Kernfusie niet zo simpel...

[patrickve]

Oorspronkelijk geplaatst door maddox

Maar ik blijf me afvragen waarom ze moeilijk willen doen over kernfusie.
Dat trukje kennen we al een paar decennia in een paar vormen.

Je zou het rapport dat ik in het begin heb gelinkt, eens wat moeten lezen. Ik denk dat het een heel pertinente analyse bevat:

A fundamental reason concerns the
diFerence between scientists’ and engineers’
view of what it means to solve a problem. Al-
though they are usually able to agree on the
definition of a “good problem,” scientists and
engineers often have diFerent perspectives as
to what constitutes a “good answer.”
Good problems challenge our abilities to the
limit but ultimately are solvable — that is they
are not so diScult that the time spent is
wasted. In both science and engineering, the
greatest satisfaction accrues to those solving a
problem first even though “better” (simpler or
more complete) answers are often found later.
In science such answers can coexist peacefully
and are usually mutually illuminating. How-
ever, engineering answers must meet economic
and social demands from the start, and funda-
mentally diFerent answers rarely coexist for
long.

Maw, we zullen fusie wel WETENSCHAPPELIJK kunnen oplossen. Maar of we het ook als goei ingenieurs opgelost hebben, is de vraag.

De andere truk is de waterstofbom. Waarom moeilijk doen met laser/microgolf ontstekingen van een DT mengel, terwijl een jaren 50 waterstofbom dit kan met een pak minder trukjes.

Je moet gewoon een goeie plek diep in de grond vinden , en laat er elke paar dagen een waterstofbommetje van een paar kiloton afgaan. Win de energie alsof het geothermische energie is.

burenlawaai ?

[maddox]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Je zou het rapport dat ik in het begin heb gelinkt, eens wat moeten lezen. Ik denk dat het een heel pertinente analyse bevat:

Na een dutje. Ok?

Maw, we zullen fusie wel WETENSCHAPPELIJK kunnen oplossen.

Zoals ik al aangaf, een Fusor is gebouwd met een paar €1000 en wat vakkennis. En de zon geeft aan dat het zelfs met puur natur aan te pakken is.

Maar of we het ook als goei ingenieurs opgelost hebben, is de vraag.

Ik ben geen ingenieur, ik ben een man die ingenieurs plannen werkbaar maakt.

Trouwens, het verschil tussen architecten en ingenieurs. De Architecten ontwerpen de doelwitten,de Ingenieurs de wapens.

burenlawaai ?

Ik schreef toch al , "de juiste plek diep onder de grond".
We weten nu al door de paar 100den ondergrondse proeven hoe groot de caviteit is die na een bepaald kilo-megatonnage bom achterblijft, in welke ondergrond.
Ik kan me voorstellen, zo onder een ouder gebergte, zo met weinig tectonische activiteit dat een schachtje van X km diep zo lekker op een stevig punt zit. Detoneer eerst een grote klapper van 10-20 megaton, wat een leuke caviteit nalaat in een granietmassa. En die gebruik je later om oude kernwapens en andere rotzooi in te dumpen en te verdampen met meer kernbommen. Ok, je eindigd wel met een zeer diep gelegen "ondergrondse kathedraal" waar het de eerste 100 millennia niet goed toeven is, maar "who cares" als we over geologische posities spreken waar 1 000 000 jaar een oogwenk is. En die ver beneden enige grondwaterspiegel zit. (de diepste grondwaterwinning waar ik weet van heb is nog geen kilometer diep)

[jogo]

Oorspronkelijk geplaatst door maddox

Ik schreef toch al , "de juiste plek diep onder de grond".

voor Frankrijk Moruroa
en voor Verenigd Koninkrijk is dat ergens in Australië.

[Bovenbuur]

Oorspronkelijk geplaatst door jogo

1. wat men zoal kan onderzoeken is oneindig
2. de middelen daarvoor zijn eindig
3. verstandige mensen die met de materie bezig zijn, (blijven)zeggen dat het nog minstens 50 jaar gaat duren eer er iets (zeer bescheiden )uit gaat komen.
4. onderzoek naar grote energiebronnen die voorkomen in de natuur en universum kan altijd maar ik denk dat de mens (wil hij overleven)zich moet beperken in de toepassing (energieopwekking)tot processen die van nature op een of andere vorm voorkomen op aarde (dus een afgeleide van aardwarmte of zonnestraling)

Als het nog vijftig jaar gaat duren, en de olie is al eerder (soort van) op, waarom zou je er dan minder tijd en geld in gaan steken en niet meer?

[Bovenbuur]

Oorspronkelijk geplaatst door maddox

Trouwens, het verschil tussen architecten en ingenieurs. De Architecten ontwerpen de doelwitten,de Ingenieurs de wapens.

