View Full Version : FUSIONE - L'energia delle stelle
ChristinaAemiliana
22-09-2004, 00:36
Allora, finalmente dopo tante promesse mi sono decisa a scrivere un piccolo compendio sulla fusione...:D
Mi ispirerò liberamente (leggi: scopiazzerò impunemente e vergognosamente) al libretto che accompagna da anni la Fusion Expo e, quando giudicherò che sia il caso di offrire qualche spunto in più, integrerò traducendo da qualche sito o affidandomi alla mia memoria e alla mia creatività...:p
Buona lettura! :)
Popolazione mondiale e fabbisogno energetico
La popolazione mondiale è passata da 3 a 6 miliardi di persone negli scorsi 40 anni e probabilmente raggiungerà i 10-12 miliardi di persone verso il 2100. Questa crescita si produrrà specialmente nei Paesi in via di sviluppo.
I risparmi energetici dei Paesi industrializzati noncompenseranno l'aumento del fabbisogno dei Paesi in fase di sviluppo: tutte le previsioni, basate su diverse ipotesi di sviluppo, indicano che attorno al 2100 il fabbisogno di energia primaria sarà raddoppiato e forse anche triplicato.
Una sorgente di energia disponibile e affidabile è indispensabile per assicurare una qualità di vita corretta.
http://www.worldenergy.org/wec-geis/images/other/etwan/figure_2_2.gif
(Nota: 1 toe = 1 tep = 12.000 kWh)
http://img68.exs.cx/img68/6816/energy.jpg
Perché la fusione?
La fusione è una delle poche alternative energetiche per il futuro a lunga scadenza.
In Europa il consumo energetico dipende in gran parte dalle importazioni (per il 46% sul totale nel 1994). Questa percentuale è destinata a crescere nei prossimi decenni. Le possibili fonti di energia che in linea di principio potrebbero soddisfare il fabbisogno energetico crescente sono:
- combustibili fossili (petrolio, idrocarburi, carbone);
- energie rinnovabili (solare, geotermica, maree, eolica, idroelettrica);
- fissione nucleare
- fusione nucleare
Le risorse di combustibili fossili sono limitate e la loro utilizzazione comporta un impatto ambientale pesante.
L'impiego su larga scala delle energie rinnovabili è difficile a causa delle loro proprietà specifiche che ne riducono la potenzialità: non sempre sono disponibili, se lo sono non sempre sono accettabili a causa del loro impatto sul territorio o del loro scarso rendimento o anche dell'elevato costo del kWh che ne deriverebbe.
La fissione nucleare potrebbe coprire una parte cospicua del fabbisogno energetico presente e futuro. Tuttavia la fissione non viene accettata facilmente dalla società e il suo futuro a lunga scadenza appare ancora incerto, anche se non nei Paesi in via di sviluppo che la stanno adottando largamente.
La fusione può fornire energia per millenni: il combustibile di base è abbondante e disponibile dappertutto (per esempio, nel mare); in più la fusione si presta molto bene alla produzione di base di energia elettrica. Inoltre la fusione comporta dei vantaggi specifici di sicurezza e di rispetto ambientale. In particolare non emette gas che producano l'effetto serra.
L'energia delle stelle
La fusione è la reazione nucleare che produce l'energia delle stelle come il Sole: nuclei di atomi leggeri si combinano, ovvero si "fondono" insieme, per formare atomi di elementi più pesanti.
Nel nucleo solare, alla temperatura di 10-15 milioni di gradi centigradi, l'idrogeno si combina per produrre elio: questa reazione fornisce l'energia che, irradiata, permette lo sviluppo della vita sulla terra.
Nel Sole il combustibile è scaldato e confinato dalla forza di gravità della stessa stella. Sulla Terra il confinamento deve essere realizzato con altri mezzi e pertanto le reazioni di fusione richiedono una temperatura di 100 milioni di gradi, dieci volte superiore a quella del nucleo solare.
http://www.jet.efda.org/pages/content/content-images/reaction.jpg
Fisica del plasma: la base della ricerca sulla fusione
La fisica del plasma ha ricevuto un grande impulso nel 1928, quando Atkinson e Houtermans formularono l'ipotesi che le reazioni di fusione potevano costituire la sorgente di energia delle stelle.
I plasmi esistono in un vasto range di temperature e densità. La densità varia su 30 ordini di grandezza e la temperatura su 7 ordini di grandezza. In figura sono illustrati alcuni plasmi studiati in laboratorio e altri esistenti in natura.
http://www.plasma.inpe.br/LAP_Portal/LAP_Site/Figures/Plasmas_at_INPE.jpg
Un plasma è un gas costituito da ioni ed elettroni, quindi da particelle cariche. Irving Langmuir, uno dei padri della fisica del plasma, fu il primo a introdurre la parola "plasma" per indicare un gas ionizzato.
In ogni atomo di gas neutro il numero di elettroni (carichi negativamente) che orbitano attorno al nucleo dell'atomo è pari al numero di protoni (carichi positivamente) presenti nel nucleo. Di conseguenza la perdita di uno o più elettroni ionizza l'atomo rendendolo carico positivamente.
http://www.plasma.inpe.br/LAP_Portal/LAP_Site/Figures/Ionization.gif
La figura illustra un plasma di elettroni liberi e nuclei atomici liberi, ottenuto ionizzando completamente idrogeno gassoso.
Si dice che su larga scala il plasma è quasi-neutro: ciò significa che in un volume "abbastanza" grande il numero di cariche negative è uguale a quello di cariche positive, anche se tutte le cariche in realtà sono libere e non legate in modo da bilanciarsi una a una come in un gas neutro. Ciò equivale a dire che si "vedono" le separazioni di carica solo investigando su scala "abbastanza" piccola. Il discorso si quantifica in modo rigoroso introducendo il concetto di lunghezza di Debye: questa grandezza, il cui valore numerico dipende dalle caratteristiche del singolo plasma, costituisce l'ordine di grandezza al quale è necessario scendere per "vedere" delle cariche separate nel plasma.
Il plasma possiede tutte le proprietà dinamiche dei fluidi, come la turbolenza e la viscosità. Essendo formati da cariche libere, i plasmi conducono l'elettricità. Inoltre generano e sono soggetti a campi elettromagnetici. Per l'insieme di queste caratteristiche si dice che i plasmi possiedano un comportamento collettivo e cioè che il moto di ogni singola particella di plasma è influenzato da quello di tutte le altre.
Il plasma è chiamato anche il quarto stato della materia, dopo gli stati solido, liquido e gassoso.
http://www.plasma.inpe.br/LAP_Portal/LAP_Site/Figures/Four_States.gif
jumpermax
22-09-2004, 01:53
Curioso... stavo parlando della stessa cosa con GPC in privato e avevo intenzione di introdurla nel thread sull'economia all'idrogeno.
Farei due domandine semplici semplici
Si ritiene certa la possibilità di ottenere un reattore a fusione utilizzabile per la produzione di energia ed è solo una questione di gap tecnologico?
Se si quanto la tecnologia è evoluta negli ultimi anni e quanto è lontano il traguardo? Insomma ho idea che davanti non si abbiano ancora 50 anni a disposizione forse manco 25 prima di un collasso energetico...
ChristinaAemiliana
22-09-2004, 02:16
Ma non era andato a dormire GPC? :mbe:
Rispondo velocissimamente alle domande: sì, la fattibilità teorica della fusione è ampiamente provata, ora bisogna passare a verificare la fattibilità tecnologica e quindi provare a costruire un reattore sperimentale che abbia più o meno tutti i componenti di quello che si pensa potrà essere il reattore commerciale finale. A livello di progetto siamo pronti a provare...resta da stabilire dove costruire il reattore sperimentale e ovviamente servono fondi che si spera non saranno revocati alla prima occasione...
Quanto ci vorrà? Oh, dipende...per quanto riguarda la tecnologia non si può mai dire. Se c'è interesse e si investono risorse economiche e umane, si fanno miracoli in poco tempo...pensa ai cellulari. Al ritmo attuale potrei dire 50 anni...se rallentiamo potrebbero diventare 100...se ci mettiamo d'impegno e ci forniscono tutto il personale, le strutture e i soldi di cui abbiamo bisogno magari ne basterebbero 10...;)
Cmq questo era solo il primo capitolo...domani ce ne saranno altri...:)
Lucio Virzì
22-09-2004, 08:12
Mi iscrivo :D
Esposizione chiara e ben fatta..inutile dire che concordo sulla necessità di puntare decisamente in questa direzione...
Byezz
:sofico:
Originariamente inviato da ChristinaAemiliana
Ma non era andato a dormire GPC? :mbe:
Sì... e no... avrei voluto ma non ho potuto... :D
Ma è stato nel pomeriggio che ne avevamo parlato.
Lui ha iniziato a dire "ah! guarda qua! Il sole consuma milioni di tonnellate di idrogeno per produrre energia e noi niente! Sappiamo perfettamente come funziona la fusione e non la riusciamo a fare! :rolleyes: " e io gli ho risposto "Ah beh, il sole, hai detto niente... :asd: Lo so che voi radicali volete sempre sostituirvi al Creatore, ma certe volte, anche solo per motivi pratici, non è facile :D "... :asd:
Originariamente inviato da ChristinaAemiliana
Cmq questo era solo il primo capitolo...domani ce ne saranno altri...:)
Molto chiaro e interessante, comunque ;)
Una curiosità riguardo al "combustibile".
L'idrogeno come sappiamo non esiste libero in natura, per cui dovrebbe essere prodotto con altri mezzi, giusto? Sarebbe una grossa perdita di energia rispetto al totale prodotto? E poi, a che ritmo verrebbe consumato consumato?
Originariamente inviato da Lucio Virzì
Mi iscrivo :D
sorry ma sei fuori tempo massimo :O
:sofico:
>bYeZ<
ma scusate una cosa ma allora le centrali nucleari, usano la fissione nucleare giusto! che differenza c'è risp alla fusione nucleare? quale delle 2 produce maggiore energia?
in soldoni
con la fissione si provoca la divisione di un atomo di uranio in 2 elementi più leggeri più neutroni ed energia
col la fusione si provoca la fusione appunto di 2 atomi leggeri per es deuterio e trizio che generano elio e energia
la fusione è più redditizia della fissione
ChristinaAemiliana
22-09-2004, 13:29
Eccomi...adesso cerco di rispondere alle domande sul combustibile nel nuovo "capitolo"...:D
ChristinaAemiliana
22-09-2004, 15:16
Fissione e fusione
Ricavare energia dalla fusione o dalla fissione è possibile grazie all'esistenza del difetto di massa.
Come è noto, un atomo è formato da un nucleo e dagli elettroni orbitanti intorno a esso. Il nucleo di un atomo è costituito da particelle che si chiamano nucleoni. I nucleoni sono di due tipi: il protone, di carica positiva e uguale ma di segno opposto a quella dell'elettrone, e il neutrone che è privo di carica. Nel nucleo si concentra praticamente tutta la massa dell'atomo: infatti il rapporto tra la massa di un elettrone e quella di un nucleone (protone e neutrone hanno circa la stessa massa) è dell'ordine di 1:2000.
Una caratteristica importante dei nucleoni è che quando fanno parte di un nucleo hanno massa minore di quella che compete loro quando sono liberi ed in stato di quiete. Questa perdita di massa che si verifica quando i nucleoni sono uniti a formare un nucleo si chiama difetto di massa.
Il difetto di massa si verifica perché i nucleoni, quando formano un nucleo atomico, si uniscono uno all'altro creando un legame. Nel momento in cui il legame si crea viene espulsa una certa quantità di energia che si chiama energia di legame ed è misura della solidità del legame stesso, dal momento che l'energia di legame è poi la stessa che bisogna fornire se si vuole rompere il legame; quindi si può dire che più l'energia di legame è alta, più il legame tra i nucleoni (e quindi il nucleo) è stabile. Ma massa ed energia sono equivalenti secondo l'equazione di Einstein:
http://www.cerm.unifi.it/CHGENIN1/eq_4_2.jpg
Quindi ecco che i nucleoni, dovendo espellere energia, lo fanno perdendo un po' della loro massa. Ecco perché esiste un difetto di massa tra i nucleoni liberi e quelli legati.
Il difetto di massa, naturalmente, varia a seconda del numero di nucleoni che si trovano nel nucleo che stiamo esaminando e quindi, in ultima analisi, varia a seconda dell'elemento e dell'isotopo considerato.
In letteratura si trovano grafici come questo, che forniscono l'energia di legame media per nucleone in funzione del numero di massa (e cioè del numero di nucleoni che si trovano nel nucleo):
http://www.cerm.unifi.it/CHGENIN1/lezione26/lez26_1aa.jpg
I nuclei che si trovano nei dintorni del massimo della curva hanno energia di legame per nucleone più alta, quindi difetto di massa maggiore, perciò sono i più stabili.
Dopo questa necessariamente lunga premessa, si può pensare di fare un esperimento concettuale. Prendiamo dei nuclei con difetto di massa "piccolo", forniamo loro l'energia di legame riducendoli allo stato di nucleoni liberi e infine li riorganizziamo in nuclei con difetto di massa "grande". In questo modo otteniamo la liberazione di una quantità di energia pari alla differenza tra il difetto di massa "grande" e quello "piccolo". Ecco come si ricava energia dalle reazioni nucleari.
Osservando il grafico vediamo chiaramente che abbiamo due possibilità di passare da nuclei con difetto di massa "piccolo" ad altri con difetto di massa "grande": dobbiamo muoverci da nuclei "lontani" dal massimo della curva verso nuclei "vicini" al massimo. Quindi o uniamo nuclei piccoli o spezziamo nuclei grandi: la prima strada corrisponde alla fusione, la seconda alla fissione.
La resa energetica delle reazioni, intesa come energia prodotta a partire da un grammo di combustibile, si stima in 23.000 kWh/g per la fissione di uranio-235 e in 94.000 kWh/g per la fusione deuterio-trizio. Si può fare un confronto con i poteri calorifici dei più comuni combustibili, ricordando che 1 kWh equivale a 3,6 MJ.
http://img11.exs.cx/img11/2723/potere_calorifico.jpg
Però... mica male...
Però quello che mi chiedevo io è quanto costa in termini energetici ricavare il combustibile...
ChristinaAemiliana
22-09-2004, 15:49
Originariamente inviato da gpc
Però... mica male...
Però quello che mi chiedevo io è quanto costa in termini energetici ricavare il combustibile...
Pazienza...il tuo nome è GP...
(Shakespeare)
:sofico:
Originariamente inviato da ChristinaAemiliana
Pazienza...il tuo nome è GP...
(Shakespeare)
:sofico:
Io ODIO avere pazienza... :O
(puffo Brontolone)
:D :D
jumpermax
22-09-2004, 16:08
Originariamente inviato da gpc
Sì... e no... avrei voluto ma non ho potuto... :D
Ma è stato nel pomeriggio che ne avevamo parlato.
Lui ha iniziato a dire "ah! guarda qua! Il sole consuma milioni di tonnellate di idrogeno per produrre energia e noi niente! Sappiamo perfettamente come funziona la fusione e non la riusciamo a fare! :rolleyes: " e io gli ho risposto "Ah beh, il sole, hai detto niente... :asd: Lo so che voi radicali volete sempre sostituirvi al Creatore, ma certe volte, anche solo per motivi pratici, non è facile :D "... :asd:
Ah diamine... ore ed ore passate ad erudirti via ICQ entrate da un orecchio e uscite dall'altro... :D
Originariamente inviato da jumpermax
Ah diamine... ore ed ore passate ad erudirti via ICQ entrate da un orecchio e uscite dall'altro... :D
Tu prova a passare un po' meno ore a farmi il lavaggio del cervello su ICQ e vedrai che sarò costretto a filtrate molto meno delle tue chiacchere :blah: ... :ciapet:
Originariamente inviato da gpc
Però... mica male...
