит само человечество, которое получит практически неиссякаемый источник энергии. Примерно 11 кг топлива (дейтерий и тритий) хватит установке для того, чтобы работать целый год без остановки. Устройство сможет вырабатывать в течение года около 100 МВт.
Реактор будет достаточно мощным для того, чтобы снабдить энергией целый авианосец или город с населением 50-100 тыс. человек. Может быть, именно такая установка наконец-то сделает дорогу к Марсу возможной, причем она сократит время путешествия благодаря возможности ускорить ракету. На основе таких реакторов можно будет придумать все, что угодно. Они смогут снабжать человечество энергией на Луне или Марсе, давать безлимитные объемы электричества на Земле.
Летательные аппараты будут ограничены лишь объемами воды, еды и других компонентов, которые необходимы для поддержания жизни команды. Топлива хватит на многие годы работы. Если же говорить о беспилотных аппаратах, то они смогут летать вообще годами, не говоря уже о спутниках и других системах. Такие беспилотники смогут вести мониторинг за обширными площадями суши и моря, усложняя проникновение нарушителей в прибрежные воды каких-либо государств.
Структура портативного термоядерного реактора компании Lockheed Martin. Пока неясно, есть ли работающий прототип или это просто картинки
Можно представить себе грузовики, которые оснащены такой установкой. Им не нужно будет топливо и ездить по дорогам они смогут годами, особенно если это будут беспилотные грузовики, над созданием которых сейчас работают представители автопрома.
И это будет практически чистая энергия, которая не окажет негативного влияния на окружающую среду. Ни радиации, ни вредных соединений термоядерные реакторы не дают. На основе термоядерных реакторов можно будет обеспечивать энергией школы, больницы, государственные учреждения. Дейтерий и тритий, топливо для реакторов такого типа, достать можно будет без проблем. Каменный уголь, газ, нефть — все это уйдет в прошлое. Где-то горючие ископаемые будут использоваться, но на замену всему этому придет термояд. Небольшой ректор позволит восстановить энергоснабжение в городе любой страны, отрезанного от мира из-за катастрофы (землетрясение, наводнение, война и т.п.).
Конечно, осталось дело за малым — понять, когда же компания выпустит свои реакторы, если вообще выпустит. Проблема в том, что Lockheed Martin — не первая и даже не вторая компания, которая пытается создать работающую термоядерную установку. Ранее все подобные попытки заканчивались ничем, хотя многие проекты и обсуждались, причем весьма активно. Может быть, это просто «гипотетический» патент, который предусматривает возможность создания определенной технологии. Подозрение в том, что компания не имеет готовой разработки, вызывает то, что у правительства США есть право закрывать патенты для общественного ознакомления если они несут угрозу национальной безопасности, но «портативный термояд» находится в открытом доступе. Возможных проблем с патентом и самой технологией можно представить много, так что кажется странным, что США ничего не стали предпринимать по поводу закрытия патента, если разработка все же имеется.
С другой стороны, Skunk Works может действительно что-то иметь «за душой», и именно поэтому подразделение пытается понемногу давать о себе знать, чтобы презентация технологии, если она будет, прошла с помпой. Представители компании давали комментарии разного рода СМИ, говоря, что технология постепенно развивается. Может быть, это действительно так, поскольку сама компания весьма авторитетная, слова на ветер представители Lockheed Martin не бросают.
Ну а учитывая то, что Макгуайр в 2014 году говорил о пятилетнем сроке разработки, вероятность того, что нечто новое вскоре будет показано, ненулевая. Хотелось бы надеяться, что компания действительно изобрела нечто, что сможет изменить наше будущее в лучшую сторону. Осталось лишь подождать лишь опровержения или подтверждения слухов и подозрений.
Комментарии (102)
ni-co
30.03.2018 13:18+2Сколько еще лет должно пройти, что бы понять очередной распил денег? Очередной «термояд в стакане воды».
Условия необходимые для того, чтобы осуществить управляемую реакцию синтеза легких ядер можно погуглить в инете. Как поведут себя сверхпроводящие магниты в условиях радиации?
Как будет отвод огромной температуры от этих магнитов, чтобы они работали? И насчет чистоты термоядерной энергетики — бред.BaLaMuTt
30.03.2018 14:51+2И насчет чистоты термоядерной энергетики — бред.
зависит от типа используемой реакции ибо какие-то реакции дают на выходе поток нейтронов, а какие-то наоборот не дают. Те что не дают и есть тот самый чистый термояд. Да и те что дают на выходе нейтроны генерят только активированную конструкцию активной зоны реактора, но эта проблема решается за счёт материалов которые при поглощении нейтронов не генерируют долгоживущие изотопы.
vanxant
30.03.2018 16:12+3Простейшая без нейтронная реакция это 3he + 3he. Но ей нужны температуры в 10 раз выше, чем d+t. Да и самого 3he у нас нет
IgorKolpakov
30.03.2018 20:44Простейшая безнейтронная реакция (из учебника) — это смесь гелия 3 и дейтерия… Получают гелий 3 из того же трития.
Термоядерный реактор Lockheed Martin не зря назвали High beta fusion reactor. Бета-коэффициент определяется как отношение плотности (давления) плазмы к плотности магнитного поля. То есть при той же плотности магнитного поля реактор с бо'льшим бета-коэффициентом дает и плазму более плотную. А это важно — при увеличении плотности в два раза энерговыделение синтеза увеличивается в шесть раз. Зависимость кубическая.
У пробкотронов бета на порядок выше, чем у токомаков (у пробкотронов бета — до 0,6, у токомаков 0,05-0,1 — то есть в при той же напряженности поля плазма в пробкотронах может быть в 6-12 раз плотнее, чем в токомаках).
