16.5.2024 | Svátek má Přemysl


Diskuse k článku

FYZIKA: Jak funguje fúzní elektrárna a proč se jí hned tak nedočkáme

V jádře naší hvězdy probíhá celá řada reakcí. První z nich je proton - proton, jde o reakci díky slabé jaderné interakci, extrémně málo pravděpodobné, je potřeba, aby se jeden proton změnil na neutron a tak vznikne deuteron + pozitron a neutrino. Jenom pro představu, jak málo je to pravděpodobné - jeden proton čeká 9 miliard let, než se z něj stane neutron.

Upozornění

Litujeme, ale tato diskuse byla uzavřena a již do ní nelze vkládat nové příspěvky.
Děkujeme za pochopení.

Zobrazit příspěvky: Všechny podle vláken Všechny podle času
V. Sember 16.6.2023 12:37

Pan Pivoda napsal, že díky současné válce dochází k redukci obyvatel na planetě Zemi. Letošní čistý populační přírůstek na Zemi je 30.5 milionů

https://www.worldometers.info/cz/

Zajímavá redukce:-P

Pokud jde o elektrárnu na bázi termojaderné fúze: Už jsem se na toto téma nejen tady několikrát vyjadřoval. Přes 30 let jsem pracoval ve vědeckém ústavu, jehož součástí bylo oddělení Tokamak. Když jsem odcházel, bylo toto oddělení nebetyčně preferováno. Do značné míry jako zdroj peněz, jelikož se stalo součástí projektu ITER.

Nepracoval jsem přímo v tom oddělení, měl jsem však o jeho činnosti dostatečné informace. Původně jsem tomu projektu fandil. Když jsem dělal státnice, jedna zkouška byl právě z plně ionizovaného plazmatu a jeho použití k termojaderné fúzi.

Mé nadšení časem vyprchalo. Nebudu tady dopodrobna vysvětlovat proč. Prostě jsem si setřídil všechna fakta. Ten projekt nemá v pozemských podmínkách šanci na realizaci. Jsou to zbytečně vyhozené peníze. Škoda času tolika odborně velmi vzdělaných lidí, kteří by se mohli zabývat něčím užitečnějším a realizovatelným.

P. Rada 16.6.2023 14:05

Už když jste studoval tak byly pozemsky prakticky nesplnitelné podmínky pro jadernou fůzi nejspíše známé i Vám:

https://cs.wikipedia.org/wiki/Lawsonovo_krit%C3%A9rium

Děkuji tedy za upřímnost přiznání, že jste tomu projektu fandil v rozporu s poznatky vědy. Vzhledem k lidským představám o nedozírných možnostech pokud by osobně ovládli fúzi se takovému fandění nedivím. Sci-fi literatura je toho plná.

Také někteří s těch, kteří umožnili ovládnout mocichtivcům tytéž síly v jaderných pumách a přivedli tak civilizaci na pokraj katastrofy, se posléze chtěli světu alespon civilním využitím rehabilitovat.

Svého času jsem na tom byl podobně jak Vy a odůvodnoval jsem si takové snahy smysluplností hledání čisté náhrady fosilú.

Dnes jako cestu spíš vnímám zefektivnění při využívání dokonalého kvantově-fúzního slunečního zdroje ke kterému mají přístup relativně všichni a nejen jaksi vyvolení.

T. Hraj 16.6.2023 11:25

No, zatím to nefunguje ani na papíře a cestou na nás jistě vybafnou mnohé ještě nepoznané problémy, z nichž některé mohou být nepřekonatelné.

Zní to ale hezky, takže myslím, že nic nebrání tomu, abychom v EU zrušili výrobu veškerých ostatních zdrojů energie (řekněme do roku 2030) a spolehli se plně na fúzi. Staneme se lídry nových technologií světové energetiky a ochrany životního prostředí, vytvoříme nové příležitosti a pracovní místa a vůbec spravedlivější společnost. Ostatní nás jistě budou v rušení svých vlastních energetik následovat. Zpátečníci, kteří to neudělají, zůstanou pozadu.

P. Rada 16.6.2023 12:29

Pokud Vám nic nebrání spolehnout se plně na fůzi - zkuste to.

Vždyt na tom odpradávna profituje život naprosté většiny biosféry. Trochu to také moderněji praktikuji tak, že s kvantově-fúzního slunečního reaktoru čerpám fotovoltaikou a zejména tepelným solárem přímo využitelnou energii. Běžná fotosyntéza umožnuje s plochy zužitkovat asi procento ale zato už v naakumulované formě - kdežto tepelná solár i přes 80% a fotovoltaika až 20% - ale s akumulací efektivita klesá.

