Обзор термоядерных стартапов мира, часть II
17.01.2018 495 0 0 tnenergy

Обзор термоядерных стартапов мира, часть II

---
0
В закладки
Первая часть здесь.

11. Организация: Lawrenceville Plasma Physics Fusion. Технический уровень: 2.8 Год старта проекта: 1998

Обзор термоядерных стартапов мира, часть II концепции, Технический, уровень, позиция, Ключевые, термоядерных, Проект, мишени, Fusion, которые, можно, мишень, зрения, плазмы, полем, очень, точки, концепций, импульсных, может


Ключевые люди: Eric Lerner, Dr. Syed Hassan, Dr. Robert Terry Сайт: https://lppfusion.com/

Описание концепции: Плазменный фокус - одна из первых идей термоядерного реактора. В торцевом коаксиальном электрическом разряде неустойчивости вызывают сильно сжатие плазменного шнура, приводящее к достижению термоядерных условий.

Экспертная позиция: Плазменный фокус давно используется как технология получения термоядерных нейтронов, в т.ч. подобные устройства используются в качестве импульсных источников нейтронов в ядерных бомбах. Технический уровень “плазменного фокуса”, достигнутый в военных научных центрах США и России неизмеримо выше, чем показывает LPPX. В частности, полный ток военных установок на порядок выше. Отсюда можно сделать вывод, что никаких перспектив по созданию термоядерного реактора у стартапа нет, иначе бы этот подход был бы использован специалистами по УТС на госзарплате.



12. Организация: First Light Fusion. Технический уровень: 1.1. Год старта проекта: 2015

Обзор термоядерных стартапов мира, часть II концепции, Технический, уровень, позиция, Ключевые, термоядерных, Проект, мишени, Fusion, которые, можно, мишень, зрения, плазмы, полем, очень, точки, концепций, импульсных, может


Ключевые люди: Paul Hoolligan. Сайт: http://firstlightfusion.com/

Описание концепции: Коллапс сферической мишени с термоядерным топливом проходящей скоростной ударной волной в жидкости. (презентация)

Экспертная позиция: На данный момент это практически ничем не подтвержденная голая концепция, тем не менее получившая какие-то деньги на экспериментальную проверку.



===

На этом классические стартапы, развивающие свои идеи на деньги частных инвесторов и гранты заканчиваются, но есть еще несколько проектов, которые в любом момент могут стать стартапом, и стоит о них упомянуть:


Проект: CT Fusion (Dynomak). Технический уровень: 2.0.

Обзор термоядерных стартапов мира, часть II концепции, Технический, уровень, позиция, Ключевые, термоядерных, Проект, мишени, Fusion, которые, можно, мишень, зрения, плазмы, полем, очень, точки, концепций, импульсных, может


Ключевые люди: Dr. Tom Jarboe, Dr. Aaron Hossack, Mr. Derek Sutherland Сайт: http://www.ctfusion.net/

Описание концепции: Магнитная ловушка, где плазма удерживает себя сложно закрученным вмороженным магнитным полем. По мнению создателей эту концепцию можно довести до термоядерных параметров. (моя статья по проекту)

Экспертная позиция: Университетский проект, который пытался стать токамаком, и рисовал быстрый прогресс до электростанции. Преимуществом концепции является отсутсвие большой и тяжелой магнитной системы, минусом, по видимому, неясные перспективы масштабирования.


Проект:Hyper-V + The PLX . Технический уровень: 2.0. Ключевые люди: Dr. Scott Hsu, Dr. Doug Witherspoon,

Обзор термоядерных стартапов мира, часть II концепции, Технический, уровень, позиция, Ключевые, термоядерных, Проект, мишени, Fusion, которые, можно, мишень, зрения, плазмы, полем, очень, точки, концепций, импульсных, может


Сайт: http://www.hyperv.com

Описание концепции: Еще один вариант сжатия замагниченной мишени лейнером, в данном случае плазменным из тяжелых благородных газов. В чем-то схож с General Fusion. Сферическая плазменная DT мишень должна сжиматься прилетающими со всех направлений плазменными пучками, которые генерируются плазменными пушками.

