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Lockheed Martin kündet "High Beta Fusion Reactor" an

203 Beiträge, Schlüsselwörter: Fusion, Kernfusion
mayday
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Lockheed Martin kündet "High Beta Fusion Reactor" an

08.07.2013 um 17:25
honkwatch schrieb:Hat die Schweiz anteilig viel Atomstrom?
Rund 39 Prozent, im Winter bis zu 45 Prozent. Der Rest wird primär durch Wasserkraft gedeckt. Die fünf schweizerischen Kernkraftwerke haben eine Gesamtleistung von 3,2 GW; ihre jährliche Verfügbarkeit liegt bei rund 90 Prozent.

3.2GW sind ansich nicht so viel, ein Teil dieser Atomkraft liesse sich durch aufstocken der Wasser/Wind und Solarkraftwerke decken. So können wir zumindest die ältesten Atomkraftwerke einmotten.


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mayday
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08.07.2013 um 17:35
Ich denke da z.B. an das über 40 Jahre alte KKW Mühleberg, dessen Reaktorddurckbehälter einen 2m langen Riss hat und keinen zweiten Schutzbehälter bzw. das Gebäude selbst soll die zweite Sicherheitshülle sein xD Mühleberg hat nun einen unbefristete Betriebserlaubnis erhalten, muss aber hier und da nachrüsten, doch veraltetes bauliches lässt sich nicht auf aktuelle Sicherheitsstandards heben.


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mayday
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13.10.2013 um 01:05
"Nature" gilt (nebst der US-amerikanischen "Science") als weltweit angesehenste Zeitschrift für Naturwissenschaften, hat das veröffentlicht: "Two-laser boron fusion lights the way to radiation-free energy" http://www.nature.com/news/two-laser-boron-fusion-lights-the-way-to-radiation-free-energy-1.13914

Kein Durchbruch Netto Energie..aber hey, Aneutronic Fusion works! :) Am Schluss steht dies (nicht Wort für Wort übersetzt) "Die Studie ist nicht gedacht um einen Durchbruch für Netto-Energie zu schaffen, aber Miniaturisierung/Verbesserung von Lasern und die Einfachheit, dass nur zwei Laser benötigt werden, macht dieses Konzept als künftige Energiequelle praktikabel.


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13.10.2013 um 01:10
Eine Firma namens "General Fusion" hat ehrgeizige Pläne; wobei ich bezweifle dass der Zeitplan realistisch ist xD Deren Konzept ist anders: http://fire.pppl.gov/FPA12_Richardson_GF.pdf

General Fusion is trying to make affordable fusion power a reality.
• Founded in 2002, based in Vancouver, Canada
• Plan to demonstrate proof of physics DD equivalent “net gain” in 2013
• Plan to demonstrate the first fusion system capable of “net gain” 3 years after proof
• Validated by leading experts in fusion and industrial engineering
• Industrial and institutional partners
• $42.5M in venture capital, $6.3M in government support

General Fusion intends to build a three-meter-diameter steel sphere filled with spinning molten lead and lithium. Super-heated plasma would be injected into the vortex and then the outside of the sphere would be hit with 200 computer-synchronized pistons travelling 100 meters per second (200 mph) The resulting shock waves would compress the plasma and spark a fusion reaction for a few microseconds.


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mayday
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13.10.2013 um 01:32
Focus Fusion
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Hier eine Zusammenfassung über Focus-Fusion, mein persönlicher Favorit^^

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2007 Start bei Googles Techtalks, Firma Lawrenceville Plasma Physics
Youtube: Focus Fusion: The Fastest Route to Cheap, Clean Energy

2009 baute LPP ihr eigenes Focus Fusionsgerät FoFu-1, kosten unter einer Million Dollar und verkündete, dass mit dem Gerät die erste FocusFusion gelungen sei.

2012 publizierte Lerner im im Peer Revied Journal "Physics of Plasmas" eine Rekordtemperatur von 1.8 Milliarden Grad mit dem FoFu-1. 2012 war diese Publikation "most read article" http://focusfusion.org/index.php/site/article/lpp_march_11_2013_report

Im Jahr 2012 hielt LPP eine Präsentation bei Ernst&Young
Youtube: Fusion Energy - Might We Finally Achieve It?
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Das Funktionsprinzip: Schnell erklärt
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Das Prinzip der FocusFusion stammt ursprünglich von der NASA. Vielleicht hat wer von Ionentriebwerken gehört; Teilchen die mit extrem hoher Geschwindigkeit austreten und dadurch einen Rückstoss erzeugen, was sich als Raumschiffsantrieb eignen kann.