Però quello che mi chiedevo io è quanto costa in termini energetici ricavare il combustibile...
Lungi da me l'intenzione di sostituirmi a Cristina, di cui non ho certo la competenza e la preparazione, però basta una piccola ricerchina in rete per ottenere la risposta al tuo quesito.
In questo link (http://www.energoclub.it/Produzione%20H.htm) si affronta la questione soprattutto da un punto di vista economico, ma c'è qualche accenno anche alla spesa energetica.
Nel ringraziare Cristina per la chiara ed esauriente spiegazione, avrei anch'io un paio di domandine:
- è vero, come mi sembra di aver capito, che il problema del combustibile si proporrebbe soltanto in fase di "avviamento" del reattore, mentre per il "mantenimento" si potrebbe utilizzare una piccola percentuale dell'energia prodotta per i processi di elettrolisi dell'acqua?
- avevo sentito parlare dell'utilizzo di campi energetici (o magnetici) per il contenimento del nucleo di fusione. E' ancora questa la strada o si è pensato qualcosa di diverso?
ChristinaAemiliana
22-09-2004, 17:00
La reazione deuterio-trizio
La reazione di fissione è relativamente semplice da realizzare: basta bombardare un atomo con neutroni abbastanza energetici e lo si spezza. In più i neutroni sono neutri e non hanno problemi ad avvicinarsi al nucleo dell'atomo, che è positivo. Esistono poi materiali detti fissili che hanno addirittura tendenza a farsi fissionare da neutroni di qualsiasi energia, anche da neutroni lenti: l'uranio-235 è uno di questi.
Per la reazione di fusione il discorso è assai più complicato. Per far sì che i nucleoni si attraggano l'un l'altro fino a legarsi in un nucleo occorre avvicinarli vincendo la repulsione elettrostatica (i protoni sono carichi positivamente, quindi si respingono). La forza di attrazione nucleare forte, che tiene uniti i nucleoni nei nuclei atomici, ha un'intensità molto maggiore di quella della forza elettrostatica che tende ad allontanare le cariche omologhe, ma il suo range d'azione è limitato: inizia a farsi sentire solo a distanze inferiori ai 10^(-15) metri, che è anche l'ordine di grandezza del raggio atomico R. Quindi occorre avvicinare i nucleoni fino a una tale distanza perché avvenga la reazione di fusione, altrimenti dominerebbe la repulsione elettrostatica e i protoni si respingerebbero allontanandosi.
http://www.conevyt.org.mx/inea/biblioteca/varios/51_ob_dcig_v3/ciencia3/135/img/funu023.gif
http://www.conevyt.org.mx/inea/biblioteca/varios/51_ob_dcig_v3/ciencia3/135/img/funu029.gif
Questo è il motivo per cui i plasmi da fusione termonucleare devono essere molto caldi: bisogna fornire ai nuclei l'energia necessaria per avvicinarsi vincendo la repulsione elettrostatica.
http://www-fusion-magnetique.cea.fr/fusion/fusion_lite.gif
Le reazioni di fusione interessanti sono tre:
http://www-fusion-magnetique.cea.fr/fusion/principes/reaction_2.gif
Tra queste, quella oggi ritenuta più promettente è la deuterio-trizio, anche se esiste un certo interesse anche per la deuterio-elio-3, perché ha come prodotto di reazione un protone anziché un neutrone. L'interesse risiede nel fatto che i protoni, essendo particelle cariche, sono più facili da confinare e direzionare rispetto ai neutroni che non sono influenzati dai campi elettromagnetici.
La reazione di fusione deuterio-trizio, comunemente indicata come D-T, è comunque quella sulla quale si sono concentrati studi e progetti, perché è tra tutte quella che ha maggiori probabilità di avvenire a minore energia.
La probabilità che una reazione avvenga è misurata da una grandezza detta sezione d'urto. La sezione d'urto è funzione dell'energia delle particelle reagenti. In figura sono presentate le sezioni d'urto delle tre reazioni di fusione:
http://www-fusion-magnetique.cea.fr/fusion/principes/section_efficace.gif
E' evidente che la sezione d'urto della reazione D-T raggiunge il suo massimo molto prima delle altre (notare la scala logaritmica) e all'energia di 100 keV. In realtà basta portare il plasma all'energia media di 10 keV perché reagisca già un numero sufficiente di particelle, naturalmente quelle più veloci (la "coda" della distribuzione maxwelliana di velocità, per chi ha un'idea della statistica). Si ricorda che l'elettronvolt (eV) in fisica dei plasmi è anche un'unità di misura della temperatura e vale che 1 eV è pari a 10.000 Kelvin. Quindi i plasmi termonucleari si trovano alla temperatura di 100 milioni di gradi.
La reazione D-T produce un neutrone, una particella alfa (ossia un nucleo di elio) e 17,6 MeV di energia. Un MeV equivale a un milione di eV. In termini energetici un eV è l'energia che acquista un elettrone passando, nel vuoto, da un punto a un altro tra i quali vi sia la differenza di potenziale di 1 V. L'eV è un'unità di misura molto piccola adatta alla fisica delle particelle: vale infatti 1,6*10^(-19) J.
http://www.geocities.com/pabzit/txt/d4.gif
L'energia ricavata dalla reazione di fusione si presenta sotto forma di energia cinetica dei prodotti di reazione. Secondo le leggi della fisica l'energia cinetica si distribuisce in maniera inversamente proporzionale alle masse dei prodotti.
La quota di energia utile è quella portata dal neutrone, che verrà fatto rallentare in una sorta di guscio esterno al reattore. Il materiale costituente il guscio si scalderà perché il neutrone, rallentando in esso, convertirà la sua energia cinetica in calore. Questa energia termica risultante verrà impiegata in maniera tradizionale allo scopo di scaldare un fluido da inviare in turbina.
La particella alfa costituisce una cenere della reazione e viene drenata dal reattore perché raffredderebbe il plasma facendo spegnere la reazione.
Come detto un grammo di combustibile D-T potrebbe produrre 100.000 kWh di elettricità. Per produrre la stessa energia sono oggi necessarie circa 8 tonnellate di carbone.
http://www.geocities.com/pabzit/txt/d1.gif
Il deuterio può essere estratto dall'acqua, in cui è abbondante (la concentrazione media è di 30 g/m^3). Il trizio, invece, è un isotopo radioattivo dell'idrogeno con tempo di dimezzamento pari a circa 12 anni, quindi non esiste in natura. Tuttavia può essere facilmente prodotto a partire dal litio, un metallo leggero che è abbondante in natura. La reazione di produzione di trizio ha come sottoprodotto l'elio, che non è radioattivo.
ChristinaAemiliana
22-09-2004, 17:12
Originariamente inviato da lucio68
Lungi da me l'intenzione di sostituirmi a Cristina, di cui non ho certo la competenza e la preparazione, però basta una piccola ricerchina in rete per ottenere la risposta al tuo quesito.
In questo link (http://www.energoclub.it/Produzione%20H.htm) si affronta la questione soprattutto da un punto di vista economico, ma c'è qualche accenno anche alla spesa energetica.
Nel ringraziare Cristina per la chiara ed esauriente spiegazione, avrei anch'io un paio di domandine:
- è vero, come mi sembra di aver capito, che il problema del combustibile si proporrebbe soltanto in fase di "avviamento" del reattore, mentre per il "mantenimento" si potrebbe utilizzare una piccola percentuale dell'energia prodotta per i processi di elettrolisi dell'acqua?
- avevo sentito parlare dell'utilizzo di campi energetici (o magnetici) per il contenimento del nucleo di fusione. E' ancora questa la strada o si è pensato qualcosa di diverso?
Credo che il link che hai postato si riferisca alla produzione massiccia di idrogeno. In realtà per la fusione il problema non si pone perché ogni impianto ha bisogno di pochissimo combustibile: i combustibili di base (deuterio e litio) sufficienti a far funzionare un reattore di potenza (diciamo da 1000 MWe) per un anno possono essere trasportati comodamente in un normale camion. Non sono nemmeno materiali radioattivi quindi non è assolutamente necessaria alcuna particolare precauzione.
Quanto al confinamento magnetico sì, è ancora questa la strada più promettente nonché quella che è stata scelta per il reattore sperimentale ITER di prossima costruzione.
:)
Ben ben, proprio interessante...
...non è vero che vi serve un ingegnere elettronico (appena sarà pronto :p ) da qualche parte? Anche per pulire... :D
ChristinaAemiliana
22-09-2004, 18:07
Originariamente inviato da gpc
Ben ben, proprio interessante...
...non è vero che vi serve un ingegnere elettronico (appena sarà pronto :p ) da qualche parte? Anche per pulire... :D
Potrebbe essere un'idea...per pulire le piastrelle della prima parete, così...:D :D :D
http://www.vtt.fi/pro/research/fusion2003_06/efda.h1.jpg
:p
:dissident:
22-09-2004, 18:13
grazie, è molto interessante questo topic!
spero che poi ci racconterai anche a che punto sono i prototipi!
Originariamente inviato da lucio68
...
- avevo sentito parlare dell'utilizzo di campi energetici (o magnetici) per il contenimento del nucleo di fusione. E' ancora questa la strada o si è pensato qualcosa di diverso?
come ha detto Christina è la strada più seguita, anche se ne esistono altre come il confinamento inerziale, ma è meglio lasciare a lei la parola che è più esperta;)
Originariamente inviato da ChristinaAemiliana
Potrebbe essere un'idea...per pulire le piastrelle della prima parete, così...:D :D :D
http://www.vtt.fi/pro/research/fusion2003_06/efda.h1.jpg
:p
ne avevi già parlato in un 3d di qualche tempo fa! era da li che mi ero istruito sull'argomento ;)
dal punto di vista pratico a che punto si è con il reattore (se non ricordo male sono i famosi tokamak, vero?)
ChristinaAemiliana
22-09-2004, 19:46
Originariamente inviato da kaich
ne avevi già parlato in un 3d di qualche tempo fa! era da li che mi ero istruito sull'argomento ;)
dal punto di vista pratico a che punto si è con il reattore (se non ricordo male sono i famosi tokamak, vero?)
Della fusione ho parlato in tanti thread...ma erano anni che promettevo una trattazione divulgativa sistematica, e così finalmente mi sono decisa...:p
Arriverò anche a parlare dello stato attuale della ricerca...tra un po'! ;)
sei molto brava a spiegare complimenti ;) , quello che mi lascia perplesso è il fatto che alla fine venga cmq usato il vapore x far girare delle turbine... ba mi sembra una cosa molto medioevale, cioè in questa maniera nn si potranno mai fare motore a fusione nucleare!!! :(
ChristinaAemiliana
22-09-2004, 21:19
Sicurezza intrinseca della fusione
Il reattore a fusione svolge la funzione di un bruciatore, ma nella camera di reazione si trova in permanenza pochissimo combustibile, circa un grammo di deuterio-trizio in 1000 m^3. Una reazione di fusione che andasse fuori controllo si spegnerebbe da sola in qualche decimo di secondo: non esistono transitori divergenti. Come conseguenza di ciò, naturalmente, gli incidenti base di progetto tipici dei reattori a fissione, come la fusione del nocciolo, sono anch'essi impossibili. Inoltre i combustibili di base (deuterio e litio) e le ceneri (elio) non sono radioattivi, pertanto non è necessario alcun trasporto di materiale radioattivo, nè combustibile nè scorie, durante l'esercizio del reattore.
Il combustibile intermedio, il trizio, è prodotto e bruciato nel sito della centrale con il seguente ciclo: produzione a partire dal litio della quantità strettamente necessaria, seguita dalla estrazione, purificazione e infine immissione nel plasma.
La quantità di trizio presente è così ridotta che anche nell'ipotesi incidentale più catastrofica non siano necessarie misure particolari di sicurezza e bonifica o tantomeno evacuazione della popolazione civile.
I reattori a fusione non producono gas a effetto serra quali anidride carbonica, anidride solforosa e ossidi di azoto, che sono nocivi per l'ambiente e possono provocare dei sensibili cambiamenti climatici. L'utilizzazione di minime quantità di trizio e la bassa attivazione a cui saranno sottoposti i materiali rendono il reattore a fusione sicuro per l'ambiente.
In un futuro ulteriore, poi, i reattori a fusione potranno utilizzare la reazione deuterio-elio-3, che non necessita di trizio.
Il carico neutronico sui materiali della struttura interna produrrà rifiuti radioattivi che avranno un volume analogo a quello dei reattori a fissione ad acqua leggera. Tuttavia, non essendo presenti scorie ad alta attività come gli attinidi, il rischio biologico dei rifiuti da fusione, dopo 100 anni, è più di 1000 volte minore di quello dei rifiuti da fissione. A 30 anni dall'arresto la radioattività dei materiali derivanti dalle strutture di un reattore a fusione è inferiore alla radioattività naturale dovuta al carbonio 14. Quindi, adottando un largo margine di sicurezza, i materiali strutturali di un reattore a fusione possono essere riciclati dopo circa un secolo.
http://img224.imageshack.us/img224/2621/scoriefus1si9.th.jpg (http://img224.imageshack.us/my.php?image=scoriefus1si9.jpg)
In pratica in un impianto a fusione solo il bruciatore differisce da quello delle centrali termoelettriche tradizionali. Le centrali a fusione sono intrinsecamente sicure e pertanto adatte a soddisfare i fabbisogni crescenti delle grandi città.
A titolo d'esempio:
- una centrale termoelettrica a carbone da 1 GWe consuma più di 3 milioni di tonnellate di carbone all'anno, corrispondenti a 400 vagoni ferroviari da movimentare al giorno;
- una centrale a fusione della stessa potenza consumerà meno di 100 kg di deuterio e 3-4 tonnellate di litio all'anno, corrispondenti al carico di un autocarro leggero all'anno;
- in una centrale termoelettrica a combustibile fossile il combustibile è il fattore principale del costo dell'elettricità, e l'importanza di questo fattore è destinata ad aumentare nel futuro, come i recenti sviluppi della politica mondiale ci stanno mostrando;
- in una centrale a fusione il combustibile è abbondante, non è caro e le riserve, che si trovano distribuite equamente su tutta la Terra, potranno durare per dei millenni.
non sono cari finche nessuno puo guadagnarci
tra 20 anni vedrai quanto costera il deuterio o il litio 50 $ il barile :)
ChristinaAemiliana
22-09-2004, 21:37
Originariamente inviato da khri81
sei molto brava a spiegare complimenti ;) , quello che mi lascia perplesso è il fatto che alla fine venga cmq usato il vapore x far girare delle turbine... ba mi sembra una cosa molto medioevale, cioè in questa maniera nn si potranno mai fare motore a fusione nucleare!!! :(
Grazie, mi fa enormemente piacere! :)
La fusione nucleare, così come la fissione del resto, produce energia termica...io mi occupo di poterla trasformare con un rendimento ragionevole in energia elettrica. I reattori da propulsione non sono la mia specialità, ma non dubito che in futuro salterà fuori anche quel ramo, così come esistono i reattori a fissione a scopo propulsivo...:p
Il vapore una tecnologia medievale? Ma no, è soltanto una questione di semplicità: l'acqua si trova ovunque, si possono fare cicli aperti di ogni tipo, può essere prelevata e restituita all'ambiente senza particolari problemi, e poi è un termovettore che si conosce benissimo. ;)
ChristinaAemiliana
22-09-2004, 21:40
Originariamente inviato da guyver
non sono cari finche nessuno puo guadagnarci
tra 20 anni vedrai quanto costera il deuterio o il litio 50 $ il barile :)
Ne dubito...questi intrallazzi sono possibili fintantoché le risorse sono limitate e ben localizzate, o cmq difficili da estrarre. Non vedo come stabilire un cartello per un materiale che puoi estrarre dalla comune acqua con un apparato alla portata di qualsiasi laboratorio di scuola superiore...:p
il modo lo troveranno
infondo il trizio o l'elio3 non si trova dietro l'angolo
ChristinaAemiliana
22-09-2004, 21:55
Originariamente inviato da guyver
il modo lo troveranno
infondo il trizio o l'elio3 non si trova dietro l'angolo
Se cominci a pensare catastrofico non ti viene più voglia nemmeno di alzarti la mattina...:p
Il trizio, come ho scritto, si prepara a partire dal litio, che è abbondante nelle rocce della crosta terrestre.