Экспертная позиция: Умеренно интересная концепция, которая уже примерно 10 лет находит деньги на эксперименты в ядерных лабораториях США. Из всех импульсных концепций имеет преимущество полностью газовой мишени и драйверов, что позволяет не заботится изготовления новой мишени и уборки обломков старой 10 раз в секунду. С другой стороны с точки зрения параметров сжатия данный эксперимент уже 5-7 лет не показывает особого прогресса, зато показывает прогресс по усложнению планируемого реактора - дорожка, которая чаще всего ведет на кладбище термоядерных концепций.


Проект: MIT ARC. Технический уровень: 2.5.

Обзор термоядерных стартапов мира, часть II концепции, Технический, уровень, позиция, Ключевые, термоядерных, Проект, мишени, Fusion, которые, можно, мишень, зрения, плазмы, полем, очень, точки, концепций, импульсных, может


Ключевые люди: B.N.Sorbom, J.Ball, T.R.Palmer, F.J.Mangiarotti, Сайт: https://arxiv.org/pdf/1409.3540

Описание концепции: Еще один вариант токамака - с сильным полем. Увеличив поле в 2 раза (что инженерно очень сложно) можно получить прирост мощности в том же объеме плазмы в 16 раз. Концептуально здесь обостряются проблемы с первой стенкой и дивертором, однако выигрыш заметен на глаз. К сожалению, в мире работало мало токамаков с сильным полем, и это направление еще требует своих промежуточных установок. (моя статья по проекту)

Экспертная позиция: ARC от плазменной лаборатории известного университета MIT представляет собой сплав ярких идей - высокопольный токамак с разборными высокотемпературными сверхпроводящими магнитами, жидкосолевым бланкетом, сокращением систем поддержания тока и т.п. К сожалению, все это великолепие позволяет нарисовать очень классную машину, легко кладующую ИТЭР на лопатки, но в реальности может потребовать десятилетий НИОКР и нахождения проблем, которые заведут токамаки с сильным полем в тупик ровно так же, как и традиционные. Так, например, не так давно было обнаружено, что проводящая жидкость, которую качают поперек сильного магнитного поля может образовывать обратные прокачке течения - такие находки заставляют полностью пересматривать идею создания простых жидкосолевых бланкетов


Проект: NumerEx. Технический уровень: 1.5.

Обзор термоядерных стартапов мира, часть II концепции, Технический, уровень, позиция, Ключевые, термоядерных, Проект, мишени, Fusion, которые, можно, мишень, зрения, плазмы, полем, очень, точки, концепций, импульсных, может


Ключевые люди: Dr. Scott Hsu, Dr. Doug Witherspoon, Сайт: http://www.hyperv.com

Описание концепции: Еще один представитель концепций с сжатием замагниченной плазмы, фактически реанимация идеи LINUS 1972 года. В быстро вращающейся полости цилиндрической формы налит жидкий металл (расплавленный NaK или Li), который раскидан центробежной силой по станкам и есть пустой канал в центре. В канал инжектируется замагниченная плазменная мишень, а с помощью газовых поршней, металл вытесняется ближе к центру, схлопывая канал и сжимая плазменную мишень.

Экспертная позиция: Концепция LINUS и ее развитие в NumerEx с точки зрения физики довольно неплохи. Однако, даже базовые экспериментальные установки требуют сложной инженерии - рекордных сразу по нескольким параметрам газовых клапанов, больших вращающихся машин, интеграции всего этого с высоким вакуумом и деликатными плазменными инжекторами. Путь к проверке концепции на скейлинг будет не дешевым и не быстрым. С этой точки зрения, творческое переосмысление и инженерная оптимизация, проведенная General Fusion выглядит весьма правильной работой, которую очень сложно переплюнуть.


Проект: ГДМЛ. Технический уровень: 3.5.

