Random Images

Print

TermoNuklearisFuzio

"Mindenki tudja", hogy fúziót előállítani nagyon nehéz. A média és oktatás áldásos hatásai miatt csak kevesen tudják, hogy nem nehéz. Már egy kis készülékben, akár 4000V-tól létre lehet hozni fúziót (lásd fusor). Nemcsak D-T, hanem D-D alapanyagból is:

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Fusion_rxnrate.svg

A nehéz az, hogy több hasznos energiát adjon, mint amit befektetünk (beleértve a leamortizált részek pótlását).

Ez az oldal inkább alapozás, bemelegítés. Fontos technikai részletek, gondolatok, linkek találhatók a PlazmaCsapda oldalon.

Nagyon régóta kísérleteznek nagy fúziós reaktorokkal (pedig a célokat már elérték, igaz, más területen, hasadással: LFTR), nagyon sok pénzt áldozva rá, és csak az jut el hozzánk, hogy nem akar sikerülni.

Ez teljesen természetes.

Az adott dezinformációs környezetben pont az volna a meglepő, ha más info jutna el hozzánk. A hasadás esetén biztosan tudjuk, hogy megoldották az uránnál sokkal tisztább, és olcsóbb megoldást: FolyékonyFluorideSóolvadékosThoriumReaktor (LFTR) csak éppen az információáramlás (manipulált média és oktatás) miatt nem ismerik (mégcsak nem is tudnak róla) az emberek, sokszor az ezen témával foglalkozó tudósok sem.

A kérdés, hogy a fúzió esetében is csak egy "kamatmarzs képlettel" állunk szemben (amit szintén mindenki tud, de egyébként baromság, könnyen ellenőrizhető). Ellentétben a közgazdaságtannal, ahol tisztán logikai alapon is rá lehet jönni, mekkora a sötétség az akadémiai és sajtó szférában, a fizikában csak kísérletekkel lehet ellenőrizni.

Persze a FolyékonyFluorideSóolvadékosThoriumReaktor (LFTR) mellett az sem biztos, hogy érdemes a fúzióba túl sok energiát ölni. Ugyanis az LFTR minimális környezeti terhelés mellett ad hatalmas energiát, és az amortizáció is egész jól kordában tartható (számottevõ tartályfogyás csak a fluorinálóban van). Még ha megoldott is lenne a pozitív energiamérlegû fúzió, az LFTR-t nehéz lenne überelni. A fúziós gázturbina vagy netán közvetlen elektromos áramgenerátor minimális mérete viszont akár kisebb is lehetne az LFTR-nél (motortérbe beférne ?).

A médiából azt gondolják az emberek, hogy

  • a fúzió sokkal több energiát ad, mint a hasadás - ez nem igaz. A fúzió tipikusan (D-T) csak 17 MeV-ot ad, míg a hasadás 180 MeV -et (U233 esetén 200 MeV -et !).
    • Persze üzemanyag-kg-ra vetítve már más az arány, de az önmagában alig számít, hogy 1mg vagy 5mg üzemanyagot fogyasztunk az 5000 tonnás készülékben adott energiához. Inkább olyan apróságok számítanak, mint hogy a hasadásos láncreakciót könnyen fenn lehet tartani, a fúziót nehezebb (állítólag még senkinek nem sikerült rentábilisan, persze erre ne vegyünk mérget)
    • érdekesség: a Nap 1/4 annyi hõt termel egységnyi térfogatban (~276 uW / cm3) mint egy alvó ember (600 uW / cm3).
  • míg a fúzió tiszta, a hasadás "koszos". Tényleg vacakok a jelenlegi szilárd U reaktorok. De a hasadást lehet nagyon tisztán is csinálni, századannyi hulladékkal, amit ráadásul csak 300 évig kell elkülönítetten tárolni, nem 30ezer évig.
  • a hidrogénbombában a fúzió adja az energia nagy részét. Valójában a hasadás adja. A fúzió csak az olcsó neutronokat adja, ami utána az olcsó U238 magokat is hasadásra bírja nagy számban
  • a hidrogénbombában H van. Valójában nincs benne (neutron nélküli) hidrogén. Kis D-T van az 1. fokozatban. A második fokozatban T nincs is, Li-6 - ból menet közben keletkezik trícium.