Поскольку, вспоминаем, что энерговыделение реакции зависит от плотности плазмы кубически, а плотность плазмы при том же поле в пробкотроне может быть на порядок больше, чем в токомаке, то, при том же энерговыделении пробкотрон, действительно, может быть меньше (по объему) в 1000 раз, чем токомак.
Чем черт не шутит, может, у Lockheed Martin через какое-то время и получится это сделать…vanxant
30.03.2018 22:12Простейшая безнейтронная реакция (из учебника) — это смесь гелия 3 и дейтерия
Пффф… И как вы запретите реагировать дейтерию с дейтерием?
Дальше D + D даёт с шансом 50% тритий (вторые 50% — гелий-3). У трития с дейтерием самое большое сечение реакции и самая низкая температура горения, поэтому тритий тут же моментально сгорит, удалить вы его не успеете. В итоге вы получите ~15% энергии от D+D, ~60% от D+T, из которых 80% уносят нейтроны, и только ~25% от собственно сжигания D + 3He.
Valerij56
31.03.2018 08:31А это важно — при увеличении плотности в два раза энерговыделение синтеза увеличивается в шесть раз. Зависимость кубическая.
Прошу прощения — в восемь раз.
Survtur
31.03.2018 08:40+1при увеличении плотности в два раза энерговыделение синтеза увеличивается в шесть раз. Зависимость кубическая.
2^3 = 8, а не 6.IgorKolpakov
31.03.2018 13:13Видимо, у меня в голове сидела фраза из статьи geektimes.ru/post/262778 «Реактор ARC ориентируется на поле в 9,25Т на плазменной оси (и 23Т внутри катушек — близко к современным лабораторным рекордам!) и температуру в 20К. Первая величина почти в 2 раза больше, чем в ИТЭР, а значит мощность энерговыделения кубометра плазмы вырастает в 6 раз.»
Всё это так, если игнорировать наречие «почти». Плохо, оказывается, запоминать цифры буквально. Разумеется, мощность энерговыделения по кубу вырастет в восемь раз! :)
andrey_gavrilov
01.04.2018 09:19о, эти прекрасные MIT'овские парни, увеличившие энергию, которая будет приходить на (в сравнении) и так предельный ITER'овски дивертор в сто раз.
Ну, не говоря о том, что даже с их решениями типа жидкого бланкета для защиты магнитной системы от нейтронов (где, судя про работам 2015-го года (описывающим результаты соответствующих экспериментов), представленных в декабре 2017-го на FPA, тоже вовсе все не сладко, — в сильных магнитных полях расплавы металлов/ солей ведут себя вовсе не так, как думалось, буквально половина потока из трубы может начать течь против направления прокачки; и все эти прекрасные «непрокачиваемые» зоны/ зоны гиперциркуляции («привет коррозия!»), на ровном месте) у них не будет защиты от гаммы в мощностях, просто не совместимых со сколь-нибудь долгой работой ВТСП-магнитов, которые, собственно — сердце, опора и суть их идеи.
В общем, тот еще аттракцион.
Как сказали классики, — «токамак может быть либо огромным, либо бесполезным». И это и по сию пору так и есть. (Осталось упомянуть что и огромный, по большому счету бесполезен в силу именно своей огромности; отсюда и все надежды на открытые ловушки (включая FRC-вариации), от ИЯФ им. Будкера и TAE Technologies (в девичестве, до 10/2017 — Tri Alpha Energy)).IgorKolpakov
01.04.2018 11:48Именно установке из MIT-а принадлежит текущий рекорд плотности плазмы:
econet.ru/articles/139046-termoyadernyy-reaktor-tokamak-alcator-c-mod-ustanavlivaet-mirovoy-rekord
В отличии от Lockheed Martin они в этом не новички.
Недавно была новость, что они начинают работу над своим высокопольным реактором:
geektimes.ru/post/298985
Размер реактора С-Mod, на котором получен нынешний рекорд давления плазмы в сравнении с другими реакторами (в том числе и с ITER) показан в статье:
geektimes.ru/post/281592andrey_gavrilov
01.04.2018 18:22вы так это говорите, будто считаете, что сказали мне нечто новое для меня.
вы так это говорите, что человек несведущий при диагональном чтении может подумать, что вы проблематизировали мои высказывания, а то и опровергли мои проблематизации.
Меж тем это не так, от слова «абсолютно». Ну, с поправкой на то, что я думал, что первая ссылка в предыдущем комменте была на более поздний проект/ начинание MIT'овских парней, — миниатюризация насалфеточного уровня проработки ARC'а до того, подо что можно, при избытке оптимизма, понадеяться собрать деньги — я про их стартап SPARC, https://www.psfc.mit.edu/research/topics/sparc. Впрочем, это мало влияет на суть/ адекватность проблематизации.
P.S. кстати, о «произведении впечатления», вот берем ваше:
«Размер реактора С-Mod, на котором получен нынешний рекорд давления плазмы в сравнении с другими реакторами (в том числе и с ITER) показан в статье»
— и видим, что человек не в теме может в легкую подумать, что это рекорд давления среди всех установок (кстати, даже если это было бы не так, это не было бы важно для того, о чем говорил я в прежнем комментарии, но сейчас о другом, о «произведении впечатления»), а меж тем это всего-навсего «рекорд на этой же установке». Так называемый «личный рекорд».
Типа:
«сегодня Вася пробежал стометровку не за час, а за полчаса! Это рекордный результат Васи! Размер дорожки, на которой получен нынешний рекорд времени пробега [Васи] в сравнении с другими дорожками (в том числе и с марафонской дистанцией) показан в статье <бла-бла-бла.ru>».