Eine kurze aber heftige Entladung aus einer Kondensatorbank wird in einer Vaakuumkammer die mit Deuterium gefüllt ist auf einen Punkt focusiert, dabei wird das Gas zu Plasma indem es die Elektronen verliert. Es gibt hier keine Spulen welche ein Magnetfeld erzeugen, durchfliesst Strom eine Plasmasäule, entstehen starke elektromagentisches nach innen gerichtete Felder, welche Komprimieren, es "pincht". d.h. das Plasmagas wird durch den Z-Pinch stark komprimiert.

Elektrizität hat den Vorteil, dass die Energie quasi beliebig stark gebündelt/focusiert werden kann. Das Plasma heizt sich auf, wird durch Magnetfelder komprimiert und es bildet sich ein Plasmoid.

Wie ein Plasmoid aussieht, ist in der Animation ersichtlich. Das einfachste Beispiel kann man selbst in einer Mikrowelle nachbauen, da Feuer bereits Plasma ist und die Mikrowellenenergie aufnimmt, formt sich das Plasma zu einer Kugel d.h. sog. Plasmaoid, was u.a. auch eine Rolle spielt bei Kugelblitzen (die es nach Meinung einiger nicht gibt, das ist ein umstrittenes Thema, andere gehen davon aus, dass Kugelblitze gibt)
Youtube: OOOH Those Plasmoids!

Diese Kugel ist im Fusionsgerät natürlich stark komprimiert durch den Z-Pinch Effekt. Durch hohe Kompression und Hitze, zerstört sich das Plasmoid selbst, indem entlang der Achse in die eine Richtung mit hoher Geschwindigkeit die Ionen fliegen und in die entgegengesetzte Richtung die Elektronen, es kommt zur Fusion.

Die Idee ist, das Gerät mit Boron und Wasserstoff zu betreiben d.h. Aneutronic Fuel. Fusioniert das Proton (Wasserstoffatom H1) mit dem Boron-Atom (B11), ergibt sich daraus Carbon12, durch einen Sekundareffekt ergibt sich aus dem Carbon drei Helium-4 Atome.

Helium-4 (2 Protonen + 2 Neutronen) tragen kinetische Energie, es sind bewegende positiv geladene Teilchen und können deswegen direkt in Strom gewandelt werden. Bei der Fusion enstehen keine (fast keine^^) Neutronen, deswegen auch das Wort "Aneutronic Fusion". Dieser Helium-4 Ionenbeam, soll durch eine Spule geleitet werden, durch Induktion entsteht Elektrizität, das Prinzip eines Transformators. Der Weg über Wasser-Dampf-Turbine-Generator entfällt komplett, somit wird das Gerät viel kleiner und sehr Kostengünstig.

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Nach etwas Recherchen bin ich bestärkt darin, dass LPP (Focus Fusion) am US "President's Council of Advisors on Science and Technology (PCAST)" sprechen durfte, weil Professor Ahmed Zewail nachgeholfen hat. "Zewail ist im wissenschaftlichen Beratungsgremium von Präsident Barack Obama" aber lest selbst Wikipedia: Ahmed_Zewail Zewail war während der Session anwesend.
Youtube: LPP FocusFusion @ President's Council of Advisors on Science and Technology (PCAST)
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LPP kämpft noch immer mit Geldmangel..zeigt sich u.a. auch dass LPP in der Community einen CAD Zeichner sucht(e), wohl kein Geld hat einen anzustellen. http://focusfusion.org/index.php/forums/viewthread/1086/
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Ein "FUSION ENERGY FLOW CHART" von LPP und ihrem Focus Fusion Gerät, wie die 5MW eines Garagenbox grossen Focus-Fusionsgerätes zustanden kommen sollen--> http://www.lawrencevilleplasmaphysics.com/images/Sankey.pdf

Meine Gedanken:
LPP muss den Weg anneutronischer Fusion gehen, denn DT oder DD ist keine Option, da die Temperaturen für eine "konventionelle" Deuterium-Deuterium oder Deuterium-Tritium Fusion für ein Focus-Fusionsgerät zu hoch ist. Eine DT-Fusion läuft idealerweise zwischen 100 Millionen bis max. 400 Millionen Grad ab (siehe ITER), höher macht keinen Sinn bzw. wäre kontraproduktiv weil ansonsten die Verluste überhand nehmen.