 


 A vas (Fe-56) és a nikkel a legstabilabb atommagok. Könnyebbek egyesülésekor (fúzió) ill. nehezebbek hasadásakor (fission) energia szabadul fel.

Az atommagok közötti elektrosztatikus taszítást le kell küzdeni. Ez (tudtommal) a D-T (H-2 és H-3) esetén a legkisebb energiaigényû, D-D esetén valamivel nagyobb, de 4-10keV-tól már számottevõ (kvantummechanikai hatások miatt kisebb, mint anélkül lenne).  Az energia a részecskék mozgási energiájaként szabadul fel, általában hamar hõvé alakul. Az energia egy részét elektromágneses (gamma) sugárzás formájában kapjuk.

Lényegében D-D és p + Li-6 valamint Li-7 -el érdemes kezdeni a plazmakísérleteket. Lehet a Li-6 és Li-7 arányát változtatni egymáshoz képest, valamint a plazmában a D-hez képest is. A neutronok töltése 0 (semleges részecskék), ezért elhagyják a plazmát. Vagyis a falban Li-6-ból T-t tud tenyészteni (a Li-6 bár 1/15 annyi van, thermal neutronra keresztmetszete sok ezerszer nagyobb, mint Li-7 -é (lásd barns adatok), ezért a köpenyben akár természetes Líthium-ot is használhatunk. Előfordulhat, hogy "depleted" Lithiumot kap az ember, amiből a Li-6 -ot "hidrogénbomba" készítéséhez nagyrészt kivonták, de még ebben is van némi Li-6.

A neutronháztartás (ellentétben a hasadással) spallation kihasználása nélkül mindig deficites, ezért tipikusan D-D-vel vagy mással pótolni kell.


Lithium-7 + proton az egyik figyelemreméltó reakció. Egyébként ez volt az elsõ földön megfigyelt fúziós reakció, az 1920-as években.

a Proton induced Lithium destruction cikk szerint 59 keV környékén jön létre (a pontos valószínûség görbe nem igazán kivehetõ).

Az aneutronic fusion említi, hogy "The p–7Li reaction has no advantage over p–11B. On the contrary, its cross section is somewhat lower." ami rögtön gyanús, mert hülyeség: nyilvánvaló elõnye a magasabb energianyereség. A szükséges energiaszint is lehet alacsonyabb, mint a B-11 -nél (amihez 123 kV kell ?)

A Fusion FAQ-ban ez van:

p+Li7 -> 2 He4 + 17.3 MeV (20%)

      -> Be7 + n -1.6 MeV (80%)     <- endothermic, not good.

Ez utóbbi elég meghökkentő. Sajnos a Fusion FAQ nem írja, mekkora energiájú ütközés esetén ez a végeredmény. Nyilván 100keV ütközés esetén nem jöhet létre a -1.6 MeV endoterm reakció, ugye ? a p+Li mindenképpen figyelemreméltó reakció.


Neutron - kerüljük vagy becsüljük ?

Akik azon dolgoznak, hogy tiszta FolyékonyFluorideSóolvadékosThoriumReaktor -t készítsenek, azok tudják, a neutron nagy kincs. Lásd NeutronHáztartás

Mások meg el akarják kerülni a neutronok felszabadulását. Ez egy kisebb repülõn mondjuk indokolt (nem akar nehéz Th vagy Pb pajzsokat cipelni).

Ezért olyan párosítást javasolnak, mely egyesülése során nem szabadul fel neutron. Több ilyen neutronmentes "aneutronic" reakciót ismerünk. A H és B-11 -en kívül a wikipedia szerint nem ismerünk más, a természetben is megtalálható "neutronmentes" fúziós üzemanyagot, ez baromság: nuclear fuel (fusion fuels) Itt van egy jobb lista: Fusion FAQ pl. a Li-6 + p is "aneutronic" és még több más is. Mindenképpen tanulmányozzuk ezeket a reakciókat.