— к вопросу о том, что Вася и васин бег не годится для доставки полезной нагрузки на Луну это вообще никакого отношения не имеет. Как и то, что опыт Васи в беге куда выше, чем опыт Пети.IgorKolpakov
02.04.2018 11:31Статья найдена по запросу «рекорд плотности плазмы». По ссылке hightech.fm/2016/10/14/tokamak-nuclear-fusion-world-record
заголовок «Токамак MIT установил мировой рекорд давления плазмы». То есть речь идет не о личном результате, а о результате, как минимум, в классе устройств.
Если Вы считаете, что текущая плотность плазмы (среди устройств с магнитным удержанием), которая в конечном счете определяет размер реактора, указана не верно, прошу просто сообщить эту величину (желательно, с указанием источника).
andrey_gavrilov
31.03.2018 20:39бор-протон (чистые) достаточно анейтронны для того, чтобы говорить об этом без оговорок (1), после результатов TUNL 2015 стало видно, что, похоже, достижим(2), и главное — радикально более реалистичен(3).
И в бор-протон целят два реальных фаворита УТС-гонки, — ИЯФ им. Будкера, и TAE Technologies (в девичестве, до октября 2017-го, известная как Tri Alpha Enregy).vanxant
31.03.2018 20:59Всё так, только у p + 11B с температурой всё совсем печально.
andrey_gavrilov
01.04.2018 08:07во-первых, это очень странный довод в канве ваших предложений о He3+He3, не говоря уже о пересчете сечения p+B11 по экспериментальным данным (TUNL 2015)
Сравним:
Кроме того «печальность» (к вашему «печально») — это так себе характеристика в практическом плане.
Есть более конструктивная, — "достижимость". Вот в ИЯФ им. Будкера, организованный в свое время тем самым Будкером, придумавшим в СССР открытые ловушки в середине 50-х, и в TAE Technologies, до октября 2017-го известные как Tri Alpha Enregy, организованные позже, в 1998 году, Норманом Ростокером,… и в ИЯФ, и в TAE считают, что бор-протон, возможно, достижим.
(В крайнем случае у них есть «запасной план» — безтритиевый D+D (ИЯФ про это прямым текстом говорит, а TAE — подразумевает, конечно, они очень уж нацелены в бор-протон, чтобы говорить о «плане Б»)).
andrey_gavrilov
31.03.2018 19:29И насчет чистоты термоядерной энергетики — бред.
— если говорить не о Локхид etc, а о потенциальных возможностях УТС, где реально на переднем крае вовсе не Локхид (считающий старую схему (см. УФН за 1998 г) своим открытием/ новьем, и с восторгом неофитов скачущим на своем велосипеде о квадратных колесАх по хоженым-перехоженны граблям), а совсем другие люди — ИЯФ им. Будкера, и TAE Technologies (в девичестве — Tri Alpha Enregy (сокращаемая как TAE), переименовавшаяся в октябре 2017-го, когда объявила, что они будут не только УТС заниматься, но ичьей-тобор-нейтрон-захватной терапией банчить), работающие над двумя разными схемами, но у них очень сильная конвергенция подходов идет в последнее время, но не суть.
Так вот, суть — если говорить о том, что возможно, способны сделать ИЯФ и TAE, — то там да, «на счет чистоты термояда» — вовсе не бред (практически).
Они целятся в анейтронную бор-протон (p-B11) реакцию.
ThunderCat
30.03.2018 13:30+1Дейтерий и тритий, топливо для реакторов такого типа, достать можно будет без проблем.
Ого, где то есть годный источник большого количества трития? Или все же придется переработать весь лунный грунт на топливо?AndrewRo
30.03.2018 13:40А откуда в лунном грунте тритий?
baldrs
30.03.2018 13:46Говорили же не про тритий а про гелий-3 в лунном грунте?
ThunderCat
01.04.2018 19:29йес, мой косяк, попутал гелий-3 и тритий, однако тогда вопрос генерации трития вообще тема открытая, ибо в современном виде ядерные реакторы выдают его в качестве побочного продукта, и его количество просто мизерно, не думаю что постройка новых реакторов хороший выход из положения, а других годных источников вроде нет.
andrey_gavrilov
01.04.2018 22:43те, кто фантазируют о D+T — термоядерной энергетике, целятся в получение трития из лития-6, по: Li6(n, ?)H3, — нарабатывать в бланкете ТЯ-реактора же, может, чуть размножая нейтроны на бериллии (ибо иначе нейтронный баланс не сойдется, он тут 1 к 1 без размножения, т.к. лишних нейтронов нет (при реакции одного атома трития выделяется один нейтрон), если не учитывать поглощение элементами конструкции. А IRL потеря нейтронов будет, отсюда и необходимость в размножении на бериллии.
Так что гипотетическая ТЯ-энергетика на D+T технически будет упираться в два невосполнимо и быстро тратящихся ресурса — лития и бериллия.
(Если не считать вариантов, где бериллия тратится меньше/ вообще не тратится, ценой размножения нейтронов в бланкете из делящихся материалов; это путь «радикально больше ОЯТ», и тем куда менее возможный в современно/ потенциальным будущем мире «изрядной радиофобии»).
Но в целом, я бы не волновался о проблемах D+T — энергетики.
Не думаю, что у нее есть хоть сколь-нибудь серьезные шансы на реализацию.
Есть два коллектива с двумя подходами (правда, испытывающими в последнее время сильную конвергенцию), которые способны на бОльшее/ лучшее, и они, уверен, и определят облик будущей ТЯ-энергетики.
Речь о ИЯФ им. Букера, и TAE Technologies (до октября 2017 года известную как Tri Alpha Energy).