Das Focus-Fusion Gerät läuft Funktionsbedingt jedoch viel heisser, die Entladung wird auf einen Punkt fokussiert und diese Energie ist auch nötig, damit das Magnetfeld ausreicht, die Verdichtung, der Einschluss, ausreicht. Es sind rund 100KJ aus Kondensatoren..wobei nicht alles im Plasma ankommt, auch hier gibt es Verluste..

rund ein bis zwei Milliarden Grad sind aber für eine anneutronische Fusion ideal..und das erreicht das Fusionsgerät von LPP..deswegen spricht LPP immer nur über Boron+Proton Fusion.

Eine Boron+Proton-Fusion setzt leider deutlich weniger Energie frei, als eine Wasserstoff-Fusion. Die Verluste müssen gedrückt werden, in allen Bereichen. Der positiv geladene Ion-Beam wird direkt in Strom gewandelt (durch eine art Transformator). LPP hat hierzu bereits ein Patent (wie auch andere teile sind teils Patentiert). LPP sieht 80% Effizient einer Umwandlung positiv geladenen Ionen in Strom als realistisch an.

Fragwürdiger ist wohl die Wandlung von X-Rays, Elektronen/Bremsstrahlung welche in alle Richtungen fliegen. Diese Energie darf auch nicht verschwendet werden, ansonsten kann das Gerät nie Netto-Energie liefern. Eine Umwandlung ist in der Theorie möglich, es wurde aber noch nie auf der Welt konstruiert xD

Die Idee von LPP ist ähnlich einem Photovoltaik-Prinzip; die Wand des Reaktors besteht aus tausenden ganz dünnen Folien, mehrere Zentimeter dick, welche die sehr schnellen Elektronen ähm Photonen^^ auffangen und daraus Strom erzeugen. Eine andere Idee; die Strahlung wieder zurück in das Plasma reflektieren.

Falls einmal p+b11 in ausreichender Menge fusioniert, ist es damit noch nicht getan. Eine Menge Hightech/Entwicklungsarbeit bzw. Engineeringarbeit wird nötig sein..in diesem Zusammenhang werden auch diese rund 200-300 Millionen erwähnt; für den Prototypen bzw. das serienreife Produkt.

Soweit isses aber noch lange nicht, momentan befindet man sich noch im Versuchs und Forschungsstadium. Ein grosser Schritt dürfte der Umstieg von Deuterium auf Boron+Wasserstoff sein. Ich bin gespannt ob/wann dies geschieht..bisher ist eine anneutronische Fusion erst einmal mit einem Femto Laser gelungen. Eine solche erfolgreiche Meldung ginge um die Welt und ich denke spätestens dann wäre deren Finanzierungsproblem gelöst.
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News von der Lawrenceville Plasma Physics und ihrem Focus-Fusion Gerät FoFu-1
Wie LPP bereits erwähnte, gehen deren Berechnungen davon aus, dass die Plasmadichte ungefähr um gut Faktor 1000 zu gering ist, für das Endziel Netto-Energie (Überschuss).

LPP vermutete im Deuteriumplasma Verunreinigungen, konnte das jedoch bislang nicht messen. LPP hat nun ein optisches-UV Spektrometer von „Ocean Optics“ benutzt um die Plasmazusammensetzung zu analysieren. Ergebnis: Anstelle reinem Deuteriumgplasma konnte davon rund 2% Silber rund 0.5% Kupfer ausgemacht werden. Silberionen sind um Faktor 54x schwerer als Deuteriumionen d.h. 50% der Plasma-Gesamtmasse könnte Silber sein.

Das soll sich angeblich mit ihren Simulationen decken; Silberionen können die Filamentbildung und weitere Verdichtung vorzeitig zerstören. LPP hat nun bereits Elektroden aus Wolfram fertigen lassen.
http://lawrencevilleplasmaphysics.com/index.php?option=com_lyftenbloggie&view=entry&year=2013&month=09&day=22&id=106:tel...