Nejběžněji kvantově-fůzní energii dnes všichni čerpáme prostřednictvím potravin. Přitom si však nově vypomáháme hlavně její naakumulovanou fosilní formou a přímý radiační svit je tak v průmyslově produkovaných potravinách obsažen už jen jen zlomkově. Takže vše odpradávna spolehlivě funguje "NEJEN NA PAPÍŘE".

Problém to ale pro dnešního egoisticky založeného člověka, který navíc staví svou existenci na soukromém vlastnictví má - zdroj totiž vlastnit nelze.

J. Ticháček 15.6.2023 18:54

Já se se narodil v době, dy k využití jaderné fúze zbývalo pár let. I tatínek se zmiňoval o tom, že už měla být. Samozřejmě chápu objektivní příčiny, které zpusobily to, že na dovolenou nelétám na Měsíc, Mars nebo tam někam, i když bych to měl mít desítky let za sebou. A ve svém věku bych se měl držet při zemi. Jen mi není jasné, proč si lyže a kajak vozím stále v pozemské atmosféře. Ty nesplněné naděje...

A už od, poloviny osmdesátých let mám pocit, že s tou jadernou fůzí to bude podobné. Nějaká parta se pokouší vytvořit podmínky, které panují někde, kam se nedostaneme. Na pár chvil se to dá ulhat. Ale po těch pár chvílích? 100 milionů stupňů jakékoliv stupnice nikdo neuchladí, a i kdyby, nezpracuje. Jsme v kategoriích stovek milionů tun pracovního média. I kdyby tam tekly rozpuštěné diamanty.

Celá ta fúze se od doby, kdy se mí rodiče dávno před tím, nežli je potkala puberta, a už četli o jejím využití posunula jen o malý kousek. Něco málo navíc víme o struktuře hmoty.

M. Pivoda 15.6.2023 19:46

J. Ticháček neupřesní, co vlastně četl. Seriózní předpovědi od domnělých expertů, nebo vyloženou politickou propagandu?

Dále pak je celkem i ve vědě běžné, že se lže o blízkosti dosažení výsledků, aby tak bylo možno získat alespoň nějaké financování pro zahájení projektu. A pak se uvidí.

Proč se lže? Je to lež z nutnosti. Protože současný kapitalismus (ano, ten který výkonově porazil neproduktivní reálný nedostatkový socialismus) nemá operativní nástroje pro financování dlouhodobých a vysoce rizikových projektů, pro realizaci prostřednictvím podnikatelů (kteří představují úhelné kameny současného kapitalismu.)

J. Ticháček 15.6.2023 21:44

Četl jsem samozřejmě velmi fundované prognózy.

Ty, které již v padesátých letech mým rodičům slibovaly Měsíc Mars a Venuši jsem sice znal, jen jsem měl jisté nejasné tušení, že to asi nedopadlo. On ten Měsíc je sice nedaleko, ale o Marsu a Venuši už se mi ani nezdá, znám pár lidí, kteří se k němu přiblížili o pár km blíže, nežli himalájští lezci, osobně jsem v letadla seděl vždy v době, kdy ten Měsíc byl na druhé stránky světa.

A ti lidé nelhali. Vždyť to bylo tak jednoduché. Od kluzaků k Bell X to trvalo padesát let. Gagarin, procházky na měsíci? To vše viděla prababička. Včetně prvních jakžtakž použitelných aut. Ty prognózy byly snadné. Mimo gravitaci a odpor vzduchu je to přece jednoduché. No, kluci se zbodli. Už v osmdesátých letech si to průmerný středoškoláky uvědomoval.

M. Pivoda 16.6.2023 9:39

Fundované prognózy v té době vycházely z výjimečné (netypické) mezinárodní situace, kdy se soutěžilo mezi SSSR a USA při obrovských výdajích a při podstupovaném extrémně vysokém riziku. Tak bylo dosaženo první přistání člověka na Měsíci - Apollo 11 (July 16–24, 1969). Jenže ten trend pak už nepokračoval.

Doba od nápadu po realizaci? A okolnosti? Viz Wikipedie: Konstantin Eduardovič Ciolkovskij je považován za zakladatele soudobé Kosmonautioky/astronautiky.

