Чем принципиально отличается от ядерного?
И почему ему пророчат стать заменителем нефти?
Если 0.5 литра тяжелой воды эквивалент 10 литров бензина то это не слишком впечатляюще звучит как-то.
Здравствуйте, woah, Вы писали:
W>Чем принципиально отличается от ядерного? W>И почему ему пророчат стать заменителем нефти? W>Если 0.5 литра тяжелой воды эквивалент 10 литров бензина то это не слишком впечатляюще звучит как-то.
Здравствуйте, woah, Вы писали:
W>Чем принципиально отличается от ядерного?
Ядерный реактор работает на распаде радиоактивного вещества. Термоядерный работает на синтезе.
W>И почему ему пророчат стать заменителем нефти?
Потому что нефти и урана по текущим представлениям у нас на планете по историческим меркам хватит совсем ненамного. Каменного угля чуть больше, но тоже не так много. А запасы водорода просто неисчерпаемые. Поэтому, собственно, выбора у человечества особо и нет, либо осваивать термоядерный синтез, либо урезать свои энергетические аппетиты по максимуму и расставлять солнечные батареи.
Здравствуйте, vsb, Вы писали:
vsb>Потому что нефти и урана по текущим представлениям у нас на планете по историческим меркам хватит совсем ненамного.
На тысячи лет только.
Кто разбирается, как вообще термоядерный реактор может быть эффективным?
Не нарушается ли здесь закон сохранения энергии?
Для атомного реактора мы используем радиоактивное сырье, в котором уже заложена энергия от более ранних взаимодействий вещества.
Термоядерная реакция на Солнце тоже возможна лишь благодаря энергии от предыдущих столкновений огромных масс материи.
Чтобы Солнце светило, миллиарды лет назад во Вселенной случились приложения энергии многократно превышающие энергию Солнца.
Как не нарушая закон сохранения энергии можно нагреть атомы водорода до миллионов градусов, и потом получить еще больше энергии?
Упрощенно проблема звучит так. Как создать миниатюрное управляемое солнце c меньшими затратами энергии? Я считаю, что это противоречит фундаментальным законам физики.
Здравствуйте, CutePredictor, Вы писали:
CP>Термоядерная реакция на Солнце тоже возможна лишь благодаря энергии от предыдущих столкновений огромных масс материи.
А костёр горит лишь благодаря тому, что кто-то сложил дрова в кучу.
DR>А костёр горит лишь благодаря тому, что кто-то сложил дрова в кучу.
Не вижу повода для сарказма. В экспериментальных термоядерных реакторах сейчас затраты энергии на запуск выше энергии на выходе. На появление дров было затрачено гораздо больше энергии, чем они могут вернуть своим горением. Светило солнце, обогревало воздух, поддерживало фотосинтез, круговорот воды в природе, в конце концов высушивало дрова. А в термоядерном синтезе используется простейший элемент — водород, который сам по себе обладает минимумом энергии. В термоядерном синтезе ключевым является его температура и давление. А их на Земле нет.
Здравствуйте, CutePredictor, Вы писали:
DR>>А костёр горит лишь благодаря тому, что кто-то сложил дрова в кучу.
CP>Не вижу повода для сарказма.
Почему? А откуда взялась энегия супербомбы в ~70 мегатонн, которую на Новой земле рванули? Вопрос в технологиях, чтобы выход энергии был больше затрат.
Здравствуйте, CutePredictor, Вы писали:
DR>>А костёр горит лишь благодаря тому, что кто-то сложил дрова в кучу.
CP> А в термоядерном синтезе используется простейший элемент — водород, который сам по себе обладает минимумом энергии.
E=mc**2. четыре атома водорода весят больше одного атома гелия. ваш ко.
откуда взялся водород писать лениво.
americans fought a war for a freedom. another one to end slavery. so, what do some of them choose to do with their freedom? become slaves.
Здравствуйте, CutePredictor, Вы писали:
CP>Кто разбирается, как вообще термоядерный реактор может быть эффективным? CP>Не нарушается ли здесь закон сохранения энергии? CP>Для атомного реактора мы используем радиоактивное сырье, в котором уже заложена энергия от более ранних взаимодействий вещества.
Марш назад в школу. Вашего учителя физики нужно выгнать чистить туалеты.
Здравствуйте, CutePredictor, Вы писали:
DR>>А костёр горит лишь благодаря тому, что кто-то сложил дрова в кучу.
CP>водород, который сам по себе обладает минимумом энергии.