Il deuterio è abbondante nell'acqua, il litio nelle rocce...esiste qualcosa di più diffuso sulla Terra?
L'elio per ora è un prodotto di reazione...l'eventuale uso della corrispondente reazione di fusione per ora non si prospetta...è più che altro un "di più" che si potrebbe studiare in futuro.
Originariamente inviato da ChristinaAemiliana
Grazie, mi fa enormemente piacere! :)
La fusione nucleare, così come la fissione del resto, produce energia termica...io mi occupo di poterla trasformare con un rendimento ragionevole in energia elettrica. I reattori da propulsione non sono la mia specialità, ma non dubito che in futuro salterà fuori anche quel ramo, così come esistono i reattori a fissione a scopo propulsivo...:p
a scopo propulsivo? non è che saresti così gentile da spiegarli?
thx :)
Originariamente inviato da kaich
a scopo propulsivo? non è che saresti così gentile da spiegarli?
thx :)
Hai presente le navi e i sommergibili a propulsione atomica?
In realtà sono delle piccole centrali elettriche: la reazione di fissione che avviene nel nucleo pruduce calore, utilizzato per riscaldare un fluido che aziona delle turbine che producono energia elettrica che alimenta i motori (ovviamente elettrici) del natante. ;)
ah ok, in quel senso... alla fine immaginavo che si trattasse di altro. avevo sentito che la nasa voleva provare un motore che funzionasse "direttamente" con piccole reazioni nucleari controllate (ammesso che non fosse una bufala)
jumpermax
23-09-2004, 10:52
Originariamente inviato da ChristinaAemiliana
Grazie, mi fa enormemente piacere! :)
La fusione nucleare, così come la fissione del resto, produce energia termica...io mi occupo di poterla trasformare con un rendimento ragionevole in energia elettrica. I reattori da propulsione non sono la mia specialità, ma non dubito che in futuro salterà fuori anche quel ramo, così come esistono i reattori a fissione a scopo propulsivo...:p
Il vapore una tecnologia medievale? Ma no, è soltanto una questione di semplicità: l'acqua si trova ovunque, si possono fare cicli aperti di ogni tipo, può essere prelevata e restituita all'ambiente senza particolari problemi, e poi è un termovettore che si conosce benissimo. ;)
A tal proposito... cosa sai sull'accoppiata reforming e nucleare? Da quanto sapevo era possibile addirittura applicare un processo di reforming all'acqua a temperature molto elevate...
ChristinaAemiliana
23-09-2004, 11:57
Originariamente inviato da jumpermax
A tal proposito... cosa sai sull'accoppiata reforming e nucleare? Da quanto sapevo era possibile addirittura applicare un processo di reforming all'acqua a temperature molto elevate...
Il reforming? Intendi la produzione di idrogeno a partire da vapore e metano? Non sono una grande esperta di chimica ma quello che chiamo reforming è un processo in cui si fanno reagire vapor d'acqua ad alta temperatura (anche 1000 gradi, credo che la reazione sia endotermica) e metano per ottenere anidride carbonica e idrogeno. Il problema è appunto che pensando di produrre idrogeno per questa via per usarlo su larga scala (nei motori per trazione, ad esempio) si quadruplica la quantità di idrocarburi messi in gioco...quindi i motori delle automobili non inquinerebbero più ma il processo produttivo dell'idrogeno lo farebbe 4 volte tanto. Perciò si preferisce pensare alla produzione tramite elettrolisi, che è più costosa ma almeno si "limita" a raddoppiare l'impiego di idrocarburi anziché quadrupicarlo, ovviamente se si pensa di produrre l'energia elettrica che serve per il processo elettrolitico mediante centrali tradizionali. L'alternativa sarebbe non produrre l'energia elettrica così ma impiegando centrali nucleari: l'energia costerebbe meno e non si avrebbero idrocarburi di mezzo. Ovviamente si avrebbero le scorie nucleari, ma in genere il discorso si fa allo scopo di non produrre idrocarburi e di abbattere il costo dell'elettricità, da qui la proposta di usare il nucleare, che in effetti è l'unica ad essere economicamente valida.
Ecco, il nucleare l'ho sempre sentito entrare così nei discorsi...se ci sono altri processi chiamati reforming, ammetto la mia ignoranza ma non me ne è giunta notizia...;)
Per la fusione nucleare il problema fino a un po' di tempo fa non era procurarsi il combustibile, ma fare in modo che il reattore producesse più energia di quanta ne consumasse. L'ITER mi pare che sia stato il primo a permetterlo.
Originariamente inviato da ChristinaAemiliana
quindi i motori delle automobili non inquinerebbero più ma il processo produttivo dell'idrogeno lo farebbe 4 volte tanto.
Qualcuno dice che comunque la produzione di anidride carbonica sarebbe localizzata. Mi ricordo che nel processo di reforming si forma anche monossido, che diventerebbe anidride ossigenandolo. E poi l'anidride si potrebbe "seppellire" da qualche parte tipo in fondo agli oceani... Però piuttosto che convertire l'idrogeno in acqua si guadagna di più con le centrali a fusione :D :D
Ho letto da qualche parte che sulla Luna sono stati trovati ingenti giacimenti di elio-3, utilizzabile come combustibile nucleare (in una quantità tale che le riserve sarebbero sufficienti per molte migliaia di anni :eek: ). Forse per questo gli USA hanno cambiato idea e vorrebbero tornare sulla Luna per costruirvi una base (parola del cespuglio:D ) e la Cina ha intrapreso un impegnativo programma lunare:confused:?
mi è venuta in mente una cosa, ma x far avvenire una reazione nucleare, oltre ad elevate temperature (la temperatura nn è altro che agitazione degli atomi, più è elevata l'energia cinetica degli atomi maggiore è la temperatura a quanto ricordo) nn esiste un altro modo? ossia, mettere un es. assurdo, 2 atomi in un acceleratore e spingerli ad una velocità tale che quando si incrontrano la loro energia cinetica è talmente alta da vincere la repulsione che c'è tra i 2 atomi?
scusate se ho detto cazzate :O
E' la stessa cosa ;) solo che i prototipi di reattore a fusione lo fanno in massa :D
Leggi bene i post di Christina: la temperatura non è che una misura dell'energia degli atomi, quindi quando dai energia a un atomo in un acceleratore stai aumentando la "temperatura" (non ha molto senso visto che dovrebbe essere una misura statistica :p).
ma allora che differenza c'è tra fusione nucleare calda e quella fredda??? :confused:
Originariamente inviato da gpc
Tu prova a passare un po' meno ore a farmi il lavaggio del cervello su ICQ e vedrai che sarò costretto a filtrate molto meno delle tue chiacchere :blah: ... :ciapet:
brutti capitalisti, perchè non mi invitate alle vostre sedute spiritiche? :mbe:
Originariamente inviato da GioFX
brutti capitalisti, perchè non mi invitate alle vostre sedute spiritiche? :mbe:
Perchè sei comunista :D e perchè non ti vedo mai su ICQ, sennò sono sicuro che a Jumper piacerebbe fare cose a tre... :oink: :D
jumpermax
23-09-2004, 13:28
Originariamente inviato da GioFX
brutti capitalisti, perchè non mi invitate alle vostre sedute spiritiche? :mbe:
perchè tu in quanto comunista non puoi usare ICQ da quando hanno attivato il filtro anti no-global... :D
Originariamente inviato da jumpermax
perchè tu in quanto comunista non puoi usare ICQ da quando hanno attivato il filtro anti no-global... :D
:cry:
:O
Hey, non voglio sapere cosa mi farebbe jumper!!!!
:eek:
jumpermax
23-09-2004, 13:31
Originariamente inviato da ChristinaAemiliana
Il reforming? Intendi la produzione di idrogeno a partire da vapore e metano? Non sono una grande esperta di chimica ma quello che chiamo reforming è un processo in cui si fanno reagire vapor d'acqua ad alta temperatura (anche 1000 gradi, credo che la reazione sia endotermica) e metano per ottenere anidride carbonica e idrogeno. Il problema è appunto che pensando di produrre idrogeno per questa via per usarlo su larga scala (nei motori per trazione, ad esempio) si quadruplica la quantità di idrocarburi messi in gioco...quindi i motori delle automobili non inquinerebbero più ma il processo produttivo dell'idrogeno lo farebbe 4 volte tanto. Perciò si preferisce pensare alla produzione tramite elettrolisi, che è più costosa ma almeno si "limita" a raddoppiare l'impiego di idrocarburi anziché quadrupicarlo, ovviamente se si pensa di produrre l'energia elettrica che serve per il processo elettrolitico mediante centrali tradizionali. L'alternativa sarebbe non produrre l'energia elettrica così ma impiegando centrali nucleari: l'energia costerebbe meno e non si avrebbero idrocarburi di mezzo. Ovviamente si avrebbero le scorie nucleari, ma in genere il discorso si fa allo scopo di non produrre idrocarburi e di abbattere il costo dell'elettricità, da qui la proposta di usare il nucleare, che in effetti è l'unica ad essere economicamente valida.
Ecco, il nucleare l'ho sempre sentito entrare così nei discorsi...se ci sono altri processi chiamati reforming, ammetto la mia ignoranza ma non me ne è giunta notizia...;)
No il processo che intendo io sfrutta direttamente l'energia nucleare per il reforming, ne parlavamo qua http://forum.hwupgrade.it/showthread.php?s=&threadid=752545&pagenumber=3
riporto il pezzo
http://etd.adm.unipi.it/theses/avai...d/Capitolo3.PDF
[...]
3.2 – Lo steam reforming per via nucleare
Il reattore HTR può anche inoltre può essere utilizzato per produrre idrogeno con la già provata
tecnologia dello steam reforming; con questo processo attualmente viene prodotto il 48%
dell’idrogeno a livello mondiale [3.7], ma con un consumo quasi doppio (rapporto tipico
vapore/metano 2:5, come da fig. 3.8) del metano necessario alla reazione stechiometrica (poiché il
45% viene bruciato nel processo per ottenere le temperature necessarie, [3.8]). Si consideri che per
la sola reazione stechiometrica (in cui una molecola di metano reagisce con due di vapore acqueo
fornendone una di anidride carbonica e quattro di idrogeno) si liberano 7 Kg di CO2 per Kg di H2
prodotto [3.6].
Il reattore HTR, quindi, fornirebbe direttamente il calore necessario alla reazione utilizzando il
metano solo come reagente, con notevoli risparmi in termini di risorse ed emissione di gas serra.
Questo sarà probabilmente fra i primi processi con cui il calore di origine nucleare verrà utilizzato
per produrre idrogeno, essendo questa tecnologia ormai ben conosciuta e collaudata. Questo
processo su scala industriale richiede temperature dell’ordine degli 800 °C1 e pressioni di 2.5 MPa,
con rendimenti variabili dal 50% al 70%. Un impianto sperimentale che dovrebbe dimostrarne la
fattibilità è l’HTTR (High Temperature engineering Test Reactor) della JAERI (Japan Atomic
Energy Research Institute). Si riporta di seguito lo schema dell’impianto (fig. 3.9 e 3.10) e del
reformer (fig. 3.11).
Cri, ma perchè la forza nucleare forte ha effetto solo su scala così ridotta? Da quello che dici non dovrebbe essere un vero campo di forze quello.
ChristinaAemiliana
23-09-2004, 14:14
Originariamente inviato da jumpermax
No il processo che intendo io sfrutta direttamente l'energia nucleare per il reforming, ne parlavamo qua http://forum.hwupgrade.it/showthread.php?s=&threadid=752545&pagenumber=3
riporto il pezzo
Uhm, credo di capire...:mbe:
Però, se ho compreso correttamente i termini della questione, qui si tratta di risparmiare il 50% del metano, ma il restante 50%, quello necessario per la reazione stechiometrica, ovviamente va messo in gioco...e quindi CO e CO2 si formano lo stesso, ma ridotti della metà. Così tutto sommato arriviamo ai livelli dell'elettrolisi...
Originariamente inviato da Spike
Cri, ma perchè la forza nucleare forte ha effetto solo su scala così ridotta? Da quello che dici non dovrebbe essere un vero campo di forze quello.
Io so che l'interazione forte è un residuo dell'interazione superforte che è responsabile dei legami fra quark. In quel senso non dovrebbe essere un vero campo :p
(ora vado un po' a memoria :p)
Ha effetto su scala così ridotta perchè il legame è dato dallo scambio di pioni "virtuali" con vita molto breve, e quindi possono essere scambiati solo su distanze molto brevi.
ChristinaAemiliana
23-09-2004, 14:47
Originariamente inviato da Spike
Cri, ma perchè la forza nucleare forte ha effetto solo su scala così ridotta? Da quello che dici non dovrebbe essere un vero campo di forze quello.
Non è una domanda facile, ma provo a rispondere, confidando in aggiunte e correzioni da parte di qualche volenteroso fisico teorico...:D
Una forza ha raggio d'azione illimitato quando il quanto che la porta ha massa nulla: ad esempio la forza elettromagnetica ha range infinito perché il suo quanto mediatore, il fotone, non ha massa.
Basandosi su questo principio secondo il quale il raggio d'azione è inversamente proporzionale alla massa del mediatore del campo, il fisico Yukawa calcolò che il mediatore di una forza con raggio d'azione così piccolo come quella nucleare forte (che agisce solo su dimensioni dell'ordine di un fermi, 10^(-15) metri, l'ordine di grandezza del nucleo atomico) dovesse essere estremamente massiva, circa 200 volte più pesante dell'elettrone. Dal principio di indeterminazione di Heisenberg poi, che dice che l'energia (quindi la massa, per la relazione di Einstein E=mc^2) caratteristica di una particella moltiplicata per il suo tempo caratteristico deve essere dell'ordine del quanto d'azione (la costante di Planck, circa 6*10^(-34) J*s), si evince che la vita media di questa particella mediatrice della forza forte dev'essere molto breve, dell'ordine di 10^(-8) secondi.
Questa particella alla fine è stata rilevata e chiamata pione, o mesone pi greco. Il pione esiste in tre varietà: pi0, pi+ e pi-. Deve essere così perché la forza forte è scambiata tra protone e protone (o tra neutrone e neutrone), tra protone e neutrone o infine tra neutrone e protone.