... Dne 25. 8. 1898 vytvořil vzorec popisující závislost mezi rychlostí rakety, její hmotností a rychlostí spalin – tzv. Ciolkovského rovnice. V roce 1900 vydal studii na téma odporu prostředí. V roce 1903 vydal na světě první vědeckou práci týkající astronautiky a konkrétně teorii letu rakety s názvem Výzkum kosmických prostorů pomocí reaktivních zařízení. Petrohradská akademie věd však o výsledky jeho výzkumů nejevila zájem a odmítla je finančně podporovat. ... V článcích zveřejněných v letech 1911 a 1912 v časopise Vzduchoplavecký věstník Ciolkovskij vysvětlil podmínky pro start kosmické lodi z povrchu libovolné planety, zkoumal vliv odporu atmosféry na let rakety, zabýval se otázkami výživy, přetížení, beztížného stavu v raketě během letu. Poukázal na možnost využít zemské atmosféry pro brzdění letu kosmické lodi při návratu na Zem.

Ostatní: Obor kosmonautiky měl štěstí v tom, že Stalin potřeboval dálkové nosiče, aby nesly atomové zbraně. Při té příležitosti se prosadil i Sputnik. Pak si Rusové všimli obrovského mezinárodního politického dopadu své civilní kosmonautiky - a v USA zavládlo přímo zděšení. Proto J.F. Kennedy také vyhlásil plán prvního přistání na Měsíci.

P. Skřivan 15.6.2023 20:33

Pokud byste to sledoval, tak od té doby se situace o dost změnila. Dnes jsou minimálně dva typy zařízení, ve kterých lze fúze pro energetické účely spustit. To není zase tak dlouho a navíc se v obou případech podařilo dostat buď stejně nebo více energie, než bylo vloženo. ITER, pokud ho tedy někdy dodělají, má mít poměr 1:10.

S jadernou energií byste měl vystačit nejméně 1000 let, takže chvilku na ten výzkum ještě máte. :-)

P. Rada 16.6.2023 2:29

Pane Skřivane pěkně ilustrujete omylný optimismus minulých desetiletí slovy .... "vystačit nejméně1000let"....

Kde na to vzít dost uranu? Jen při dnešní spotřebě je ho jen na cca 100let - tedy zhruba na jen jednu max dvě vlny reaktorů 3+ generace. MOX technologie se kterou to bylo teoreticky presentováno jako dosažitelné, totiž v realitě neumožnuje energetickou efektivitu EROEI.

Analogicky se mýlíte ohledně "energetických účelů" ITER prostě proto, že vzhledem k energii získané na výstupu uvažujete nejspíše jen tu na vstupu hotového zařízení a nikoliv také tu vloženou do jeho stavby natož vývoje...

J. Ledecký 15.6.2023 18:54

Snad steralátory, ale mohu se mylit

Z. Krumlovský 15.6.2023 14:28

Stealátory tady byly dříve než tokamaky. jenom se neprosadily, díky své vysoké technické náročnosti. Teprve pokrok umožnil jejich využití.

Tokamaky, jsou jednodušší (ne jednoduché ;-D) a umožnily získat řadu cenných zkušeností. Za správnou cestu je ale asi považovat nelze.

P. Skřivan 15.6.2023 15:43

Ani ten o průměru 0,8 m ? Byl bych v soudech velmi opatrný. Ještě nedávno se tvrdilo, že fúze se asi nikdy ani nespustí. Pak se tvrdilo, že se energeticky nevyplatí. Obojí se už povedlo vyvrátit. Tím netvrdím, že je vyhráno a fúzní elektrárna bude zítra, ale byl bych velmi opatrný v tom tvrdit, že např. nebude v tomto století a že to nebude Tokamak, čili vynález z Ruska a od toho, kdo se měl odvahu postavit režimu a na kterého moc nemohli právě díky jeho zásluhám v ruském jaderném vojenském programu.

Všechny technologie se stále rozvíjejí nejspíš právě proto, že to jasné zatím není nikomu. Tj. ani lidem, kteří v tomto oboru pracují.

M. Pivoda 15.6.2023 18:24

Některé inovace, jako je praktické využití jaderné fúze, jsou prostě složitější, jejich vývoj trvá déle, než než jsou existující ekonomické nástroje kapitalismu (tj. přes podnikatele). Žádný podnikatel není ochoten financovat projekt tak dlouho ze svého kapitálu. (Nebo ještě jinak, řečeno metaforicky: Neviditelná ruka trhu tento problém nevyřeší.)

Podnikatelé si chtějí přisadit, až když je řešení v dosahu jejich nástroje, tzv. rizikového kapitálu, tj. max. na dobu 7 - 11 let. Výzkum a vývoj v dřívějším období ať financuje stát, nebo vojáci. Toto je běžný postoj podnikatelů, čili nositelů současného kapitalismu. Proto také prioritu dostávají ty výzkumné a vývojové alternativy (dlouhodobých projektů), které by mohly mít i nějaké budoucí vojenské praktické využití. (Tuším, že to kdysi byly fúzní mini-výbuchy zapalované laserem.)

