Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Перспективы человечества с термоядом  (Прочитано 25918 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 476
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #240 : 24 Мар 2017 [22:45:03] »
Алекс, вы не стали утруждать себя чтением ссылки которую я дал.

Ни в написанной вами цитате, ни в статье по ссылке нет ни слова, о длине пробега тормозного излучения в плазме, там обсуждаются совершенно иные вопросы. И уж тем более нигде не утверждается, что он составляет 8 см. Что вполне естественно, т.к. это мягко говоря очень далеко от действительности.

http://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.1310199

Да...  :) Из этой статьи (вполне совпадает с тем, что я до Вас пытаюсь донести):

Цитата
Results  show  that  steady-state  distributions  in  which  the  Maxwellian  ion  population  is dominant correspond to lowest ion recirculation powers and hence highest fusion energy gains.

Что собственно самоочевидно. Чем ближе плазма к условиям, нужным для получения положительного выхода энергии, тем точнее она будет квазимаксвелловской. Соотношения ядерных и кулоновских сечений этот факт чётко определяют. :)
« Последнее редактирование: 25 Мар 2017 [01:45:55] от AlexAV »

Kaiserfrogling

  • Гость
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #241 : 25 Мар 2017 [17:47:09] »
Вы б ещё на РЕН ТВ сослались бы
\холодно\Автор цитаты не РЕН-ТВ, а Новак
И вам четким английским языком сказано - при такой плотности рёнтгеновское тормозное охлаждение не имеет значения
Если мало этого  - вот еще:
T. B. Mitchell and M. M. Schauer "Observation of Spherical Focus in an Electron Penning Trap", PHYSICAL REVIEW LETTERS, VOLUME 78, NUMBER 1

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 476
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #242 : 25 Мар 2017 [17:57:24] »
Если мало этого  - вот еще:
T. B. Mitchell and M. M. Schauer "Observation of Spherical Focus in an Electron Penning Trap", PHYSICAL REVIEW LETTERS, VOLUME 78, NUMBER 1

Очень рекомендую читать статьи на которые даёте ссылки. :) В указанной статье ни слова о тормозном излучение (в приложенном файле текст этой статьи, и там обсуждаются абсолютно иные вопросы, в чём каждый может убедиться). В предыдущей же, на которую была дана ссылка, его оценивают по вполне классической формуле и естественно никто не говорит о его поглощение в плазме (этот бред бы ни в один рецензируемый журнал не допустили бы конечно).

И вам четким английским языком сказано - при такой плотности рёнтгеновское тормозное охлаждение не имеет значения

В том куске который Вы процитировали на предыдущей странице о тормозном ни слова. Хотя если где-то такое странное утверждение и есть (в чём я сомневаюсь), то это лишь говорит о квалификации того, кто такие заявления делает. И очень нехорошо говорит.

P.S. Честно говоря это уже начинает утомлять. Но и откровенный бред, который вы несёте, оставлять без комментария на научно-популярном форуме тоже нельзя. Если Вы продолжаете настаивать на том, что тормозное излучение может существенно поглощаться в плазме с типичными плотностями для ловушек,  приведите соотношения с помощью которых вы получили свои 8 см со ссылкой на источник, откуда эти соотношения взяты. Ну или цитату из работы, где имеет место такое утверждение со ссылкой на саму работу (по очевидным причинам думаю не дождусь :)).
« Последнее редактирование: 25 Мар 2017 [18:54:04] от AlexAV »

Оффлайн LV46

  • *****
  • Сообщений: 7 099
  • Благодарностей: 411
    • Сообщения от LV46
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #243 : 25 Мар 2017 [19:22:08] »
Где-то читал, что для создания реально рабочего термоядерного реактора потребовалось бы создать его огромных размеров и стоимость была бы как стоимость МКС ~100млрд.$, вместо этого денег выделили только на "куцую" версию с финансированием ~15млрд.$. Которая, естесственно, не может обеспечить непрерывный процесс.
К сожалению ссылки на пруф не могу нагуглить.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 476
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #244 : 25 Мар 2017 [19:48:13] »
ну и ещё рядышком условие условие равенства излучения плазмы её поглощению

Пожалуй думаю, что стоит расшифровать то, что здесь имеется ввиду. Положим у нас есть некий объём оптически тонкой плазмы, с каким-то небольшим давлением типичным для ловушек (пусть даже 100 атм) и температурой Т, ну пусть 100 кэВ. Если излучение её спокойно покидает или она окружена поглощающими стенками - то излучение из неё уходи и плазма постепенно остывает, здесь всё понятно.