Обзор термоядерных стартапов мира, часть II концепции, Технический, уровень, позиция, Ключевые, термоядерных, Проект, мишени, Fusion, которые, можно, мишень, зрения, плазмы, полем, очень, точки, концепций, импульсных, может


Ключевые люди: А.А. Иванов, П.А. Багрянский, А.Д. Беклемишев, Сайт: http://www.inp.nsk.su/

Описание концепции: Открытые ловушки представляют собой простейший вариант магнитного удержания термоядерной плазмы - реакторы постоянного действия. За свою длинную историю они имели несколько взлетов и падений, и достижение новосибирской команды из ИЯФ внушают оптимизм по поводу возможного внезапного выхода ОЛ в фавориты. (моя статья по проекту)

Экспертная позиция: Проект ГДМЛ сочетает в себе как уже проверенные экспериментально, так и пока остающиеся теоретическими идеи, которые вместе оценочно позволяют собрать один из самых лучших (с точки зрения экономики и доступных термоядерных реакций) реакторов среди всех возможных. В настоящий момент упор ИЯФ - на проверке дополнительных идей, которые, в случае реализации, позволяют сделать минимальный ГДМЛ-реактор размерами около 30х3 метров. Удивляет пока только то, что в мире нет ни одного стартапа, который заявил бы в качестве концепции открытую ловушку, видимо по той причине, что повторить опыт и экспериментальную базу ИЯФ слишком дорого для стартапа.


Проект: MagLIF. Технический уровень: 3.1.
Обзор термоядерных стартапов мира, часть II концепции, Технический, уровень, позиция, Ключевые, термоядерных, Проект, мишени, Fusion, которые, можно, мишень, зрения, плазмы, полем, очень, точки, концепций, импульсных, может
Обзор термоядерных стартапов мира, часть II концепции, Технический, уровень, позиция, Ключевые, термоядерных, Проект, мишени, Fusion, которые, можно, мишень, зрения, плазмы, полем, очень, точки, концепций, импульсных, может


Ключевые люди: A.B. Sefkow, S.A. Slutz, J.M Koning Ссылка на обзор: http://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/1.4890298

Описание концепции: Еще один представитель систем со сжатием замагниченных плазменных мишеней. Небольшая цилиндрическая мишень с DT газом нагревается и ионизируется через торец импульсом мощного лазера. В ионизированной плазме внешней катушкой наводится сильное затравочное поле (~10T), после чего через мишень пропускается продольный ток в 25 мегаампер. Магнитное поле тока сжимает мишень по радиусу примерно в 100 раз, заодно разогревая топливо до термоядерных параметров, после чего происходит зажигание. (более подробное описание на русском)
Экспертная позиция: MagLIF - одна из самых красивых термоядерных концепций, появившиеся за последние 10 лет, и продемонстировавшая в 2014 году очень хорошие экспериментальные результаты (полного согласия с теорией помешало добится неучтенное "вбивание" внутрь плазмы окна для пропускания лазерного излучения). Видимо, физически эта концепция может добраться до высокого энерговыхода - если создать установку, обеспечивающую импульсный ток в 70 мегаампер, то энерговыход будет в 1000 раз выше энергозатрат.
Впрочем, как и у любых импульсных систем у этой есть две важные сложности, препятствующие реализации электростанций на базе концепта. Это необходимость собирать сложные высокотехнологичные мишени примерно раз в секунду, и вводить их в рабочую камеру, а так же сама рабочая камера, в которой будет взрываться где-то одна тонна тротилового эквивалента каждую секунду. По этим причинам мы врядли когда-нибудь увидим электростанцию с импульсным термоядерным реактором, однако физика тут интересная...

===

В заключение хочется отметить, что все эти стартапы находятся в США, Канаде и Великобритании. Хотя наиболее благоприятный рынок для развития термоядерных электростанций - наверное Китай, ЮВА, и континентальная Европа (замена угольных ТЭС). Можно сделать вывод, что для инвесторов из других стран это направление пока кажется слишком рискованным и “длинным”. И делая такой вывод можно пойти дальше - как только мы увидим первые тайваньские, южнокорейские, японские и китайские стартапы на околотермоядерную тематику, то можно с большой уверенностью говорить, что время термоядерной энергетики пришло.
уникальные шаблоны и модули для dle
Комментарии (0)
Добавить комментарий
Прокомментировать
[related-news]
{related-news}
[/related-news]