Автор выкладок экономической невыгодности термоядерной энергетики Кочетов Алексей верит, что основной источник энергии звёзд это термоядерные реакции, в действительности, например, дающие взрывы сверхновых звёзд, но выкладки автора вполне адекватно отражают бессмысленные расходы на как бы науку.
Современный реактор третьего поколения, например “ВВЭР-1200” или “ВВЭР-ТОИ”, активная зона которого примерно 72 кв м, выделяет 3212 (3300) МВт тепловой энергии, что в пересчёте даёт 44,61 МВт на 1м3. То есть ядерная энергетика позволяет создавать компактные и мощные источники энергии.
Одной из причин, почему человечество до сих пор не освоило управляемый термоядерный синтез, является ограничение размера вакуумной камеры, в которой будут идти самоподдерживающиеся термоядерные реакции.
Новое поколение ТОКАМАКов (JET, JT-60, Т-15, TFTR), разрабатываемое в начале 1980-тых, по всем тогда известным законам физики должны были достигнуть термоядерного зажигания, но так и не показали даже близко запроектированных параметров.
Мечты, так и оставшиеся фантастикой. Выдержка из журнала “Техника – молодёжи” издание 1989-07, стр 31.
Выдержка из журнала “Техника – молодёжи” издание 1989-07, стр 32.
Проект ИТЭР делается довольно внушительным по своим габаритам.
Учёные верят, что термоядерная энергетика будет эффективна только в больших масштабах.
Международный экспериментальный термоядерный реактор, сооружаемый силами 35 государств, рекордсмен по многим параметрам. Самый сложный инженерно-технических объект за всю историю человечества, самый дорогой научный объект, и самый энергетически бесполезный проект, так как в нём не стали закладывать возможность генерации энергии. Вся энергия, производимая реактором, будет рассеиваться. 23000 тонн при выходной мощности – 500 МВт, против веса корпуса современного ядерного реактора массой в 330 тонн, и выходной мощности 3300 МВт…
Вакуумная камера международного экспериментального термоядерного реактора«ИТЭР» имеет объём 1400 м3. Электромагнитные поля должны сжать плазму до объёма 840 м3 и разогреть до температуры 150 миллионов градусов Цельсия.
При объявленной мощности в 500 Мегаватт тепловой энергии и объёма активной зоны следует, что энерговыделение на единицу объёма будет составлять около 595 Ватт.
Это в 1335 раз меньше, чем генерируется в активной зоне современного ядерного реактора.
Министерство энергетики США оценивает проект строительства ИТЭР в 65 миллиардов долларов…
Однако нам известно, что выход термоядерной энергии тем эффективнее, чем в большем объёме идёт реакция синтеза.
Тот же ядерный реактор – хоть и генерирует в 2,5 миллиона раз больше энергии на 1м3, чем это делает солнечное ядро, но выход энергии на площадь поверхности в 1м2 у ядерного реактора равен 38,38 МВт, что в 26,7 раза меньше, чем вырабатывает солнечное ядро.
Дело в том, что до определённого момента меньший объём будет давать меньший выход энергии на площадь, и современные ядерные реакторы подходят вплотную к своему максимуму энергетической эффективности.
Параметры энерговыделения на площадь поверхности сферы (активной зоны ядерных реакций) в зависимости от её объёма. У солнечного ядра показатель выхода энергии на его площадь около 1025 МВт.
- Из таблицы: всё, что выше условного диаметра сферы в 6 метров, уже даёт прирост в выделяемой энергии на площадь сферы.
Диаграмма зависимости диаметра сферы активной зоны ядерного реактора и количества вырабатываемой энергии на площадь поверхности активной зоны.
Тепловая мощность такого гипотетического ядерного реактора будет составлять 61,38 Тераватта.
В итоге ядерный реактор будет иметь аналогичный выход энергии на единицу площади поверхности, но при этом он будет в 15761263 триллиона раз более компактным.
Вопрос заключается в самой физической реализации подобного проекта, так как сам принцип управления ядерной реакцией деления предполагает физическое регулирование и контроль реакции внутри активной зоны. Контролировать ядерную реакцию деления при больших размерах активной зоны значительно сложнее, чем в малом объёме. Причём сложность управления контролируемой реакции деления ядра возрастает пропорционально с мощностью и размерами активной зоны ядерного реактора.