Теперь окружим  плазму идеальной отражающей стенкой, которая возвращает в плазму 100% излучения (как - не важно). Что произойдёт? Принцип детального равновесия требует, что в состояние равновесия вещества с излучением должно выполняться условие:

\[
u(\omega) = u^P (\omega, T) \]

Здесь u(\omega) - спектральная плотность энергии излучения в среде, u^P (\omega, T) - спектральная плотность энергии излучения с температурой равной температуре вещества, определяемая распределением Планка.

До тех пор пока

\[
u(\omega) << u^P (\omega, T) \]

плазма излучение поглощать (по сравнению с мощностью излучения) почти не будет, фотоны просто будут накапливаться внутри нашей идеально отражающей оболочки. Самопоглощение  излучения начинает давать заметный вклад только, когда спектральная плотность энергии фотонного газа начинает приближаться к равновесной.

Чему равна плотность энергии фотонного газа в состояние равновесия? Поскольку нас интересует широкополосное тормозное излучение, для которого кроме того характерно то, что сечение тормозного поглощения много меньше сечения комптоновского рассеяния, то излучённые фотоны будут заполнять всё доступное пространство частот. В этом случае равновесная плотность излучения очевидно равна:

\[
W = \int_{0}^{\infty}u^P (\omega, T) = \frac{4}{c}\sigma T^4 \]

\sigma - постоянная Стефана-Больцмана. Нетрудно подставив цифры, получить, что при температуре 100 кэВ она будет 1,4 1021 Дж/м3. :) Чтобы получить такую плотность энергии объёме 1 м3 потребуется энергия равная где-то 30 годам потребления энергии всем человечеством.:) И до тех пор пока плотность фотонного газа не достигнет этого значения самопоглощение излучения плазмой будет мало по сравнению с мощностью её излучения. В действительности всё ещё хуже, когда плотность излучения станет значительной, но всё ещё малой по сравнению с равновесной, плазма начнёт остывать не только в результате тормозного излучения, но и в результате трения электронов об фотонный газ из-за его исходно неравновесной функции распределения (это явление и называют комптонизация). Из-за отражающей оболочки плазма станет остывать не медленее, а быстрее. :)

Но это ещё не всё. Фотонный газ будет не только иметь громадную плотность энергии, но и оказывать давление на стенку. Это давление равно P=W/3, очевидно составляя в равновесии 4,7 1015 атм. Это больше, чем в эпицентре ядерного взрыва (кстати при ядерном взрыве вклад излучения в давление тоже доминирует над вкладом вещества, но там правда похолоднее, чем в нашей гипотетической ситуации, всего несколько кэВ), и на много порядков больше давления самой плазмы.

В общем этого достаточно, чтобы оценить абсурдность идеи отражать рентген обратно в плазму (о технической реализуемости этого я даже не говорю).   :)

Kaiserfrogling

  • Гость
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #245 : 25 Мар 2017 [19:49:22] »
Итак, давайте быстро пробежимся по предсказаниям нашего астролога футуролога.
1. Расчеты по электронной термализации
Райдер исходил из расчета что плазма будет термально-равновесной и квазинейтральной.
-долгоживущая термально-неравновесная плазма экспериментально получена в электостатически-пульсирующих ловушках (поливеллы, ловушки Пеннинга и особенно электростатически-осциляционные POPS), пруфы даны выше
-долгоживущая квази-не-нейтральная плазма тоже получена, пруфы даны выше
-а главное, Райдер невзначай забыл что электроны имеют намного меньший радиус чем ионы, и соответственно сечение столкновений будет намного меньшим
2. Рёнтгеновское охлаждение
Тут все просто -  он вставил в формулу Лармора сильно завышенные цифры, а значения для формулы Абрахама-Лоренца наоборот сильно занизил
3. Рециркуляция плазмы
Он предсказал что в электростатической ловушке она невозможна, без нее выход на промышленные значения невозможен.
Выше я давал пруфы на исследования в которых было доказано, что рециркуляция возможна, и выход на промышленные значения без нее также возможен
Ну что продолжим разбирать предсказания или итак все ясно?