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19.10.2013 um 12:39
@mayday

Also erstmal Danke für die ganzen Informationen. Für gewöhnlich kann man Lockhead ernst nehmen.
Bei dem Personal und Equipment was ohne Zweifel vorhanden ist, darf man gespannt sein. Gerade die andere Geometrie macht das Ganze interessant. Unsere Leute am ITER würden ganz schön blöd aus der Wäsche schauen, wenn Lockhead das realisieren würde.


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mayday
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20.10.2013 um 21:48
@stanley71
Hoffe fest dass es was wird, wenn nicht Lockheed, jemand anders. Es gibt viele gute Ansätze die meiner Ansicht besser sind als das 60 Jährige Tokamak Prinzip. Die Frage ist, wer schneller ist, den Durchbruch schafft.

ITER wird vielleicht Überschuss liefern wie geplant, aber geht nicht ans Netz. Das Nachfolgeprojekt von ITER soll DEMO sein und etwa 2040 Strom ins Netz einspeisen..doch das ist nur eine Idee und die Gelder sind nicht gesprochen, der Zeitplan kann und wird sich sehr wahrscheinlich nach hinten schieben. Das sind mindestens 26 Jahre Zeit für kleine Reaktoren, Alternativkonzepte wie Polywell (Darpa) Two-Laser-Fusion, das General Fusion Konzept, TriAlpha (Goldman Sachs,Paul Allen), LPP Focus Fusion usw...doch die Operieren mit viel weniger Geld, was ein vorankommen verzögert.

Ein Fusionsreaktor bauen der Netto Energie liefert, reicht alleine nicht, denn er muss auch wirtschaftlich sein und da sehe ich bei ITER ziemlich schwarz. Der Nachfolger Demo wird noch grösser ausfallen, das muss er Konzeptbedingt, ein Tokamak lässt sich nicht verkleinern und das ist das Hauptproblem.

Neutronenlose Fusion wie eine Boron Fusion, wurde bislang als unrealistisch gehalten, wegen den hohen Bedingungen (Lawsen Kriterium) doch nun gibt es auch da Fortschritte, Temperaturen über eine Milliarde Grad ist nicht mehr das Problem, es erscheint nicht mehr als unmöglich. Gelingt es, sind auch keine Dampfturbinen/Generatoren nötig, die Kosten sinken und die Geräte werden noch kleiner.


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mayday
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20.10.2013 um 22:07
Wir wollen doch auch noch tiefer ins Sonnensystem reisen und ein Tokamak wird nie abheben, weil er zu schwer ist. Zum Beispiel Focus Fusion schon. Scheinbar schielt die NASA nun wieder auf FocusFusion http://www.icarusinterstellar.org/dr-rob-adams-talks-with-hailey-bright-about-fusion-propulsion/?lang=de

Da gibt es tiefgehendere Einsichten Fragen/Antworten zum FocusFusion Device, die in bisherigen Videos von LPP nur halb oder nicht angesprochen wurden. Das Publikum besteht primär aus Fusionsexperten, MIT usw. dementsprechend tiefgehender sind die Fragen. Leider ist Audio der Fragensteller nicht immer gut verständlich
Youtube: Solve For x, 30 min scientific presentation at Fusion Brainstorming Conference


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21.10.2013 um 00:28
@mayday
Du manchmal habe ich sogar das Gefühl die verschleppen das absichtlich beim ITER. Aber gut das Objekt in Kadarasch muss auch erstmal hochgezogen werden. Ich habe lange nicht mehr geschaut, ob es am Wendelstein X-7 neue Fortschritte gibt. Er soll ja datentechnisch sehr dienlich sein für den ITER.
Du sagst es. Ein Tokamak ist nicht gerade leicht,die Fusionstechnik wäre aber eine adequate Energiequelle für den VASIMR-Antrieb. Mir geht bis heute nicht in den Kopf wie der ITER von 7 Milliarden Euro auf jetzt 17 Milliarden hochschnellen konnte. Klar braucht man bei Lionierarbeit spezielle Werkstoffe und sehr gute Leute, aber dann sollen sie es doch gleich bei 30 Milliarden ansetzen um sich dann im Laufe des Projektes nicht rumzustreiten wer jetzt weiter wieviel beisteuert wie es jetzt der fall ist. Die Bundesregierung hat ja auch schon rumgeeiert.

