Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Fuzja jądrowa: co tak naprawdę osiągnięto w National Ignition Facility?

Rekomendowane odpowiedzi

2 godziny temu, thikim napisał:

Im większe upakowanie tym większa wrażliwość na błędy. Wiele nowoczesnych gęsto upakowanych rozwiązań po prostu nie nadaje się do zastosowań profesjonalnych. Nie chciałbyś ich w elektrowni termojądrowej gdzie promieniowanie jest wyższe.

Przecież oni już doszli do ściany dawno temu. Nie zejdą niżej. Schodzenie niżej powoduje bardzo dużo problemów między innymi tych, o których wspomniałeś. Natomiast zmiany w architekturach, które mają - to tak zwane pudrowanie syfa. 
Wiedzieli, że są w czarnej d., z tego powodu Intel wykupił Altera za kosmiczną kwotę 16 MLD USD

https://www.forbes.pl/wiadomosci/intel-przejal-firme-altera-fuzja-warta-ponad-16-mld-dolarow/r0b49mz

Jedyna szansa to zmiana koncepcji i przejście na SoC z FPGA: 

https://www.intel.pl/content/www/pl/pl/products/details/fpga.html

Co już ma miejsce. 

W ogólności skoki technologiczne tak, skalowanie nie ;) - wygląda, że to prawda uniwersalna. 

 

Edytowane przez l_smolinski
  • Pozytyw (+1) 1

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
16 godzin temu, l_smolinski napisał:

Przecież oni już doszli do ściany dawno temu. Nie zejdą niżej.

Dawno to nie. Jest postęp. Ale tak czy inaczej jakakolwiek struktura wymaga kilku,kilkudziesięciu, kilkuset atomów. I tego nie da się ominąć bajaniami o kwantowych wróżkach.
Nie na darmo Feynman rzucił że jedynym zdaniem wartym do przekazania ludzkości gdyby cała nauka upadła - jest to o atomach. To atomy są budulcem naszej rzeczywistości, mimo struktury wewnętrznej. Cały nasz postęp opiera się o doskonalenie manipulacją atomów i cząsteczek. Zarówno w kierunku mikro jak i makro.
Pracują nad litografią 2 nm, atom krzemu ma 0,2nm. Więc już powoli osiągamy granice. Może jeszcze 1 nm się uda? Przy czym nie wiadomo na ile te techniki litograficzne odnajdą się w przemyśle a nie w badaniach i czy w ogóle mają ekonomiczne uzasadnienie.


Dr Jakubowski wyjaśnia historyczny przełom w fuzji jądrowej: "Spełnienie marzeń kilku generacji fizyków" (komputerswiat.pl)

Cytat

Dr Marcin Jakubowski: Nawet kilku czajników wody, bo z zapłonu niewielkiej "pigułki" (o średnicy ok. 2 mm) zawierającej deuter i tryt uzyskano ponad 3,15 MJ energii. To o 50% więcej niż energia laserów, które dokonały zapłonu, których energia łączna wynosiła 2,05 MJ. Gdy podzielimy obie liczby przez siebie, uzyskamy sprawność reakcji (Q) równą 1,5.

Patrzcie jak bez mrugnięcia okiem "ekspert" kłamie mówiąc o energii lasera równej 2,05 MJ zamiast 322 MJ. 
I jak tu traktować na poważnie naszych naukowców? :) Sprzedawcy marzeń niczym w tych reklamach gdzie obiecują zarobki po 1000 $ dziennie.
Doskonale pasują do tego finansowego przykładu jaki podałem.

Taka ciekawostka z tego tematu:
image.thumb.png.ef7c83f7833a8b53c6bc6e7ffc70ca69.png

Edytowane przez thikim
  • Haha 1
  • Pozytyw (+1) 1

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
W dniu 17.12.2022 o 12:43, thikim napisał:

Tym samym jest to drugi najdroższy na świecie program badawczy, droższy jest jedynie program Międzynarodowej Stacji Kosmicznej."