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 476
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #246 : 25 Мар 2017 [20:10:13] »
2. Рёнтгеновское охлаждение
Тут все просто -  он вставил в формулу Лармора сильно завышенные цифры, а значения для формулы Абрахама-Лоренца наоборот сильно занизил

Ну какое отношения имеет формулы Абрахама-Лоренца к тормозному излучению плазмы? Вы вообще представляете как оно рассчитывается? В случае неравновесной функции распределения электронов - интегрированием сечений, получаемых из квантовой механики (если интересно - вывод этих сечений можете найти в 4 томе Ландау например) по функции распределения. В равновесном - есть готовые и общеизвестные формулы (полученные из тех же сечений) (её с релятивистскими поправками Райдер и использовал, и она абсолютно корректна).

-а главное, Райдер невзначай забыл что электроны имеют намного меньший радиус чем ионы, и соответственно сечение столкновений будет намного меньшим

 :o :o :o

Откройте классическую формулу для сечения Резерфорда - и найдите там что-то про размер электронов (А что вообще такое "размер электрона"? Вообще-то общеизвестно, что электрон - точечная бесструктурная частица :)).

Остальное в том же духе.

P.S. Источник информированности про пробег рентгеновского излучения в термоядерной плазме с давлением 100 бар в 8 см - всё ещё жду. :) Надо же знать о свежих веяниях альтернативной физики и лженауки.  :)
« Последнее редактирование: 25 Мар 2017 [20:39:10] от AlexAV »

Kaiserfrogling

  • Гость
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #247 : 26 Мар 2017 [18:16:54] »
Интересная формулировка. Я вот часто "сливаю" у Ньютона, Максвелла, Энштейна и ещё многих других и совесть меня за это почему-то не мучает. Формулы Спитцера для процессов переноса и энергообмена - вообще-то классика физики плазмы.
Проблема лишь в том что Райдер не стал подкреплять свою гипотезу никакими экспериментами.

Эксперименты Митчела четко доказали что в расчетах по квази-не-нейтральной плазме Райдер ошибся
Scott Cornish  в экспериментах четко доказал что в определенных условиях электростатика стремится не к максвелловскому а дрювештейновскому распределению
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwik1b_0m6nNAhVP3GMKHaR0CGYQFggeMAA&url=https%3A%2F%2Fses.library.usyd.edu.au%2Fbitstream%2F2123%2F14305%2F4%2FCornish_%2520Scott_final%2520thesis.pdf&usg=AFQjCNGzvaLePF9tIsQjCt7JDlqaevK6wA&sig2=C73sR6gLffMWyfg85Qjs2w&cad=rja
Чакон в своих экспериментах доказал что Райдер в своих расчетах крупно ошибся даже для макселловской плазмы.
http://fsl.ne.uiuc.edu/IEC/Miley_Phys.ofPlasmas%28Dec%202000%29.pdf

Kaiserfrogling

  • Гость
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #248 : 26 Апр 2017 [11:31:56] »
В той работе на которую Вы дали ссылку (Перспективы человечества с термоядом)  - речь вообще только о DT реакции. Вы хоть сами читаете работы на которые ссылаетесь?
Results show that steady-state distributions in which the Maxwellian ion population is dominant correspond to lowest ion recirculation powers (and hence highest fusion energy gains). It is also shown that realistic parabolic-like wells result in better energy gains than square wells, particularly at large well depths (>100 kV).  Operating regimes with fusion power to ion input power ratios (Q-value) >100  have been identified. The effect of electron losses on the Q-value has been addressed heuristically using a semianalytic model, indicating that large Q-values are still possible provided that electron particle losses are kept small and well depths are large.
Это во первых.