Immagina così l'interazione: un protone decade in un neutrone ed emette un mesone pi+; il mesone pi+ viene ricevuto da un neutrone che lo assorbe diventando un protone. Quindi nel nucleo in realtà protoni e neutroni si trasformano continuamente uno nell'altro. Poi può capitare l'interazione inversa, in cui un neutrone emette pi- e diventa un protone e quindi un protone assorbe il pi- e diventa neutrone, oppure pi0 viene emessa da un protone o un neutrone e ricevuta dallo stesso tipo di nucleone che l'ha emessa.
Quindi in definitiva la forza ha range molto limitato perché il quanto mediatore è molto massivo e decade subito. Il potenziale associato alla forza forte si chiama (ovviamente) potenziale di Yukawa e ha questa forma:
http://hbar.physik.uni-oldenburg.de/vlqm/VLqm/img1589.gif
Spero che si capisca qualcosa...:D
Originariamente inviato da jumpermax
No il processo che intendo io sfrutta direttamente l'energia nucleare per il reforming, ne parlavamo qua http://forum.hwupgrade.it/showthread.php?s=&threadid=752545&pagenumber=3
riporto il pezzo
Dico la mia come mezzo chimico ;) ...
dal tipo di reazione che viene descritta, comunque si produrrebbe ancora co2, che è attualmente considerato uno degli inquinanti + pericolosi ... e l'eenrgia termica sottratta al reattore x la reazione sarebbe cmq potuta esser convertita in energia elettrica tramite le turbine ….. quindi alla fin fine IMHO otterresti solo un processo + raffinato x deidrogenare il metano, ma probabilmente con all’ incirca le stesse energie potresti lavorare in elettrolisi e ottenere sia idrogeno che ossigeno (che industrialmente è abbastanza importante ;) , a giudicare da quanti camion cisterna si vedono viaggiare anche solo in una piccola città come la mia) senza emettere gas serra ;) ….
…. Questo senza contare che il metano và comunque estratto e/o prodotto, cosa certamente + dispendiosa ( IMHO ) di ottenere dell’ acqua ;) da idrolisi …
Inoltre se si usa l’idrolisi si ha il vantaggio addizionale di poter separare i due impianti, cosa non trascurabilissima dato che seppur sicuro il gas idrogeno è comunque un gas detonante ;) da maneggiare con una certa tranquillità … sarò sicuramente ignorante, ma lasciare idrogeno liquido vicino al reattore sicuro che descrive cristina ad occhio potrebbe voler dire proprio renderlo pericoloso ;) …
Ciao
Gyxx
ChristinaAemiliana
23-09-2004, 14:58
Originariamente inviato da Gyxx
Inoltre se si usa l’idrolisi si ha il vantaggio addizionale di poter separare i due impianti, cosa non trascurabilissima dato che seppur sicuro il gas idrogeno è comunque un gas detonante ;) da maneggiare con una certa tranquillità … sarò sicuramente ignorante, ma lasciare idrogeno liquido vicino al reattore sicuro che descrive cristina ad occhio potrebbe voler dire proprio renderlo pericoloso ;) …
Ciao
Gyxx
Hai ragione, non ci avevo pensato! :p
In effetti, nei reattori abbiamo un sistema che si chiama CVCS (sistema di controllo della chimica e del volume) che tra le altre cose deve monitorare il primario per controllare che l'idrogeno non raggiunga concentrazioni potenzialmente pericolose (l'acqua sotto irraggiamento neutronico si decompone in idrogeno e ossigeno mediante un processo che si chiama radiolisi). Quindi non credo proprio che un impiantista nucleare sarebbe contento di trovarsi dell'idrogeno vicino al reattore...:D
jumpermax
23-09-2004, 15:43
Originariamente inviato da ChristinaAemiliana
Uhm, credo di capire...:mbe:
Però, se ho compreso correttamente i termini della questione, qui si tratta di risparmiare il 50% del metano, ma il restante 50%, quello necessario per la reazione stechiometrica, ovviamente va messo in gioco...e quindi CO e CO2 si formano lo stesso, ma ridotti della metà. Così tutto sommato arriviamo ai livelli dell'elettrolisi...
si ma l'elettricità non la ottieni a costo nullo... l'idrolisi è il 75% di qualcos altro... questo sistema porta al 70% l'efficenza complessiva..
jumpermax
23-09-2004, 15:48
Originariamente inviato da Gyxx
Dico la mia come mezzo chimico ;) ...
dal tipo di reazione che viene descritta, comunque si produrrebbe ancora co2, che è attualmente considerato uno degli inquinanti + pericolosi ... e l'eenrgia termica sottratta al reattore x la reazione sarebbe cmq potuta esser convertita in energia elettrica tramite le turbine ….. quindi alla fin fine IMHO otterresti solo un processo + raffinato x deidrogenare il metano, ma probabilmente con all’ incirca le stesse energie potresti lavorare in elettrolisi e ottenere sia idrogeno che ossigeno (che industrialmente è abbastanza importante ;) , a giudicare da quanti camion cisterna si vedono viaggiare anche solo in una piccola città come la mia) senza emettere gas serra ;) ….
…. Questo senza contare che il metano và comunque estratto e/o prodotto, cosa certamente + dispendiosa ( IMHO ) di ottenere dell’ acqua ;) da idrolisi …
Inoltre se si usa l’idrolisi si ha il vantaggio addizionale di poter separare i due impianti, cosa non trascurabilissima dato che seppur sicuro il gas idrogeno è comunque un gas detonante ;) da maneggiare con una certa tranquillità … sarò sicuramente ignorante, ma lasciare idrogeno liquido vicino al reattore sicuro che descrive cristina ad occhio potrebbe voler dire proprio renderlo pericoloso ;) …
Ciao
Gyxx
L'idrolisi come ho già detto ha il forte limite di dover usare elettricità. Convertire energia termica in elettricità non si fa certo a costo nullo i rendimenti sono bassi, questo sistema invece consente di mantere alto il rendimento.
Per quanto riguarda il disaccoppiamento degli impianti, restano comunque separati e collegati tra loro attraverso uno scambiatore di calore (nel pdf è spiegato lo schema).
AleX_ZeTa
23-09-2004, 16:32
Originariamente inviato da khri81
ma allora che differenza c'è tra fusione nucleare calda e quella fredda??? :confused:
che nella fusione fredda non c'è alcuna necessita di aumentare l'energia degli ioni di deuterio (la CFR più comune e facile da ottenere è la DD in cella elettrolitica)
il processo di CF è di tipo "quantistico" (passatemi la semplificazione) - cfr. "QED Coherence in matter", Giuliano Preparata, INFN Milano - la fusione calda è "standard".
la fusione fredda avviene in reticolo cristallino, la fusione a caldo avviene nel vuoto.
sul resto della discussione... tutto corretto tranne una cosa che non mi pare sia stata menzionata: i cari Tokamak per ora non funzionano -.-
x AleX_ZeTa
hai la sign irregolare
Signature: 3 righe a 1024 solo testo con massimo 3 smiles dell'Hardware Upgrade Forum oppure un'immagine 100 X 50 X 5KB e una riga di testo (non deve andare a capo).
sei pregato di editarla ;)
>bYeZ<
AleX_ZeTa
23-09-2004, 16:40
ops provvedo subito
ChristinaAemiliana
23-09-2004, 16:44
Originariamente inviato da AleX_ZeTa
sul resto della discussione... tutto corretto tranne una cosa che non mi pare sia stata menzionata: i cari Tokamak per ora non funzionano -.-
Sei un ricercatore? :)
AleX_ZeTa
23-09-2004, 16:46
nono... non ancora almeno^^
solo molto interessato... e studente universitario di fisica fra un paio di giorni :D
Originariamente inviato da jumpermax
L'idrolisi come ho già detto ha il forte limite di dover usare elettricità. Convertire energia termica in elettricità non si fa certo a costo nullo i rendimenti sono bassi, questo sistema invece consente di mantere alto il rendimento.
Per quanto riguarda il disaccoppiamento degli impianti, restano comunque separati e collegati tra loro attraverso uno scambiatore di calore (nel pdf è spiegato lo schema).
Ma se metti su un impianto a fusione allora non è + l'elettricità il tuo problema ;) ... e il + grosso problema dell' inquinamento da materiale fossile è che produce co2. anzi x essere esatti che ri-mobilizza della co2 "fossilizzata", rimandandola nell' ambiente a fare effetto serra ;) ...
...anche lo scambiatore di calore poi NON è efficente al 100% e se vuoi che la reazione di deidrogenazione del metano sia sulle rese che indichi, allora devi vaporizzare una quantità industriale di acqua ultrapura ;) ... dato che il minimo contaminante ti sorcherebbe al reazione ;) ... come discusso in altri 3D, fare acqua ultrapura è molto costoso e inquina indirettamente ......
.... x cui magari si, avresti un ottimo rendimento, ma
1) i costi dei materiali di partenza e della loro ripurificazione (fare acqua ultrapura e levare le tracce di composti diversi dal metano dal gas, specie quelle contenenti piccole tracce di zolfo)
2) le emissioni nocive x l'ambiente
3) il dover x forza di cose fare idrogeno nella centrale (e quindi PAGARE il trasporto dello stesso e relativa rete di distribuzione
uniti al fatto di non generare ossigeno e dover x forza accoppiare i processi, ovvero di fare un sistema + fragile, IMHO lo rendono una cosa poco appetibile ed anacronistica ...
...se un giorno avremo il nucleare quasi illimitato x fare l'idrogeno con l'elettricità, che bisogno c'è di usare il metano ??
...se invece lo accoppiamo ad una centrale a fissione ...avremo il peggio di entrambe le tecnologie (IMHO) ....
ciapps
Gyxx
ChristinaAemiliana
23-09-2004, 17:24
Originariamente inviato da AleX_ZeTa
nono... non ancora almeno^^
solo molto interessato... e studente universitario di fisica fra un paio di giorni :D
Mi sembrava infatti di ricordarmi di te da qualche visita sul forum di html.it, dove ho alcuni amici...:)
Mi ricordavo in particolare il tuo nick perché ebbi una discussione con te riguardo alla fusione fredda, che tutti possono visionare a questo link (e pagine successive):
http://forum.html.it/forum/showthread.php?s=&threadid=668367&perpage=15&pagenumber=5
In alcune parti dei tuoi post pareva che lasciassi intendere di lavorare nel ramo, ad esempio in questi passi:
e cmq alcuni successi delle CANR sono innegabili... dalle celle elettrolitiche x lo smaltimento di materiale radioattivo ad alcuni esperimenti, riprodotti fino ad esaurimento fondi, che vedevano fusione veloce (e inspiegabile) di materiali caricati (anche allo stato solido) con D o H (un ricercatore di una società di Milano mi ha mostrato i risultati di alcuni suoi esperimenti... filamenti di Nichel caricati con D allo stato solido e fusi senza alcuna ragione, visto che gli buttava dentro pochissima energia)
...
tornando alla cfr: anch'io dicevo se non vedo... poi l'altro giorno in laboratorio ho visto una cella (Pt - Pd) con D2O che collegata +- dava circa il 150-160% di rendimento rispetto sia ad una cella con H2O che ad una cella identica collegata -+
...
inoltre c'è un testo teorico, "QED coherence in matter" (Giuliano Preparata), che pone le basi teoriche per l'interpretazione del fenomeno (di questo come di tanti altri... per primo il fatto che alcuni metalli possano assorbire H o D). e, visto che a questo ho dedicato diversi mesi di studio/lavoro, sono andato a vedere i vari risultati sperimentali. Il più significativo è quello ENEA del 2002...
La cosa mi aveva lasciata perplessa visto che discutendo con te mi erano saltate all'occhio delle lacune nella tua preparazione del tutto incompatibili con quelle che dovrebbero essere le basi di un ricercatore del settore.
A pagina 6 della discussione su html che ho linkato ti avevo corretto un paio di grosse inesattezze, ma tu mi rispondevi che si trattava di semplificazioni fatte apposta. A quel punto, mentre ero lì a chiedermi come potessero degli errori concettuali costituire delle semplificazioni, mi contattava un vecchio amico via pvt e mi informava del fatto che tu ti atteggiavi a ricercatore (senza peraltro dire mai apertamente di esserlo, ma vantando conscenze, contatti, visite a laboratori, lavori sperimentali complessi fatti in prima persona...) ma in realtà eri uno studente delle superiori con un lodevole impegno nell'informarsi, ma un atteggiamento un po' particolare nel criticare aspramente impegni e studi importanti di gente che in ricerca ci lavora davvero con tutte le sue energie e con conoscenze ben superiori a quelle di un liceale...
Ti dico questo non come attacco personale, ma perché vedo che anche qui stai riproponendo lo stesso atteggiamento:
Originariamente inviato da AleX_ZeTa
sul resto della discussione... tutto corretto tranne una cosa che non mi pare sia stata menzionata: i cari Tokamak per ora non funzionano -.-
Spero ardentemente che all'università insieme alla fisica tu possa imparare anche un po' di umiltà. Forse accadrà quando ti renderai conto di tutti gli studi e tutta la fatica che sta dietro ai "cari tokamak che non funzionano". Per ora non credo che allo stato delle tue conoscenze tu possa permetterti di fare commenti come quello sopra.
Per tutti: scusate l'OT. :)
Come non funzionano? COME NON FUNZIONANO??!!??!
Cristina CI STAI PRENDENDO IN GIROOOO???!!?! :asd:
A parte gli scherzi, perchè materialmente non "funzionano"? qual'è il problema da risolvere (se ce n'è uno)?
Originariamente inviato da Spike
Come non funzionano? COME NON FUNZIONANO??!!??!
Cristina CI STAI PRENDENDO IN GIROOOO???!!?! :asd:
A parte gli scherzi, perchè materialmente non "funzionano"? qual'è il problema da risolvere (se ce n'è uno)?
Cristina ... qui ci vorrebbe in effetti il parere di un esperto super partes ... che possa darci una visione imparziale della situazione ... e che dialoghi con te e con AleX_ZeTa x superare le vostre indubbie divergenze ......
... un esperto riconosciuto ...
.... uno tipo ....
.... uno tipo ....
.... uno tipo ....
.... ALIMATTTEOOO !!!!!!
Che ne dici ???
:D :D :D :D
Ciapps, e scusami se non ho resistito ;) ....
Sono al telefono con lei :D vi faccio da tramite :D
"Hanno funzionato, anche oltre quello per cui erano stati progettati ;) hanno fatto quello che dovevano e anche di +..sono stati + volte modificati per andare oltre le loro specifiche anche perchè costruire qualcosa di nuovo sarebbe costato di +
esempio: non puoi dire che una Punto non funziona perchè non va a 300Km/h ;)"
quando poi sarà tornata al PC vi spiegherà meglio lei con dovizia di particolari ;)
p.s. penso che sia una volta di + chiaro chi stare a sentire e chi no.. quando qualcuno arriva a dire che una cosa non funziona quando non è assolutamente vero, il tutto si commenta da solo ;)
>bYeZ<
Originariamente inviato da Gyxx
.... ALIMATTTEOOO !!!!!!
si come no :asd: proprio il tipo giusto :D
;)
>bYeZ<
AleX_ZeTa
23-09-2004, 18:17
Christina... mi pareva di ricordarmi di te.
Mi spiace che tu abbia interpretato male molti miei post... ti posso solo assicurare che è dovuto al fatto che siamo su un forum e non uno di fronte all'altro.
questo invece non l'ho capito...