Die Laserfusion muss ich mir nochmal anschauen. Bisher war ich der Meinung, dass damit keine nachhaltige Fusion zustande gebracht werden kann. Hatte mir dazu die NAtional Ignition Facility angeschaut.

Wie hat man eigentlich den ITER Output geplant? Also was hat man denn da vorgesehen? Turbinen?

Oh je, Demo wird ja dann ein 50 Milliarden Projekt werden...


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hawaii
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21.10.2013 um 00:45
@mayday

Ich fand das hier ganz interessant.

http://www.weltderphysik.de/gebiet/technik/news/2013/kernfusion-mit-neuem-brennstoff-vermeidet-unerwuenschte-neutronen/
Einen weiteren Vorteil sehen die Wissenschaftler in der hohen Verfügbarkeit von Bor im Vergleich zum aufwendig isolierten Tritium. Von einem Fusionsreaktor ohne Neutronenemission sind diese Laserexperimente allerdings noch weit entfernt. Noch muss diesem Fusionsprozess deutlich mehr Energie zugefügt werden als potenziell gewonnen werden könnte. Doch bietet die Bor-Proton-Fusion wegen der geringen radioaktiven Kontamination eine Alternative für zukünftige Fusionsreaktoren.
Gruß


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mayday
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21.10.2013 um 01:47
stanley71 schrieb:Ich habe lange nicht mehr geschaut, ob es am Wendelstein X-7 neue Fortschritte gibt.
Soviel ich weis nichts neues, Wendelstein7x war nie Gedacht um Überschuss zu liefern, dazu ist er zu klein. Der schafft wenn überhaupt mit müh und not eine Fusion die nur bruchteile einer Sekunde dauert. Komponenten werden aber in Wendelstein getestet bevor sie in beim ITER eingebaut werden..und das dauert ne Ewigkeit und lässt die Kosten explodieren.

Wären 17 Milliarden von beginn weg kalkuliert worden, wäre das Projekt nie gestartet, denke da lief es nicht anders als bei anderen Grossprojekten, weniger Budgetieren als nötig. Man hat sich auch vertan bei der Wissenschaft, als die Russen erfolge aufweisen konnten mit dem Tokomak, wurde gedacht das isses, es nur noch ein Engineering Problem. Nach und nach aber stellt sich heraus, dass es noch mehr Forschung brauchte und man rannte von einem Problem ins Nächste. Vielleicht wird es noch ein paar Budgeterhöhungen geben bis er fertig ist, aber der point of no return ist bereits überschritten, so dass man das Ding zu Ende bauen muss.
stanley71 schrieb:Die Laserfusion muss ich mir nochmal anschauen. Bisher war ich der Meinung, dass damit keine nachhaltige Fusion zustande gebracht werden kann.
Stimmt, was das NIF betrifft, diese Anlage ist auch nie wirklich Gedacht gewesen für Energiegewinnung, das hat primär Militärische Gründe. NIF kann froh sein wenn es denn mal fusioniert.

Aber guck dir das mal an: http://www.nature.com/news/two-laser-boron-fusion-lights-the-way-to-radiation-free-energy-1.13914


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mayday
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21.10.2013 um 01:58
@hawaii
ich hätte deins zu erst lesen sollen, sorry. Weiter oben (dritter Beitrag) auf dieser Seite habe ich dies auch bereits gepostet, naja 3fach hält besser^^


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18.10.2014 um 13:37
Wundert mich dass in dem Thread hier nichts los ist?

Über die Machbarkeit von Reichsflugscheiben wird ungebremst diskutiert, aber wenn ein Weltunternehmen in 10 Jahren ein Fusionskraftwerk auf den Markt bringen will geht das hier unter?


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18.10.2014 um 14:48
Was soll man da gross diskutieren? Ist doch schon alles gesagt. In 10 Jahren schauen wir weiter.


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hawaii
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18.10.2014 um 14:57
@Comguard2

Vielleicht deswegen?

http://www.welt.de/wissenschaft/article133402705/Warum-Lockheeds-Fusionsreaktor-ein-Energie-Flop-ist.html


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mayday
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18.10.2014 um 20:24
Experten könne sich täuschen glaubs mir, ja auch die am Max Planck. Fusion ist so ne Sache, es herrscht unter den Experten selbst Uneinigkeit und viele haben Scheuklappen d.h. sie sind Experten für ihren Bereich, kennen fremde Fusionskonzepte aber nicht sehr gut.