Meestal ziijn de ingenieurs voor beide verantwoordelijk, maar mag de architect de credits voor het doelwit claimen nadat hij het bouwproces lang heeft opgehouden met ideeen als het afbreken van alle dragende muren voor meer lichtinval of het bouwen van rustieke trappetjes van een halve meter breed die niet door de inspectie zouden komen. Bouwtechnici moet je hebben, ingenieurs dus.

[Zwitser]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Pindar/Kwaja, je bent afgezaagd hoor.

Ah, Elk dorp heeft zijn idioot nodig. Dat maakt het makkelijker de niet idioten te herkennen.

Sheephelper bewijst ons eigenlijk een dienst.

[Zwitser]

Oorspronkelijk geplaatst door maddox

Je moet gewoon een goeie plek diep in de grond vinden , en laat er elke paar dagen een waterstofbommetje van een paar kiloton afgaan. Win de energie alsof het geothermische energie is.

Waarschijnlijk moet je dat dan op zo een diepte doen dat je eigenlijk al voldoende geothermische energie kan oogsten zonder dat je er bommetjes bij moet afsteken.

[Zwitser]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Bij D-T fusie komt 1 (een) neutron vrij. Dat neutron moet men in de mantel gebruiken om via de reactie Li-6 + n -> T + He-4 een nieuw tritium atoom te maken. Tritium komt namelijk zo goed als niet voor in de natuur (gezien het een halfwaarde tijd heeft van een 15-tal jaar).

Ik denk dat je hier toch iets over het hoofd ziet:

Er zijn twee reacties mogelijk die van Lithium Tritium maken:
Li-6 + n -> T + He-4
Li-7 + n -> T + He-4 + n
De tweede reactie verbruikt geen neutron, maar is wel endotherm, reduceert dus wel de energieproductie van je reactor.

Li-7 is de meest voorkomende isotoop van Lithium, ongeveer 92%.

Als je dus in je mantel normaal natuurlijk lithium gebruikt, dan produceren 100 neutronen 100 T + 92 n, die 92 n produceren dan weer Tritium atomen en neutronen enzovoort.

Dus bij een Li-7 concentratie van 92% produceer je (als ik het goed heb, mijn wiskunde zit ver) 12,5 Tritium atomen per neutron.

Het lijkt me dat het probleem van de brandstofcyclus oplosbaar is.

[jogo]

Oorspronkelijk geplaatst door Bovenbuur

Als het nog vijftig jaar gaat duren, en de olie is al eerder (soort van) op, waarom zou je er dan minder tijd en geld in gaan steken en niet meer?

ik denk dat dat ontoelaatbare gevolgen gaat hebben voor het milieu...

[fox]

Oorspronkelijk geplaatst door SheepHelper

joh bestaat al lang, jij gelooft echt alles wat ze in die amateuristische wetenschap tabloid blaadjes pleuren he? Vertel me eens, hoe komt dat eigenlijk?

hmm heb het wel over cold fusion (Pons and Fleischmann,)maar dat begreep je al he? denk ik toch?

Echt een juweeltje, zeker als je bekijkt dat het een reactie is op een zeer interessante uiteenzetting van Patrick. Ik nomineer deze dan ook voor POTY.

[patrickve]

Oorspronkelijk geplaatst door Zwitser

Ik denk dat je hier toch iets over het hoofd ziet:

Er zijn twee reacties mogelijk die van Lithium Tritium maken:
Li-6 + n -> T + He-4
Li-7 + n -> T + He-4 + n
De tweede reactie verbruikt geen neutron, maar is wel endotherm, reduceert dus wel de energieproductie van je reactor.

Li-7 is de meest voorkomende isotoop van Lithium, ongeveer 92%.

Ja, dat is juist, en ik zeg niet dat het probleem niet oplosbaar is, maar je stelt het iets te eenvoudig voor: wat telt zijn de relatieve interactie kansen (de werkzame doorsneden). Bovendien kan Li-7 nog vanalle andere dingen doen met een neutron, anders dan de reactie die je daar schrijft.

De eerste reactie, die een elementaire reactie is, daar kan je hier
http://www.nndc.bnl.gov/sigma/getPlo...mt=105&nsub=10

de werkzame doorsneden vinden als functie van de energie van het neutron.

Echter, voor de tweede reactie is het subtieler. Het is geen fundamentele reactie.
De fundamentele reactie is eerder Li-7 + n --> Li-7* + n' waarbij we een aangeslagen Li-7 hebben.

Hier heb je de cross sections.

http://www.nndc.bnl.gov/sigma/getPlo...&mt=91&nsub=10

De aangeslagen Li-7* heeft dan een kans om naar t + alpha te vervallen, wat je kan vinden als je op de level scheme gaat kijken van Li-7 in de chart of nuclides:

http://www.nndc.bnl.gov/chart/

Alles bij elkaar draagt Li-7 eigenlijk maar weinig bij.

