Термоядерный оптимизм

suyundun>> 2 тонны при 50$ за грамм (Сейчас 130$) даст 100 лимонов. 100 ТАКИХ РЕАКТОРОВ призведут менее 6% годовой добычи золота.
Pu239> Тут еще одна проблема оказывается есть. Добыча ртути в мире сейчас составляет около 2000 тонн. Это всего лишь 200 тонн нужного 198 изотопа, если обогащать без хвостов. При 100 реакторах как раз весь добытый за год изотоп ¹⁹⁸Hg будет переработан в золото.
Так а в чём тут проблема-то?

Pu239> Для строительства этой сотни реакторов потребуются десятки тысяч тонн изотопа ¹⁹⁸Hg. Ее столько просто нет. В статье вроде бы упоминается 600 т на один реактор. Это три года мировой добычи ртути, если ее всю обогащать до 198 изотопа без хвостов.
Даже если так, ну и что?

У ртути на ближнюю перспективу нет мощных потребителей, более того, её использование стараются всячески сократить.

Татарин> У ртути на ближнюю перспективу нет мощных потребителей, более того, её использование стараются всячески сократить.
а где она сейчас применяется. Все источники про применение в 70х годах.

Татарин>> У ртути на ближнюю перспективу нет мощных потребителей, более того, её использование стараются всячески сократить.
s.t.> а где она сейчас применяется. Все источники про применение в 70х годах.
Безртутных ртутных газоразрядных ламп ещё не сделали. А это самый дешёвый и надёжный на текущий момент источник мощного УФ.
Из лампочек и батареек её сейчас убирают, но она всё ещё есть, и в приличном количестве. Куча техпроцессов и устройств требуют ртуть как (почти) благородный металл, жидкий при комнатной температуре и образующий жидкие сплавы (амальгамы) с массой технически значимых металлов...

У ртути ещё есть применения. Стараются убрать крупнотоннажные, но по Минамотской конвенции ни у кого нет ни цели, ни желания убирать ртуть полностью и отовсюду.

Татарин> Безртутных ртутных газоразрядных ламп ещё не сделали. А это самый дешёвый и надёжный на текущий момент источник мощного УФ.

Кроме этого - всякие специальные электровакуумные лампы типа тиратронов и игнитронов. Полупроводниковым устройствам было непросто до их параметров дотянуться. Не удивлюсь, если и до сих пор они в высокотоковой и высоковольной технике применяются.
Ртутные выключатели и датчики наклона. Тоже достаточно сложно заменимая тема

Татарин> Так а в чём тут проблема-то?
Да вроде ничего страшного. На обычные применения пойдут хвосты обогащения, 90% добычи.

Pu239>> Это три года мировой добычи ртути, если ее всю обогащать до 198 изотопа без хвостов.
Татарин> Даже если так, ну и что?
100 реакторов 300 лет строить.

Pu239> Pu239>> Это три года мировой добычи ртути, если ее всю обогащать до 198 изотопа без хвостов.
Татарин>> Даже если так, ну и что?
Pu239> 100 реакторов 300 лет строить.
Эээ... что-то я окончательно потерял нить.

Ну, допустим, какие-то реакторы строятся без загрузки ртутью - так и что? У нас же (изначально в исследовании) не стоИт целью сжечь всю ртуть или наработать как можно больше золота.

Изначально цель - улучшить экономику термоядерного реактора. Ну вот, у каких-то реакторов можно и улучшить, такой вот способ предложен и он есть. Может, ещё и так понравится, что мировая добыча ртути вырастет в десять раз? Её и добывают постольку, сколько надо.
Это ж не платиноид: добывают под спрос.

Татарин> Ну, допустим, какие-то реакторы строятся без загрузки ртутью - так и что?
Они никогда не будут загружены ртутью - не предназначены, другая конструкция бланкета.

Татарин> Изначально цель - улучшить экономику термоядерного реактора. Ну вот, у каких-то реакторов можно и улучшить, такой вот способ предложен и он есть.
Сомневаюсь я, что она улучшится. Причины приводил. И U235 дополнил - очень нехороша ртуть при контакте с конструкционными материалами реактора.