Nie nazywajmy Międzynarodowej Stacji Kosmicznej projektem badawczym, to projekt do dymania podatników przez przemysł aerokosmiczny.
No chyba że to badania socjologiczne "jak bardzo obywatele dają się dymać pod pretekstem badań naukowych".
W obu przypadkach się nie opłaca.

W dniu 18.12.2022 o 09:24, thikim napisał:

To ja podpowiem, skok z MHz na GHz dokonał się błyskawicznie.

Nie tak bardzo. Natomiast przez bardzo długi czas działało skalowanie Dennarda które odpowiadało za wykładniczy wzrost wydajności i częstotliwości pracy (do momentu gdy cykl zegarowy był zdominowany przez czasy przełączenia tranzystorów a nie propagacji)  dzięki samemu skalowaniu procesów.
W międzyczasie doszło przetwarzanie potokowe i out of order (które umożliwiło dalsze wydłużenie potoków), które dodatkowo skróciły cykle zegarowe a do

 

W dniu 19.12.2022 o 13:33, thikim napisał:

Zrobienie większego lasera - to już jest kwestia gdzie skalowanie będzie rodziło dodatkowe problemy.

Generalnie jest odwrotnie, tzn. to skalowanie mikroelektroniki jest w tą trudną stronę w której napotykamy ziarnistość materii. W drugą stronę jest łatwiej,  jesteśmy praktycznie na początku drogi. Do tego bardzo dużo schematów elektroni termojądrowych skaluje się z rozmiarem na plus, tzn. wielkie mają lepszy bilans energetyczny.
Nie zmienia to faktu że akurat ten typ fuzji jest najmniej obiecujący ze wszystkich.

 

 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Powiedziałbym raczej że ISS daje ludzkości dużo do myślenia w kwestii tego na co faktycznie możemy sobie pozwolić.
Chociaż z drugiej strony to nie przeszkadza Muskowi sprzedawać wizji kolonizacji Marsa. 
Dalej gdyby nie ISS to ludzkość by pewnie zapomniała o kosmosie na dziesięciolecia. A tak nie da się zapomnieć bo w końcu tam są ludzie i trzeba tam latać co pewien czas co jest pretekstem do rozwoju kosmonautyki.

Edytowane przez thikim

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Hmm. Nie zdziwiło by mnie to.
Kiedyś osobnik na "A" odgrażał się że ma tu tyle kont że nigdy nikt nie dojdzie do tego.
Ale potem jak pisał z różnych konto to wychodziło to jak w Allo Allo z LeClerkiem - 1000 twarzy a każda taka sama.
To tylko dowodzi że nawet inteligencja + wiedza nie robi mądrości. Mądrość to coś więcej niż intelekt. 

Edytowane przez thikim

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Temat jest w sumie trochę powtarzalny.
Przynajmniej w tym ostatnim artykule wspomniano że są bardziej obiecujące technologie niż ta laserowa.
Bo w tej laserowej - tydzień przygotowywali się do oddanie tego jednego strzału...
Tam trzeba bardzo precyzyjnie wszystko poustawiać. To jest technologia typowo laboratoryjna.
W sumie można to podsumować tak: nie ma żadnego przemysłowego przełomu. Ta metoda nadaje się tylko do laboratoriów i tu nawet skalowanie nie pomoże bo nie ma co skalować. 
 

Cytat

Fizycy albo muszą bardzo zwiększyć wydajność laserów, albo znaleźć inną metodę kompresji paliwa termojądrowego. Kolejny problem to powtarzalność takiej reakcji. Ostatni eksperyment poprzedził tydzień przygotowań. Paliwo termojądrowe umieszczone w specjalnej kapsule trzeba oświetlić z ogromną precyzją; w prawdziwej elektrowni musiałoby to się dziać kilkanaście razy na sekundę. Nie ma obecnie absolutnie żadnego rozwiązania technicznego, które by to umożliwiło. Tu muszę przyznać, że ITER i eksperymenty oparte na magnetycznym utrzymaniu plazmy, czyli środowiska, gdzie zachodzi synteza termojądrowa, są w lepszej sytuacji. Plazma, gdy ulegnie zapłonowi, będzie sama się podgrzewała i trzeba będzie dostarczać tylko niewielkie ilości paliwa do komory, która ma kilkaset metrów sześciennych objętości. To o wiele łatwiejsze zadanie.

