¿Es posible lograr reacciones de fusión antes del día del juicio final?
La fusión nuclear confinada por gravedad es extremadamente común en el universo observado. Durante miles de millones de años, se ha producido más de 10 ^ 10 veces más energía en el universo a partir de la fusión por confinamiento gravitacional de hidrógeno que a partir de cualquier fuente de no fusión, incluidas todas las formas de fisión nuclear o energía química en conjunto.
Solo unos minutos después del Big Bang hace aproximadamente 13.82 mil millones de años , el universo comenzó a experimentar produciendo energía y luz a partir de la fusión (y la tendencia de producir por fusión la mayor parte del poder para iluminar y calentar el universo continúa hasta nuestros días).
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Terrestrial Fusion y sus perspectivas de futuro cercano –
Algunas personas expresan su decepción por el tiempo que ha tomado producir una forma comercial exitosa de fusión pura. Hemos estado trabajando en proyectos de fusión desde fines de la década de 1940, y hasta la fecha solo hay una forma de fusión que produce una cantidad significativa de energía a partir de la fusión, la fusión por fisión que utiliza la fisión nuclear para producir las condiciones para la fusión nuclear.
Fission / Fusion es una tecnología práctica que funciona hoy en día con un desarrollo técnico adicional mínimo (quizás incluso no) y se ha demostrado experimentalmente que produce energía neta positiva a partir de la fusión.
La fusión práctica siempre será hace más de 50 años (no dentro de 50 años)
La humanidad tomó posesión de una forma práctica de generar energía a partir de la fusión hace más de 50 años con la prueba nuclear Ivy-Mike que produjo energía de fusión a partir de Deuterio puro a través de la fusión DD.
Todos tendemos a confiar en los sistemas de energía en los que hemos participado personalmente en la construcción, el campo y las pruebas. Como miembro de LLL Engineering / Field Test Division, puedo asegurarle que Fission-Fusion funciona (por primera vez cada vez) y es confiable y confiable.
Es la creencia de los diseñadores nucleares responsables (incluido el Dr. Ralph Moir de LLNL), que se pueden construir pequeños dispositivos Fission-Fusion optimizados para la generación de energía nuclear ultralimpia que produzcan más del 99% de su energía de fusión (y solo 1% o menos de su energía de la fisión). Dichos dispositivos reducen drásticamente la cantidad de desechos nucleares de Actinida Menor de alto nivel de vida media larga producida mientras se genera energía nuclear. El diseño de fusión por fisión adecuadamente diseñado reduce el desperdicio en un factor de 100 veces sobre el mejor reactor de sal fundida LFTR o el reactor rápido refrigerado por sodio IFR o cualquier otra forma moderna avanzada de reactor de fisión.
Dr. Ralph Moir – Reactor de fusión práctico – Marcapasos – Reactores de sal fundida – Ralph Moir
En la década de 1970, cuando LANL y LLNL estudiaban la producción de energía en los reactores de Fisión-Fisión, solo había tecnología militar disponible y la tecnología de ese día producía reactores excesivamente grandes (~ 8 GWe). Los dispositivos de fusión por fisión de la década de 1970 tendían a ser demasiado grandes para considerarlos en la fabricación de plantas de energía de fusión competitivas con costos prácticos.
Modern Fusion-Fission es muy adecuado para la generación de energía de fusión pacífica (no bombas y efectos de explosión militar).
Hoy en día, los diseños modernos de fusión-fisión que usan tan solo 0.25 gramos de U233 y solo del orden de aproximadamente 8 gramos de Deuterio se pueden usar para producir una serie de explosiones de fusión-fisión de tamaño pequeño conveniente y seguro alrededor de 250 GJ de fusión rendimiento energético (aproximadamente la energía producida por la quema eficiente de 1900 galones de gasolina). Dichos dispositivos eficientes de fusión-fisión de menor rendimiento están más cerca del tamaño óptimo necesario para una generación de energía nuclear rentable y ultra limpia.
“Una tercera vía hacia la liberación controlada de energía nuclear por fisión y fusión” por F. Winterberg
http://www.degruyter.com/dg/view…
Fusión-fisión no es unicornios, ciencia ficción o BS.
Históricamente, la fusión ICF de deuterio puro funcionó la primera vez que se probó (Ivy-Mike – 1952) y ha funcionado constantemente en décadas de pruebas posteriores en el sitio de pruebas de Nevada y en el campo de pruebas del Pacífico.
¿Por qué insistir en que solo se puede considerar la fusión pura?