Falls die Daten stimmen hat z.B. das "Focus Fusion" Konzept eine höhere Fusionsrate als ein Tokamak

..gerade die Tokamak und Laserfusionsleute sind ja lustig, bisher haben diese Konzepte nicht geglänzt mit Zahlen. Iter solls richten, aber der wird immer teurer und es ist auch da nichts sicher. Temperatur wie im Bericht erwähnt..das ist heute nicht das grosse Problem. bei Focus Fusion z.B. ist man bereits bei über einer Milliarde Grad angelangt.


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mayday
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18.10.2014 um 20:47
Das Science Magazin hat einen Artikel veröffentlicht mit dem Titel "Fusion Restless Pioneers". Handelt von General Fusion, Lawrenceville Plasma Physics (Focus Fusion), Tri Alpha Energy und Energy/Matter Conversion Corporation. Das Helion Energy Setup wird als Beispiel von Magnetized 'Target Fusion' gezeigt, aber im Text nicht diskutiert.

PDF Version des Artikels gibt es hier
http://www.movie2digital.at/index.php?page=Attachment&attachmentID=20110&h=6f2e2ab21149624358c524fea16dde03aae72cbe


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18.10.2014 um 20:56
zu "Helion Energy"
http://www.helionenergy.com/
http://nextbigfuture.com/2014/07/helion-energy-plans-to-enable.html

Erhält $5 Millionen von DOE (Departement of Energy) und wollen $35 weitere Millionen auftreiben. Der Chefentwickler "John Slough" hat u.a. bereits für die NASA an Spacecraft Antrieben geforscht.

Hier das was die Firma schreibt
-The Fusion Engine will Enable Profitable Fusion Energy in 2019
-Developed by Engineers to be Commercially Practical
-Fast, affordable development (50 MW module, truck-sized)
-Fusion is clean, safe, and generates no hazardous byproducts
-Fusion energy is converted directly to electricity, eliminating capital costs
-Uses demonstrated physics

Scientifically Legitimate
-Fusion Engine technology supported by DOE Office of Fusion Energy
-IAEA best of peer reviewed fusion paper – 2011
-Field leading advocates and independent validation
-4th prototype operational in Redmond, WA

How the Fusion Engine Works
Formation -Plasma is generated by ionizing gas in a Field Reversed Configuration
Accelerator -Plasma is accelerated to high velocities using pulsed magnetic fields
Collision -Two plasmas are collided and compressed to transfer kinetic energy to heat
Burn Chamber -Conditions are formed to initiate fusion of fuel
Energy Generation -Fusion plasma is converted to i) direct energy ii) fuel for further operation


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mayday
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18.10.2014 um 21:19
Focus Fusion News: Lawrenceville Plasma Physics (LPP)

Der Umbau auf Wolfram Anode gestaltet sich schwerer als ursprünglich angenommen. Schritt für Schritt geht es jedoch vorwärts. Die Stromanschlüsse befinden sich nun ausserhalb der Vakuumkammer und die Verbindungen wurden optimiert auf einen Widerstand von nur 6 mikro Ohm. Das Konstrukt muss einer Stromstärke von bis 2.8 Millionen Ampère stand halten und dabei sollte die Elektrode nicht beschädigt und das Plasmagas innerhalb der Kammer nicht kontaminiert werden.
We will now mount the steel plate and anode onto the FF-1 device. We currently expect assembly to be complete in October.
Quelle
http://lawrencevilleplasmaphysics.com/re-assembly-begins-of-ff-1-with-tungsten-electrodes


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buddel
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18.10.2014 um 21:21
wer hat was von dieser ankündigung?
lockheed martin, unter dessen namen diese meldung verbreitet wurde?
die beiden wissenschaftler, denen das scheinbar unmögliche möglich wurde?
wieviele wissenschaftler arbeiten an ITER? 1000, 2000?
die werden sowas von gegenanschreiben, dass nur ihre und nicht die arbeit an diesem kleinstfusionsreaktor gefördert wird

buddel


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