Они целятся в анейтронный бор-протон (p+11B), и, как «план Б» имеют безтритиевый D+D в запасе.
В этой связи проблемы D+T синтеза — это из области проблем, не знаю, «гиперзвуковых паровозов», что ли. «Немножко не актуально в виду того, что этому нет места в будущем».
metric_ghost
30.03.2018 14:39+1Тритий производят и он самопроизвольно вырабатывается в ядерных реакторах. Для него сейчас нет особой потребности, поэтому нет и масштабного производства. Будет потребность, создание тритиевых бридеров дело не очень сложной инженерии.
andrey_gavrilov
01.04.2018 08:41только вам придется иметь ~~50 атомных реакторов (реакторов деления) на один, соразмерный по мощности, реактор синтеза, при чем не всяких любых, а отягощенных тритиевой системой, очень _дорого_, из-за мер по обеспечению рад. безопасности тритиевых систем (это же хоть и тяжелый, но все-таки водород (диффузия, диффузия в металлы — делает и металл рад. опасным (не говоря о банальном водородном охрупчивании металлов, ага), и через герметичный сосуд сочиться будет; взрвоопасноть, и окисление до воды — вещества высокой летучести и биодоступности), при том — радиационно опасный водород), не говоря о том, что дорого само по себе, — это расклад для варианта «нарабатывает как CANDU (при том оптимизированный под наработку трития лучше, чем нынешние», а это тяжеловодники etc. Дорого. Огромно (посмотрите фотки). Много ОЯТ.
Внимание, вопрос, — «нахрена?»? Нахрена такая энергетика сдалась?
Поэтому в D+T ищут способы свести нейтронный баланс для систем с наработкой трития из лития. При том, — без бланкетов с делением (ибо ОЯТ, ибо «с чем боролись, на то и напоролись» будет), при том даже с размножением на бериллии не у всех схем с хтим хорошо, — например, в _компактных_ сферических токамаках не получается засунуть литиевый бланкет в центральную колонну (да там и защиту катушек не получается засунуть), что ведет к тому, что нейтронный баланс перестает сходиться, «нуженвнешнийдополнительный тритий»*.
*(А чтобы получить дополнительный тритий — см. выше, надо будет радикально уходить от «чистоты» (и так — относительной) D+T реакторов, добавляя либо делящийся бланкет, либо «до x50 по мощности» атомных реакторов", чем практически никого (из инвесторов/ избирателей) не заинтересуешь, мягко говоря).
Кстати, я тут где-то уже писал, — это та проблема (только с диполями в плазме, вместо «центральной колонны»), которую мальчику McGuire'у придется рано или поздно озвучить (или вообще даже сперва _осознать_, а после — и озвучить), расшиперив, для решения, и так уже «распухшую» с «2 м. диаметра, 4 метров длины» 2013-2014 года до «7 метров диаметра, 18 метров длинны» ловушку до вообще монструозных размеров**.
**(И в какой-то момент понять, что простая геометрия (площадь, объем) с физикой за 5-й класс (масса, плотность), известные как «закон квадрата-куба», не позволяют заниматься этим бесконечно — при линейном увеличении размеров масса растет по кубу, а вот прочность растет радикально медленнее, что значит, что у этой схемы есть размерный предел, выше которого система просто сломается под своим весом (в этом месте внимательно смотрим на опоры диполей, хорошо прорисованные в материалах 2016-го года (может, и 2015-го, про 15-й не помню))).
sergku1213
30.03.2018 22:18Вы в курсе что Тритий это не Гелий-3, а Водород-3. Его получают не из Луны, а из Лития-6 и нейтронов. Так как реакция Дейтерий+ тритий идет с выходом нейтронов, логично предположить, что по крайней мере часть трития можно будет получать там же.
AndrewRo
30.03.2018 13:43-1Lockheed, конечно, контора респектабельная, но, учитывая, что они самолёты разрабатывают по 10-15 лет, как-то не верится.
yarric
31.03.2018 05:06+1А каким, по-вашему, должен быть нормальный срок разработки самолёта?
AndrewRo
31.03.2018 18:16Судя по минусам, меня неправильно поняли. Я не говорил, что 10-15 лет для самолёта — это долго. Я говорил, что термоядерный реактор гораздо сложнее самолёта, а следовательно, должен разрабатываться дольше 10-15 лет.
TargetSan
30.03.2018 13:54+1Вот мне немного отвлечённо интересно. LM, как я понял, не имеет ссейчас даже прототипа. Такими темпами можно и двигатель Алькубьерре запатентовать, благо рендеров в интернете завались.
AndreyMtv
30.03.2018 15:11-1Интересно, сколько будет стоить нефть после показа рабочего прототипа?
ni-co
30.03.2018 16:002014 год. «На прошедшей конференции Solve for X американская корпорация Lockheed Martin в лице Чарльза Чейза (Charles Chase) анонсировал ни много не мало, а то, что им в самое ближайшее время удастся создать компактный термоядерный реактор, мощность которого будет составлять 100 мегаватт. По версии Чейза уже в 2017 году они представят публике прототип реактора, а в 2022 году будет готова первая рабочая термоядерная электростанция.»
Четыре года уже прошло, а кроме шарика, похожего на такой же с гравитониумом из марвеловского Щ.И.Т.а показано не было. :))
roaming_mouse
30.03.2018 16:22А как вы думаете, как скоро удастся перевести весь транспорт с ДВС на электро? На следующий день после запуска термоядерного реактора?
Для аналогии — сколько времени ушло на переход с парусной тяги на паровую?
Ну и как сырьё для хим. промышленности нефть не потеряет своей ценности.
saboteur_kiev
30.03.2018 22:33Для аналогии — сколько времени ушло на переход с парусной тяги на паровую?
