Lockheed Martin kündet "High Beta Fusion Reactor" an

Also wenn es ein ITER ähnliches Design wird, dann dürften die Kosten höher sein wie z.B. beim High Beta Fusion Reactor aber im Moment haben wir nur Kosten für die Entwicklung und Forschung. Um die Kosten für einen Fusionsreaktor abschätzen zu können, würden wir erstmal ein Design benötigen welches funktioniert.

Wendelstein 7-x soll in ein paar Wochen sein erstes Plasma erzeugen.

Das Magnetfeld von Wendelstein steht!

http://www.scilogs.de/formbar/wendelstein-w7-x-das-magnetfeld/

Celladoor schrieb:Das Magnetfeld von Wendelstein steht!

Auch wenn ich das nicht verstehe... finde ich den blossen Anblick dieses Geräts einfach faszinierend.

Die Spulenanordung ist einfach nur Brainfuck. :)

@Celladoor

Ja, wenn das Ding mal läuft und man sieht irgendwas können die locker Eintritt nehmen XD

@JoschiX

JoschiX schrieb:Auch wenn ich das nicht verstehe... finde ich den blossen Anblick dieses Geräts einfach faszinierend.

Ich auch nicht im Detail, kann aber doch etwas mitgeben.

Bei einem Tokamak (ITER) zirkuliert das Plasma eingeschlossen zwischen Magnetfeldern in einem Torus. Das Plamsa also bewegt sich in der Röhre auch vorwärts im Kreis. Da es sich aber nun bewegt und nicht in einer "Magnetischen Falle" sitzt wie beim Lockheed Prinzip, hat man es mit versch. Dynamiken zu tun.

Für Fusion ist die Temperatur essentiell, die hat man aber mehr oder weniger schon im Griff, als zweites die Kompression des Gases und das macht die grössten Probleme. Drittens ist die Einschlusszeit des Gases auch relevant. Jede auch nur geringe Kompressionsveränderung des Gases, kann dazu führen, dass eine Fusion augenblicklich stoppt.

Plasma ist nichts weiter als Ionisiertes Gas und Ionisiert bedeutet, die Atome haben ihre Elektronen verloren (macht man durch Hitze) und die Atome (hier Deuterium+Tritium Gesmisch) sind dann positiv geladen. Nur so kann man auch mit Magnetfeldern Teilchen einschliessen, wenn die Teilchen magnetisch NICHT neutral sind.

Bei Iter hat man mehere verschiedene supraleitende Magnetfelder aufgebaut (auch einen in der Mitte), um eine Ausbruchs des Plasmas einzudämmen. Der Stellarator geht da einen anderen Weg; jede einzelne Spule ist geometrisch aufwendig berechnet worden, damit das Plasma, auch wenn es sich im Kreis dreht und dadurch Zentrifugalkraft ausgesetzt ist, so den Magnetfeldlinien folgt, dass es konzentriert mittig im Torus bleibt.

einfacher gesagt: Iter hält das Plasmagas mit purer Gewalt der Magnetfelder mittig, der Stellarator durch smarte Magnetfelderanordnung, weniger Energie/Ktaftaufwand.

Beide Konzepte haben leider den Nachteil gemeinsam, dass die Anlage sehr gross ausfallen muss, damit ausreichend Fusion statt findet.

ich habe eine neue Information zum Thema Wendelstein 7-X gefunden - soll jetzt wohl bald mit den entscheidenden Experimenten losgehen ......

........ :Wendelstein 7-X Diese Höllenmaschine soll eine Energie-Revolution einleiten

http://www.focus.de/wissen/videos/siebenfache-sonnentemperatur-wendelstein-7-x-diese-hoellenmaschine-soll-eine-energie-revolution-einleiten_id_5040954.html (Archiv-Version vom 27.10.2015)

Wendelstein 7-x hat irgendwie so gar nichts mit dem Lockheed Martin Luftschloss zu tun. Sollte man nicht einen eigenen Thread dazu eröffnen?

keine schlechte Idee > vielleicht findet sich dazu ja noch ein versierter Kenner

@Celladoor
@felixmerk
--> Fusion: Stellarator (Wendelstein 7-X), Tokamak (ITER) & Andere

;)

@mayday Thx. :)

Heinrich Hora ehemaliger Professor der Uni "New South Wales" SpoilerHeinrich Hora has been professor of theoretical physics since 1975 and emeritus since 1992. He is a visiting professor at the Universities of Rochester, Tokyo, Osaka, and Giessen, and the Weizmann Institute, as well as the European Organization for Nuclear Research (CERN). His areas of interest include plasma theory and lasers, nonlinear forces, relativistic self-focusing, the Schwarz-Hora effect, volume ignition, and predicted non-thermal ultrahigh acceleration of plasma blocks for ignition of boron fusion or hadron-cancer therapy. glaubt eine Alternative zu DT Fusion sei die Reaktion von Wassertsoff (1xProton) mit dem Boron 11 Isotop (HB11).