Здравствуйте, CutePredictor, Вы писали:
CP>Кто разбирается, как вообще термоядерный реактор может быть эффективным? CP>Не нарушается ли здесь закон сохранения энергии?
Не нарушается. При преобразовании водорода в гелий выделяется энергия, и после превращения суммарное вещество будет обладать меньшей энергией, чем вначале. Чтобы гелий обратно превратить в водород, нужно наоборот будет затратить энергию. И так далее будет происходить до железа. Которое находится на минимальном уровне по энергии. То, что стоит выше железа, то уже обладает большей энергией, и уже энергия будет выделяться при распаде, а для синтеза нужно уже затрачивать энергию.
Короче все вещество хочет стать железом, грубо говоря .
Здравствуйте, CutePredictor, Вы писали: CP>Упрощенно проблема звучит так. Как создать миниатюрное управляемое солнце c меньшими затратами энергии? Я считаю, что это противоречит фундаментальным законам физики.
не противоречит, если учесть, что масса полученного вещества будет меньше массы исходного. часть массы перешла в энергию. все преобразования водорода в гелий или подобное лишь побочный продукт
Нашел здесь: http://profbeckman.narod.ru/Frend4c.pdf "Для сближения изотопов водорода на расстояние 10-12 см необходимо затратить энергию k*e2/r ~ 0,2 МэВ, что существенно меньше энергии, получаемой в результате синтеза." Получается, что теоретически реакция может быть энергоэффективной.
Все-таки прочат еще минимум 30 лет исследований на построение пробного промышленного реактора.
Но для меня данный тип энергии по-прежнему не вписывается в теорию систем. Усложнение материи внутри системы достигается увеличением ее энтропии. Солнечная система это остаточный продукт огромной энергии взрыва сверхновой, именно поэтому на Солнце есть условия для термоядерной реакции. Избыточная энергия ушла в космос. Любое усложнение в нашей Вселенной соответствует этим правилам. Водородные бомбы используют урановые "зажигалки" для запуска кратковременной термоядерной реакции без необходимости ее контроля. Образно ученые научились делать "солнечную вспышку" с полезным выходом энергии. Но задача создания "искусственного солнца" обязательно потребует большего количества энергии с избытком увеличивающим общий хаос в системе.
CP>Но для меня данный тип энергии по-прежнему не вписывается в теорию систем. Усложнение материи внутри системы достигается увеличением ее энтропии. Солнечная система это остаточный продукт огромной энергии взрыва сверхновой, именно поэтому на Солнце есть условия для термоядерной реакции. Избыточная энергия ушла в космос. Любое усложнение в нашей Вселенной соответствует этим правилам. Водородные бомбы используют урановые "зажигалки" для запуска кратковременной термоядерной реакции без необходимости ее контроля. Образно ученые научились делать "солнечную вспышку" с полезным выходом энергии. Но задача создания "искусственного солнца" обязательно потребует большего количества энергии с избытком увеличивающим общий хаос в системе.
Очень путано сказано, все смешалось, наверное и представляется также путано если не хуже.
Есть общий процесс, который описывается в рамках закона сохранения энергии, есть два состояния, в первом состоянии дейтерий и тритий, в конечном состоянии гелий-4 и протон, разность этих состояний равна примерно 18-и МэВ.
В эти 18-ть МэВ входит как энтальпийная, так энтропийная составляющая, по этим причинам данный процесс надо считать экзотермическим и самопроизвольным, так по крайней мере говорит и подтверждает термодинамика уже с 19 века, но самогорения не наблюдается.
Самопроизвольному протеканию таких реакций препятствует активационный барьер, предаем привет Арениусу [19 век], весь математический аппарат протекания таких процессов был построен Больцманом[ в том же 19 веке], ответы уже даны, просто нужно больше читать.
Техническая задача таких процессов в поддержании уровня горения, чего чего, а энергии там хватает с гагом, проблема лишь в рассеивании этой энергии, следовательно нужно уметь удерживать уровень энергии в реакционном объеме на уровне активационного барьера
Здравствуйте, peterbes, Вы писали: P>Техническая задача таких процессов в поддержании уровня горения, чего чего, а энергии там хватает с гагом, проблема лишь в рассеивании этой энергии, следовательно нужно уметь удерживать уровень энергии в реакционном объеме на уровне активационного барьера
Представь, что у тебя есть 1 тонна водорода, пусть в виде необходимого дейтерия и трития. Перед тобой стоит задача — создать миниатюрное солнце, внутри которого начнется термоядерная реакция, излучающая энергию в объеме V = 18МэВ * кол-во пар атомов. Я предполагаю, что создание такого "солнца" весом 1 тонну потребует затрат энергии больших V. Разве не так? Для преодоления порога активации реакций на Солнце была приложена энергия, намного превосходящая его суммарную энергию. Ты согласен с этим?