В то время промышленная революция еще не наступила.
yarric
31.03.2018 06:25+1Текущая цена на нефть также зависит от ожидаемой в будущем цены: если станет известно, что нефть через пять-десять лет обесцениться, то на рынок начнут выкидывать запасы из хранилищ и понижать цену уже сейчас.
А какую долю спроса на нефть составляет спрос химической промышленности? Подозреваю, что она на порядок меньше, чем доля транспортного сектора.
we1
31.03.2018 08:00+1Даже для транспорта нефти нужно меньше, чем для обогрева. И, как раз, в обогреве нефть заменить намного проще даже без токамаков.
yarric
31.03.2018 10:14+1Из-за дороговизны нефть как источник энергии практически используют только на транспорте, обогрев обычно обеспечивается природным газом.
agat000
31.03.2018 20:07На газ только сейчас активно переводится, до сих пор основная масса котельных на угле или мазуте. И не только в России.
tvr
30.03.2018 16:22Она к тому времени уже опять почти закончится.
И снова будет стоить много денег как сырьё для химиков.
burzooom
30.03.2018 20:00+18000$ за галлон. Ценник с вселенной Fallout, где портативные ядерные реакторы вытеснили нефть
Inine
30.03.2018 16:17+1Помню, году эдак в 2008 нокия получила патент на сенсорный телефон из прозрачного материала, который можно оборачивать вокруг руки. Все необходимые выводы про связь между регистрацией патента и началом серийного производства я для себя сделал.
ZeStas
30.03.2018 16:22+3Интереснее всего то, что Гуайр работает с концепцией токамака. Модифицированной, но все же концепцией.
Это в общем-то неверно. То что показано — это ни разу не токамак, а открытая ловушка. Насколько я понимаю, главное отличие концепции Lockheed Martin от классических открытых ловушек (которыми успешно занимаются, например в Новосибирском ИЯФ) в том, что у них магниты располагаются не снаружи плазмы, а непосредственно в ней.
С точки зрения физики это действительно помогает добиться высокого магнитного давления. Но черт побери, как они собираются находящиеся в плазме сверхпроводники охлаждать и защищать от нейтронного потока? Так что с инженерной точки зрения эта затея выглядит сомнительной.andrey_gavrilov
31.03.2018 19:09+1это не открытая ловушка, а галатея. А точнее, «галатея с охранными проводниками», она же «магнитный баллон», все в той же классификации И.А. Морозова (и Савельева?), см. УФН за 1998 г., там даже ровно «McGuire'овская»
(tm)магнитная система есть (с точностью до двух несущественных катушек, добавленных в McGuire'овской схеме перед пробками), в одной из проходных иллюстраций (она там даже под литерой «г», идет, и на этой литере там аж две, ЕМНИП, магнитные системы, ага).
Про «охлаждать» эти юмористы нарисовали опоры для диполей (что означает, что охлаждение можно _планиовать_ осуществлять, прокачивая охладитель через каналы в них (там тоже будут сюрпризы для таких планировщиков, ага)), видимо, считая, что поле между расположенными в одной плоскости противоположно направленными катушками создаст достаточно хорошую магнитную пробку, и плазма не будет гибнуть на опоре в слишком больших количествах. Ждем-с, когда они обнаружат, что это не так(1), а далее, дойдут до магнитной защиты опор(2), попробуют ее (3), и обнаружат, что и это ничего принципиально не меняет(3), т.е. проделают тот путь, что прошли, к примеру, в МИФИ, на установке МАГНЕТОР (Цвентух сотоварищи, уже в нулевых).
Ну и прочие радости, которые им еще предстоит узнать или осознать, — то, что защита от DT-нейтронов «спрячет» в себе область сильного поля диполей-миксин (миксина в той же терминологии — проводник, погруженный в плазму) [у не монструозно огромного реактора] (из-за того, что поле очень быстро падет при удалении от диполя), и с ними — все надежды на сильные поля (есть работа, которой поливелловцы любят потрясти в защиту поливелла/ McGuire'а (McGuire, думаю, уверен, что он сделал просто хороший поливелл, оторвав у него четыре лишние катушки, и засунув оставшиеся две в ОЛ с полем противоположной направленности), в своем «нам утечки не страшны», — и там как раз про «сильные поля», ага) и «вкусные» топлива — D+D, D+He3.
В общем, ребята производят впечатление очень плохо знающих историю, достижения, и опыт отрасли. Их впереди ждет еще изрядное число «открытий чудных» из тех, про которые понятно уже сейчас*, и еще бог весть сколько неизвестных.
Бесперспективняк.
… например в Новосибирском ИЯФ
— думают ровно то же самое, кстати.
_____________
* — (там и нарушение адиабатического инварианта у такой ловушки; там и проблема «если давление незамагниченной плазмы в ноле поля (а это фишка такой ловушки — плазма для синтеза удерживается там, незамагниченной) будет большим, она „расшиперивает“ сепаратрису, и сливается по ней» (см. ЕМНИП, работы Цвентуха от 2009 и/или 2011 год, из моделирования это видно); там проблемы куда более поздних шагов — для DT надо будет сводить тритиевый баланс, а это бланкет, а это проблема для миксин, диаметр которых нельзя расшиперивать бесконечно, — см. выше про «поле быстро падает на удалении от диполя», и т.д., и т.п…
То, что делают эти ребята — эти их неадекватные громкие заявления (дело и не в «пять лет прошло, а Германа все нет»; банально хотя бы посмотрите, с 2013-го по 2016 год, «за время пути, собачка [d=2 метра, l=4 метра] смогла подрасти» до d=7 метров, и l=18 метров), — дискредитируют направление, подрывая доверие к любым прочим заявлениям в области УТС).smer44
01.04.2018 03:27то есть даже оторвавшись от бесперспективняка, у них нет никакиз ПРАВ это патентовать потому что всё давно испробовано много раз?
andrey_gavrilov
01.04.2018 07:43не разбираюсь в патентном праве etc, могу лишь сказать, что идея была и придумана, и опубликована в научной работе еще в прошлом тысячелетии, и вовсе не Tomas'ом C. McGuire'ом или его локхидмартиновскими сотоварищами из обсуждаемого сета патентов 2014-го года/ дополнений к этим патентам от 2018-го года.
