Помощь · Поиск · Пользователи · Календарь
Полная версия этой страницы: Лазер в Сарове для ЛТС к 2020 году: якобы 2.8 МДж
Форум AtomInfo.Ru > Архив - только для чтения > Архив - Российский атом
KTN
По мотивам публикации http://www.atominfo.ru/newsd/k0325.htm
кто что может сказать?

Раньше всегда упоминалась цифра "сотни кДж", что с большой вероятностью оказалось бы величиной одновременно и неподъёмной по финансам, и недостаточной для зажигания.
Несколько лет назад определились шесть свежих проектов в экспериментальной ядерной физике, под которые российское правительство, по словам СМИ, расщедрилось выделить полноценное финансирование.
К моменту год назад оказалось, что это просто слова. Три самые дорогие проекта, из шести, были отменены: этот лазер в Сарове один из них, а кроме того кольцевой ускоритель в Новосибирском академгородке и источник синхротронного излучения в Курчатовском.

Остались в плане к тому моменту лишь три из шести:
1. реактор "ПИК" в ПИЯФе /потому что к нему Германия проявила интерес и внесла вклад оборудованием/
2. ускоритель "НИКА" в ОИЯИ /потому что Дубна имеет международные источники финансирования 100 M$ в год/
3. термоядерный реактор ИГНИТОР в ТРИНИТИ, в Троицком округе Москвы /финансовое участие в проекте принимает Италия/.

Все остальные три проекта остались на бумаге.
И теперь мы слышим, что проект ЛТС в Сарове таки-состоится, причём раз в 10 мощнее чем в прошлые годы называлось. Не дезинформация ли это?
Непонятно только, кого хотят ввести в заблуждение и зачем: своих студентов?


Zlobniy Shurik
Быть может, нашли способ оптимизации конструкции самого лазера?

[лирическое отступление]

Ни разу не спец по лазерам, но как-то натыкался на видеоролик, где какая-то достаточно крупная отечественная контора пиарила свои разработки в области промышленных лазеров. Якобы, получались у них установки в разы дешевле иностранных аналогов и меньших габаритов при тех же параметрах. Утверждали, что изделия серийные, поставляются во многие страны и что иностранные конкуренты очень хотят эту контору купить, но она задешево продаваться не хочет smile.gif

Сама конструкция представляла собой модули с пачкой лазерных светодиодов, от которых по оптоволокну выводилось излучение и сводилось в общий пучок. Там же рассказывали, что, дескать, иностранные конкуренты через некоторое время отказались поставлять им светодиоды, дабы прижать к ногтю, но контора построила собственный заводик и теперь производит светодиоды и для себя и для торговли на сторону.

[конец лирического отступления]

Так я вот подумал, а может с этой конторой скооперировались? С другой стороны, контора то на лазерах непрерывного действия специализируется, а лазер в Сарове наверняка импульсный.
asv363
QUOTE(KTN @ 7.2.2013, 4:57) *
По мотивам публикации http://www.atominfo.ru/newsd/k0325.htm
кто что может сказать?
...
Не дезинформация ли это?
Непонятно только, кого хотят ввести в заблуждение и зачем: своих студентов?

Лично с такими установками не сталкивался, однако, теоретического препятствия не вижу. Технически и технологически, да, сложности будут. Возможно, на данном уровне, непреодолимые. Но я оперирую знаниями прошлого века. smile.gif
AtomInfo.Ru
Честно, ничего не могу сказать.

Увидели такую новость, решили опубликовать. Но подробностей никаких не знаем. Если кто в курсе, с удовольствием послушаем комментарии.
VBVB
QUOTE(KTN @ 7.2.2013, 4:57) *
И теперь мы слышим, что проект ЛТС в Сарове таки-состоится, причём раз в 10 мощнее чем в прошлые годы называлось. Не дезинформация ли это?

Старая иод-лазерная установка "Искра-5" с энергией импульса порядка 30 кДж в последней версии по сути устаревшая система, которую апгрейдом сильно не улучшить. Да и геморно ее использовать, учитывая все проблемы химического иод-кислородного лазера.