Anmerkung: Diese Reaktion produziert nur stabile Helium Alpha Partikel und keine energiereichen Neutronen. In etwa 99% der Energie tragen die Ionen in Form von "moving charged particles" und nicht die Neutronen. Was radioaktive Kontamination, Strahlungsprobleme quasi eliminiert. Die Fusionsbedingungen sind bei aneutroinischen Fusionen aber extrem hoch und deswegen wurde diese Art der Fusion bisher als eher unrealistisch betrachtet.

Hora begleitete die Forschergruppe des sog. “avalanche” fusion reaction, Experimente welche in Europa durchgeführt wurden. Es wurde u.a. publiziert hier http://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.4.031030 und u.a. Nature schrieb auch http://www.nature.com/news/two-laser-boron-fusion-lights-the-way-to-radiation-free-energy-1.13914

Hora sagt, bisherige Laser basierte Boron-Fusionen basieren auf Standart Nanosekundenlaser Pulsen. Die benötigte Kompression von Boron muss in etwa das 100'000 fache betragen. Prof. Hora aber glaubt, dieses Problem sei mit diesem alternativen Laser überwunden, mit der sog. "block ignition". Anstelle Nanosekundenlaser wie im NIF, wird mit Ultrakurzen Laserpulsen geschossen, sog. Pico-Laser. Binnen Nanosekunden setzen diese Laser eine Energie im Petawattbereich frei.

Besonders interessant hört es sich an, wie viel der Investierten Laserenergie tatsächlich "ankommt". Hora spricht von ultrahoher Beschleunigung von Plasmablöcken. Es sei ein nicht thermaler Prozess, die Laserenergie soll direkt in Bewegung von Plasmatomen umgewandelt werden.

This induces ultrahigh acceleration of plasma blocks by direct conversion of the laser energy into macroscopic plasma motions by nonlinear (ponderomotive) forces.

Durch diverse Studien sei nun gezeigt worden, dass diese "block ignition" Laser fusion von HB11 nicht schwerer sei wie eine DT Fusion.

Steve Haan vom NIF https://lasers.llnl.gov/news/nif-people/2015/may äusserte sich wie folgt

HB11 has the potential to be the best route to fusion energy

Quellen
http://spie.org/newsroom/technical-articles/5965-clean-boron-fusion-using-extreme-laser-pulses
http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1511/1511.03231.pdf
http://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.4.031030
http://spectrum.ieee.org/energy/nuclear/three-alternative-fusion-projects-that-are-making-progress
http://www.livescience.com/40246-new-boron-method-nuclear-fusion.html
http://www.nature.com/news/two-laser-boron-fusion-lights-the-way-to-radiation-free-energy-1.13914

Die 2-Laser Fusion mit z.B. Boron (aneutronische Fusion) wie oben beschrieben der "Avalanche Experimente", scheint nun weiter verfolgt zu werden. Am 11. Januar 2016 ist in "Nature" dazu publiziert worden.http://www.nature.com/nphys/journal/v12/n5/full/nphys3614.html

In Dailycaller ein Artikel "Scientists Make Another Breakthrough In Nuclear Fusion"
http://dailycaller.com/2016/01/18/scientists-make-another-breakthrough-in-nuclear-fusion/

Visualization of energy flow in fast ignition experiments is made possible by the use of copper tracers and a high-tech X-ray imaging system. High Energy Density Physics Group, UC San Diego

http://www.eurekalert.org/pub_releases/2016-01/uoc--swe011416.php

In Prag fand im Juni 2016 ein Symposium mit zahlreichen Plasmaforschern statt. Zur Sprache sollen u.a. die Fortschritte bei der Proton-Boron Fusion gekommen sein. Das ist genau das was ich oben verlinkt habe, Fusion mit neuartigen Pico-Lasern mit ultrakurzen Wellen.

Die Vortragenden präsentierten Pläne zur Intensivierung und engeren Zusammenarbeit in diesem Forschungsbereich. Das freut mich enorm zu hören, es da wieter geht, da ich denke, dass diese Fusionsmethode Zielführend sein könnte bzw. Potenzal hat u.a. auch, weil die die Lasertechnologie stetig Fortschritte macht, aber natürlich des Fusonsbrennstoffes wegen, es sich hier um die edle Neutronenlose Fusion handelt.

Als Sprecher kam u.a. auch Dr. Heinrich Hora der Universität New South Wales in Australien zu Wort. Hora begleitete die Avalache Experimente in Europa, die 2-Laser Boron Fusionsexpertimente worüber ich hier berichtete.