¿Por qué no permitir la producción de grandes cantidades prácticas de energía de fusión mediante el uso de una combinación de fisión (1%) y fusión (99%) y producir plantas de energía de fusión prácticas décadas antes de lo que ahora parece posible utilizando diseños existentes de Fusión de Confinamiento Magnético (MCF) como tokamaks?
La fusión MCF DT y DD en dispositivos tokamak y stellarator nunca ha funcionado una vez en 60 años de esfuerzos duros mientras produce fusión con ganancia de energía.
Una ráfaga de micro-fusión-fisión inducida por láser para la generación de energía –
La masa crítica de una esfera no reflejada de material fisible variará inversamente al cuadrado de la densidad. Por ejemplo, si dos sistemas, que difieren solo en densidad, son críticos (keff = unidad) pero la densidad del primero es 100 veces mayor que la del segundo, su masa crítica sería solo 1 / 10,000 de la del segundo.
Ahora es técnicamente posible mediante un potente haz de láser o un haz de iones de luz intensa, comprimir una pequeña esfera fisionable subcrítica, del orden de un mm, en un conjunto altamente supercrítico. Las presiones de hasta 10 ^ 12 atm, comparables a la presión en el centro del sol, se pueden lograr con láser de pulso rápido avanzado o haces de iones de luz que irradian el pequeño gránulo simultáneamente desde todos los lados. En estas circunstancias, el material fisionable puede comprimirse a aproximadamente 250 veces la densidad normal.
La imagen de arriba es de un dispositivo de compresión RAMP del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore que utiliza un haz láser intenso para aplicar una presión de 50 megabares (50 millones de veces la presión atmosférica de la Tierra) y comprimir a la materia de extrema densidad colocada dentro del dispositivo.
Nota: Si bien es útil, en realidad no es necesario hacer un dispositivo de fisión de fusión con material fisible de pureza ultra alta; incluso el fértil U238 o Torio podría usarse a costa de un controlador de fusión ligeramente más grande y robusto (láser o luz acelerador de iones).
También es posible la demostración de la fusión ICF pura basada en tecnología probada de programas de armas (y de hecho ya se demostró durante la guerra fría en las pruebas de campo de Halite-Centurion), pero tomaría ~ 3 años para demostrar el acceso dado a los recursos actualmente no utilizados en NTS (y alguna ayuda de consultoría de diseñadores nucleares en LLNL o LANL Labs).
Muchos ahora olvidan que la Fusión-Fusión de Confinamiento Inercial funcionó la primera vez que se probó en 1952 en el tiro de prueba Ivy-Mike y nunca falló en más de 800 pruebas de seguimiento en NTS y en el Rango de Prueba del Pacífico. Diseñadores nucleares como el Dr. Ralph Moir de LLL están en el registro diciendo que los dispositivos de fusión por fisión que producen el 99% de su rendimiento energético de la fusión (y el 1% o menos de su rendimiento energético de la fisión) ahora se consideran técnicamente posibles. Lo mejor que demostraron las pruebas de campo de LANL y LLNL fue el 95% de rendimiento energético de la fusión (y el 5% de rendimiento de la fisión) en las pruebas de campo experimentales históricas de la guerra fría.
Los dispositivos ICF de fusión pura segura también se han diseñado utilizando una combinación de fusión DT y DD. Actualmente, los dispositivos ICF de fusión pura están retenidos por la tecnología de controlador de fusión: aún no ha sido posible construir un controlador de fusión (láser o acelerador de partículas) capaz de producir condiciones de fusión. Sin embargo, el progreso en la tecnología de controladores de fusión ha sido rápido. En los últimos diez años, la potencia de los grandes láseres de pulso rápido apropiados para su uso como controladores de fusión ha aumentado más de 1000X. Esta tasa de avance técnico sostenido supera el progreso técnico sostenido en cualquier otro campo técnico, incluidos los semiconductores y la cantidad de transistores en un chip de CPU (ley de Moore).
Partiendo Fusion Burst –
Creo que si el objetivo es introducir una forma práctica de fusión en el menor tiempo posible (10 años o menos a las versiones comerciales), entonces es mejor adaptar la tecnología de fusión por fisión que funciona actualmente y que funcionó históricamente la primera vez que fue trató (y nunca falló) de ser fusión pura en lugar de continuar tratando de mejorar los dispositivos de fusión de confinamiento magnético que históricamente nunca han funcionado y nunca produjeron energía neta ni una sola vez en sesenta largos años de esfuerzo experimental dedicado.
Imagen conceptual de un diseño mini-Mike de fusión pura DT-DD de 2 etapas
La fusión práctica siempre será hace más de 50 años (no dentro de 50 años)