A pagina 6 della discussione su html che ho linkato ti avevo corretto un paio di grosse inesattezze, ma tu mi rispondevi che si trattava di semplificazioni fatte apposta. A quel punto, mentre ero lì a chiedermi come potessero degli errori concettuali costituire delle semplificazioni, mi contattava un vecchio amico via pvt e mi informava del fatto che tu ti atteggiavi a ricercatore (senza peraltro dire mai apertamente di esserlo, ma vantando conscenze, contatti, visite a laboratori, lavori sperimentali complessi fatti in prima persona...) ma in realtà eri uno studente delle superiori con un lodevole impegno nell'informarsi, ma un atteggiamento un po' particolare nel criticare aspramente impegni e studi importanti di gente che in ricerca ci lavora davvero con tutte le sue energie e con conoscenze ben superiori a quelle di un liceale...
quella era la prima e ultima discussione di carattere scientifico che ho fatto su forum... a meno che non mi sfugga qualcosa O_o
La frase sui tokamak poi non era tesa certamente ad offendere chi ci lavora, ma solo - visto che avevo letto un po' di fretta il post - a smorzare qualche entusiasmo. Che la ricerca sui tokamak possa portare qualche risultato non lo metto in dubbio, anzi ci spero. Ma mi pare che per ora non siano arrivati risulati significativi per quanto riguarda la produzione di energia. Quanto agli altri aspetti della sperimentazione so bene che sono stati fatti grandi passi avanti. E tutto questo non per sentito dire... ne parlavamo anche qualche mese fa con un professore del dip. di fisica dell'università di pisa via newsgroup. E lui sosteneva che quel sistema non è certamente maturo... diceva almeno altri 50 anni (non sono io che lo dico NB, ma uno del settore)
anche ammettendo che fosse il re del pessimismo, concedimi di dire che AD OGGI i tokamak non garantiscono quella produzione di energia che potrebbe sfruttare il potenziale energetico dell'idrogeno.
Su quanto scritto in quella vecchia discussione, invece - soprattutto x le parti da te riportate - è tutto vero. Il tutto è partito da un ricercatore americano dell'MIT, John Dash, che si poneva il problema di costruire un sistema che garantisse un minimo di riproducibilità per la fusione fredda (quella per via elettrolitica, che è in fondo anche la più economica e quindi abbordabile). I contatti sono avvenuti dopo l'ICCF10 di Asti (10th International Cold Fusion Conference). Il presidente dell'ISCMNS (International Society of Condensed Matter Nuclear Science) collabora con un paio di scuole. Una ad Asti, i cui risultati sono pubblici, l'altra a Milano in cui si sta ancora lavorando. Il progetto della seconda è stato in gran parte gestito da me, vista una certa indifferenza della dirigenza e visto che un solo docente - il mio - non può fare tutto da solo.
Da gennaio abbiamo i proceeding delle ultime ICCF e i piani di costruzione delle celle di Dash. Poi 3-4 mesi dedicati a reperire il materiale e farci un'idea sull'aspetto teorico: un esperimento complesso e cmq costoso non può essere gestito da completi incompetenti. Andare a caso, assolutamente a caso, con attrezzature da migliaia di € non è opportuno. Da qui i colloqui con un docente dell'università di Milano, il prof. Del Giudice, INFM, collaboratore di Giuliano Preparata (purtroppo venuto a mancare qualche anno fa) e "letture" - o meglio studio - di qualche testo. In 2, io e la mia prof., chiedendo aiuto al professore e ricorrendo a testi universitari siamo riusciti a intuire - non dico capire a fondo, xkè non è vero... e non può esserlo visto che non si può fare in 3 mesi un programma universitario di qualche anno... x fortuna la collaborazione di Del Giudice ci ha alleggerito un po' il lavoro... e a uno stage alla SISSA di Trieste, dove parlando con un po' di dottorandi alcune cose si sono rivelate leggermente meno ostiche - l'aspetto teorico. Ma soprattutto - cosa x noi + importante - a capire come eliminare molti dei fattori di disturbo e ad ottenere dei risultati incoraggianti. Purtroppo la rottura di un elettrodo - in seguito ad esplosione della cella - ci ha costretto a sospendere temporaneamente le misurazioni.
La parte sullo stato solido invece è dovuta ad un colloquio con un ricercatore della STM che mi ha mostrato i proceeding della sua ultima relazione...
ritornando a ciò di cui sopra... ripeto, mi spiace che dai miei post appaia qc di veramente diverso da ciò che voglio dire. Sarà dovuto alla fretta, o a qc di cui non mi rendo conto.
Ma non potrei mai offendere volontariamente qualcuno che fa esattamente il lavoro che vorrei fare io... solo la questione veniva presentata un po' come se fosse già realizzabile una centrale a fusione. Mi era sfuggito anche il tuo "ora parlo dello stato della ricerca" (o qc del genere)...
ChristinaAemiliana
23-09-2004, 20:56
Una centrale a fusione ora non è ancora fattibile e sicuramente se dai miei post è apparso il contrario è colpa mia che mi sono spiegata male. La previsione di 50 anni del prof che conosci tu è plausibile se si procede al ritmo attuale, anche se naturalmente impiegando maggiori risorse, sia umane sia economiche, si andrebbe più veloci.
Io ho impostato questo mio thread in modo da fornire prima le basi della fusione a chi leggeva, per poi spiegare come sono stati fatti gli esperimenti sinora e come verrà costruito ITER tra poco (il primo reattore di ricerca) e DEMO in seguito (il primo reattore dimostrativo di taglia commerciale). Credo che questo sia il procedimento corretto affinché la gente si renda conto dei passi successivi che sono necessari per portare a compimento un progetto complesso. Spesso non ci si rende conto che dietro a qualsiasi novità tecnologica ci sono anni di ricerche e sperimentazione, e questo vale per le auto, per le telecomunicazioni, per i medicinali, per tutto.
Quindi capirai che una critica come la tua, così come l'hai espressa, per tono e per contenuti non ha senso. Soprattutto perché (e qui rispondo anche a Spike) indica che non hai compreso l'evoluzione della ricerca sulla fusione. Infatti dire che i tokamak "non funzionano" è un'eresia: come ho fatto comunicare da FreeMan, i tokamak hanno fuzionato oltre i loro stessi limiti. Dicendo così è come se dicessi a un uomo che non funziona perché non sa correre a 100 km/h. I tokamak non possono produrre energia come quello che sarà un reattore semplicemente perché non sono nemmeno dotati di tutti gli elementi che un reattore dovrà avere. Se ITER, quando sarà completato, non produrrà l'energia che ci si attende, tot volte quella immessa, allora si potrà dire che non funziona. Ma un tokamak come JET ha già fatto tantissimo arrivando al breakeven, cioè producendo tanta energia quanta ne è stata immessa.
Insomma: io non ce l'ho con te, ci mancherebbe, anzi lodo tantissimo il tuo impegno e la tua voglia di fare. Però dovresti capire che non basta argomentare con un "il prof Tal dei Tali mi ha detto che...quindi la fusione non funziona". Forse basterebbe che tu fossi un po' meno categorico nel presentare il tuo pensiero. Se Gyxx, il nostro esperto di medicina e biologia, mi parla del virus HIV e degli studi e delle sperimentazioni che ci stanno facendo su, mica vado a dirgli che i loro studi non funzionano perché non mi risulta che abbiano trovato una cura per l'AIDS...al limite cerco di farmi un'idea di quelle che sono le difficoltà che incontrano e di come pensano di risolverle. Ovviamente non devi essere del settore per dare il tuo parere, sennò questo thread non avrebbe senso e io parlerei da sola, ma capisci che se vieni qua a dirmi che gli esperimenti non hanno funzionato quando invece con lacrime e sudore i ricercatori sono riusciti a spingere le macchine oltre i limiti per cui erano state costruite...non è il modo migliore di presentarlo, questo parere. Ultima cosa: essere del settore non significa necessariamente essere d'accordo su una teoria di quel settore...io ad esempio ho dei dubbi sul fatto che si possa arrivare a una teoria del campo unificato, ma non perché i fisici non ci siano ancora riusciti, bensì per ragioni più profonde e complesse.
:mano:
AleX_ZeTa
23-09-2004, 21:21
hai pienamente ragione... mea culpa ;)
:mano:
Ok ho capito che i reattori attuali non potrebbero essere utilizzati per costruire una centrale elettrica, ma qual'è il problema tecnico?
ChristinaAemiliana
23-09-2004, 21:36
Originariamente inviato da Spike
Ok ho capito che i reattori attuali non potrebbero essere utilizzati per costruire una centrale elettrica, ma qual'è il problema tecnico?
Non c'è un problema tecnico...è solo che non sono reattori! :p
Bisogna pensare ai tokamak attuali come a delle macchine per fare esperimenti sui plasmi, non come a dei reattori. Non sono macchine equipaggiate come un reattore: pensa che solo il JET usa davvero deuterio e trizio, il vero combustibile che verrà usato nel reattore sperimentale...
aceto876
23-09-2004, 21:59
Mi state facendo rimpiangere di aver fatto ingegneria meccanica.
Pensare che fin da bambino mi piaceva la fusione nucleare.
Solo che poi mi sono perso un po' di vista con cose più prosaiche come la meccanica. Pazienza. Quando fate il reattore:sofico: fatemi un fischio.Io potrei occuparmi della parte banalotta dell'impianto a vapore:O
A parte gli scherzi mi complimento con Cristina, sia per competenza, sia per capacità espositiva, sia per la voglia di produrre tutto questo materiale :mano:
Quando si saprà se questo reattore ITER funziona a dovere o no? :)
Ah ho capito.. i tokamak attuali sono solo dei prototipi da laboratorio...
Ma quand'è che dovrebbe essere costruito il reattore vero e proprio?
Originariamente inviato da khri81
mi è venuta in mente una cosa, ma x far avvenire una reazione nucleare, oltre ad elevate temperature (la temperatura nn è altro che agitazione degli atomi, più è elevata l'energia cinetica degli atomi maggiore è la temperatura a quanto ricordo) nn esiste un altro modo? ossia, mettere un es. assurdo, 2 atomi in un acceleratore e spingerli ad una velocità tale che quando si incrontrano la loro energia cinetica è talmente alta da vincere la repulsione che c'è tra i 2 atomi?
scusate se ho detto cazzate :O
Non sono affatto cazzate , per avvicinare due atomi abbastanza da far avvenire la fusione bisogna aumentare la velocità , scaldarlo é la soluzione più semplice ma non l' unica .
La fusione a confinamento inerziale utilizza un metodo assai diverso , una pastiglia di combustibile viene "bombardata" da tutti i lati da fasci di raggi laser , questo provoca l' implosione del combustibile e ( si spera ) lo scatenamento delle reazioni di fusione .
Questo tipo di approccio é relativamente recente , e qualcuno lo ritiene più promettente del sistema tradizionale in quanto i progressi tecnologici dei laser sono molto veloci .
Originariamente inviato da khri81
ma allora che differenza c'è tra fusione nucleare calda e quella fredda??? :confused:
La fusione calda esiste e funziona ( il sole ce lo dimostra tutti i giorni ) ci sono ancora ostacoli tecnologici da superare , ma nessuno di essi sembra insormontabile , anche se gli investimenti richiesti sono colossali ( addirittura si sono messi insieme Europa , Giappone e Stati Uniti per un unico progetto ) .
La fusione fredda non pone alcun ostacolo tecnologico , non richiede attrezzature mostruosamente complicate , non ci sono costi allucinanti ... ma nessuno ha dimostrato mai che funzioni , teoricamente il fenomeno é "inspiegabile" e le prove sperimentali sono a dir poco dubbie e contrastanti , insomma che la fusione fredda esista qualcuno lo dice ma nessuno lo ha provato .
Originariamente inviato da Spike
Ah ho capito.. i tokamak attuali sono solo dei prototipi da laboratorio...
Ma quand'è che dovrebbe essere costruito il reattore vero e proprio?
Da profano sull'argomento, mi sento pèerò di dire che il reattore vero e proprio non sarà costruito fino a quando non ci saranno sufficienti garanzie che l'investimento possa essere ammortizzato in 5 anni e fornire profitti a 57 zeri agli investitori.
Insomma... è come al solito una questione di soldi
Originariamente inviato da lucio68
Da profano sull'argomento, mi sento pèerò di dire che il reattore vero e proprio non sarà costruito fino a quando non ci saranno sufficienti garanzie che l'investimento possa essere ammortizzato in 5 anni e fornire profitti a 57 zeri agli investitori.
Insomma... è come al solito una questione di soldi
Sì ma se non si investe seriamente quella garanzia non ci sarà mai e se non ci sarà mai non si investe seriamente... è un circolo vizioso.
Originariamente inviato da drakend
Sì ma se non si investe seriamente quella garanzia non ci sarà mai e se non ci sarà mai non si investe seriamente... è un circolo vizioso.
Certamente, però devi anche calcolare il fatto che la nostra economia è sostanzialmente basata sul petrolio.
Se si cominciasse a produrre energia con i reattori a fusione il petrolio perderebbe molta della sua importanza strategica e con esso tutti i suoi magnati (che siano stati o privati).
L'equilibrio economico mondiale ne risulterebbe completamente stravolto, e con esso anche quello politico e sociale.
Forse esagero, ma credo siano considerazioni che influiscano sullo sviluppo e sulla ricerca nel campo della fusione e di altri metodi per la produzione di energia.
Originariamente inviato da lucio68
Certamente, però devi anche calcolare il fatto che la nostra economia è sostanzialmente basata sul petrolio.
Se si cominciasse a produrre energia con i reattori a fusione il petrolio perderebbe molta della sua importanza strategica e con esso tutti i suoi magnati (che siano stati o privati).
L'equilibrio economico mondiale ne risulterebbe completamente stravolto, e con esso anche quello politico e sociale.
Forse esagero, ma credo siano considerazioni che influiscano sullo sviluppo e sulla ricerca nel campo della fusione e di altri metodi per la produzione di energia.
Sì il discorso che dici tu è ragionevole però ultimamente il petrolio sta continuamente aumentando di prezzo: quando comincerà a mettere seriamente a rischio lo sviluppo economico vedi come questi squilibri andranno a farsi benedire...
Io non ho ancora capito però se, a livello sperimentale, sono riusciti a produrre energia con la fusione atomica o no.
ChristinaAemiliana
24-09-2004, 10:28
Originariamente inviato da Cfranco
La fusione calda esiste e funziona ( il sole ce lo dimostra tutti i giorni ) ci sono ancora ostacoli tecnologici da superare , ma nessuno di essi sembra insormontabile , anche se gli investimenti richiesti sono colossali ( addirittura si sono messi insieme Europa , Giappone e Stati Uniti per un unico progetto ) .
La fusione fredda non pone alcun ostacolo tecnologico , non richiede attrezzature mostruosamente complicate , non ci sono costi allucinanti ... ma nessuno ha dimostrato mai che funzioni , teoricamente il fenomeno é "inspiegabile" e le prove sperimentali sono a dir poco dubbie e contrastanti , insomma che la fusione fredda esista qualcuno lo dice ma nessuno lo ha provato .