В термоядерном реакторе подобных проблем нет. Там действует обратный принцип – чем больше активная зона реакта, тем проще контролировать и управлять термоядерными процессами.
Более того, мы доподлинно знаем, что размеры активной зоны термоядерного реактора могут быть циклопического масштаба. Собственно, существование звёзд – то самое доказательство.
Регулирование условий термоядерной реакции осуществляется не внутри активной зоны, а фактически снаружи. После начала самоподдерживающейся реакции синтеза более не требуется прибегать к инжектированию нейтральных частиц в плазму. Контроль реакции осуществляется путём удержания термоядерной плазмы в электромагнитном поле, когда электромагниты находятся за пределами активной зоны термоядерных реакций.
Сопоставимое с солнечным ядром энерговыделение на единицу площади поверхности у управляемого термоядерного реактора типа ИТЭР будет достижимо при диаметре активной зоны 10200 метров, и при общей энергии синтеза в 330,61 Тераватт.
Диаграмма зависимости радиуса сферы активной зоны типа ИТЭР и количества вырабатываемой энергии.
Таким образом, коммерческая и промышленная термоядерная энергетика теоретически могут быть эффективны только в огромных масштабах самого термоядерного реактора.
А теперь давайте представим, что проект ИТЭР достиг всех своих целей и человечество наконец-то получило не только саму возможность изучать термоядерную плазму, но и смогло успешно управлять ею, что открыло дорогу к коммерческой термоядерной энергетике.
Так вот, объём активной зоны термоядерного реактора, который сможет давать аналогичный энерговыход на единицу площади поверхности активной зоны современного ядерного реактора, будет в примерно в 285 тысяч раз больше!
Диаметр активной зоны термоядерного реактора будет 340 метров, объём – 20579526 кубометров, а общая мощность реактора составит не менее 12,2 ГВт.
При такой активной зоне термоядерная электростанция со всей сопутствующей ей инфраструктуре будет размером с небольшой город…
То есть для достижения необходимого энерговыхода на площадь активной зоны существующих и эксплуатирующихся сегодня ядерных реакторов потребуется создать термоядерный реактор с диаметром активной зоны 340 метров, при этом термоядерный реактор будет мощнее всего в 3,7 раза, чем миниатюрный ядерный энергоблок.
Подведём итог.
Появление термоядерной энергетики не заменит современные АЭС, особенно в малых масштабах. Ядро урана или другого делящегося изотопа – это уже плотносконцентрированый сгусток энергии, рождённый при слиянии нейтронных звёзд с последующим их взрывом, энергия которого затмевает в тот момент энергию большинства звёзд в галактике.
В ядре урана заключено столько энергии, что не требуется каких-либо экзотических условий для ядерной реакции деления, которые бы не встречались на земле, как это требуется для ядерной реакции синтеза.
- Энерговыход за один акт деления ядра урана-235 равен 211,3 МэВ.
- Энерговыход за один акт слияния изотопов водорода ( дейтерия и трития) равен 17,6 МэВ.
Хотя в расчёте на массу вещества термоядерная реакция даёт в 4 раза больше энергии, чем реакция деления ядра.
Симуляция создаётся её создателем. Впрочем, я с Гришаевым чуть, чуть знаком. Он когда критикует бред всяких официально признанных “гигантов мысли” часто излагает умные мысли, но, по принципу “отвергая – предлагай…”, предлагает только бред.
Насколько смог понять Гришаева – не симуляция, но создан.
Гришаев вообще считает, что мир компьютерная симуляция.
Ну были же тут статьи, что со звёздами всё не ясно. А уж про ядро звезды можно говорить только предположительно. Странное высказывание, что весьма не стабильный объект легче контролировать, если он большой. Странное высказывание об отсутствии необходимости добавлять топливо в плазму. Про удаление продуктов синтеза вообще говорить не принято.
Гришаев считает, что реакция синтеза вообще невозможна, поскольку не предусмотрена законами мироздания. Может он и прав, поскольку полувековая суета пока с нулевым выходом. А Острецов напоминает, что при нынешней интенсивности расходования, разведанных запасов урана хватит лет на тридцать.