Nie ma obecnie żadnego rozwiązania które by umożliwiło ustrzelenie tego niedźwiedzia. Ale jakże wielu podzieliło na nim już skórę :D
Podsumujmy dla słabszych:
Jak zwiększymy częstotliwość strzału milion razy
Jak zwiększymy sprawność każdego strzału 1000-2000 razy

to może coś z tego będzie :)
Etam, mamy takich specjalistów że taki postęp to zrobią w parę lat przez przypadek :D 
Ale mam lepszy pomysł: zwiększmy tylko częstotliwość strzału żeby zamiast 322MJ - zużywać 322 TJ :) Odzyskamy z tego przecież 3 TJ :) i to nas uratuje :D klimat na pewno. Jak gentlemani nie rozmawiajmy o kosztach w postaci 322 TJ - to się jakoś schowa w kosztach uzyskania przychodu.

Edytowane przez thikim

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy i inżynierowie z University of Bristol oraz brytyjskiej Agencji Energii Atomowej (UKAEA) stworzyli pierwszą diamentową baterię z radioaktywnym węglem C-14. Urządzenia tego typu mogą działać przez tysiące lat, stając się niezwykle wytrzymałym źródłem zasilania, które może przydać się w wielu zastosowaniach. Bateria wykorzystuje radioaktywny C-14 do długotrwałego wytwarzania niewielkich ilości energii.
      Tego typu źródła zasilania mogłyby trafić do biokompatybilnych urządzeń medycznych jak np. implanty słuchu czy rozruszniki serca, a olbrzymią zaletą ich stosowania byłoby wyeliminowanie konieczności wymiany baterii co jakiś czas. Sprawdziłyby się też w przestrzeni kosmicznej czy ekstremalnych środowiskach na Ziemi, gdzie wymiana baterii w urządzeniu byłaby trudna, niepraktyczne czy niemożliwa.
      Opracowana przez nas technologia mikrozasilania może znaleźć miejsce w wielu różnych zastosowaniach, od technologii kosmicznych, poprzez bezpieczeństwo po medycynę, mówi profesor Tom Scott. Uczony przypomniał, że prace nad nowatorskim rozwiązaniem trwały przez pięć lat.
      Diamentowa bateria generuje dostarcza energię przechwytując elektrony pochodzące z rozpadu radioaktywnego węgla-14. Jako że czas półrozpadu C-14 wynosi 5730 lat, urządzenie takie może działać bardzo długo.
      Diamentowe baterie to bezpieczny i zrównoważony sposób na długotrwałe dostarczanie mocy rzędu mikrowatów. To nowa technologia, która pozwala na zamknięcie w sztucznych diamentach niewielkich ilości węgla-14, mówi Sarah Clark, dyrektor wydziału Cyklu Paliwowego Trytu w UKAEA.


