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Focus Fusion und Polywell (IEC)

5 Beiträge, Schlüsselwörter: Fusion, Energiewende, Iter
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mayday
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Focus Fusion und Polywell (IEC)

29.01.2013 um 23:07
Hallo zusammen

Währendem der Bau des internationalen Kernfusionsversuchsreaktors ITER eine Aufstockung des Budgets auf 15 Milliarden erfahren hat und weiter Kostensteigerungen nicht auszuschliessen sind, fördert dies Wissenschaftsstimmen die lauter werden, einige das Tokamak Prinzip grundsätzlich für eine wirtschaftliche Energieerzeugung in Frage stellen. Wie dem auch sei, ITER ist soweit fortgeschritten, dass der "point of no return" überschritten ist, es wäre wohl dumm das Projekt jetzt noch stoppen zu wollen.

Die Frage aber stellt sich jedoch immer; gibt es nicht doch einfachere Wege zur heissen Fusion, wäre das Geld anderswo besser aufgehoben? Andere Modelle gibt es, sie sind teils nicht neu und gehen bis auf die 60er Jahre zurück. Die Forschungen wurden oft mit kleinem Budget betrieben, Modelle fallen gelassen und wieder aufgegriffen. Zwei vielversprechende möchte ich hier nun aufgreifen und auf entsprechende Links verweisen.

Der "Polywell" von Dr. Robert Bussard
Ist eine Weiterentwicklung des Farnsworth–Hirsch Prinzips Wikipedia: Fusor
Der Fusionsphysiker Bussard ist im übrigen vielleicht StarTrek Fans ein Begriff mit den fiktiven "Bussard Kollektor" was wohl auf seinen früheren Forschungen im Bereich Raimfahrtantriebstechnik "Ramjets" zurück geht.

Nun den hat er das Baby Polywell getauft, die Wikiseite gibt einen guten Überblick. Wikipedia: Polywell Im Internet ist nicht sonderlich viel zu finden, da der Geldgeber für die Forschung idas US-Militär und es wurde kaum etwas publik gemacht, bis Bussard sich im Jahre 2006 (ein Jahr vor seinem Tod) an google wandte und einen langen Vortrag hielt:
Youtube: Should Google Go Nuclear? Clean, cheap, nuclear power (no, really)

Hier eine animiertes Video zur Funktionsweise des Pollywell (der Sound ist allerdings schrecklich^^)
https://www.youtube.com/watch?v=7f5d-bRgieI

Das USMilitär stieg erneut ein mit der Finanzierung, indem es "EMC2" unterstützt, es wurden dort weitere Versuchs "WB-Reaktoren" gebaut. Hier einige der wenigen Links die es zu Pollywell gibt:
http://www.emc2fusion.org
http://fusenet.eu/node/269
http://www.talk-polywell.org
http://prometheusfusionperfection.com

Zukunftsperspektiven für das Konzept sind schwer abschätzbar, es gilt die Fusion massiv zu steigern bzw. skalieren zu lassen. Die Gebauten Reaktoren arbeiteten immer massivst defizitär. Bussard selbst sagte, dass ein Reaktor mit 1.5 bis 2 Mezer Radius bestückt mit Supraleitern Megawatts an Überschuss erzeugen kann.

Focus Fusion
Das zweite Prinzip, meiner Ansicht nach noch interessantere, ist die sog. "Focus Fusion" Dabei wird der Pinch Effekt sich zunutze gemacht Wikipedia: Pinch_%28plasma_physics%29

Die Z-machine galt nicht als sonderlich vielversprechend in Hinblick auf ein Energiekraftwerk wie es die Welt braucht, aber das Konzept bekommt Aufwind, da nun sehr kleine Machinen gebaut werden konnten bei extrem hohen Temperaturen, die Fusion auch im kleinen Modell studiert werden kann und eine Skalierung relativ einfach möglich ist.

Es gibt derzeit nur ein/zwei Forschergruppen die funktionierende Reaktoren nach diesem Prinzip genaut haben. Führend ist wohl Eric Lerner Wikipedia: Eric_Lerner mit seiner "Crew" und der Firma Lawrenceville Plasma Physics http://lawrencevilleplasmaphysics.com

Die finanziellen Mittel scheinen da aber knapp zu sein, die Erfolgsmeldungen sind jedoch sehr aufschlussreich. Im Journal "physics of plasma" wurde ein Rekordwert publiziert; der Prototyp von LPP erreichte eine Plasmatemperatur von 1.8 Milliarden Grad. Es ist natürlich schwer das Gesagte gegen zu prüfen.

Nachfolgende Videos zeigen die Physik/Technik

2007 LPP by google Tech Talk
Youtube: 2007 Google Tech Talk: Focus Fusion - The Fastest Route to Cheap, Clean Energy?

2012 LPP by Ernst & Young
Youtube: Fusion Energy - Might We Finally Achieve It?

Weitere Links:
http://focusfusion.org
http://www.youtube.com/user/FocusFusionSociety/videos


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mayday
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Focus Fusion und Polywell (IEC)

24.02.2013 um 01:35
Bin ein wenig erstaunt, dass dieses Thema niemanden interessiert.
Boron Fusion ist der heilige Gral in der Fusion und rückt in reichweite. Es entstehen keine freien Neutronen, kein strahlender Abfall, aber es sind enorme Temperaturen nötig. Das Fusionsgerät von LPP hat 1.8 Milliarden Grad erreicht, Weltrekord. Das renomierte Journal "Physics of Plasma" hat den Bericht genehmigt und publiziert. Leider nicht kostenlos einsehbar.
http://pop.aip.org/resource/1/phpaen/v19/i3/p032704_s1?isAuthorized=no


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mayday
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Focus Fusion und Polywell (IEC)

09.08.2013 um 22:23
Ich grabe den Threat aus, da es neue Informationen gibt von der Focus Fusion Front.