Akademický dlouhý seznam výzkumných citací v kontextu byznysu je zcela nepodstatný. To je zcela jiný svět.

P. Skřivan 15.6.2023 20:28

Právě proto je zajímavá aktivita firmiček okolo fúze. Kdyby to nebylo reálné, sotva by se to dělo. Alespoň dříve se v tomto oboru objevovali jen podvodníci se studenou fúzí, ale určitě ne firmičky s vlastním a reálně vypadajícím reaktorem.

To laserové zařízení, je čistě energetická záležitost. To, co máte na mysli, byl ten Z-pinch. Ten stále existuje a funguje (od roku 1951).

M. Pivoda 15.6.2023 20:36

Dvě poznámky

1. Fúze za studena může také existovat, ale je to ještě složitější problém, než ta fúze horká.

2. Investor také počítá, že ne z každé investice se mu peníze vrátí. Investorská strategie v high-tech. Analogie s rybářskou sítí, ve které když uvízne jedna jediná velká ryba, zaplatí mu pak i těch 9 malých ryb, co sítí proklouzne.

M. Pivoda 15.6.2023 20:43

Cold fusion is a hypothesized type of nuclear reaction that would occur at, or near, room temperature. It would contrast starkly with the "hot" fusion that is known to take place naturally within stars and artificially in hydrogen bombs and prototype fusion reactors under immense pressure and at temperatures of millions of degrees, and be distinguished from muon-catalyzed fusion. There is currently no accepted theoretical model that would allow cold fusion to occur.

In 1989, two electrochemists, Martin Fleischmann and Stanley Pons, reported that their apparatus had produced anomalous heat ("excess heat") of a magnitude they asserted would defy explanation except in terms of nuclear processes. ...

P. Skřivan 15.6.2023 14:26

Autor pomíjí jeden základní fakt: bez fúze nebude ani dost levné energie, ani meziplanetární lety.

Fúzní reaktor = možnost žít trvale ve vesmíru i na cizí planetě. Pokud mám dost energie cokoliv vyrobit a recyklovat, pak nic dovážet nepotřebuji.

Fúzní motor = meziplanetární lety alespoň přijatelnou rychlostí.

Motivace je tedy veliká. Když jsem o Tokamaku kdysi četl, žádný, který by uměl vyvolat fúzi neexistoval. Dnes existuje a existuje i laserové zařízení, které umí totéž, o kterém jsem také tehdy četl jako o možnosti. Tehdy fungoval jen utajovaný Z-pinch.

M. Pivoda 15.6.2023 14:49

Nový sci-fi román Ondřeje Neffa

V Operaci Armagedon se vracíme do světa kolonizovaného Marsu, na území obývané loveckými klany, žárlivě střežícími prastarý odkaz prvních průkopníků. Bojovník Volných lovců Rad Haager pomáhá mladé vědkyni Miriam Batoryové pátrat po utajené vojenské operaci, která měla proběhnout před čtyřmi staletími. Místo, kam planetární fregata Erlang směřovala, teď ale střeží nelítostní bojovníci klanu Kamenných mužů.

Román Operace Armagedon volně navazuje na předchozí knihy Jádro pudla, Pán Modrého meče, Čarodějův učeň a Šídlo v pytli. Ilustroval Michal Suchánek.

P. Skřivan 15.6.2023 15:52

Jo, taky si rád počtu. Bohužel všechny tyhle příběhy mají jeden společný jmenovatel: Vesmír je tak velký, že soupeřit o nic fakticky nedává smysl. Pro život potřebujete jen zdroj dostatečné energie a technologii, která vás udrží naživu a v pohodě na své vlastní lodi/stanici bez omezení přirozenou délkou života. To je jen o znalostech a jinak o naprosto zanedbatelných zdrojích, alespoň tedy v měřítku např. našeho Slunce, natož sluneční soustavy nebo dokonce galaxie. Pokud byste chtěl i tak někoho zotročovat, asi byste se musel leda pomátnout. Mj. proto že otroky různého pohlaví, si můžete sám vyrobit. Takže to nedává smysl.

M. Pivoda 15.6.2023 18:01

Jestliže jsou za "sci-fi" označovány elektrárny jaderné fúze, pak nemůže totéž být řečeno o "fikci" Ondřeje Neffa.

M. Pivoda 15.6.2023 14:04

Vědec (Martin Tůma) velmi dobře vysvětlil fyzikální problémy.

Práce na fúzní elektrárna je ale záležitostí inženýrů.