Татарин> Это ж не платиноид: добывают под спрос.
Если цена на ртуть вырастет из-за роста спроса термоядерных энергетиков на нее, то добыча ее со временем вырастет. А на золото упадет из-за роста предложения от тех же энергетиков. С учетом стоимости обогащения до чистого изотопа 198 возьмет и станет ртуть дороже золота
Реактор при том без свежей ¹⁹⁸Hg работать не сможет.
И придется авторам статьи тряхнуть стариной, придумать способ конверсии дешевого и природно моноизотопного ¹⁹⁷Au в дефицитную ¹⁹⁸Hg

Татарин>> Это прям, не побоюсь слова, прорыв!
s.t.> так вроде на технические цели золота хватает. Серебро не лучше?

Хуже. Я с омерзением отношусь к серебрению дорожек печатных плат и разъёмов. Оно натягивает серу и превращается в хрупкий чёрный сульфид. Который полупроводник типа A2B6. И осыпается куда попало.

А ты потом разбирайся, откуда внезапный отказ.

Татарин>> Безртутных ртутных газоразрядных ламп ещё не сделали. А это самый дешёвый и надёжный на текущий момент источник мощного УФ.
U235> Кроме этого - всякие специальные электровакуумные лампы типа тиратронов и игнитронов.
Чисто ради справедливости, в тиратронах ртуть незачем (там нужен минимальный износ электродов = благородный газ, ну или если хочется быстродействия что-то быстро перезаряжаемое - водород, например; ртуть ни то, ни сё). А игнитроны давно уже умерли.

U235> Полупроводниковым устройствам было непросто до их параметров дотянуться. Не удивлюсь, если и до сих пор они в высокотоковой и высоковольной технике применяются.
Ну что ты. Какое там, давно уж нет.
Игнитроны - это до 60-70-х, когда десятки-сотни киловольт для кремния были проблемы.
Токи у них (сравнительно) небольшие - десятки-первые сотни ампер.

U235> Ртутные выключатели и датчики наклона. Тоже достаточно сложно заменимая тема
Давно уж от них избавились в новых устройствах - герконы (вот там ртуть встречается, только в сильно меньших количествах), ну и нынче проще ставить MEMS, они всё дешевле, а ещё они дают не бит "да/нет", а всё же вектор.

Pu239> И придется авторам статьи тряхнуть стариной, придумать способ конверсии дешевого и природно моноизотопного ¹⁹⁷Au в дефицитную ¹⁹⁸Hg
Собссно, насмешка истории над алхимиками как раз в том, что люди на самом деле этим сейчас и занимаются. Золото-198 используется в медицине.

Так что да, сейчас облучают чистое золото, чтобы по итогу оно распалось в ртуть.

Татарин> Золото-198 используется в медицине.
Татарин> Так что да, сейчас облучают чистое золото, чтобы по итогу оно распалось в ртуть.
Цель все-таки не ртуть, а бета или гамма от распада.

Pu239> Если цена на ртуть вырастет из-за роста спроса термоядерных энергетиков на нее, то добыча ее со временем вырастет. А на золото упадет из-за роста предложения от тех же энергетиков. С учетом стоимости обогащения до чистого изотопа 198 возьмет и станет ртуть дороже золота
Не станет
2% мировой добычи золота точно погоды не сделают Более того, ввиду дороговизны процесса добычи, возможно, некоторые месторождения закроют как нерентабельные, учитывая, что есть более дешевый метод
Но в целом количество золота в мире не сказать чтоб сильно изменится

Pu239> Реактор при том без свежей ¹⁹⁸Hg работать не сможет.
Почему? На том же уране. Он еще больше нейтронов даст, но хвосты придется где-то чистить и отстаивать
Но пока до этого дойдет - наверно 2 поколения реакторов успеют отработать свой срок и это будут внуки решать, а не мы )

Fakir> Полный обзор в pdf
Fakir> https://www-pub.iaea.org/MTCD/.../PDF/p15938-25-02871R_WFO25_web.pdf

Среди банальных (ну пусть некоторые и не совсем банальные) токамаков и бессмыленных стеллараторов - и пара-тройка "зеркалок", даже с претензией.

Швеция
NOVATRON («Новатрон фьюжн груп»)
Компания «Новатрон фьюжн груп» (НФГ) занимается
проектированием термоядерной установки NOVATRON,
реализуя свой инновационный подход к конструкции
плазменной ловушки с магнитным зеркалом. В отличие от
традиционных зеркальных ловушеке (т.н. пробкотронов), в
конструкции NOVATRON используется новая конфигурация
магнитного поля, которая повышает стабильность
удержания и снижает потери плазмы, что подтверждается
теоретическими исследованиями и моделированием.
Дорожная карта развития НФГ включает создание
четырех последовательных поколений термоядерных
систем NOVATRON, обозначенных N1 — N4, каждая из
которых представляет собой значительный шаг на пути к
промышленному внедрению, намеченному компанией на
2030-е годы.