Ecco, questa è detta in parole semplici la posizione della comunità scientifica. Inutile aggiugere che se ci fossero evidenze sperimentali in favore della fusione fredda tutti sarebbero felicissimi di non avere più bisogno di attrezzature costosissime e di conseguenza di non dover più piangere miseria per farsi assegnare fondi per la ricerca. Ma ad oggi la realtà è che nessuno degli esperimenti nei quali i sostenitori della fusione fredda raccontano di aver visto picchi di energia spiegabili solo con una reazione nucleare è mai stato riprodotto a comando davanti a una commissione. E siccome la riproducibilità è una caratteristica essenziale che gli esperimenti devono avere, la situazione è quella ottimamente ed efficacemente illustrata da Cfranco.
ChristinaAemiliana
24-09-2004, 10:47
Originariamente inviato da lucio68
Certamente, però devi anche calcolare il fatto che la nostra economia è sostanzialmente basata sul petrolio.
Se si cominciasse a produrre energia con i reattori a fusione il petrolio perderebbe molta della sua importanza strategica e con esso tutti i suoi magnati (che siano stati o privati).
L'equilibrio economico mondiale ne risulterebbe completamente stravolto, e con esso anche quello politico e sociale.
Forse esagero, ma credo siano considerazioni che influiscano sullo sviluppo e sulla ricerca nel campo della fusione e di altri metodi per la produzione di energia.
Discorso ineccepibile. Infatti questo è il principale ostacolo imprevisto ("imprevisto" perché in genere lo scienziato non pensa a queste cose ma solo a far girare i suoi esperimenti :D) che si è parato tra il progetto e la costruzione di ITER.
In pratica tutti sono coscienti del fatto che avere nel proprio Paese il primo reattore sperimentale a fusione rivesta un'importanza capitale per quanto riguarda la politica dei prossimi decenni...quindi non si riesce mettersi d'accordo su dove costruirlo.
Sono anni che si discute e si litiga (o meglio, i governi discutono e litigano e i ricercatori attendono molto seccati :D) e ormai il ballottaggio, salvo sorprese dell'ultim'ora, dovrebbe essere tra Francia e Giappone. A causa di questo per un paio d'anni gli USA si erano ritirati dal progetto ITER, forse sperando di essere richiamati indietro con la promessa di costruire da loro il reattore, forse progettando di costruirsene uno per conto loro. I Giapponesi allora hanno dichiarato che se ITER fosse stato costruito nel loro Paese avrebbero versato loro la quota di fondi che fornivano gli USA (il che non è certo poco). Appena hanno saputo questo, gli USA sono tornati subito nel progetto, visto che evidentemente preferiscono che piuttosto ITER vada a finire in Europa...e adesso siamo qui ad attendere la decisione finale tra quei due siti in Francia e in Giappone, Cadarache e Rokkasho.
ChristinaAemiliana
24-09-2004, 10:56
Originariamente inviato da drakend
Io non ho ancora capito però se, a livello sperimentale, sono riusciti a produrre energia con la fusione atomica o no.
Sì, eccome, abbiamo raggiuto il pareggio (tanta energia prodotta quanta immessa) e abbiamo avuto un picco di 16 MW prodotti da fusione.
Il problema, se così si può chiamare, è che i tokamak esistenti non usano deuterio e trizio ma idrogeno normale: infatti sono, come cercavo di spiegare ieri sera, delle macchine per studiare i plasmi e la reazione di fusione, non sono costruite per produrre energia. L'unica macchina al mondo che usi veramente la reazione D-T è il JET, che è stato modificato apposta a questo scopo e in tal modo ha reso possibile una serie di esperimenti che altrimenti avrebbero già richiesto la costruzione di ITER.
Per avere una netta produzione di energia da fusione JET non è assolutamente sufficiente: è troppo piccolo e gli mancano troppi sistemi addizionali che un reattore dovrà avere.
ITER produrrà potenza, anche se non ancora a taglia commerciale: circa 50 MW di potenza netta. Prima di dire che è poca, pensiamo che i reattori a fissione sperimentali (ne esistono ancora molti, per studiare nuove soluzioni) e da ricerca ne producono anche loro 40-80 MW: costruire macchine più grandi che producano di più è inutile in fase sperimentale.
Il reattore "vero" che seguirà ITER, naturalmente, avrà una taglia commerciale usuale, di circa 1000 MWe.
Ora il lavoro mi chiama...:eek: In pausa pranzo vi scrivo qualcosa sulla fusione a confinamento inerziale, visto che vi interessa ;)
Originariamente inviato da ChristinaAemiliana
Ora il lavoro mi chiama...:eek: In pausa pranzo vi scrivo qualcosa sulla fusione a confinamento inerziale, visto che vi interessa ;)
Cavolo e se mi interessa! :)
Vediamo però se ho capito bene la situazione: la fusione nucleare è già stata realizzata dall'uomo e si tratta soltanto di progettare un reattore commerciale? E' giusto il quadro che ho delineato? Se è così si è ben più avanti di quanto pensassi: io pensavo che fossero ancora tante belle ipotesi teoriche che non potevano essere ancora verificate per mancanza di materiali che sopportassero i 100 mln di gradi tipici della fusione nucleare.
La scienza è andata avanti ed io sono rimasto indietro mi sa! :)
Tu fai una distinzione fra il reattore ITER e JET: a quanto ho capito il reattore JET è l'unico che utilizza il deuterio-trizio per la fusione nucleare, però mi citi i dati di ITER che utilizza l'idrogeno come materiale di base. Come mai?
Silvio3d
24-09-2004, 12:15
Originariamente inviato da ChristinaAemiliana
....
Ora il lavoro mi chiama...:eek: In pausa pranzo vi scrivo qualcosa sulla fusione a confinamento inerziale, visto che vi interessa ;) ...
Intanto ciao a tutti...
Scusami ChristinaAemiliana ma se mi ricordo bene dai miei studi (Fisica Industriale non ci crederete ma abbiamo "studiato" queste cose che ancora oggi mi appassionano!!!) e se ricordo bene quello che diceva il mio libro di fisica (Halliday??) questo confinamento inerziale richiedeva una quantità di energia veramente spropositata e all'epoca sembrama molto imporbabile riuscrire a sfruttarlo... è ancora così? oppure le cose sono cambiate?
Se ho capito bene quello che hai scritto il reattore JET è derivato dagli studi fatti con i tokamak quindi non ha molto a che fare con il confinamento inerziale....
Dimenticavo... leggendo questa discussione e le parole di ChristinaAemiliana mi sta tornando la passione pee la fisica....
peccato aver abbandonato l'università....
COMPLIMENTI ChristinaAemiliana!!!!
la fusione a confinamento inerziale sarebbe la fusione fredda giusto?
sinceramente mi piace molto di più della fusione data dalle alte temperature! ;)
ChristinaAemiliana
24-09-2004, 12:47
Datemi qualche minuto per mangiare un panino e rispondo a tutti :D
cri non ti offendi se risp alle domande più semplici?
x khri81: no sono due cose diverse, il confinamento inerziale è una fusione calda, la fusione fredda (se esiste) potresti fartela anche nel tuo piccolo laboratorio in cantina :) basterebbe sapere come si fa.
x drakend: iter non è stato ancora costruito
quoto cristina :
Il problema, se così si può chiamare, è che i tokamak esistenti non usano deuterio e trizio ma idrogeno normale: infatti sono, come cercavo di spiegare ieri sera, delle macchine per studiare i plasmi e la reazione di fusione, non sono costruite per produrre energia. L'unica macchina al mondo che usi veramente la reazione D-T è il JET, che è stato modificato apposta a questo scopo e in tal modo ha reso possibile una serie di esperimenti che altrimenti avrebbero già richiesto la costruzione di ITER.
Originariamente inviato da khri81
la fusione a confinamento inerziale sarebbe la fusione fredda giusto?
sinceramente mi piace molto di più della fusione data dalle alte temperature! ;)
No , la fusione a confinamento inerziale é sempre "calda" , la differenza sta "solo" nel modo di riscaldare il materiale .
Vediamo però se ho capito bene la situazione: la fusione nucleare è già stata realizzata dall'uomo e si tratta soltanto di progettare un reattore commerciale? E' giusto il quadro che ho delineato? Se è così si è ben più avanti di quanto pensassi: io pensavo che fossero ancora tante belle ipotesi teoriche che non potevano essere ancora verificate per mancanza di materiali che sopportassero i 100 mln di gradi tipici della fusione nucleare. Materiali che resistano a quelle temperature non esistono , il confinamento nel caso del Tokamak viene ottenuto tenendo il plasma all' interno di un campo magnetico che lo respinge dalle pareti .
Comunque i problemi sono reali , non derivano solo dalla mancanza di volontà di finanziare o di costruire .
In particolare mi risulta ( sempre che qualcuno non mi smentisca ) che il funzionamento odierno del JET non é continuo , e la maggior parte dei problemi sarebbe dovuta al fatto che la stabilizzazione del plasma nella camera é ancora piuttosto problematica .
Insomma un reattore commerciale non é dietro l' angolo che ci aspetta , ma richiede ancora anni di lavoro per la risoluzione di tutte quelle problematiche che nascono da un progetto di questa portata .
http://www.xmx.it/fusionefreddaFAQ.htm
link sulla fusione fredda
sarà tutto vero? il 2000 è gia passato:sofico:
ChristinaAemiliana
24-09-2004, 15:26
Eccomi! :) Se mi aiutate vi ringrazio, altro che offendermi! :D
Per spiegare un po' come funziona la fusione inerziale conviene parlare un attimino di una cosa che si chiama
Criterio di Lawson
Il criterio di Lawson non è altro che una formulazione numerica delle condizioni che devono aversi perché il combustibile della fusione si accenda.
Questo criterio si ricava passando per una serie di considerazioni e di calcoli che vi risparmio (chi fosse interessato può trovare tutto quanto su qualsiasi buon testo sulla fusione), ma intuitivamente parlando il concetto che si vuole esprimere è questo:
SORGENTI > POZZI
e cioè che se vogliamo che il D-T si accenda, i canali mediante i quali gli fornisco energia devono "vincere" sui canali di perdita.
Il criterio di Lawson, alla fine di tutti i rimaneggiamenti, assume questa forma:
(DENSITA' PARTICELLARE DEL D-T)*(TEMPO DI CONFINAMENTO DELL'ENERGIA) > 10^20 s/m^3
La densità particellare del plasma non è altro che il numero di particelle di D-T (si assume comunemente che il combustibile sia 50% D e 50% T) per metro cubo. Il tempo di confinamento dell'energia invece è definito semplicemente come il tempo caratteristico nel quale il combustibile perde energia attraverso i canali di perdita che tutti conosciamo: conduzione, convezione e irraggiamento. Notiamo che questo tempo caratteristico esprime un ordine di grandezza ed è misurato sperimentalmente, non calcolato: non esistono formule precise che dicano quanti W/m^3 di potenza il combustibile perda. Ma tanto a noi non interessa il numerello preciso: ci basta sapere l'ordine di grandezza del tempo in cui il D-T si raffredda (ricordiamo che lo devo tenere a 10 keV di temperatura), che sia 1 secondo, 1 millisecondo, 1 microsecondo, insomma un'informazione di questo tipo.
Ma allora io in teoria ho varie possibilità di soddisfare questo criterio: in particolare posso prendere densità grandi e tempi piccoli o al contrario densità piccole e tempi grandi. Ed è proprio qui che nascono le due filosofie di confinamento, magnetico e inerziale.
Il confinamento magnetico opera con densità di circa 10^20 particelle per metro cubo e tempi di confinamento dell'ordine del secondo. Non fatevi ingannare dalla densità: malgrado il numerone, stiamo parlando di plasmi estremamente rarefatti, 4-5 ordini di grandezza al di sotto della densità dell'aria che respiriamo.
Il confinamento inerziale opera con tempi di confinamento dell'ordine di 10^(-8)-10^(-9) secondi, quindi con densità molto maggiori.
Originariamente inviato da guyver
http://www.xmx.it/fusionefreddaFAQ.htm
link sulla fusione fredda
sarà tutto vero? il 2000 è gia passato:sofico:
il link fa riferimento a un documento del 95, quindi un po' datato.
Inoltre il riferimento ai "Grigi" non mi ispira molto :D :D
Ho trovato questo: http://www.vialattea.net/esperti/fis/fusfredda.htm
che racconta più o meno gli stessi fatti.
Si accenna anche al cosidetto "confinamento muonico". In pratica si sostituiscono ai normali elettroni dei muoni che hanno stessa carica ma massa molto maggiore. In questo modo si riesce ad avere reazioni di fusione anche in condizioni ambientali. Unico difetto: i muoni decadono, produrli costa energia e non riescono a catalizzare abbastanza reazioni da permettere un pareggio. Quindi è una strada ormai abbandonata...
Riguardo alla fusione fredda, ci potrebbero essere novità grazie ai progressi delle nanotecnologie. Con un po' di fantasia si può pensare a un confinamento dell'idrogeno a livello atomico. Completamente fuori dalla portata delle tecnologie attuali, comunque :p
Originariamente inviato da ChristinaAemiliana
Il confinamento magnetico opera con densità di circa 10^20 particelle per metro cubo e tempi di confinamento dell'ordine del secondo.
Quindi il reattore impiega circa un secondo ad "accendersi"?
ChristinaAemiliana
24-09-2004, 16:03
Fusione inerziale
Ecco come funziona.
http://img19.exs.cx/img19/115/inerziale.jpg
Il combustibile è quello giallo al centro ed è costituito da una pastiglia (tutta la pallina la chiamiamo pellet) di D-T solido. Tutto intorno, in blu, c'è uno strato di materiale ad alto Z (alto numero atomico, sono nuclei pesanti con molta inerzia rispetto a D e T che sono i nuclei più piccoli che esistano dopo l'idrogeno semplice). L'ultimo strato, quello esterno, è costituito da un materiale che si chiama ablatore.
L'ablatore viene colpito da impulsi di laser di potenza e quindi vaporizzato. L'ablatore vaporizzato, allontanandosi, per la legge di azione e reazione determina una compressione del nucleo del pellet rimasto. Il materiale ad alto Z con la sua inerzia aiuta il D-T, che è stato scaldato dalla deposizione di energia e tenderebbe ad espandersi, a restare confinato in forma di sferetta per il tempo necessario ad accendersi. Così si riesce contemporaneamente a fornire l'energia necessaria a scaldare il combustibile fino ai famosi 10 keV e a comprimerlo fino alla densità voluta.
A questo punto però una persona molto furba potrebbe domandare: ma perché si rende necessaria pure una compressione ulteriore? Non si può soddisfare il criterio di Lawson con una densità pari a quella che ha il D-T nel pellet? Perché comprimerlo ancora per aumentare la sua densità di altri 3 ordini di grandezza?
La ragione sta ancora una volta nella fisica che si nasconde dietro al fenomeno. Si dimostra che nel caso della fusione inerziale il criterio di Lawson può essere riscritto in un'altra forma:
(DENSITA')*(RAGGIO DEL PELLET) > 3 g/cm^2
Cosa vuol dire questo? Che se io prendo la densità pari a quella del D-T nel pellet (che è pari a 0,2 g/cm^3) il raggio minimo della pallina mi viene automaticamente determinato e vale circa 15 cm. Con un pellet siffatto il criterio di Lawson è soddisfatto e si può accendere la reazione di fusione? Certo. Peccato però che quella lì sia praticamente una bomba nucleare della stessa potenza di quella di Hiroshima. Ovviamente non posso usare un oggetto del genere in maniera controllata: devo produrre delle microesplosioni con pellet molto più piccoli. Da qui la necessità di ridurre il raggio e, quindi, di aumentare la densità.
ChristinaAemiliana
24-09-2004, 16:11
Originariamente inviato da Banus
Quindi il reattore impiega circa un secondo ad "accendersi"?