В районе 1995-1996 года ВНИИЭФ было предложено сделать новую 64-канальную установку "Искра-6" на твердотельных неодимовых лазерах с уровнем энергии порядка 600 кДж в импульсе.
К началу 2000 велось создание модуля Искры-6, четырехканальной неодим-лазерной установки "ЛУЧ", которую запустили в районе конца 2002. Писалось, что на четырех пучках «ЛУЧ» устойчиво давал 12-16 кДж.
В концу прошлого десятилетия нашим стало понятно, что нужно выходить на мегаджоули поскольку американцы уже начали пользовать 1.8 МДж NIF (в работе с 2009), французы начали строить 1.8 МДж установку Megajoule, японцы планировали строить 1.2-4.0 МДж лазерную установку Koyo.
Чтобы не пролететь в перспективах развития чистого термоядерного оружия, возник проект 128-канальной версии Искра-6 с общей энергией в импульсе около 2 МДж.

Видимо новый, более мощный вариант подразумевает или новые мощные лазерные модули по 22-23 кДж в импульсе (на канал) или комбинацию 192 каналов из 48 модулей вроде улучшенный "Луч" по типу установки NIF.
Американцы апгрейдами свою установку малую установку "Omega" с 3 кДж (24 пучка) до 40 кДж (60 пучков) форсировали без особых проблем. Так что наращивание числа и мощностей лазерных модулей вполне реальный путь к форсированию мощности пучка.
Так что никакой фантастики и обмана мне не видится.
asv363
Четыре месяца тому назад:
QUOTE
NIF состоит из 192 лазеров высокой мощности, на создание которых ушло почти 60 миль зеркал, оптоволоконной оптики, кристаллов и усилителей света. Во время работы установки их лучи должны быть сфокусированы на образце из дейтерия и трития размером меньше спичечной головки.
http://www.atominfo.ru/newsc/l0349.htm

Про название статьи, скромно умолчу. unsure.gif
AtomInfo.Ru
QUOTE(asv363 @ 7.2.2013, 14:30) *
Четыре месяца тому назад:
http://www.atominfo.ru/newsc/l0349.htm

Про название статьи, скромно умолчу. unsure.gif


Про NIF я в курсе. А вот про наш лазер - нет.
VBVB
QUOTE(AtomInfo.Ru @ 7.2.2013, 14:32) *
Про NIF я в курсе. А вот про наш лазер - нет.

У меня сложилось мнение, что NIF не дал данных по четкому пониманию оптимизации процессов лазер-индуцировонного термояда в мишенях на основе замороженного дейтеривого льда. Т.е. не было понято как на наносекундных импульсах успешно зажигать D-D реакцию.
Тогда как D-T реакция в оболочечных мишенях на NIF вполне удачно реализововалась, подтверждением чего служит ряд статей вышедших.
Другое дело, что и на менее мощной установке Omega c десятко-пикосекундными импульсами D-T тоже идет, как и реакции D-D и D-He3 фиксируются .
Т.е. с проблемой имевшейся американцы справились путем ощутимого уменьшение длины лазерного импульса с одновременным ростом его мощности, и в связи с этим NIF c его наносекундными импульсами был признан малоэффективным и необоснованно дорогим в эксплуатации.
Но совсем не факт, что американцы кинутся пилить NIF...
VBVB
Вообще это большой плюс, что наши все таки решили лазерную установка петаваттного класса делать (во всяком случае желание осознанное демонстрируют).
Это означает, что в гонку за ядерным оружием условно четвертого поколения (чисто термоядерные устройства) Россия явно включится собирается.
Впереди нас американцы в союзе с англичанами, и слегка французы опережают, японцы и китайцы пока (ещё пока) отстают.

Однако ситуация в стране с научно-техническими кадрами и проблемы организационно/коррупционные могут привести к тому, что новую Супер-Искру десяток лет и более могут строить-строить и так до ума не довести, прожрав выделенные $1,5 млрд. ph34r.gif
Didro
QUOTE(AtomInfo.Ru @ 7.2.2013, 8:35) *
Увидели такую новость, решили опубликовать. Но подробностей никаких не знаем. Если кто в курсе, с удовольствием послушаем комментарии.