Во-вторых, сечение горения  = температура Х давление, а излучение с ростом температуры растет гораздо быстрее чем с ростом давления.
Поэтому если вы так боитесь тормозного излучения, вам надо максить давление и минимизировать температуру.
При 1 кэв и 100 атм. горение п-б смеси вполне возможно.
Вы не посчитаете потери по вашим же формулам, причем релятивизма при таких условиях практически не будет

Оффлайн ВадимZero

  • *****
  • Сообщений: 8 695
  • Благодарностей: 94
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ВадимZero
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #249 : 26 Апр 2017 [20:01:08] »
Во-вторых, сечение горения  = температура Х давление, а излучение с ростом температуры растет гораздо быстрее чем с ростом давления.
Тормозное излучение пропорционально квадрату плотности, также как и интенсивность реакций. Поэтому выход ренгена, всегда находиться в одной пропорции с энерговыделением при любой плотности в оптически прозрачной плазме.

Kaiserfrogling

  • Гость
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #250 : 05 Июн 2017 [08:31:15] »
только в слова "оптически прозрачную" вы вкладываете немного не тот смысл, поскольку тормозное излучение в основном рёнтгеновское и пик его поглощения приходится на томпсоновское скалывание
http://www.astro.utu.fi/~cflynn/astroII/l3.html

Kaiserfrogling

  • Гость
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #251 : 10 Июл 2017 [15:08:17] »
намного меньший радиус чем ионы,

А что вообще такое "размер электрона"?
Я не говорил "размер", я говорил "радиус" имея в ввиду эффективный радиус взаимодействия.

Теперь по теме, мне интересно мнение услышать Алекса по поводу перспектив CNO-термояда, по принципам о которых я говорил в параллельной теме.
https://en.wikipedia.org/wiki/Aneutronic_fusion#Technical_challenges
Колонизация Марса
Гораздо больше меня интересует CNO-цикл, полностью безнейтронный и удивительно неприхотивый к топливу.На данный момент есть 2 варианта его осуществления -в сверхвысоких магнитных полях, где циклотронное излучение выше тормозного (запирать циклотронное излучение в плазмаконтуре мы умеем уже давно)-сверхвысокие давления уровня белых карликов где происходит парадокс деградация Ферми, многократно снижающая тормозное излучение. Экспериментально это уже получено обжимкой пучками частиц на ускорителях, но до практической реализации еще очень далеко.   


Что такое "неравновесную плазму 100:1"?
The Z-machine at Sandia National Laboratory, a z-pinch device, can produce ion energies of interest to hydrogen–boron reactions, up to 300 keV.[35] Non-equilibrium plasmas usually have an electron temperature higher than their ion temperature, but the plasma in the Z machine has a special, reverted non-equilibrium state, in which the ion temperature is 100 times higher than electron temperature. These data represent a new research field, and indicate that Bremsstrahlung losses could be in fact lower than previously expected in such a design.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 476
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #252 : 10 Июл 2017 [15:48:38] »
in which the ion temperature is 100 times higher than electron temperature. These data represent a new research field, and indicate that Bremsstrahlung losses could be in fact lower than previously expected in such a design.

Только в физике плазмы это называется двухтемпературной плазмой, а не  "неравновесную плазму 100:1", обычно слово неравновесность используют при наличие значимых отклонений от распределений максвелла и больцмана (двухтемпервтурная плазма с точки зрения термодинамики тоже неравновесная, но электроны и ионы там хотя и имеют разные температуры, но распределение частиц каждого сорта близко к Максвеллу, и для такой ситуации правильнее говорить двухтемпературна, чтобы было понятно о чём речь).

Правда B-11-p это соотношение никак не поможет. Авторы этих строк почему-то напрочь забыли об электронно-ионном трение. При электронной температуре в 3кэВ ионы плазмы остынут из-за него так быстро, что ни о каком положительном выходе термоядерной энергии не может быть и речи.