      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Zespół z Lawrence Livermore National Laboratory po raz drugi uzyskał w wyniku fuzji jądrowej (reakcji termojądrowej) więcej energii niż zostało wprowadzone do kapsułki paliwowej. Pierwszy raz o takim wydarzeniu usłyszeliśmy w grudniu ubiegłego roku. Teraz energii uzyskano więcej niż wówczas. Szczegóły poznamy podczas zbliżających się konferencji naukowych oraz z opublikowanych artykułów w recenzowanych magazynach. Musimy jednak pamiętać, że mamy tutaj do czynienia z przełomem naukowym, jednak do wykorzystania energii z fuzji jądrowej droga jeszcze daleka.
      Obecnie potrafimy uzyskiwać energię w elektrowniach atomowych z rozpadu cięższych atomów na lżejsze. Elektrownie atomowe to ekologiczne i stabilne źródło energii, jednak wytwarzają wysoce radioaktywne odpady, które pozostają radioaktywne przez setki i tysiące lat, ponadto opierają się na ograniczonych zasobach paliwa. Wedle różnych szacunków paliwa do nich wystarczy na od 90 do ponad 130 lat.
      Fuzja jądrowa pozbawiona jest tych wad. Polega ona na łączeniu dwóch izotopów wodoru – zwykle deuteru i trytu – w cięższy hel. Powstają przy tym co prawda odpady promieniotwórcze, ale ich promieniotwórczość jest stosunkowo niska i przestają one sprawiać problem w ciągu kilkudziesięciu lat. Ponadto dysponujemy praktycznie nieograniczonymi zasobami wodoru. Dlatego też od dziesiątków lat naukowcy pracują nad opanowaniem fuzji jądrowej i uzyskaniu z niej zysku energetycznego netto. Dotychczas się to nie udało.
      W grudniu ubiegłego roku naukowcy z National Ignition Facility poinfomrowali o uzyskaniu z fuzji jądrowej większej ilości energii niż została wprowadzona do kapsułki z paliwem w celu rozpoczęcia reakcji. Było to ważne wydarzenie z naukowego punktu widzenia. Jednak nie z praktycznego. Ilość energii potrzebna do przeprowadzenia eksperymentu była bowiem co najmniej 100-krotnie większa, niż ilość energii uzyskanej. Teraz ten sam zespół uzyskał więcej energii niż w grudniu.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Fuzja jądrowa może stać się niewyczerpanym źródłem taniej bezpiecznej i ekologicznej energii. Od jej zastosowania dzielą nas dziesięciolecia, ale naukowcy powoli dokonują małych kroków w stronę jej realizacji. W ubiegłym roku w National Ignition Facility uzyskano więcej energii niż wprowadzono do kapsułki z paliwem. Teraz naukowcy poinformowali o udanym teście dynamicznego formowania kapsułek paliwowych wykorzystywanych przy inercyjnym uwięzieniu plazmy. Nowe kapsułki są tańsze i łatwiejsze w produkcji.
      Stosowane w National Ignition Facility (NIF) inercyjne uwięzienie plazmy polega na oświetleniu potężnymi laserami niewielkiej kapsułki zawierającej izotopy wodoru – deuter i tryt. W wyniku oddziaływania laserów kapsułka jest ściskana olbrzymim ciśnieniem i podgrzewana do wysokich temperatur. W końcu jej osłonka zapada się, dochodzi do zapłonu paliwa i zapoczątkowania fuzji jądrowej. Hipotetyczna elektrownia fuzyjna, działająca w ten sposób, zużywałaby około miliona kapsułek z paliwem dziennie. A obecne metody ich formowania, podczas których stosuje się zamrażanie oraz warstwę kriogeniczną, są bardzo kosztowne i skomplikowane.
      Przed dwoma laty Valeri Goncharov z Laboratory for Laser Energetics na University of Rochester opisał nową metodą formowania kapsułek z paliwem. Teraz, wraz z Igorem Igumenshchevem i innymi naukowcami, przeprowadził eksperyment, podczas którego dowiódł, że opisana metoda rzeczywiście działa.