Hier is een overzicht van de mogelijkheden voor self-sufficient breeding.
http://article.nuclear.or.kr/jknsfile/v37/JK0370401.pdf

Blijkbaar hebben de beste voorgestelde systemen een factor 1.2 of zo en maken gebruik van vloeibaar lood en dergelijke.

[giserke]

Kernfusie?
Ik doe dat elk weekend wel een keer. Is niet zo moeilijk hoor.

[Zwitser]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Ja, dat is juist, en ik zeg niet dat het probleem niet oplosbaar is, maar je stelt het iets te eenvoudig voor: wat telt zijn de relatieve interactie kansen (de werkzame doorsneden).

Wat de details betreft geef ik direct toe dat jij dat zeker beter kan beoordelen dan ik.
Ik had echter de indruk dat je in je post het voornamelijk had over de brandstofcyclus als voornaamste show-stopper had, terwijl het artikel dat je aanhaalde het toch over andere uitdagingen had (voornamelijk over materiaalproblemen en engineering).
De breeding ratio hoeft maar een beetje over 1 te liggen om je centrale in gang te kunnen houden, en wat ik er over kan vinden aan wetenschappelijk teksten laat toch uitschijnen dat het een probleem is dat als oplosbaar gezien wordt.

Ik was een poos geleden op een voordracht van iemand die bij het hele ITER project betrokken was, en die vertelde dat de grootste uitdaging inderdaad gewoon engineering was. Het grootste probleem volgens die kerel was het controleren van het plasma. Als je de controle over het plasma verliest zit je met een erg dure reparatieklus, en als dat dus te vaak gebeurt dan is je fusiecentrale gewoon niet economisch leefbaar.

[Bovenbuur]

Oorspronkelijk geplaatst door jogo

ik denk dat dat ontoelaatbare gevolgen gaat hebben voor het milieu...

Aan wat voor gevolgen dacht je? Kernfusie is wat milieuschade betreft best duurzaam. Er worden geen radioactieve afvalstoffen geproduceerd, als je straling produceert gebeurd dat in een magnetisch "vat" binnenin een dikke betonnen koepel en je hebt een hoge energieproductie ten opzichte van de hoeveelhed brandstof die je er in moet stoppen. Tuurlijk, het is jammer dat het met normaal waterstof voorlopig niet gaat werken, dus het verzamelen van de brandstof kan nog wel wat problemen danwel milieuschade opleveren, maar voor de rest lijkt het toch een vrij goede aanvulling op de huidige mix van energiecentrales.

[jogo]

Oorspronkelijk geplaatst door Bovenbuur

Aan wat voor gevolgen dacht je? Kernfusie is wat milieuschade betreft best duurzaam. Er worden geen radioactieve afvalstoffen geproduceerd, als je straling produceert gebeurd dat in een magnetisch "vat" binnenin een dikke betonnen koepel .

dat 50-jaar perspectief (dat is voor mij al ver in de toekomst kijken is) waarbij nog (gewone fissie) kernreactoren die kernfusie-reaktor zouden vergezellen spreken dat tegen.

[maddox]

Jogo, je geeft alleen maar aan dat je vanuit Groen Propagandistische foldertjes zit te citeren.

Kernfusie zou als grote punt hebben dat het per opgewekte Kw/u minder milieu-impact zou geven dan bijvoorbeeld diezelfde Kw/u opgewekt met stuwmeren.

Mijn enige probleem met kernfusie is dat het weer een schaalvergroting zou zijn. Nog meer vermogen opgewekt met nog minder centrales.

[patrickve]

Oorspronkelijk geplaatst door Zwitser

Wat de details betreft geef ik direct toe dat jij dat zeker beter kan beoordelen dan ik.
Ik had echter de indruk dat je in je post het voornamelijk had over de brandstofcyclus als voornaamste show-stopper had, terwijl het artikel dat je aanhaalde het toch over andere uitdagingen had (voornamelijk over materiaalproblemen en engineering).

Juist, het materiaalprobleem is er ook een. Wat ik wilde duiden was dat men, naar buiten toe, altijd maar concentreert op 1 enkele "showstopper", de Q factor (waarin dus de stabiliteit van het plasma zit). Dat is het "wetenschappelijke" vraagstuk natuurlijk.
Maar er zijn een aantal andere showstoppers, en die die ik eruit pikte was de brandstofcyclus.

De breeding ratio hoeft maar een beetje over 1 te liggen om je centrale in gang te kunnen houden, en wat ik er over kan vinden aan wetenschappelijk teksten laat toch uitschijnen dat het een probleem is dat als oplosbaar gezien wordt.