Более того, этот класс ловушек давно изучался, в том числе экспериментально (и даже продолжает изучаться). Опять же «до» и «независимо от» вышеуказанных товарищей. Публикации etc задолго до патентов LM прилагаются.
ArtemBig
30.03.2018 16:22ага, все бы ничего вот тока 11 кг трития (чтобы заправить реактор) стоят = 330000000$ или 1884300000 руб. по курсу на сегодня. Нехилый ценник для города в 50-100 тыс. чел за год. я Живу в таком городе 80 тыс. у нас буджет на год в районе 600$, а тут «бесплатное» эл-во за 1,88 млрд., нет спасибо
konst90
30.03.2018 17:42+1Устройство сможет вырабатывать в течение года около 100 МВт.
Это 876 млн киловатт-часов, простите за размерности и разряды.
1884300000 руб.
1'884'300'000 рублей делим на 876'000'000 киловатт-часов — получаем 2 рубля 15 копеек за киловатт-час. Не бешеные деньги, особенно с учетом того, что тритий при высоких объёмах производства может подешеветь (а может и нет, смотреть надо).
savagebk
31.03.2018 09:39В Смоленске электричество от АЭС стоит 2,35 р за кВт*ч. А в затратах на термояд учли только топливо. Получится то на то.
Valerij56
31.03.2018 10:10Да, но, к сожалению, не везде электричество стоит как в Смоленске. но отчасти вы правы, не везде замена источника энергии на термояд экономически выгодна.
IgorKolpakov
30.03.2018 18:27+1Термоядерный реактор тритий для себя производит сам (по схеме Li6 + n -> H3 +He4).
Lexxnech
31.03.2018 08:20+1Реактор может покрыть только часть своей потребности в тритии. В реакции получается один атом трития на нейтрон, и в то же время одно слияние H2 и H3 дают то же один нейтрон. С учетом того, что разлет нейтронов особо не проконтролируешь, а реактор целиком из Li6 не сделать, большая часть нейтронов пойдет на активацию конструкций реактора, а не на производство трития.
colscy
30.03.2018 19:02Вопрос что запатентовано? Если это непосредственно установка — То есть ли патенты на основные технические решения, применяемые в этой установке? Или втихую запатентовали сам метод, в надежде, что когда появится действующая установка, причем не факт, что созданная этой компанией, можно будет грести денежки?
DASM
30.03.2018 21:47+1Господи, это же Локхид… дальше читал просто по инерции. Деньги освоят и разойдутся
engine9
31.03.2018 08:07+1Такие источники энергии позволят в услових крайнего севера не только вопрос с теплом в домах решить, но и с едой: выращивать в теплицах на LED свете от свежих вкусных овощей до фруктов и бобовых с большим содержанием белка, а еще выращивать на отходах теплиц кроликов или каких-нибудь птиц. А еще сделать эдакий мини-пляж или гигантскую сауну для отдыха горожан. Не жизнь а сказка…
dTex
31.03.2018 08:15ага, а как только цена нефти пойдёт выше 650 юаней, то пойдут новости про нефть из воды, месторождения на Луне, будет получен сигнал от братьев по разуму с чертежом вакуумного реактора, Росси поручкается с Хилари и т.д. и т.п. Show must go on.
smer44
01.04.2018 02:40а может просто первое апреля?
потому что получается все учёные 1970- 2017 идиоты, ИТЕР — тормоза, а в частной шаражке- гении из старк индастриз, запатентовали но рабочего прототипа нет?
и ещё, если эти гении не изменили физические законы, то будет сильное излучение нейтронов и нереально мощное магнитное поле, вырубающее всё что можно в радиусе вокруг.
Lexxnech
Эмм. Это же дейтериево-тритиевый реактор. Какая чистая энергия, там же будет по нейтрону на каждое слияние.
OriSvet
Зато радиоактивных отходов меньше, поэтому и чистая. Равно как и топлива требуется меньше.
vanxant
Радиоактивных отходов там просто вагоны, посчитайте сам реактор
IgorKolpakov
Тех самых отходов, которые нужно надежно хранить (подобно отработанному ядерному топливу) на интервале до ста тысяч лет?
darthmaul
Такой маленький реактор можно хоть в космос выбросить (как теслу на ФХ) после выработки ресурса, не заморачиваясь с разборкой и хранением активированной конструкции. Если б он ещё и работал…
Nick_Shl
Да "чистой энергии, которая не окажет негативного влияния на окружающую среду" попросту быть не может. Даже если не будет никаких выбросов, будет энергия, а эта энергия в итоге перейдет в тепло, что нарушает природный баланс.
CyberAndrew
Гхм… Знаете ли Вы,
1) Сколько энергии падает от Солнца на Землю?
2) А сколько излучается с Земли в космос?
3) Закон сохранения энергии?
4) Сколько сейчас генерируется энергии? Которая тоже переходит в тепло.