      W procesie dynamicznego formowania kapsułki krople deuteru i trytu są wstrzykiwane w piankową osłonkę. Gdy taka kapsułka zostanie poddana działaniu laserów, najpierw tworzy się sferyczna osłonka, która następnie ulega implozji, zapada się i dochodzi do zapłonu. Taka metoda produkcji jest łatwiejsza i tańsza niż dotychczas stosowana. Szczegóły eksperymentu zostały opisane na łamach Physical Review Letters.
      Wykorzystanie nowych kapsułek do zainicjowania fuzji będzie wymagało prac nad laserami o dłuższym i silniejszym impulsie, jednak przeprowadzony eksperyment wskazuje, że może być to właściwe rozwiązanie na drodze ku praktycznym elektrowniom fuzyjnym.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Inżynierowie z University of Massachusetts Amherst wykazali, że z niemal każdego materiału można stworzyć urządzenie pobierające energię elektryczną z pary wodnej zawartej w powietrzu. Wystarczy utworzyć w tym materiale nanopory o średnicy mniejszej niż 100 nanometrów. To niezwykle ekscytujące. Otworzyliśmy drogę do wytwarzania czystej energii z powietrza, cieszy się główny autor artykułu opisującego badania, świeżo upieczony inżynier Xiaomeng Liu.
      Powietrze zawiera olbrzymie ilości energii elektrycznej. Weźmy na przykład chmurę, która jest niczym innym jak masą kropelek wody. Każda z tych kropelek zawiera ładunek elektryczny i w odpowiednich warunkach dochodzi do wyładowania. Nie potrafimy jednak pozyskiwać energii z tych wyładowań. Natomiast my stworzyliśmy niewielką chmurę, która wytwarza energię w sposób przewidywalny, możemy więc ją zbierać, dodaje profesor Jun Yao.
      U podstaw najnowszego odkrycia znajduje się praca Yao i Dereka Levleya, którzy w 2020 roku wykazali, że możliwe jest nieprzerwane pozyskiwanie energii elektrycznej z powietrza za pomocą specjalnego materiału złożonego z nanokabli zbudowanych z białek bakterii Geobacter sulfureducens. Po tym, jak dokonaliśmy tego odkrycia zauważyliśmy, że tak naprawdę zdolność pozyskiwania energii z powietrza jest wbudowana w każdy materiał, który posiada pewne właściwości, mówi Yao. Wystarczy, by materiał ten zawierał pory o średnicy mniejszej niż 100 nanometrów, czyli ok. 1000-krotnie mniejszej niż średnica ludzkiego włosa.
      Dzieje się tak dzięki parametrowi znanemu jako średnia droga swobodna. Jest to średnia odległość, jaką przebywa cząsteczka przed zderzeniem z inną cząsteczką. W tym wypadku mowa o cząsteczce wody w powietrzu. Średnia droga swobodna wynosi dla niej około 100 nanometrów. Yao i jego zespół zdali sobie sprawę, że mogą wykorzystać ten fakt do pozyskiwania energii elektrycznej. Jeśli ich urządzenie będzie składało się z bardzo cienkiej warstwy dowolnego materiału pełnego porów o średnicy mniejszej niż 100 nanometrów, wówczas molekuły wody będą wędrowały z górnej do dolnej części takiego urządzenia. Po drodze będą uderzały w krawędzie porów. Górna część urządzenia będzie bombardowana większą liczbą cząstek wody, niż dolna. Pojawi się w ten sposób nierównowaga ładunków jak w chmurze, której górna część jest bardziej naładowana niż dolna. W ten sposób powstanie bateria, która będzie działała dopóty, dopóki w powietrzu jest wilgoć.
      To bardzo prosty pomysł, ale nikt wcześniej na niego nie wpadł. Otwiera to wiele nowych możliwości, mówi Yao. Jako, że tego typu urządzenie można zbudować praktycznie z każdego materiału, można je umieścić w różnych środowiskach. Możemy wybrazić sobie takie baterie z jednego materiału działające w środowisku wilgotnym, a z innego – w suchym. A że wilgoć w powietrzu jest zawsze, to urządzenie będzie działało przez całą dobę, niezależnie od pory dnia i roku.
      Poza tym, jako że powietrze rozprzestrzenia się w trzech wymiarach, a my potrzebujemy bardzo cienkiego urządzenia, cały system bardzo łatwo można skalować, zwiększając jego wydajność i pozyskując nawet kilowaty mocy.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...