In pratica sì...diciamo che ho un secondo di tempo per accenderlo prima che l'energia che gli ho dato scappi via. :)
Capisco male oppure questo tipo di reazioni produce dei "botti" di energia invece che un rilascio costante come negli altri tipi di reattore non a fusione?
ChristinaAemiliana
24-09-2004, 22:51
Originariamente inviato da gpc
Capisco male oppure questo tipo di reazioni produce dei "botti" di energia invece che un rilascio costante come negli altri tipi di reattore non a fusione?
Sì, è esatto...soprattutto per il caso della fusione inerziale si tratta di rilasci di energia discreti, una serie di microesplosioni successive, visto che i pellet vengono lasciati cadere uno alla volta nella camera dove vengono colpiti dai laser. Però attenzione, parliamo di eventi in cui il riscaldamento e l'accensione del pellet durano 10^(-9) secondi e la conseguente esplosione di energia 10^(-12) secondi: molti di questi eventi in successione, vista l'esugua durata, verrebbero percepiti quasi come un continuo.
Del resto anche nel caso del confinamento magnetico il funzionamento del reattore è pulsato, con più scariche di plasma una successiva all'altra.
Cmq questo non è un problema, ricordiamo sempre che non si sfrutta direttamente questa energia. L'energia di fusione è energia cinetica dei frammenti di fissione. Noi prendiamo il neutrone, lo facciamo rallentare in un materiale che si scalda e asportiamo il calore. Quello che creiamo in modo non propriamente continuo è la reazione che genera i neutroni, quindi tutto quello che succede è che i neutroni arrivino a mo' di treni d'onda distanziati al massimo una frazione di secondo...il materiale che si deve scaldare grazie al loro passaggio si comporta esattamente come se arrivassero in un flusso uniforme. Del resto anche in un reattore a fissione il flusso neutronico non è del tutto uniforme sulla geometria del nocciolo...
a proposito della fusione inerziale qualcuno ha visto spider man2?
un pò fantasiosa come rapresentazione di fusione :sofico:
Prima di tutto freeman non mi bannare:sofico:
:)
Poi
Molto OT:
Per Cri
Ti reputo responsabile (e quindi passibile di fusitgazione a colpi di nutella) della mia rinnovata voglia di intraprendere la via della fisica (un po come la via della forza :) )
Devi sapere che sono un ex studente di fisica :cry: (pisa) che ha lasciato tutto per amore (sbagliato) e per lavoro.
Quello per la fisica, è un rimpianto mai cancellato ma alla mia veneranda età (27:cry: ) come faccio a tornare in dietro? anche perche ho un amore(giusto) e tra 3 mesi andremo a convivere.
Non bisogna mai perdere il treno :)
Cmq vorrei tanto aver concluso gli studi
Ps Scherzavo eh:D mica ce l'ho con te anzi
chiuso OT
Ciao
Perchè nel tokamak il flusso non viene costantemente mantenuto?
AlexGatti
28-09-2004, 09:57
Un UP per ChristinaAemiliana!
Originariamente inviato da AlexGatti
Un UP per ChristinaAemiliana!
Direi piuttosto una ChristinaAemiliana per un UP! :D
Ci fa venire la curiosità poi ci lascia così in sospeso... cos'è, un thread telenovela? :asd:
Originariamente inviato da guyver
Prima di tutto freeman non mi bannare:sofico:
:)
io che non banno? non si è mai visto :asd:
Originariamente inviato da gpc
Direi piuttosto una ChristinaAemiliana per un UP! :D
Ci fa venire la curiosità poi ci lascia così in sospeso... cos'è, un thread telenovela? :asd:
appunto..se non fai lei un'UP e aspettiamo voi .. :sofico:
cmq, nel week end ci siamo giustamente staccati dal PC ;) immagino che oggi se avrà tempo potrà venire a dare il suo contributo ;)
>bYeZ<
Riuppo io dopo più di due anni perchè merita di venir letto questo thread anche dai nuovi frequentatori della sezione :)
(Io infatti l'ho scoperto ieri, nel 2004 non bazzicavo nelle sezioni off-topic)
Peccato però che quella lì sia praticamente una bomba nucleare della stessa potenza di quella di Hiroshima.
Questa frase mi ha fatto scoppiare dal ridere :D
Domanda: che materiali si usano per il guscio di ablazione?
bauhauhauha sto topic mi sa che me lo sono perso... :D
ChristinaAemiliana
07-01-2007, 15:42
Domanda: che materiali si usano per il guscio di ablazione?
Oro e Palladio (anche in lega) come materiali ad alto Z, mentre per l'ablatore si usa un materiale leggero definito CH plastic foam (non lo traduco perché non si usa farlo).
Grazie Christina per il thread.
Riuppo io dopo più di due anni perchè merita di venir letto questo thread anche dai nuovi frequentatori della sezione :)
(Io infatti l'ho scoperto ieri, nel 2004 non bazzicavo nelle sezioni off-topic)
Grazie Lowenz per averlo riportato su, anch'io non lo avevo mai visto.
Da qualche parte c'era anche un thread sulla Z-machine : confinamento
inerziale, con compressione dovuta a raggi X generati dalla vaporizzazione di
filamenti metallici. Vorrei leggerlo anche se secondo me' e meglio discuterne
qui' , qualcuno sa dov'e'?
Ciao ;)
Da qualche parte c'era anche un thread sulla Z-machine
Qui (http://www.hwupgrade.it/forum/showthread.php?t=1165175) ;)
stbarlet
08-01-2007, 01:23
sono di torino, un girono era venuto uno studente dell`uni a parlarci di fusione e fissione, in poche ore ci aveva fatto un corso :eek: davvero bravo..
ps Scusa se mi permetto Christina ma una volta amplieresti il discorso fusione con un bel capitolo sul reattore?
ChristinaAemiliana
08-01-2007, 02:44
Per il reattore OK, la Z-machine non la conosco molto bene però, sicuramente Wikipedia è più esaustiva :D
JackTheReaper
08-01-2007, 11:54
cosa pensate di questo? :)
http://newton.corriere.it/PrimoPiano/News/2006/02_Febbraio/luna-energia.shtml
ChristinaAemiliana
08-01-2007, 14:32
Ho avuto parecchi problemi ad aprire la pagina...mi permetto di riportare la notizia per esteso, nel caso non fosse solo un problema mio e per garantire la futura reperibilità:
La Russia vuole sfruttare l'energia presente sulla Luna
Mosca sta elaborando un ambizioso progetto spaziale che punta a vincere la corsa verso l'energia del futuro mediante lo sfruttamento dell'Elio-3 presente sul nostro satellite
Non basta essere il maggior produttore mondiale di gas naturale e il secondo paese dopo l'Arabia Saudita per estrazione di petrolio: nella sua ansia di accreditarsi come polo energetico mondiale, la Russia punta ora alla Luna, e vuole installarvi entro il 2015 una stazione permanente.
L'idea, alla quale peraltro stanno lavorando anche gli americani, è quella di sfruttare un isotopo del quale il satellite è ricchissimo, l'elio 3: stabile, a differenza degli isotopi di quel gas reperibili sulla Terra, e quindi utilizzabile in combinazione con il deuterio - presente in grandi quantità sul nostro pianeta - per ottenere potenti reazioni termonucleari.
''Entro il 2015 - ha annunciato un ottimista Nikolai Sebastianov, capo dell'ente Energhia che produce le navicelle spaziali russe - vogliamo costruire una stazione lunare permanente, ed entro il 2020 cominciare ad estrarre l'elio 3''.
Sebastianov non ha dubbi: quel gas, visibile nello spettro solare, è l'energia del futuro, ''e sulla Luna ce ne sono milioni di tonnellate, portate nel corso degli anni dal vento solare. Ne bastano 100 tonnellate l'anno per soddisfare tutti i bisogni energetici del mondo". Gli fa eco il fisico Erik Galimov dell'Accademia delle scienze russe: ''Chi per primo si prenderà la Luna, vincerà la corsa per la futura leadership globale. La nostra industria spaziale è in salute, è in grado di farlo".
Presi dal loro sogno "scientifico-energocratico", i due esperti non accennano a dove reperire la straordinaria mole di finanziamenti necessari per l'ambizioso obiettivo: gli Stati Uniti, che usano fare i conti prima di intraprendere progetti, hanno già valutato in 100 miliardi di dollari il peso dei primi investimenti.
Sebastianov comunque dà atto delle difficoltà che potrà incontrare il piano russo: ''Per ottenere una tonnellata di elio 3, sarà necessario scavare su una superficie di 20.000 chilometri quadrati a tre metri di profondità ''. Ma ha già pronto un elenco delle risorse necessarie: ''Naturalmente dovremo prima fare esplorazioni per identificare i giacimenti più utili, e dovremo costruire dei robot per i lavori esterni.
Avremo ovviamente bisogno di una base per il personale, che dovrà essere formato in modo molto speciale, e di un impianto per rendere liquido l'isotopo, in modo da poterlo caricare sulle navicelle e portarlo sulla Terra".
La navicella, afferma, ci sarebbe già: è la Klipper, presentata all'ultimo salone aeronautico 'Maks 2005', in grado di trasportare mezza tonnellata di materiale. E i progetti per la stazione, per la fabbrica e per lo stoccaggio sono già chiari nelle menti degli scienziati russi, che ne hanno anche fornito precisi schizzi: una serie di palloni di varie dimensioni incolonnati sarebbero le zone di raccolta e gassificazione, una sorta di palazzetto a più piani sarebbe la base per gli ''operai superqualificati".
Questi ultimi però potrebbero non essere facili da reperire, stando a un sondaggio condotto dal quotidiano Komsomolskaia Pravda: alla domanda ''vorreste lavorare sulla Luna?'' il 61% per cento degli interpellati ha risposto ''preferirei che ci andasse a lavorare il nostro governo", il 20% ha ribattuto che desidera lavorare ''il più vicino possibile a casa", il 12% ha risposto ''sì, ma solo a patto di fare tantissimi soldi e avere una abitazione lunare extra-lusso". Solo il 7%, patriotticamente, è disposto ad andare ''senza condizioni, purche' si arrivi prima degli americani".
06 febbraio 2006
FONTE (http://newton.corriere.it/PrimoPiano/News/2006/02_Febbraio/luna-energia.shtml)
Cosa ne penso...penso che i Russi sono furbi e vedono lontano, magari noi Italiani avessimo altrettanta lungimiranza...;)
Dal testo non risulta chiaro, ma la "potente reazione termonucleare" in questione è quella che coinvolge Deuterio ed Elio-3:
D + He-3 ---> He-4 + p + Energia
L'energia ricavata è analoga a quella che deriva dalla reazione D-T, quindi da questo punto di vista le due reazioni sono perfettamente equivalenti.
La D-He-3 però richiede un'energia di attivazione molto superiore rispetto alla D-T, quindi per il momento è tecnologicamente inaccessibile.
Ma allora perché tutto questo interesse per questa reazione? Energia di attivazione superiore tanto da essere ancora inaccessibile, reagenti da reperire addirittura sulla Luna...che ce lo fa fare?
La risposta la troviamo confrontando le due reazioni:
D + He-3 ---> He-4 + p + Energia
D + T ---> He-4 + n + Energia
le differenze saltano subito all'occhio...nella reazione con l'He-3:
- non c'è il Trizio
- è coinvolto un protone e non un neutrone.
Questo significa che all'atto pratico la D-He-3 non ha inventario radioattivo. :D
Quindi niente Trizio e soprattutto niente materiali attivati dai neutroni, perché i protoni essendo carichi si schermano e si direzionano a piacere.
Ecco perché i Russi guardano lontano verso l'He-3. ;)
Cavoli :eek: , grazie per la spiegazione ;)
quindi buttan l'amo avanti per aver pronto il materiale per un futuro reattore ad Elio3 ed avere cosi un buon monopolio,almeno fino a che non riusciran a estrarlo dall'atmosfera di Giove,ma questa per ora e ancora fantascienza,peccato... :(
61% per cento degli interpellati ha risposto ''preferirei che ci andasse a lavorare il nostro governo"
questa e davveo bellisima,possiamo spedirci anche i nostri di politici? :fagiano: :ciapet: :ciapet:
JackTheReaper
08-01-2007, 15:05
i costi per impostare una base di estrazione sulla luna IMHO sono molto più elevati.. roba che nessuna nazione allo stato attuale delle cose può permettersi
senza contare che bisogna prima sviluppare la tecnologia per sfruttare la reazione D+ He-3
Christina, tutti i post "didattici" non ti conviene copiarli anche in prima pagina a mo' di capitoletti? ;)
ChristinaAemiliana
08-01-2007, 15:28
Sì...stavo pensando di rifare direttamente il thread, considerato anche che alcune immagini sono passate a miglior vita. ;)
Domanda da assoluto profano ed ignorante: ma il limite attuale della fusione non e' il fatto che per innescarla e sostenerla si consuma piu' energia di quanta se ne produca, andando di fatto in negativo? :confused:
ChristinaAemiliana
08-01-2007, 15:35
Domanda da assoluto profano ed ignorante: ma il limite attuale della fusione non e' il fatto che per innescarla e sostenerla si consuma piu' energia di quanta se ne produca, andando di fatto in negativo? :confused:
Non esattamente, anche perché ormai quel limite è stato superato da più di 10 anni, quando sono state raggiunte le condizioni di "pareggio", dimostrando la fattibilità della fusione. ;)
I limiti della fusione sono tecnologici e risiedono nel fatto che non abbiamo ancora provato a costruire una macchina che sia in grado di generare più energia di quanta ne venga immessa. Già per arrivare al pareggio abbiamo dovuto far lavorare le macchine disponibili ben oltre i limiti per i quali erano state costruite, aggiungendo pezzi invece di costruirne di nuove, perché i soldi erano pochi. ;)
Qui' in questa bellissima discussione che ieri ho letto tutta da qualche parte dicevi
che la produzione di energia avveniva tramite la conversione dell' energia termica
che i neutroni avevano trasferito colpendo le pareti.
In origine l'energia si suddivide tra i 2 prodotti di reazione He e n ?
Tipo E=1/2 * mHe*v^2 + 1/2 * mn*v^2 ?
Quindi parte dell'energia si perde nell' He che si scalda?
Ok che dopo l'He irraggera' energia termica; ma, viene anche allontanato
senno' raffredda la reazione giusto? Quindi non tutta l'energia che ha l'He
puo' essere sfruttata. Che perdita c'e' +o- tanto per avere un'idea?
In una reazione Deuterio + Deuterio = He che quindi non produce neutroni ed e'
molto piu' difficile da innescare si puo' lo stesso ricavare l'energia che il plasma
caldo irraggia?
Lo so che ho fatto molte domande, attendo con pazienza plurigiornaliera.
Ciao e GRAZIE in anticipo ;)
Non esattamente, anche perché ormai quel limite è stato superato da più di 10 anni, quando sono state raggiunte le condizioni di "pareggio", dimostrando la fattibilità della fusione. ;)
I limiti della fusione sono tecnologici e risiedono nel fatto che non abbiamo ancora provato a costruire una macchina che sia in grado di generare più energia di quanta ne venga immessa. Già per arrivare al pareggio abbiamo dovuto far lavorare le macchine disponibili ben oltre i limiti per i quali erano state costruite, aggiungendo pezzi invece di costruirne di nuove, perché i soldi erano pochi. ;)
Capisco, la fisica ha sempre esercitato su di me un fascino incredibile, ma purtroppo sono troppo pigro per mettermi a studiarla seriamente :D
Comunque il problema almeno in Italia e' la poca lungimiranza.