Если бы знали, то такое не писали бы.
yurrig
Выработка на Земле 1% энергии, поступающей от Солнца, вызовет (без учета спектральной неравномерности поглощения ИК в атмосфере) перегрев планеты на 0.25%, поскольку охлаждается она исключительно излучением, а его интегральная мощность пропортциональна T^4. Получается где-то 300К*0.0025 = 0.75К на каждый процент солнечной энергии. Вот и примерный предел, по порядку величины, если не хотим серьезных проблем с климатом даже при нулевых выбросах. Обойти его можно только с помощью возобновляемых источников, т.е используя то, что и так прилетает сверху или просачивается из глубин.
Исходя из годовой выработки электроэнергии в мире 24 255 ТВт*ч в 2015, и выбросив ~20% на возобновляемые источники (все из Википедии, Энергетика), получаем среднюю мощность доп. генерации около 2.2 ТВт. Если предположить, что сжигание топлива без выработки электричества — это еще столько же (взято с потолка, данных не быстро найти не удалось, но для грубой оценки сойдет), то полное производство получается 4.4 ТВт = 4.4*10^12 Вт. Опять же из Википедии (Тепловой баланс Земли), поглощение энергии от Солнца атмосферой и поверхностью — где-то 1.2*10^17 Вт. Пока что где-то 2.5 порядка запаса имеется, но утверждать, что предела нет, все же некорректно.
struvv
Да ладно мы сможем генерировать 1%(я представил безумную мощность и возможности такой экономики) входящей энергии Солнца и при этом не сможем сделать отведение тепла?
Это звучит совершенно абсурдно, как будто люди это тупые мыши, которые слепо пользуются нишами, которые сейчас есть, а не преобразуют условия обитания в те, какие нужно.
Уверен, что экономика, даже генерирующая 500% входящей солнечной энергии не будет иметь проблем с перегревом Земли. Это будет просто стоить какой-то процент суммарного бюджета человечества.
Всегда не учитывается сила человечества, которая напрямую зависит от выработки энергии, предел есть только для мышей
igruh
Вот сейчас мышам (построившим Землю-компьютер) было очень обидно.
0x131315
Хах
Уже сейчас при проектировании атомных станций делают тепловые расчеты среды. Ибо даже эти станции сильно перегревают окружающую среду, меняя климат.
Страшно представить, что будет с климатом, если во всех точках планеты внезапно появятся генераторы тепла по 100МВт. Сваримся.
Почитайте про среднюю температуру планеты. Сейчас она быстро растет — это потому, что до нас тепло поступало только от солнца или от геотермальных источников, а мы начали сами генерировать тепло, нагревая атмосферу.
Сейчас эта температура около 15 градусов. Это при том, что наш лимит 40 градусов — выше планета умрет.
Вот и выходит, что именно этот узкий температурный диапазон и ограничивает теплоемкость атмосферы. И она довольно низкая — любые крупные источники тепла меняют климат вокруг себя, атмосфера не успевает отводить тепло даже сейчас.
С термоядом же отводить тепло будет просто некуда — атмосфера размажет его по всей планете, и перегреется.
А чтобы сбрасывать тепло в космос со сколь-либо серьезной эффективностью, температура поверхности должна быть от 200 градусов и выше, вплоть до тысяч градусов. Эффективность теплосьема излучением растет с четвертой степенью температуры.
Проблема тут еще и в том, что при перенасыщении атмосферы теплом, теплосьем излучением не поможет — атмосфера просто закроет всю поверхность облаками, в попытке охладиться.
Проблема в том, что это спасет лишь от солнечного излучения — про то, что что-то в атмосфере будет вырабатывать тепло, природа не подумала. А т.к. теплосьем прекратился, а теплогенерация нет — температура атмосферы просто скачкообразно повысится до сотен градусов, выжигая все живое под облаками.
Это понимали еще в СССР. Отсюда и старые проекты с электростанциями на орбите — там таких проблем нет, вывесил панельку радиатора, нагрел ее до нескольких сотен градусов, и отводи мегаватты спокойно
saboteur_kiev
А вы в курсе, что орбита земли не круглая?
А вы в курсе, что солнце не стоит на месте?
Вы учли это, чтобы гарантировать, что данное повышение температуры исключительно заслуга человечества?
А вы в курсе, что сейсмическая активность Земли неуклонно будет падать, и в конечном итоге остановится, что оказывает весьма немаловажное влияние на температуру?
norlin
На каждый такой 1% сгенерённый термоядом строим солнечную электростанцию, которая будет отбирать 1% входящей солнечной энергии. Вин-вин.
Nick_Shl
Не знаю, но знаю что в скафандрах астронавтов стоит не система подогрева, а система охлаждения(о ужас! там же почти абсолютный нуль!) за счёт испарения воды из специально запасенной ёмкости. Потому что астронавт теряет тепло только за счёт излучения и этого излучения недостаточно для поддержания температуры.
И тепло не излучается в космос мгновенно — чем больше тепла будет генерировать человечество, тем больше будет средняя температура на земле.
agat000
Вы все упрощаете до системы первого порядка, где увеличение Х всегда ведёт к увеличению У.
Климат — система со множеством нелинейных обратных связей, с демпферами, фильтрами, линиями задержки и даже триггерами. И значимых «источников сигнала» в ней несколько.
Просчитать все это пока в принципе невозможно, даже в упрощенной модели. Климатологии даже сейчас не могут сказать что у нас на носу — глобальное потепление или похолодание.
struvv
Климатом можно управлять при наличии достаточного количества энергии, мощности экономики и количества людей в целом, не нужно на него трястись, нужно вырасти и уйти от зависимости от природы.
agat000
Управлять — громко сказано. Скорее просто воздействовать, с непонятным результатом. Но со временем научимся, конечно.
struvv
А разве существует природный баланс? Это из некоторых религий обсасывается тема про баланс, равновесие, но какое это имеет отношение к науке?