На данный момент есть 2 варианта его осуществления -в сверхвысоких магнитных полях, где циклотронное излучение выше тормозного (запирать циклотронное излучение в плазмаконтуре мы умеем уже давно)-сверхвысокие давления уровня белых карликов где происходит парадокс деградация Ферми, многократно снижающая тормозное излучение.

Действительно вырождение и квантование Ландау может снижать (а в пределе и подавлять) тормозное излучение. Здесь есть правда один момент. Для того чтобы получить значимый эффект в случае вырождения нужно обеспечить выполнение условия \[ \epsilon_F >> kT \], а при наложение магнитного поля \[ \hbar\omega_c>>kT \]. Плотности и поля при которых такие условия выполняются (при термоядерных температурах) абсолютно не достижимы в условиях земли, даже при детонации термоядерного устройства. Т.е. на бумаге это теоретически возможно, но как получить на практике - совершенно не ясно.

имея в ввиду эффективный радиус взаимодействия.

Радиус взаимодействия электронов и ионов в плазме определяется кулоновским взаимодействием в плазме и имеет один порядок для электронов и ионов (без учёта вкладов обмена плазменными волнами - просто одинаков).
« Последнее редактирование: 10 Июл 2017 [15:56:47] от AlexAV »

Kaiserfrogling

  • Гость
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #253 : 10 Июл 2017 [16:04:13] »
Т.е. на бумаге это теоретически возможно, но как получить на практике - совершенно не ясно.
Уже экспериментально получено обжимкой на ускорителях, правда неизвестно сможем ли мы так подняться выше к_Лоусона
В приложенной к вики статье есть предложение по достижению деградации выше Л1:
http://w3.pppl.gov/~fisch/fischpapers/2004/Son_PLA_04.pdf

Добавлено позже:
Только в физике плазмы это называется двухтемпературной плазмой, а не  "неравновесную плазму 100:1", обычно слово неравновесность используют при наличие значимых отклонений от распределений максвелла и больцмана (двухтемпервтурная плазма с точки зрения термодинамики тоже неравновесная, но электроны и ионы там хотя и имеют разные температуры, но распределение частиц каждого сорта близко к Максвеллу, и для такой ситуации правильнее говорить двухтемпературна, чтобы было понятно о чём речь).
В каноничной физике неравновесной плазмой называют плазму не находящуюся в термодинамическом равновесии, вне зависимости от причин (разница в температуре ионов и электронов, или пресловутая степень  максвеллизации)
https://en.wikipedia.org/wiki/Nonthermal_plasma
A nonthermal plasma is in general any plasma which is not in thermodynamic equilibrium, either because the ion temperature is different from the electron temperature, or because the velocity distribution of one of the species does not follow a Maxwell–Boltzmann distribution
Теперь понятно почему вы так упорно не хотели считать плазму поливеллов неравновесной.
« Последнее редактирование: 10 Июл 2017 [16:31:29] от Kaiserfrogling »

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 476
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #254 : 10 Июл 2017 [20:37:01] »
В приложенной к вики статье есть предложение по достижению деградации выше Л1:
http://w3.pppl.gov/~fisch/fischpapers/2004/Son_PLA_04.pdf

Там нигде не сказано, что такие условия получены, не придумывайте. В статье чисто теоретическая работа, где оцениваются условия, когда это возможно. В выводах даются следующие оценки параметров плазмы, где с учётом эффектов вырождения должно идти термоядерное горение:

Цитата
In  this  Letter,  we  identified  a  possible  ignition regime for P–B11 and D–He3,in which ρ>105g/cm,Ti∼=100  keV,  and Te=30  keV.

В общем вполне разумные оценки.  Вот только проблема, что плотности достигаемые в мишенях ЛТС или при ТЯ- детонации  находятся в области максимум около 500 г/см3. Более чем  на два порядка ниже, чем требуется для того, чтобы эффект вырождения был значим. Получить плотности в 100000 г/см3 на сегодняшний день совершенно нереально.

В каноничной физике неравновесной плазмой называют плазму не находящуюся в термодинамическом равновесии, вне зависимости от причин

Двухтемпературность - достаточно специальный вид неравновесности, и когда речь идёт о нём, это принято оговаривать (это такой тип неравновесности, который наименьшим образом отличается от равновесной плазмы (она также квазимаксвелловская и изотропная) :), на такую плазму в большинстве случаев соотношения с равновесной плазмы можно переносить практически без особых изменений (только меняя температуры на соответствующие)).