Большой взрыв дал рождение материи, появился водород, который обладал высокими кинетическими свойствами, и они способствовали образованию звезд. И энергия во Вселенной продолжает рассеиваться. Любые преобразования происходят с потерей энергии. Это общий закон.
Водород на Земле совсем не обладает свойствами, которые у него были при образовании Вселенной. Это молекулы средней температурой 15 градусов и ничем не примечательной скоростью. Нет у него миллионов градусов, необходимых для термоядерной реакции. Поэтому водород придется нагревать и разгонять. Пока это удается сделать лишь кратковременно с отрицательным балансом энергии.
Здравствуйте, CutePredictor, Вы писали:
CP>Здравствуйте, peterbes, Вы писали: P>>Техническая задача таких процессов в поддержании уровня горения, чего чего, а энергии там хватает с гагом, проблема лишь в рассеивании этой энергии, следовательно нужно уметь удерживать уровень энергии в реакционном объеме на уровне активационного барьера
CP>Представь, что у тебя есть 1 тонна водорода, пусть в виде необходимого дейтерия и трития. Перед тобой стоит задача — создать миниатюрное солнце, внутри которого начнется термоядерная реакция, излучающая энергию в объеме V = 18МэВ * кол-во пар атомов. Я предполагаю, что создание такого "солнца" весом 1 тонну потребует затрат энергии больших V. Разве не так?
С чего-то? Высота барьера никак не сказывается на общей энергетике, это закон сохранения энергии. Нет, не согласен
CP>Для преодоления порога активации реакций на Солнце была приложена энергия, намного превосходящая его суммарную энергию. Ты согласен с этим?
Нет, не согласен потому что реакция прекрасно идет и поддерживает саму себя, в противном случае тело просто коллапсирует до определенной плотности и никакой термоядерной реакции не будет, например Земля, нет никакого синтеза.
Для начала синтеза необходимая энергия берется из гравитационной энергии, на начальных этапах давление реагирующего газа компенсирует гравитационное сжатие, по мере выгорания водорода и гелия давление падает, звезда начинает адиабатически сжиматься, до тех пор пока не запустится синтез более тяжёлых элементов, если начальные условия позволяют этому.
CP>Большой взрыв дал рождение материи, появился водород, который обладал высокими кинетическими свойствами, и они способствовали образованию звезд. И энергия во Вселенной продолжает рассеиваться. Любые преобразования происходят с потерей энергии. Это общий закон.
Это не закон, ты его сейчас взял и сам придумал, энергия Вселенной величина постоянная, по крайней мере в это закладываются, растет энтропия
Кто по отношению к кому теряет энергию? Процесс конденсации идет с выделением энергии или поглощением?
CP>Водород на Земле совсем не обладает свойствами, которые у него были при образовании Вселенной. Это молекулы средней температурой 15 градусов и ничем не примечательной скоростью. Нет у него миллионов градусов, необходимых для термоядерной реакции. Поэтому водород придется нагревать и разгонять. Пока это удается сделать лишь кратковременно с отрицательным балансом энергии.
Водород Вселенной и водород Земли один и тот же, свойства элементов не зависят от места их нахождения и от способа их образования, причём тут вообще температура? Нужно будет разогреть водород, разогреют и пойдет реакция синтеза с положительным выходом энергии на Земле, почему так, я уже писал.
По второму закону термодинамики энергия более высокого уровня всегда превращается в энергию более низкого уровня.
Образование звезды тоже должно соответствовать этому закону! Облако космической пыли из водорода должно обладать большей энергией нежели сама звезда. Оно не может превратиться в звезду без увеличения общей энтропии в системе (выброса избыточной энергии). Какими именно силами обладает облако: кинетической энергией, потенциальной гравитацией или чем-либо еще, пока неизвестно, но энтропия во Вселенной должна возрастать. Это значит, что образование звезды не может произойти с КПД большим или равным 1.
Представьте мысленный эксперимент, что при Большом (в нашем случае малом) взрыве новорожденным двум(!) атомам водорода заданы противоположные ускорения, и подобно звездам в нашей расширяющейся Вселенной эти два атома водорода разлетаются в разные стороны. В рамках современной теории они никогда не синтезируются в гелий, не говоря о железе, как о заявленном здесь искомом состоянии покоя Вселенной. Равно как и наша Земля никогда не встретится с летящей от нас в противоположную сторону материей, даже если на самом краю Вселенной есть водород, он никогда полностью не превратится в железо. При этом нет нарушения закона увеличения энтропии. Вселенная из двух атомов водорода будет “остывать”, как и газ с двумя атомами, расходящимися друг от друга!
