wendelstein w7-x

Godmorgon!

Häromveckan fick jag se att tyskland efter ca 19 år byggt färdigt deras variant av en fusionsreaktor(?). Detta tycker jag är extremt intressant och coolt.
Vilket mastodontprojekt!

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Wendelstein_7-X

Vad jag hört om liknande byggen så drar de mer ström att starta än va de hittills producerat.
Men hur långt ifrån är vi brytpunkten? Kan detta nya bygge vara en revolution? Om den har en ratio på över 1, kan man då köra den kontinuerligt? Ni som vet få gärna fylla på med det ni känner till om det senaste! För jag antar att italienarna som hävdade att de kom på kall fusion trollade....lr blev knäppta av BP .

Klart vi ska ha fusionskraftverk!
Några uppgifter från sidan du länkar till:
– 10 MW mikrovågsuppvärmare ska användas för att starta processen.
– Målet är att kunna hålla plasman i upp till 60-130 000 000 °K.
– Magnetfältet som krävs för att hålla ihop plasman skapas med supraledare med låg temperatur (4°K).
– Vid testen för någon vecka sedan kom man upp i ca 1 000 000 °K i ca 0,1 sekunder.
– Vid testen användes ca 0,1 mg helium, så ingen energi producerades.
– Projektet har hittills kostat ca 10 miljarder SEK.

Lika mycket som det är ett intressant projekt, lika mycket måste man
konstatera att tekniken innebär stora svårigheter. Om energi kommer
att produceras så är det en enorm framgång. Om man kan lära sig hur
man ska göra för att producera energi i nästa anläggning som byggs
så är det också en stor framgång. Dyrt? Beror på vad man jämför med.
10 miljarder SEK är mindre än det nyligen beslutade extraanslaget för
flyktingmottagning på 11 miljarder, som ska hjälpa till att klara slutet
av 2015.
Om verket lär oss att producera energi med fusion från deuterium, så
är det värt varenda krona (eller euro, eller dollar…).

mvh/Bo

Svårt att säga, vätes fusion producerar en herrans massa neutroner som flyger överallt och kommer att påverka materialer som reaktoren är byggt av. Huruvida reaktorer kan överleva i åratal trots neutronbestrålning återstår att se (vore skönt om de kunde).

Jag vet inte vilken process som är tänkt att generera energi här.

Om det är samma process som är den huvudsakliga i solen och stjärnor,

4 x H -> 1 x He + 2 x positron + 2 x neutrino

så kräver den ca 14 000 000 °K för att fortgå.
Positronerna kommer att försvinna snabbt när dom träffar på elektroner.
Neutrino vet jag inte hur skadlig den är, men dom förekommer, om jag
förstått rätt, i ganska stor mängd i traditionella kärnkraftverk.

Är det neutrino + proton som skapar det neutronflöde du skriver om?

Tritium är ganska ovanligt och dyrt att framställa, så jag håller för
osannolikt att det är tänkt som bränsle.
Återstår deuterium:

2 x Deuterium -> Helium (ingenting utöver helium)

Den reaktionen kräver dock högre temperatur för att ha ett bra flyt,
ca 10^8 – 10^10 °K om jag minns rätt. Vet inte om det fungerar
i dom 10^8 °K som dom hoppas komma upp i i Wendelstein.

Fussion är intressant som energikälla. Vi har ju det i solen. Frågan
är om vi någonsin kommer att kunna skapa fungerande fusions-
kraftverk på jorden…

mvh/Bo

Den kommer inte nå brytpunkten. Det intressanta med den är att den testar en annan geometri för att innesluta plasmat än den vanligare tokamaken. Potentiellt kan det ge något bättre prestanda, men det är fortfarande att se som grundforskning. Det är dock bra att vi inte lägger alla ägg i ITER som jag såg blir dyrare och flera år försenad.

Är det att den är roterad som är den enda skillnaden?

Deuterium+deuterium (deuterium+tritium skapar neutroner lika bra ändå).


Det blir faktiskt helium-3 plus neutron eller tritium plus proton (båda reaktioner sker).


Det här kräver att protoner konverterar till neutroner vilket sker otroligt långsamt. T.o.m. i stjärnor denna reaktionen är mycket långsam, den enda anledningen till att stjärnor är så kraftiga är att de är så jävla stora (deras energiproduktion per volym är usel).

Snöade iväg lite på wikipedia och läste om helium-3 som alternativt bränsle.

https://sv.m.wikipedia.org/wiki/Helium-3

Där framgår det ju tydligt att mer månresor är ett måste för att framgångsrikt driva en fusionsreaktor ^^. Med det ena goa följer det andra .

ITER har hittills kostat ca 14 miljarder USD.
Förhoppningen är att man ska komma igång med experiment med
deuterium-tritium-fusion 2027, om ca 12 år.

I USA uppskattas att det totalt producerats ca 225 kg tritium.
Tritium sönderfaller till Helium-3 + beta med en halveringstid på ca 12 år.
Tritium har produceras i speciella tungvattenreaktorer.
Tritium kostar ca USD 30 000 000 per kg (ca SEK 250 000 000).

Deuterium är ju mycket vanligare (ca 0,16‰ av vätet i haven om
man ser till antal atomer) och vanligt väte finns det ju riktigt gott om.

Tritium kan också produceras med Litium-6 och intensiv neutronstrålning
om jag förstått rätt.

Sammanfattningsvis tycker jag att det är bra att det bedrivs forskning
inom fusionsområdet. Den som tror att någon nu levande människa
kommer att bevittna lönsam energiproduktion med fusion tror jag är
att betrakta som optimist. Vi måste hitta andra lösningar som energikällor
som vi behöver för att leva och överleva i åtskilliga decennier, minst.
Det är inte alls säkert att vi någonsin kommer att lyckas skapa fusions-
kraftverk. Att innesluta och hålla ihop något som är miljontals eller
kanske t.o.m. miljarder grader varmt är inte lätt...

mvh/Bo