Теперь понятно почему вы так упорно не хотели считать плазму поливеллов неравновесной.

Нет, Вы что-то не поняли.:) Я ничуть не сомневаюсь, что поливелле, токамаке и где-угодно можно получить неравновесную или двухтемпературную плазму. Дело это нехитрое. Главное чтобы ловушка была "дырявой" и держала плазму плохо (время удержания было мало) и плотности  плазмы были низкие (ну и желательно энергии частиц повыше) - и будет вам почти гарантированно сильно неравновесная плазма. :) А в "дырявости" поливелла я не сомневаюсь, что Вы. :)  А если подсыпете в плазму вольфрамчику и включите ИЦР по мощнее - будет вам и дикая двухтемпературность. :)

Здесь другой момент. В тех условиях когда может существовать сильнонеравновесная стационарная плазма с распределениями частиц сильно отличающимися от максвелловских как правило получение получить положительный выход термоядерной энергии совершенно невозможно и реакторных перспектив у таких систем нет (ну с DT с его огромными сечениями может быть можно найти исключения из обозначенного, но для всей экзотики со значительно меньшими их значениями - шансов ровно ноль:) ). Ну а то что поливелл относится именно к такому классу систем... ну что же возможно, не возражаю. :)

Kaiserfrogling

  • Гость
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #255 : 11 Июл 2017 [13:21:05] »
И если подставить сюда параметры борной плазмы c P = 100  атм, при T_e = 150 000 эВ, Z = 5, то получится малость другое значение, что-то около 2 1025 метра. Малость побольше 8 см, согласитесь.
И из любопытства хочу услышать мнение вот об этом фрагменте статьи вики:
https://en.wikipedia.org/wiki/Aneutronic_fusion#Technical_challenges
In conventional reactor designs, whether based on magnetic or inertial confinement, the bremsstrahlung can easily escape the plasma and is considered a pure energy loss term. The outlook would be more favorable if the plasma could reabsorb the radiation. Absorption occurs primarily via Thomson scattering on the electrons,[15] which has a total cross section of σT = 6.65×10−29 m². In a 50–50 D-T mixture this corresponds to a range of 6.3 g/cm².[16] This is considerably higher than the Lawson criterion of ρR > 1 g/cm², which is already difficult to attain, but might be achievable in inertial confinement systems.[17]
Для не знающих английского - тормозное излучение термояда является мягким рентгеном, который поглощается плазмой через Томсоновское скалывание об электроны, пруфлинк(http://www.astro.utu.fi/~cflynn/astroII/l3.html), σT = 6.65×10−29 m². В Д-Т смеси mi/σT = 2.5×(1.67×10−24 g)/(6.65×10−25 cm²) = 6.28 g/cm², что вполне достижимо на многих инерциальных термоядерных дизайнах реактора, в том числе и на ряде инерциально-электростатических.

Kaiserfrogling

  • Гость
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #256 : 12 Июл 2017 [14:44:58] »
из зрительного зала раздаются вопросы по конвекции и гамма-излучению CNO.
При достижении рентгеновской непрозрачности поглощение излучения рабочей средой безусловно вызовет конвекцию, и значительное снижение стабильности и управляемости плазмой. Однако это верно для установок долговременного удержания, и является проблемой неприятной но не смертельной для концепции.
С гамма-излучением CNO все ощутимо хуже, достигнуть гамма-непрозрачности будет намного сложнее чем рентгеновской, кроме того гамма-излучение использовать для получения энергии ощутимо сложнее и дороже - поэтому я думаю что CNO-термояд является наиболее технически сложным, и будет получен последним, однако и эту проблему я не считаю смертельной для данной концепции.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 476
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #257 : 17 Июл 2017 [18:13:01] »
который поглощается плазмой через Томсоновское скалывание об электроны