Am 11 Juni 2013, fand bei Google’s "Solve For X" eine Fusion Brainstorming Konferenz statt. Teil genommen haben u.a. die Lawrenceville Plasma Physics, drei andere Forschungsfirmen: Tri-Alpha Corporation (Hautsponsor Microsoft Gründer Paul Allen), General Fusion, und ein Projekt das gefördert wird vom Giganten Lockheed-Martin *wink* Diskussion: Lockheed Martin kündet "High Beta Fusion Reactor" an.

Ausserdem nahmen neun Akademie Fusions Experten aus nationalen Fusionslabors Teil:
-Princeton Plasma Physics Laboratory
-MIT
-the University of Wisconsin
-UCLA.

Nachfolgend Infos zum Teil von Lawrenceville Plasma Physics.

Das hier ist ein (Audio) Video des Vormittags bei Google als Eric Lerner (LPP) sprach. Siehe solve for X Webseite oder Youtube
https://www.solveforx.com/moonshots/aneutronic-fusion

LPP liefert mit ihrem Focus Fusion Gerät derzeit die besten Resultate der dreien (Aussagen basierend dem Bericht von LPP): http://lawrencevilleplasmaphysics.com/index.php?option=com_lyftenbloggie&view=entry&year=2013&month=08&day=07&id=99:lpp-...

Plasma Cooling Effect /Bremsstrahlung

Bei diesen extrem hohen Temperaturen jenseits 1 Milliarde Grad ist Bremsstrahlung ein Problem, weil Ionen ihre Energie an Elektronen abgeben (diese aufheizen) was unerwünscht ist, es zu Energiereicheren X-Rays, was in Form von Bremsstrahlung als Verlust verloren geht. 2003 ging LPP davon aus, dass ihr Magnetfeld um Faktor 10'000 stärker sein müsste für Netto Energie. Bei einem high magnetic field oberhalb drei Gigagauss, werden Quantenmechanische Effekte wirksam was Bremsstrahlung um Faktor vier reduziert.

LPP gibt an, dass zwei von drei Faktoren für den Betrieb mit Aneutronic Treibstoff bereits erfüllt sind; Temperatur (über 1.5 Milliarden Grad) und die Einschlusszeit betrage rund 20ms (getakteter Betrieb 200-300Hz wird angestrebt).

Deren Hauptproblem soll derzeit die nötige Plasmadichte sein, um Nettoenergie liefern zu können. Neuste Berechnungen zeigen aber jetzt, dass die Dichte "nur" noch 3'000fach zu gering wäre wenn jetzt auf pb11 umgestellt würde. http://lawrencevilleplasmaphysics.com/index.php?option=com_lyftenbloggie&view=entry&year=2013&month=08&day=07&id=101:mov...

Das zweite Video ist interessanter, da gibt es tiefer gehende Einsichten Fragen/Antworten zum Focus-Fusion Device, die in bisherigen Videos von LPP nicht oder nur halb angesprochen wurden. Das Publikum besteht primär aus Fusionsexperten, dementsprechend dedizierter sind die Fragen. Leider ist Audio der Fragensteller nicht immer gut verständlich. Potenzial liegt darin, die Situation zu verbessern dass nur etwa die Hälfte der Entladung aus der Kondensatorbank derzeit in das Plasma geht, sowie die Bildung von Filamenten verhindert, die vorzeitige Zerstörung des Plasmoids verhindert werden muss.
Youtube: Solve For x, 30 min scientific presentation at Fusion Brainstorming Conference

Was anderes und dennoch daselbe Thema. Grundlagenforschung; Forscher machen Fortschritte, bessere Erkenntnissen mit dem Z-Pinch Effekt, verwendet wird ein Plasma Focus Gerät ähnlich dem von LPP, Aufnahmen und Computersimulationen: https://str.llnl.gov/july-2013/tang


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Focus Fusion und Polywell (IEC)

01.05.2015 um 20:23
Hier noch ein MOOC von der EPFL (ETH Lausanne) über Plasma Physik. Man muss aber doch schon ein wenig Ahnung haben, also Batchelorstudent eines MINT Fachs sein damit mans versteht. Ich hab ihn noch nicht angeschaut, leider keine Zeit.

Youtube: Plasma Physics and Applications | EPFLx on edX | About Video

https://www.edx.org/course/plasma-physics-applications-epflx-plasmax

Ach, ich freu mich shcon wenn ich in 1-2 Jahren mall Zeit habe, mich ein wenig damit zu beschäftigen. :)


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Focus Fusion und Polywell (IEC)

15.07.2015 um 23:40
Im 3. Part gehts übrigens über die Funktionsweise von Fusion etc.


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