Система N1 — первый интегрированный прототип NOVATRON —
уже введена в эксплуатацию и функционирует в Королевском
технологическом институте (KTH) в Стокгольме. На установке
была получена первая плазма, и она служит платформой для
экспериментального подтверждения расчетных параметров
стабильного магнитного удержания, обеспечиваемых архитектурой
NOVATRON.
Система N2, находящаяся на стадии проектирования, позволит НФГ
масштабировать конструкцию активной зоны NOVATRON и создать
собственный прототип следующего поколения, задачей которого
будет продемонстрировать технико-экономическую обоснованность
выработки энергии с использованием такой конфигурации.
Проекты систем N3 и N4 находятся на этапе подготовки.
Планируется, что система N4 станет полномасштабным прототипом
промышленной термоядерной электростанции мощностью
более 1 ГВт (эл.), рассчитанной на непрерывную выработку
электроэнергии. В системе N4, которая проектируется для
работы в стационарном режиме и демонстрации готовности к
промышленному внедрению, будут применены передовые магнитные
технологии и предусмотрена возможность смены вида топлива — с
перспективой перехода на дейтерий-дейтериевое топливо

На стр.37 - невнятный рисунок.

35 Предлагаемая компанией НФГ установка N4 — прототип рассчитанной на непрерывную
выработку электроэнергии термоядерной электростанции мощностью более 1 ГВт (эл.) на базе
конструкции пробкотрона (публикуется с разрешения «Новатрон фьюжн груп», Швеция).


Установка N1 («Новатрон
фьюжн груп»)
Термоядерное устройство
NOVATRON (N1), разработанное
компанией «Новатрон фьюжн груп»
(НФГ) в Швеции, представляет
собой осесимметричную магнитную
зеркальную ловушку. После
завершения работ по интеграции
системы на установке NOVATRON 1
(N1) в Королевском технологическом
институте (КТИ) в Стокгольме,
Швеция, была получена первая
водородная плазма [10]. Это
достижение дает начало серии
экспериментов НФГ, которые
призваны доказать, что технология
магнитного удержания NOVATRON
позволяет стабилизировать плазму.
На данном этапе предполагалось
провести комплексные испытания
основных подсистем, включая
высоковакуумную систему, приводы
магнитных катушек, систему
подачи технологического газа и
инфраструктуру автоматизации и
сбора данных. Успешно проведены
первые испытания по ионизации с
применением системы электронноциклотронного резонансного нагрева.
Этого стало возможным после
завершения многомесячных работ по
сборке, очистке и запуску вакуумной
системы. В настоящее время
НФГ приступает к следующему
этапу реализации проекта,
который предполагает интеграцию
дополнительных систем нагрева
и диагностики для проведения
более масштабных экспериментов
и проверки теоретических
предположений, лежащих в основе
проекта NOVATRON.


Установка WHAM (Университет
Висконсин-Мэдисон).
Установка Wisconsin HTS
Axisymmetric Mirror
(WHAM) представляет собой
осесимметричную магнитную
зеркальную ловушку, разработанную
в Университете Висконсин–
Мэдисон (США) в сотрудничестве с
Массачусетским технологическим
институтом (МТИ) и компанией
«Коммонуэлт фьюжн системз». В
ней используются ВТСП-магниты, и
она рассматривается как поворотный
шаг в развитии малогабаритных
зеркальных ловушек. Первая плазма
на установке WHAM была получена
в 2024 году [13].


WHAM (Университет Висконсина/«Реалта Фьюжн»,
США). На этапе эксплуатации. Экспериментальная
магнитная ловушка с ВТСП-магнитными зеркалами, где
индукция составляет 17 Тл [107].

Hammir («Реалта Фьюжн», США). Концепция электростанции с
сильными магнитными полями и тандемными зеркалами [116].

«Энерджи сингьюлэрити», Китай. Компания провела
испытания ВТСП НИНТ катушки «Jingtian» с нагрузкой более
21 Тл [124].

Pu239>> С учетом стоимости обогащения до чистого изотопа 198 возьмет и станет ртуть дороже золота
Bredonosec> Не станет
Это неизвестно. Стоимость обогащения ртути-198 до нужной чистоты трудно сейчас прогнозировать с точностью даже до порядка.

Bredonosec> Почему? На том же уране.
Бланкет, предназначеный для жидкой ртути, трудно будет использовать с ураном вместо нее. Температура плавления немного отличается.