Technologický postup vpřed (směrem k budoucí funkční fúzní elektrárně na planetě Zemi) umožňuje nejen vývoj souvisejících oborů (jako správně autorem zmíněné počítače), ale také ekonomické a vojenské zájmy. Tzn. vývoj probíhá v reálném (nikoliv vysněném) prostředí.

M. Valenta 15.6.2023 8:58

Přemnožené lidstvo už ani fúze nezachrání.

P. Rada 15.6.2023 12:36

Rozum by mohl pomoci ledacos zachránit. Postačilo by se naučit rozlišovat mezi MÍT a BÝT a začít se podle toho chovat. Lidnatost za posledních 75 let totiž vzrostla jen 3x kdežto spotřeba na jedince 100x!

Tak velký nerozum fúze sotva zachrání a i kdyby se zázračně něco povedlo, vedl samostatný nárůst láce energie - tedy bez nárůstu kulturnosti - jen k růstu drancování neobnovitelností a zvýšení produkce nerecyklovatelných škodlivin.

P. Princ 15.6.2023 13:21

Motivy MÍT a BÝT se doplňují. Jeden bez druhého nemůže existovat. Jsou vrozené. Rozlišit je lze sémanticky.

P. Rada 16.6.2023 2:34

Doplňují nebo vylučují?

https://www.databazeknih.cz/knihy/mit-nebo-byt-78462

J. Ticháček 15.6.2023 18:17

No, a protože jste fandou ekologie, ať tím slovem myslíme vše, co se za něj dá dnes schovat:

Ta milionový stáda bizonů v severní Americe, ty stamilióny býložravců v Africe, ty sardinky a včely, o jiných druzích se ani neodvažuji zmínit, jak se to na světě vlastně vyskytlo?

Buhví kolik let Vás zde lidé upozorňují na Vaše chyby v uvažování, ale prostě jste antropocentristicky zaměřen. Nějak Vám uniklo to, že na každého z těch děsně přemnožených lidí připadá několik desítek tun mikroorganismů, pár tun členovců, desítky tun ryb a podobné havěti, o velkých býložravcích nemluvě. Ono to přemnožené lidstvo je na povrchu planety pouze zanedbatelnou maličkostí. Včetně všech emisí. Okresní město v průmyslové oblasti se jakžtakž vyrovná populaci mravenců na podhorské louce.

P. Rada 16.6.2023 2:46

Pane Ticháčku rozhodně nejsem fandou ekologie ve smyslu "vše, co se za něj dá dnes schovat". To je Váš postoj.

Analogicky mi falešně egoisticky podsouváte, že jsem "antropocentristicky" zaměřen - proč?

Pokud jde o ekologii tak tu vnímám jako popis (na jednotlivém člověku nezávislého) vztahu organismů a prostředí.

Přemnožení lidstva za zanedbatelnou mališkost považujete rovněž Vy! Věda to popisuje jako překročení bezpečných planetárních mezí:

https://cs.wikipedia.org/wiki/Planet%C3%A1rn%C3%AD_meze

J. Ticháček 15.6.2023 18:20

No, a protože jste fandou ekologie, ať tím slovem myslíme vše, co se za něj dá dnes schovat:

Ta milionový stáda bizonů v severní Americe, ty stamilióny býložravců v Africe, ty sardinky a včely, o jiných druzích se ani neodvažuji zmínit, jak se to na světě vlastně vyskytlo?

Buhví kolik let Vás zde lidé upozorňují na Vaše chyby v uvažování, ale prostě jste antropocentristicky zaměřen. Nějak Vám uniklo to, že na každého z těch děsně přemnožených lidí připadá několik desítek tun mikroorganismů, pár tun členovců, desítky tun ryb a podobné havěti, o velkých býložravcích nemluvě. Ono to přemnožené lidstvo je na povrchu planety pouze zanedbatelnou maličkostí. Včetně všech emisí. Okresní město v průmyslové oblasti se jakžtakž vyrovná populaci mravenců na podhorské louce.

T. Hraj 16.6.2023 12:10

Lidnatost za posledních 75 let totiž vzrostla jen 3x kdežto spotřeba na jedince 100x!

A mohu se zeptat, co udělala životní úroveň za posledních cca 100 let vzhledem k celé předchozí historii? Uvědomujete si, jak šíleně drsný a zoufalý byl život v preindustriální éře? Jak téměř jedinou náplní života téměř všech lidí, bylo přežít? Chápete vůbec, k jak pozitivní změně to za posledních 100 let došlo?

katastrofické předpovědi o vyčerpání zdrojů se opakují cyklicky a ačkoli se všechny mýlily, ty nové jsou podepřeny stále týmiž argumenty. Včetně té vaší.