Fontos ismét hangsúlyozni: A felszabaduló neutron általában nem kellemetlen, hanem nagyon is hasznos és értékes. Pl Th-232-bõl U-233-at tudunk csinálni vele. Vagy U-238-ból Pu-239-et. Akkor próbáljuk elkerülni, amikor repülõgépen vagy autóban  kellemetlen a nehéz reaktor-pajzs vagy köpeny. Egyébként a neutronok nagyon is értéktesek (mint a legtöbb dolog: az emberen belül elnyeletve nem igazán, de hát akkor nem az emberben kell elnyeletni).


 

Hidrogén, Bór-11 => 4 He  (köztes állapotban Beryllium-8 de nem sokáig) Igazi vakvágány ?

wikipedia (nuclear fuel oldalról) vágatlanul:

 

"Under reasonable assumptions, side reactions will result in about 0.1% of the fusion power being carried by neutrons. With 123 keV, the optimum temperature for this reaction is nearly ten times higher than that for the pure hydrogen reactions, the energy confinement must be 500 times better than that required for the D-T reaction, and the power density will be 2500 times lower than for D-T"

Hátrány: roppant nehéz megcsinálni. Vélemény: csak akkor kell a H-B -vel foglalkozni, amikor a D-T már rutinból netto energiát ad. Addig is használjuk ki a neutronokat T tenyésztésére Li-6 -ból vagy U-233 hasadóanyag tenyésztésére tóriumból.

 


 

Hogyan lehet töltött részecskéket gyorsítani ? Elektromosan. (E-B)

Nem biztos, hogy nagy nyomás alatt kell csinálni, hanem inkább vákumban.

Hogyan lehet stabilizálni ? Kell-e ? Valszeg nem. Impulzus üzemben érdemes. Ahogy a motorokat is pulzusüzemben (dugattyúval) csinálták meg korábban, és csak több száz évvel utána sikerült folyamatos üzemben (turbinával - leszámítva talán Heron labdáját), úgy szinte bizonyos, hogy a fúziót is impulzus üzemben tudjuk könnyebben netto energiatermelõvé tenni. A Lawson követelmény nehezen tartható. Impulzus üzemben olyan állapotban hatalmas fúziós sûrûséget érhetünk el, ami hosszabb távon nem lenne fenntartható, mert túl sok energiát ad át a környezetének, ill. a plazma "He hamuval" szennyezõdik.

Beteg gondolat, hogy kizárólag a legkörülményesebb, nagy hõmérsékletû "termonukleáris fúzióban" gondolkodni, ahol feleslegesen az egész levest fel kell melegíteni, és térrészbe zárni. A vákumos katódsugárcsõhöz hasonló készülék kézenfekvõbb. Csak példaképp

  • "deuterium-tritium esetén a Coulomb-gát csak 0.01 MeV". - a felszabaduló energia 17 MeV
    • a 0.01 MeV 120 millió kelvin-nek felel meg. Valójában ennél alacsonyabb hõmérséklet is elég, mert egyrészt a hõ statisztikai jelenség, másrészt a kvantummechanika szerint "quantum-tunelling" kisebb energia elég, hogy összejöjjön a két atommag. Mindenesetre 10000 V-ot (a fusor esetén 4000V-nál is létrejön fúzió) könnyebb vákumban létrehozni, mint akár csak 10 millió kelvines plazmalevest kezelni.
    • tríciumot olcsón talán Li-6 -ból a korábbi neutronok segítségével állíthatunk elõ. Lehet, hogy Li-6 jelenlétében nagyobb feszültségû indítólöket után már elég trícium lesz jelen, és kisebb feszültséggel is tud menni a fusor ?
    • csak hát ha a FolyékonyFluorideSóolvadékosThoriumReaktor -nál nehéz a hõcserét igazán jól megoldani (minden atomreaktornál egyébként), akkor a fúzió esetén szorozzuk meg 100-al. Vonzó lenne valahogy a hõerõgép kihagyásával, közvetlen elektromos áramot csiholni, de hogyan is ?
  • a bór-hidrogén sokkal nagyobb, http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fusion szerint 123 kV

Ez nem impulzus üzemben gondolkodik, mások meg igen (gyanús, hogy stabilizálni nehezebb). 