Pu239>>> С учетом стоимости обогащения до чистого изотопа 198 возьмет и станет ртуть дороже золота
Bredonosec>> Не станет
Pu239> Это неизвестно. Стоимость обогащения ртути-198 до нужной чистоты трудно сейчас прогнозировать с точностью даже до порядка.
так если бланкет дороже, как это обрушит цену на золото? Или взвинтит цены на ртуть?
Это только снизит все предполагаемые эффекты


Pu239> Бланкет, предназначеный для жидкой ртути, трудно будет использовать с ураном вместо нее. Температура плавления немного отличается.
согласен. Ну, значит, число таких реакторов будет ограничено условно одним поколением

Татарин> Безртутных ртутных газоразрядных ламп ещё не сделали. А это самый дешёвый и надёжный на текущий момент источник мощного УФ.

Некоторые производители утверждают, что их амальгамные лампы как раз такие - не жидкая ж ртуть
И они даже в чём-то правы. Экобезопасность существенно выше, и в Минаматской конвенции и сопряжённых документах отдельно идут.

Татарин>>> То есть, по итогу комплекс с производством золота из ртути может производить больше трития, а не меньше. Не просто замыкая цикл ТЯР, а расширенно нарабатывая тритий (для других реакторов, например).
Fakir>> Да блин, это во всех проектах бланкетов так! Ну что ж мы кругами-то ходим который год.
Татарин> Не, там копейки превышения за счёт лития-7 и дейтерия в плазме.

Что для тебя копейки? Я приводил конкретные коэффициенты и характерные времена наработки.

Татарин> Тритий дорогой, да. Но, собссно, это ж все вполне понимают, что пока есть спрос на тритий, лучше делать его. Тут просто подошли к вопросу "что можно сделать, имея кучу свободных нейтронов и не имея уже в них как-то-то особой потребности?"

Дожигать долгоживущие отходы.
Не зря же были прожекты ловушек подреакторных параметров чисто как источники нейтронов для "пережигания" отходов.

Да мало ли что еще. Ну, вот реально - вариантов можно надумать сотни. Наработка золота - как бы не последний из них. Для драматичности, привлечения внимания - да, отлично. По сути ---

Татарин>>>> То есть, по итогу комплекс с производством золота из ртути может производить больше трития, а не меньше. Не просто замыкая цикл ТЯР, а расширенно нарабатывая тритий (для других реакторов, например).
Fakir> Fakir>> Да блин, это во всех проектах бланкетов так! Ну что ж мы кругами-то ходим который год.
Татарин>> Не, там копейки превышения за счёт лития-7 и дейтерия в плазме.
Fakir> Что для тебя копейки? Я приводил конкретные коэффициенты и характерные времена наработки.
Ну вот они для меня копейки.

Но мысль моя была в том, что наработка золота за счёт (n,2n) ситуацию как минимум не ухудшает.

Татарин>> Тритий дорогой, да. Но, собссно, это ж все вполне понимают, что пока есть спрос на тритий, лучше делать его. Тут просто подошли к вопросу "что можно сделать, имея кучу свободных нейтронов и не имея уже в них как-то-то особой потребности?"
Fakir> Дожигать долгоживущие отходы.
Fakir> Не зря же были прожекты ловушек подреакторных параметров чисто как источники нейтронов для "пережигания" отходов.
Хранение отходов (ОЯТ или остеклованных осколков) сейчас обходится порядка десятков центов-единиц долларов / кг*год. Предполагается, что длительное ("вечное") захоронение будет обходиться в единицы долларов на килограмм при сохранении в ОЯТ долгоживущих осколков и актинидов, и цена снижается в несколько раз (сохраняя порядок).

Золото стОит сейчас около 100000$/кг разово.
То есть, пережигание отходов в сравнении с производством золота окупается примерно за сотни тысяч лет.

Как ты думаешь, какой вариант будет выбран, если дойдёт до реального дела?

Fakir> Да мало ли что еще.
На самом деле, если не расширять радикально использование активных изотопов (на что надежды особой нет), то - мало что ещё.

Fakir> Ну, вот реально - вариантов можно надумать сотни.
Надумай. Честно, даже сняв почти все ограничения на фантазию, хороших общественно-приемлимых и выгодных вариантов я надумать не смог.

У тебя есть ограничение: твоё предложение должно быть выгоднее, чем наработка золота и не предполагать гиперпроекта (вроде построения коммунизма и массового улёта миллиона колонистов на Альфа Центавра на америции-242).