Het is opnieuw wetenschappelijk oplosbaar: ttz, men kan modules bouwen, met specifieke materiaalcomposities, die maken dat men dus wat meer dan 1 T kan bekomen met een neutron (wat ik gevonden heb, met die lood mengsels, lijkt 1.2 of zo op te leveren).
Maar in een echte reactor gaan er dus ook constructiematerialen zijn, heeft men net ook het probleem van de grote hitteflux in dat materiaal (de breeder is tevens ook de warmtewisselaar van de centrale), wat laat vermoeden dat men andere, en heel specifieke, materialen gaat nodig hebben (die men nog niet heeft). Wat men nu gaat uitproberen zijn "koude" modules, om hopelijk vast te stellen dat die modules hun berekende breeding ratio halen. Maar in een echte reactor gaan die modules moeten voorzien worden van beschermings en koelingssystemen, en je hebt dus maar een kleine marge aan "verliesbaar budget".

Om je een idee te geven: in een gewone fissie reactor heb je een aanvankelijk budget van 2.5 (aantal neutronen die vrijkomen bij fissie), dus een "overschot" van 150% en toch heb je in een gewoon-water reactor verrijkt uranium nodig. Hier hebben we maar een overschotje van 20%.

Ik heb ook niet gezegd dat het probleem onoplosbaar is, maar dat het een even grote "uitdaging" is die absoluut nodig is om volledig op te lossen dan een voldoende hoge Q factor halen. Het moet *absoluut* opgelost worden, ttz, men kan geen compromis vinden. Een Q-factor van 20 zou prima zijn, maar misschien kan Q = 10 ook nog werken. Engineering materialen die een jaar meegaan zijn gewenst, maar misschien kunnen we ook nog met materialen van start gaan die maar 6 maand meegaan. Maar een effectieve overall netto breeding ratio < 1 is uit den boze. We moeten strikt > 1 hebben, anders is het no-go.

Ik was een poos geleden op een voordracht van iemand die bij het hele ITER project betrokken was, en die vertelde dat de grootste uitdaging inderdaad gewoon engineering was. Het grootste probleem volgens die kerel was het controleren van het plasma. Als je de controle over het plasma verliest zit je met een erg dure reparatieklus, en als dat dus te vaak gebeurt dan is je fusiecentrale gewoon niet economisch leefbaar.

Juist, maar ik denk dat het dus maar 1 van de essentiele uitdagingen is. Natuurlijk moet dat al het geval zijn, maar zelfs als het het geval zal zijn, zijn we nog niet thuis. Dat was mijn punt. Enfin, projecties maken dat we in 2070 of zo overvloedig fusiecentrales gaan kunnen neerploffen, lijkt mij wat het vel van de beer verkopen voor ie geschoten is.

[jogo]

Oorspronkelijk geplaatst door maddox

Jogo, je geeft alleen maar aan dat je vanuit Groen Propagandistische foldertjes zit te citeren.

Kernfusie zou als grote punt hebben dat het per opgewekte Kw/u minder milieu-impact zou geven dan bijvoorbeeld diezelfde Kw/u opgewekt met stuwmeren.

Mijn enige probleem met kernfusie is dat het weer een schaalvergroting zou zijn. Nog meer vermogen opgewekt met nog minder centrales.

"zou" is hierbij het belangrijkste woordje.

[maddox]

Jogo, je moet je Greenpeace foldertjes eens moeten laten. Ze blijken breinverschrompelend te werken.

"Zou", gebruik ik in mijn zin, omdat er geen fusiecentrale met een netto rendement is momenteel.
Maar alle tokamaks en fusors die tot nu toe al gebouwd zijn geven duidelijk aan dat het afval van kernfusie helium is, wat gewoonweg geen radioactieve isotopen kent. Je steekt er radioactief Tritium in, en krijgt puur en ongezoeten helium in de plek, tof toch. Hoe kan je daar nou tegen zijn?

En de materialen van de reactor zelf, ja er zit wat resterende radioactiviteit in, maar niet in de grootordes van de uitstoot van een kleine steenkoolcentrale. (en dit is geen vergissing)

[jogo]

Oorspronkelijk geplaatst door maddox

Jogo, je moet je Greenpeace foldertjes eens moeten laten. Ze blijken breinverschrompelend te werken.

"Zou", gebruik ik in mijn zin, omdat er geen fusiecentrale met een netto rendement is momenteel.
Maar alle tokamaks en fusors die tot nu toe al gebouwd zijn geven duidelijk aan dat het afval van kernfusie helium is, wat gewoonweg geen radioactieve isotopen kent. Je steekt er radioactief Tritium in, en krijgt puur en ongezoeten helium in de plek, tof toch. Hoe kan je daar nou tegen zijn?

En de materialen van de reactor zelf, ja er zit wat resterende radioactiviteit in, maar niet in de grootordes van de uitstoot van een kleine steenkoolcentrale. (en dit is geen vergissing)

ge maakt me echt nieuwsgierig naar die Greenpeace folders.