По науке существует природа ведёт себя хаотично — хаос это вообще истинное лицо Вселенной, кроме совсем огромных масштабов.
Valerij56
Хаос вполне подчиняется теории вероятности, поэтому — да, существует.
struvv
допустим прямо завтра происходит распад метастабильного вакуума(такое возможно прямо завтра). Как это соотносится с природным балансом?
Valerij56
struvv
Распад может начать происходить в любых точках пространства, может одновременно, может нет, может начаться, а может и не начаться, может прямо в Вашем местонахождении начаться, может нет, может вообще везде одновременно. Никаких гарантий стабильности, о которых Вы пишите — нет.
Hellsy22
И тем не менее, если вам на голову упадет бетонная плита, то с высокой долей вероятности итог можно предсказать. Большие и сложные системы ведут себя довольно предсказуемо, случайности компенсируют друг друга или слишком слабы, чтобы оказать влияние на итоговый результат. Однако, если приложить достаточно сил, то можно и бетонную плиту отклонить.
struvv
Это когнитивное искажение, навязанное ошибками в психике людей, заложенными эволюцией. Людям нравится думать, что всё логично и все следствия зависят только от людей.
Искусственный пример с плитой очень ограничен и содержит очень упрощённую ситуацию, а в реальности может произойти всё что угодно, и вопрос никогда не ограничен искуственно урезанной ситуацией. Например землетрясение рушит весь город вместе с краном и плитой или крановщик подцепит вирус, и его иммунная система с определённой долей вероятности, зависящей от взаимодействия на молекулярном уровне, которое всегда происходит с долей хаоса либо прийти, либо не прийти на работу итд. Версий развития событий — бесконечно, и ограниченное их видение не есть хороший признак.
Иди сегодня самолёт летит идеально ровно, а завтра попадает в ТЯН, предсказать которую в данном месте и данном времени вообще невозможно из-за того, что эта система обладает свойствами, которые нельзя предсказать.
В реальном мире была куча катастроф, и будет куча катастроф, потому что единственная стабильность в том, что предсказуема только непредсказуемость мира, которая заложена в самые фундаментальные законы природы.
Можно сказать что природа псевдостабильна, как психопат, у который большую часть времени отличный человек. Но говорить что природа ВСЕГДА в равновесии — огромная ошибка из-за которой природа опрокинула целые цивилизации.
Valerij56
Вот именно теория вероятности и лежит часто в фундаменте.
Короче, мне надоело, и все молекулы воздуха покинули ту часть комнаты, где находится struvv. Тоже ведь теоретически возможно?
struvv
А как произошла та часть хаоса, которая привела к стабильному участку длиной в 10 секунд полёта плиты? Она почему выкидывается?
Да, но теория вероятности ничего не гарантирует.
Возможно, но это куда менее вероятно произойдёт в период времени жизни привычной материи во Вселенной. На такое не стоит рассчитывать.
Тем не менее на очень маловероятные можно и нужно. Например существование самосознания того же Valerij56 требовало множества очень случайных событий и Valerij56 уже вытянул выигравший лотерейный билет. А кто знает на что повлияет Valerij56 в истории? Не думаю, что это можно предсказать
Valerij56
struvv, неужели вы думаете, что существование вашего самопознания, выдвинувшего бредовую идею, что теория вероятности ничего не гарантирует, обошлось без подобного выигрыша?
saboteur_kiev
Теория вероятности ничего не и гарантирует.
Она говорит о вероятностях тех событий, у которых мы (из-за недостатка знаний), пока не можем контролировать все факторы, и вынуждены на текущий момент пользоваться статистикой.
Valerij56
То есть вы, saboteur_kiev вслед за struvv, считаете, что необходимо срочно рассмотреть возможность того, что все молекулы воздуха покинут ту часть комнаты, в которой он находится?
saboteur_kiev
Я считаю, что можно пользоваться банальной статистикой, которая говорит — что на текущий момент мы не замечали событий, при которых все молекулы воздуха внезапно покидают часть комнаты без заранее предусмотренных НАМИ событий (вентиляторы, сквозняки) и так далее. На текущий момент я не знаю ни одного случая, когда такое событие происходило без участия человека. А значит в данном случае теорией вероятности (что такое внезапно может произойти по непонятным для нас причинам) можно отбросить именно благодаря статистике, и не париться про те случаи, которые может быть могут произойти но пока мы их не видим.
Вот когда увидим — тогда и можно будет волноваться.
saboteur_kiev
Это тоже когнитивное искажение.
Люди науки ЗНАЮТ, что все логично. И также знают, что все следствия зависят не только от людей, поскольку мы не обладаем достаточными знаниями и мощностями для контроля всех факторов.
Но полный контроль над климатом на уровне планеты — это действительно вопрос денег и количества энергии. На текущий момент — совершенно неподъемных для всего человечества, но при наличии неограниченной дешевой энергии — вполне может оказаться по силам.
Hellsy22
Мне кажется, что вы придаете какое-то мистическое значение недостаточной подробности моделей, следующей из ограниченности наших вычислительных мощностей и знаний. Да, мы не можем предсказать движение каждой молекулы, но двигатели внутреннего сгорания работают по всему миру.
Природа «опрокинула целые цивилизации» потому, что энерговооруженность этих цивилизаций была недостаточна для решения проблем, возникающих даже при незначительных отклонениях, но замечу, что все это привело к перестройке цивилизаций в нечто иное, а не к их тотальному уничтожению — мы учимся и становимся сильнее. И с каждым шагом все меньше зависим от случайностей.
x67
Зато статья выразительнее выглядит — ведь это же самое главное!