Томсоновское рассеяние - всё же процесс не поглощения, а упругого рассеяния. И эта разница очень существенна. В этом процессе, в отличие от тормозного излучения или тормозного поглощения, количество фотонов в системе не меняется, хотя может иметь место обмен энергией между электронами и фотонным газом. Процесс обмена энергией между излучением и плазмой в этом случае описывается известным уравнением Компанейцева:
\[
\frac{\partial n_r}{\partial t}=n_e\sigma_tc\frac{1}{\nu^2}\frac{\partial}{\partial \nu}\nu^4[\frac{T_e}{m_ec^2}\frac{\partial n_r}{\partial \nu}+\frac{h}{m_ec}n_r(1+n_r)] \]

Этот процесс называется комптонизацией излучения. В его результате спектр излучения меняется до тех пор, пока не приблизится к распределению Планка. Это ведёт к интересному следствию. Дело в том, что сечение тормозного излучения имеет полюс около нуля, т.е. при тормозном излучение излучается чрезвычайно большое количество мягких фотонов, а средняя энергия фотона выходит намного меньше средней по Планку. В результате при томсоновском рассеяние в среднем не фотоны передают энергию электронам, а наоборот - электроны фотонному газу. Комптонизация (т.е. это самое рассеяние) в результате тормозные потери не ослабляет, а наоборот усиливает. :)

Тормозные потери ограничиваются только тормозным поглощением, но никак не томсоновским рассеянием. А длинна пробега фотона по отношению к тормозному поглощения несравнимо больше, чем эти самые 6.28 г/см2. :) Правда на самом деле даже это экзотику будет спасть не особо, т.к. даже если тормозное поглощение уравновешивает тормозное излучение, то в этом случае излучение всегда будет находиться в равновесии с веществом, т.е. при расчёте в уравнение состояния нужно учитывать вклады членов соответствующих излучению (причём они намного больше вкладов вещества при термоядерных температурах), а это при сколько-нибудь достижимых плотностях сильно ограничивает максимальную достижимую температуру в таких условиях, ну кэВ 20-30 максимум, а в этих условиях кроме D-T и D-D (а также процессов идущих через тритий с участием нейтронов, т.е. Li-6-D и He-3-D) со сколько-нибудь разумной скоростью ничего не горит. 

что вполне достижимо на многих инерциальных термоядерных дизайнах реактора, в том числе и на ряде инерциально-электростатических.

6 г/см2 и более на Земле получено только в термоядерной бомбе и больше нигде, даже лазерным установкам класса NIF и крупнейшим Z-машинам до этих значений как до Луны пешком. Про инерциально-электростатические системы - это просто смешно. :)
« Последнее редактирование: 17 Июл 2017 [18:33:02] от AlexAV »

Kaiserfrogling

  • Гость
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #258 : 17 Июл 2017 [18:21:11] »
а при наложение магнитного поля \[ \hbar\omega_c>>kT \]. Плотности и поля при которых такие условия выполняются (при термоядерных температурах) абсолютно не достижимы в условиях земли
Для превышения циклотронного излучения над тормозным нужно не менее мегатеслы, на данный момент 0,01 мегатесла экспериментально получено на плазма-фокусинге и это не предел

6 г/см2 и более на Земле получено только в термоядерной бомбе и больше нигде
А слабо хоть раз в жизни почитать пруф-линки для статьи вики?
И кстати кто говорил вот это?:
Вот только проблема, что плотности достигаемые в мишенях ЛТС или при ТЯ- детонации  находятся в области максимум около 500 г/см3.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 476
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Re: Перспективы человечества с термоядом
« Ответ #259 : 17 Июл 2017 [18:31:22] »
А слабо хоть раз в жизни почитать пруф-линки для статьи вики?

Нет таких пруфлинков. Не получено 6 г/см2 (при термоядерных температурах мишени) ни где, кроме условий ядерного взрыва. Для полноценного зажигания D-T даже 3 г/см2 хватило бы, чего нет.

 
Вот только проблема, что плотности достигаемые в мишенях ЛТС или при ТЯ- детонации  находятся в области максимум около 500 г/см3.

Вы плотность от оптической толщины отличаете?