Еще один распил.
КПД лазеров даже в далекой перспективе не превысит 4%, т.е. только на самообеспечение с учетом КПД теплового цикла, нужно усиление более 200 раз.
Прибавьте расход на полный цикл и получим уже минимум 1000 крат.
Недостижимо даже в теории, не говоря о имеющихся лазерах с КПД порядка 1,7-2,2%.
KTN
QUOTE(VBVB @ 7.2.2013, 17:43) *
это большой плюс, что наши все таки решили лазерную установка петаваттного класса делать (во всяком случае желание осознанное демонстрируют).
Однако ситуация в стране с научно-техническими кадрами и проблемы организационно/коррупционные могут привести к тому, что новую Супер-Искру десяток лет и более могут строить-строить и так до ума не довести, прожрав выделенные $1,5 млрд.


В концепции ЛТС, в частности на неодимовом стекле - лучший вариант в настоящее время - с точки зрения физики есть нестыковка: слишком длинная волна излучения лазера.
Линия неодима 1053 нанометра. В 1,6 раза длиннее чем красный цвет видимого диапазона.
У плазмы есть свойство: плотная плазма не пропускает внутрь плазмоида длинные волны, начиная с частоты отсечки.
Чтоб увеличить эффективность термоядерного горения и, главное, снизить требуемую запальную энергию /обратно пропорциональна квадрату плотности/, нужно сжимать плазму т.е. повышать плотность, раз в тысячу как минимум по объёму. А от плотного ядра длинноволновое излучение лазеров отражается, и вся их энергия высаживается в короне.

Уменьшить длину волны излучения лазера, создать такой лазер, непросто: начиная с мягкого рентгена, с лямбда менее 300 nm, не действует зеркальная оптика, которая формирует концентрированные лучи. Между горячей короной и холодным ядром ДТ-крупинки возникает большой перепад плотности, вызывающий неустойчивость Релея-Тейлора.

Расчётные работы 1970-х позволяют надеяться на энерговыход 'breakeven' начиная с 1 МДж для ДТ топлива с мишенью сложной конфигурации, непригодной для серийного производства в условиях перспективной ЛТС-электростанции. При этом необходимо отметить, что по сравнению с хорошо экспериментально отработанной практикой нейтронных бомб, масштабы очень различаются. В классическом 203-мм артснаряде мощностью 1 Кт деление и синтез соотносятся 50:50. В ракете "Лэнс" 40% деление и 60% синтез, в нейтронных боеприпасах мощностью 2 Кт на синтез приходится 70%. Во всех случаях надёжное зажигание ДТ осуществляется при выделении в плутониевой критсборке по меньшей мере 500 тонн ТЭ, при получении радиационно-доминированного состояния вещества. Конечно, в этом случае лишь небольшая часть энергии нагревает и сжимает термоядерный узел, однако как видим, экстраполяция до масштабов эксперимента ЛТС имеет место достаточно далёкая.

Вот с усилением ЛТС посредством оболочки из метастабильных ядер действительно интересный вариант. Однако в России на науку, как известно, просто нет денег. Даже если что-то обещают, финансирование до исполнителей, носителей технологий, не доходит и всё остаётся на уровне деклараций. Поэтому нам нужно ждать, пока соответствующую программу не только сделают, но и рассекретят в США.


VBVB
QUOTE(Didro @ 7.2.2013, 23:53) *
Еще один распил.
КПД лазеров даже в далекой перспективе не превысит 4%, т.е. только на самообеспечение с учетом КПД теплового цикла, нужно усиление более 200 раз.
Прибавьте расход на полный цикл и получим уже минимум 1000 крат.
Недостижимо даже в теории, не говоря о имеющихся лазерах с КПД порядка 1,7-2,2%.

Видел американские прикидки по экономическим оценкам осуществления лазерного термояда на NIF.
Вывод был такой - экономика лазерного термояда становится приемлемой при достижении усиления не менее 40-50. Это если учесть, что потребуется развернуть производство "дешевого" трития, с ценой на уровне порядка $30 млн. за кг.
Т.е. с кпд лазеров менее 3% перспективы лазерного термояда печальные. С учетом же затрат на создание необходимого тритиевого производства, комплекса его выделения и утилизации активированных отходов термоядерного импульсного лазерного реактора, то затея эта явно малооправданная по предполагаемому профиту.

Но IMHO, установки NIF и OMEGA по сути в первую очередь диагностические инструменты для углубленного изучения газодинамики плазмы и имплозий высокомощных для целей ЯОК, а уж потом девайсы для изучения/осуществления лазерного термояда (как это декларируется обычно).
Русская версия IP.Board © 2001-2025 IPS, Inc.