TODO: Papp féle fúziót megnézni.

Az alagút effektus miatt nem kell akkora nagy gyorsítófeszültség (annyi milliárd volt), mint gondolnánk. Persze azért elég nagy kell.

 

Van egy video (TODO: hol ? youtube-on ? ) ahol egy érdekes eljárást ecsetel egy tudós, amivel nem csak hőt lehet kiszedni, hanem részben elektromos energiát, közvetlenül. Meg kell hallgatni még egyszer.

 

 


Hidegfúzió

Én (==???) nem foglalkoznék fúzióval, mert szerintem vannak ennél egyszerűbben kikisérletezhető és jobban hasznosítható energiaátalakítási lehetőségek. Ennek ellenére, ha már szó van róla, írok a hidegfúzióról. Az alábbi infokat a Bevezetés a tértechnológiába c. könyvből vettem. Próbáltam kivarázsolni a többszázmegés pdf fájlból az idevágó részt, de eddig nem jártam sikerrel.
Tehát fúziónál könnyű atommagokat kell nagyon közel egymáshoz hozni. Ezt a "tudósok" úgy akarják elérni, hogy plazmaállapotúvá hevítik az anyagot, így gyorsan ütköznek a részecskék és egymásba "cuppannnak" az atommagok. A nagy hőmérsékletű plazma kordában tartásához erős elektromágneses tér kell, ráadásul az atommagok taszítják egymást. Ez a melegfúzió-ezzel nem érdemes foglalkozni.
Hidegfúziónál más szellemes eljárással szándékoznak összehozni atommagokat.
Ha fémrácsba juttatjuk az atommagokat, annak elektronjai leárnyékolják a pozitív részecskéket, így közel kerülhetnek egymáshoz. H, D és T magok befogadásához legjobb a palládium, ami azonban igen drága és kényes.
Elektrolízissel, gázdiffúzióval, ködfénykisüléssel lehet palládiumba könnyű atommagot vinni. Elég közel a palládium és egy másik fémrács találkozásánal lehetnek az atommagok. Nagy hidrogénkoncentráció kell, de ilyenor a palládium felrepedezik és meglóg a hidrogén. Patterson ezt úgy oldotta meg, hogy kis palládiumgolyócskákat használt katódként, melyeket vékony nikkelréteggel vont be.

Egely (a 65-79. oldalon, de a könyv címét nem tudom, el kell kérjem újra. Sajnos elég vázlatos) azt írja, hogy (Patterson és más kísérleteit továbbfejlesztve) sikereket értek el:

  • kerámiára vékony palládium réteget vittek fel
  • kívül nikkelt használtak
  • valahogy a He távozását megoldották (ami egyébként leállítja a fúziót)

Érdemes megismerni, a Nap hogyan készít He-4 -et 4db H-1 -ből. Természetesen nem egy lépésben (a fúzió valószínűsége túl kicsi lenne), hanem C-12 -re 4 fúziós, és számos köztes bomlási lépésben rakódik egyesével a 4 db proton, végeredményképpen pedig visszakapjuk a C-12 ("katalizátort") és egy alpha részecskét (He-4 atommagot). A hidegfúzió megértéséhez ez (sok egyéb mellett) alighanem szükséges.

Van egy másik irány is, a Papp féle készülék, aki

  • benzinmotorba valamilyen (állítólag nemesgázokból álló) keveréket juttatva
  • a nyomással
  • ill. az ívvel és valamilyen rádiófrekvenciás gerjesztéssel játszva
  • energiát
  • és neutronokat szabadított fel.

 

infinite-energy.com faq (LENR cold fusion, ZPE and others...)


Ajánlott videok:

 

 

 Ma már úgy néz ki olyan sokan megcsinálták, hogy a média csak ideig óráig tudja elsütni a blöfföt, egyre kevesebben veszik be. De azért még mindig tart a köd, nincs jó információáramlás - magától nem is lesz.


 

 



Created by: cell. Last Modification: 2009-08-28 (Fri) 23:19:08 CEST by cell.