В наблюдаемой нами Вселенной атомов гораздо больше, чем два. И любой синтез от простого к сложному, который включает и термоядерную реакцию преобразования водорода в гелий должен увеличивать энтропию, следовательно, должен быть затратным (из энергии более высокого уровня превращаться в энергию более низкого уровня). Иначе получается, что после Большого взрыва все усложнение материи до железа нарушает закон термодинамики.
Логичной выглядит цепочка: Большой взрыв –> простейшая материя в виде водорода -> очаговые усложнения материи в Звезды с увеличением общей энтропии (предстоит понять какова исходная энергия материи и куда уходит избыток) –> процесс выгорания звезды с еще большим усложнением материи и созданием более тяжелых химических элементов опять же с увеличением энтропии через рассеивание излучения по Вселенной.
Эксперимент с синтезом гелия из двух атомов водорода только подтверждает, что это есть усложнение материи, и для необходимого нагрева или разгона этих двух атомов водорода требуется энергия большего порядка. Откуда возникло представление, что термоядерный синтез в звездах — это естественный процесс и он не является следствием приложения энергии более высокого уровня?! Ведь в зависимости от начальных масс звезд процесс синтеза часто прекращается задолго до железа. Что это как не характеристика количества энергии более высокого порядка при рождении звезды? И это мы еще не знаем, что происходит с материей внутри черных дыр и какова конечная точка их эволюции. Но предполагаю, что там происходит "синтез" субстанции сложнее железа.
Все что мы пока знаем о энергетике железа — это то, что термояд в видимых звездах происходит до этого элемента. Почему-то считая, что это происходит не энергозатратно, а потому что звезды горят “сами по себе”. Тогда уж и сверхновые тоже взрываются сами по себе. И надо полагать, что более тяжелые элементы в результате таких взрывов тоже образуются сами по себе. И точно так же, как синтез этих тяжелых элементов при взрыве сверхновой не нарушает законов термодинамики и увеличивает энтропию, так и синтез элементов легче железа при выгорании звезд тоже увеличивает энтропию. Я не вижу здесь особого отличия синтеза железа от образования более тяжелых элементов, кроме способа происхождения (термояд или взрыв сверхновой), при этом и тот, и другой процесс энтропийны!
И теперь мы почему-то считаем, что возможно создать управляемый термояд, который будет обратен энтропии. Т.е. мы возьмем простейший элемент — водород, который не обладает энергией высшего порядка, приложим к нему какую-то энергию, будем усложнять материю и черпать из него еще больше энергии? Это невозможно!
Где ошибка в моих рассуждениях? Я вижу ошибку в ваших, потому что вы допускаете процесс образования звезд в нарушение принципа увеличения энтропии.
Термоядерный синтез существенно отличается от обычной реакции вроде окисления углерода, из которого мы черпаем энергию традиционным способом. В элементах С и O уже синтезирована потенциальная энергия с увеличением общей энтропии Вселенной, которую мы можем высвободить в гораздо меньших объемах, чем было затрачено во время синтеза этих элементов в звездах. С и O достались нам за счет огромной энтропии, куда большей, чем мы можем вызвать окислением углерода. Иначе получается, что мы можем сперва “нагреться” на синтезе углерода и кислорода и получить положительный баланс, а потом еще раз получить энергию при окислении углерода? Второй закон термодинамики нервно курит в сторонке. Мое мнение – синтез любых элементов энергозатратен. И тогда все сходится. Термояд с положительным балансом невозможен. Реакции ядерного распада соответствуют возрастанию энтропии (потому что затраты энергии на их синтез превышают высвобождаемую при распаде энергию, что подтверждается экспериментами). А вот якобы положительные реакции ядерного синтеза – возрастанию энтропии противоречат. То же самое мы наблюдаем повсеместно в обычной жизни: любой синтез (усложнение материи, в том числе и на элементах легче железа!) энергозатратен. То есть энергия Вселенной более высокого порядка привела к синтезу тяжелых элементов, и мы можем высвободить значительно меньшую часть их энергии химическими реакциями или управляемым распадом. Но обуздать ядерный синтез с положительным балансом, и потом еще раз получить положительную энергию через химические реакции из синтезированной материи… Это звучит еще более неправдоподобно, чем вечный двигатель.