Hora hat gesagt, in Russland wurden 2055 solche Experimente durchgeführt, dann in Frankreich 2013 (Das Nature Journal hat darüber berichtet), und nun das Neuste steht in Prag (2015). Hora sagte, jedes mal konnte die Fusionsrate um Faktoren tausende erhöht werden und nun ist man bei Milliarden Fusionsreaktionen in der Prager Anlage angekommen.

Das ist das Laser System mit dem Namen "Asterix" in Prag. Hier wurden bereits Milliarden Wasserstoff mit Boron Atomen (pB11) fusioniert. Die Anlage hat einen Leistungsoutput von unglaublichen 3 Terrawatt. Bei extrem kurzen Laserpulsen, kann natürlich die Leistung extrem hoch sein, da die Zeitspanne in der diese Leistung Anliegt, auch sehr kurz ist (Milli oder Nanosekunden).
Original anzeigen (2,6 MB)

Korrektur, Zeit oben ist leider abgelaufen

"...Russland wurden 2005 solche Experimente durchgeführt..[/b]"

Noch der Link zu PALS (Prague Asterix Laser System)
Wikipedia: Asterix IV laser
http://www.pals.cas.cz/

mehr Infos, zum Symposium, folgen noch.

mayday schrieb:Das ist das Laser System mit dem Namen "Asterix" in Prag. Hier wurden bereits Milliarden Wasserstoff mit Boron Atomen (pB11) fusioniert.

Wie hoch ist der Faktor mit dem man noch von einem Energieüberschuss entfernt ist?

@Celladoor
Gute Frage, nähme mich auch wunder, fand leider bis jetzt nichts..was ich aber habe, ist eine aktuelle Grafik die ein paar Projekte bezüglich "wie nah dran bei netto Energy liefern" vergleicht



GenFusion=General Fusion (die Typen mit Quecksilber das Plasma mechanisch vedichten soll)
Tri Alpha-> Wikipedia: Tri Alpha Energy, Inc.#cite note-time-9
FF-1 = "Focus Fusion-1" Lawrenceville Plasma Physics (Prinzip Condense Plasma Focus Fusion, Z-Pinch durch Strom, Entladung durch Kondensatorbank)
EMC2 = Ein Polywell (Konzept Robert Bussard Wikipedia: Robert W. Bussard )
JET = ist ein Tokamak der in GB steht.
W7X = Wendelstein7x
NIF = National Ignition Facility (Laser Fusionszentrum in Livermore USA)
East = "Experimental Advanced Superconducting Tokamak" Tokamak des Hefei Institute of Plasma Physics in China (Chinese Academy of Sciences).

Das sind leider längst nicht alle die es gibt.

Konnte das Präsentations-Video leider nicht im Büro angucken, aber dachte 2-Laser Fusion Präsentation in Prag mit Hora sei auch mit drauf, leider habe ich derzeit "nur" die Präsentation von Lerner, dem "Condense Plasma Focus Fusion", also das FF1 Gerät (oben aus der Grafik) als Videolink.

Ist aber auch interessant. Die Präsentation handelt von Plasma-Verunreinigungen in der Vakuumkammer, was deren Hauptproblem ist und eliminiert werden muss. Die Kathode besteht auch purem Wolfram, aber etwas davon verdampft bei der Entladung (Megampère Bereich) und dieses gilt es zu vermeiden.


Nicht desto trotz, gab es beim FF1 Fusionsgerät Fortschritte. Die Fusionsenergie wurde um 50% gesteigert gegenüber früher. Die Temperatur der Ionenpartikel, sprich Neutronen Energie stieg auf 260keV an, was 2.8 Milliarden Grad entspricht. Weltrekord aber bei DPF Fusion ist anders wie bei einem Tokamak, die Temperatur nie ein Problem. Das ausreichend starke Magnetfeld hingehen ist das Problem, also die Kompression des Plasmas durch den Z-Pinch Effekt. Die Kompression ist noch um Faktoren zu gering bzw. hinter den berechneten Werten.

June 21, new record ion energies of over 260 keV (equivalent to a temperature of over 2.8 billion degrees K) to 150 plasma scientists assembled in Prague, Czech Republic for the 27th International Symposium on Plasma Physics and Technology. The new results, obtained with the FF-1 plasma focus experimental device in Middlesex, NJ were a 50% advance over the previous record for a single shot, 170 keV, also achieved at FF-1 in 2011.

Den vollen Progress Report vom Juni gibt es hier: http://lppfusion.com/wp-content/uploads/2016/06/LPP-Focus-Fusion-Report-June-29.pdf (Archiv-Version vom 08.11.2020)