Come dice Beppe Grillo, in Germania hanno un piano energetico di 40 anni, in Giappone di 100 anni, in Italia mercoledi' pomeriggio siamo nella merda :asd:
Grazie per il chiarimento. :D
Capisco, la fisica ha sempre esercitato su di me un fascino incredibile, ma purtroppo sono troppo pigro per mettermi a studiarla seriamente :D
Comunque il problema almeno in Italia e' la poca lungimiranza.
Come dice Beppe Grillo, in Germania hanno un piano energetico di 40 anni, in Giappone di 100 anni, in Italia mercoledi' pomeriggio siamo nella merda :asd:
Grazie per il chiarimento. :D
Su di me esercita molto fascino la fisica senza si... :O :oink:
Su di me esercita molto fascino la fisica senza si... :O :oink:
In che senso "la fisica"? Pronome o sostantivo? :D :D :D
JackTheReaper
09-01-2007, 11:47
In che senso "la fisica"? Pronome o sostantivo? :D :D :D
:asd:
In che senso "la fisica"? Pronome o sostantivo? :D :D :D
Beh... Io sono per il tutto... Non esiste solo quella parte da "toccare"... :D Quindi direi Pronome... :oink:
Beh quella affascina tutti da sempre :asd:
pensavo .. l'ITER a regime dovrebbe rendere una quantità di energia 20 volte maggiore rispetto a quella usata per farlo funzionare ( escluso il combustibile ovviamente ) : in teoria potrebbe autoalimentarsi una volta raggiunta la potenza di regime ? praticamente una parte della energia 20x prodotta andrebbe ad alimentare i magneti e compagnia bella, e il resto usata per altri scopi ... ho sparato un mucchio di caxxate ? :stordita:
pensavo .. l'ITER a regime dovrebbe rendere una quantità di energia 20 volte maggiore rispetto a quella usata per farlo funzionare ( escluso il combustibile ovviamente ) : in teoria potrebbe autoalimentarsi una volta raggiunta la potenza di regime ? praticamente una parte della energia 20x prodotta andrebbe ad alimentare i magneti e compagnia bella, e il resto usata per altri scopi ... ho sparato un mucchio di caxxate ? :stordita:
E' corretto, è esattamente questo lo scopo di ITER... JET & co. "producono" energia ma in quantità inferiore a quella usata per l'alimentazione del confinamento... ITER teoricamente dovrebbe produrre una quantità maggiore di energia, e quindi sarà in grado di autosostentarsi, lo scarto tra l'energia totale prodotta e quella usata dal confinamento sarà quella "usabile" :D
E' corretto, è esattamente questo lo scopo di ITER... JET & co. "producono" energia ma in quantità inferiore a quella usata per l'alimentazione del confinamento... ITER teoricamente dovrebbe produrre una quantità maggiore di energia, e quindi sarà in grado di autosostentarsi, lo scarto tra l'energia totale prodotta e quella usata dal confinamento sarà quella "usabile" :D
Non ITER, ma DEMO... ITER produrrà energia termica superiore all'energia elettrica immessa, ma tale energia termica sarà dispersa... ;) ITER non avrà apparati per captare il calore o perlomeno non li avrà di potenza adeguata, ma solo degli apparati pilota per testare i materiali... ;)
esatto
DEMO sara' il primo vero reattore di produzione di massa, è molto superiore sia in grandezza che in potenza (andate a dare un'okkiata alla scheda tecnica :eek: )
dato che dovra supportare il reggime di produzione per un tempo di granlunga superiore a ITER
Uppete :D, per chi deve portare questo argomento alla maturità :)
DarKilleR
07-07-2007, 12:44
Non so come ha fatto a scapparmi questa discussione che ho notato solamente ora...Appena dato l'esame di meccanica razionale ed analisi 3 me la leggo tutta d'un fiato...
Parlo da ignorante etc etc...ma se non erro il problema della fusione nucleare non è tanto realizzarla, ma controllarla e confinarla in un luogo sicuro e ben delimitato. Io all'uni ho avuto 2 prof che ci hanno lavorato e ci lavorano dietro..
Uno è un certo Tonelli (prof di Fisica) che ora è al CERN a dirigere un paio di esperimenti sull'LHC e sulla produzione di superconduttori, l'altro il prof di Elettrotecnica ha collaborato con un team di crukki per realizzare un "cannone elettrico" per sparare deuterio all'interno del plasma a velocità prossima a quella della luce.
Ora che ci pensom disse che con quel metodo ci funzionano pure i treni a levitazione magnetica e l'anno scorso con quel metodo hanno messo in orbita un satellite per il controllo meteo, senza usare alcun sistema di propulsione, ma sparato in orbita come un fionda da questo tipo di cannone. ^^
P.S. ho visto un modellino alla manifestazione tenutasi a Pisa dove con 2 batterie da 12 volt in serie quindi 24 v, riuscivano a conficcare un tondino di acciaio peso 250g in un muro...:eek:
Ciao,
mi è venuta in mente un'idea: le bombe termonucleari, altrimenti dette bombe H, usano due bombe nucleari a fissione per innescare la reazione di fusione, mi pare. E' possibile replicare questo procedimento in piccola scala? Tanto piccola da poter essere confinata: non controllata, solo confinata.
Ciao,
mi è venuta in mente un'idea: le bombe termonucleari, altrimenti dette bombe H, usano due bombe nucleari a fissione per innescare la reazione di fusione, mi pare. E' possibile replicare questo procedimento in piccola scala? Tanto piccola da poter essere confinata: non controllata, solo confinata.
http://en.wikipedia.org/wiki/PACER
:asd:
http://en.wikipedia.org/wiki/PACER
:asd:
Cioè è fattibile ma costa troppo?
Ad ogni modo io chiedevo se era possibile "miniaturizzare" il tutto... :D
AleLinuxBSD
09-08-2007, 13:54
drakend: Non per fare il guastafeste ma anche se fosse possibile miniaturizzare il tutto, a costi accettabili, non sarebbe per niente auspicabile per evitare pensieri in certa gente, e relativi usi, purtroppo :(
Ciao Ale
Nota:
Per caso ho visto che esiste questo topic, con calma me lo leggerò, e se è il caso chiederò chiarimenti.
drakend: Non per fare il guastafeste ma anche se fosse possibile miniaturizzare il tutto, a costi accettabili, non sarebbe per niente auspicabile per evitare pensieri in certa gente, e relativi usi, purtroppo :(
Ciao Ale
Nota:
Per caso ho visto che esiste questo topic, con calma me lo leggerò, e se è il caso chiederò chiarimenti.
Eh certo ora per paura dei terroristi torniamo al Medioevo no? Scusa ma che ragionamento è?
AleLinuxBSD
09-08-2007, 14:13
Beh se per te non è un problema che qualcuno possa portarsi alcune bombe a fissione nello zainetto ...
I rischi mi sembrano spaventosamente alti.
Oggi una persona singola può fare fin troppi danni, di gran lunga maggiori a quelli possibili nel medioevo.
Poi possiamo fare finta di non vederli ... pace.
Comunque per me è uguale, fin quando questa idea risulta irrealizzabile o non economica, sono tranquillo.
Ciao Ale
Nota:
In ogni modo prima leggerò il topic, poi farò alcune domande per chiarimenti riguardo la fusione.
Ho già imparato che fare presente i rischi di certe scelte (nel topic fissione) è inutile quindi vedrò se qui otterrò delle risposte adeguate dato che la fusione dovrebbe essere intrinsicamente più sicura della fissione e mi piacerebbe capirne i punti deboli.
Beh se per te non è un problema che qualcuno possa portarsi alcune bombe a fissione nello zainetto ...
I rischi mi sembrano spaventosamente alti.
Oggi una persona singola può fare fin troppi danni, di gran lunga maggiori a quelli possibili nel medioevo.
Poi possiamo fare finta di non vederli ... pace.
Comunque per me è uguale, fin quando questa idea risulta irrealizzabile o non economica, sono tranquillo.
Ciao Ale
Nota:
In ogni modo prima leggerò il topic, poi farò alcune domande per chiarimenti riguardo la fusione.
Ho già imparato che fare presente i rischi di certe scelte (nel topic fissione) è inutile quindi vedrò se qui otterrò delle risposte adeguate dato che la fusione dovrebbe essere intrinsicamente più sicura della fissione e mi piacerebbe capirne i punti deboli.
Certo che ce ne vuole per augurarsi che un certo sviluppo scientifico non si verifichi giusto per la paura delle possibili applicazioni. :rolleyes:
Questo tipo di mentalità anti-innovatrice è molto radicata in Italia ed infatti siamo messi molto male in campo scientifico.
AleLinuxBSD
09-08-2007, 19:51
Interessante l'argomento:
Sicurezza intrinseca della fusione
più avanti vedrò di leggere il resto.
Intanto complimenti a te ChristinaAemiliana.
Su alcune argomentazioni non sono d'accordo però sulla fusione forse ci si può trovare d'accordo.
Il topic l'ho letto velocemente ma vorrei un chiarimento sul meccanismo della Fusione inerziale quando si dice che per motivi controllabilità c'è una serie di rilasci in modo da attivare il processo di fusione.
La mia domanda è questo meccanismo, questa serie di rilasci, può essere in qualche modo modificata? Tanto da arrivare ad un esplosione nucleare oppure è impossibile?
Ciao Ale :)
Nota:
drakend la prenderò sul ridere, definirmi mentalità "anti-innovatrice", quando praticamente mi danno l'anima per la mentalità ottusa italiana (senza nessun risutalto ...) via meglio che sto zitto che è meglio.
ChristinaAemiliana
09-08-2007, 23:38
Interessante l'argomento:
Sicurezza intrinseca della fusione
più avanti vedrò di leggere il resto.
Intanto complimenti a te ChristinaAemiliana.
Su alcune argomentazioni non sono d'accordo però sulla fusione forse ci si può trovare d'accordo.
Grazie dei complimenti, ma si tratta semplicemente del mio lavoro...mi sono limitata a scriverne qualcosina qui (oltretutto scopiazzando allegramente da una pubblicazione divulgativa che avevamo preparato anni fa), ma già allora per mancanza di tempo alla fine ho dovuto lasciare il thread incompiuto. :stordita:
Sulla sicurezza intrinseca ho aggiunto un'immagine che avevo postato poco tempo fa in un altro thread. :D
Il topic l'ho letto velocemente ma vorrei un chiarimento sul meccanismo della Fusione inerziale quando si dice che per motivi controllabilità c'è una serie di rilasci in modo da attivare il processo di fusione.
La mia domanda è questo meccanismo, questa serie di rilasci, può essere in qualche modo modificata? Tanto da arrivare ad un esplosione nucleare oppure è impossibile?
E' una domanda molto complessa e dare una risposta motivata in poche righe è impossibile. In linea di massima, comunque, è possibile per questa via arrivare a rilasci di energia paragonabili a quelli di una bomba, ma la densità del bersaglio dovrebbe essere inferiore di almeno 3 ordini di grandezza (ossia diminuire di un fattore 1000). Quindi è impossibile ottenere una macroesplosione con il combustibile della fusione inerziale.
Qui' in questa bellissima discussione che ieri ho letto tutta da qualche parte dicevi
che la produzione di energia avveniva tramite la conversione dell' energia termica
che i neutroni avevano trasferito colpendo le pareti.
In origine l'energia si suddivide tra i 2 prodotti di reazione He e n ?
Tipo E=1/2 * mHe*v^2 + 1/2 * mn*v^2 ?
No, elio e neutrone hanno masse diverse, il neutrone si prende quasi tutta l'energia(mi pare 8000 volte quella che resta all'elio).
Quindi parte dell'energia si perde nell' He che si scalda?
Ok che dopo l'He irraggera' energia termica; ma, viene anche allontanato
senno' raffredda la reazione giusto? Quindi non tutta l'energia che ha l'He
puo' essere sfruttata. Che perdita c'e' +o- tanto per avere un'idea?
L'energia che si pappa He te ne puoi fregare, anzi, migliorerà la reazione perché aiuta a tenere caldo il plasma(se parliamo di tokamak). E poi il confinamento magnetico ha effetti pure sull'He.
In una reazione Deuterio + Deuterio = He che quindi non produce neutroni ed e'
molto piu' difficile da innescare si puo' lo stesso ricavare l'energia che il plasma
caldo irraggia?
Certo, He schizza via come un proiettile... il plasma si scalda da paura, qualche nucleo di He scappa dalla gabbia magnetica e lascia energia termica sulle pareti del contenitore.
ChristinaAemiliana
10-08-2007, 01:50
No, elio e neutrone hanno masse diverse, il neutrone si prende quasi tutta l'energia(mi pare 8000 volte quella che resta all'elio).
L'energia si distribuisce in maniera inversamente proporzionale alla massa, quindi dell'energia prodotta 1/4 andrà alla particella alfa (l'elio, in realtà è solo un nucleo di He-4) e 4/5 al neutrone. La particella alfa avrà quindi 1/4 dell'energia del neutrone.
L'energia che si pappa He te ne puoi fregare, anzi, migliorerà la reazione perché aiuta a tenere caldo il plasma(se parliamo di tokamak). E poi il confinamento magnetico ha effetti pure sull'He.
Tutto ciò è positivo finché le alfa non si termalizzano, poi il fatto che restino confinate nel plasma diventa un problema perché (1) irraggiano e fanno raffreddare il plasma e (2) diluiscono il combustibile, ragion per cui le alfa (che si chiamano a questo punto ceneri di elio) devono essere drenate dalla regione di bordo.
Certo, He schizza via come un proiettile... il plasma si scalda da paura, qualche nucleo di He scappa dalla gabbia magnetica e lascia energia termica sulle pareti del contenitore.
La reazione D-D produce He-3 più un neutrone oppure T più un protone (le due possibilità sono circa equiprobabili). Le energie in gioco sono piuttosto basse (3-4 MeV a confronto dei 18 MeV che competono alle altre due reazioni di fusione). La D-D è la reazione meno promettente delle tre in quanto è più difficile da ottenere della D-T e non risolve il "problema" dei neutroni che attivano i materiali (ce ne sono la metà, sono meno energetici, ma ci sono). L'ideale sarebbe sfruttare la D-He-3 che produce solo protoni, ovviamente escluse piccole quantità di neutroni derivanti dalle fusioni spurie di nuclei di D tra di loro (si può comunque ottimizzare la cosa). I protoni essendo carichi possono essere deviati e incanalati come si vuole e addirittura (ma non chiedetemi i dettagli pratici, quello non è il mio mestiere :D) un flusso di protoni può essere trasformato "quasi" direttamente in energia elettrica (in effetti, fisicamente parlando un flusso di portatori di carica elettrica è una corrente elettrica).
Siddhartha
10-08-2007, 03:07
stupenda discussione e complimenti a christina per la competenza e la semplicità con la quale spiega argomenti che pensavo non avrei mai compreso! :)
AleLinuxBSD
10-08-2007, 07:25
Altre domande, se il combustibile usato non fosse perfettamente puro, la reazione si accenderebbe ugualmente?
Comporterebbe dei danni al reattore?
Ciao Ale :)
Cacchio, ho confuso la massa del neutrone con quella dell'elettrone.:cry:
Cacchio, ho confuso la massa del neutrone con quella dell'elettrone.:cry:
Uguali eh :D
Nota:
drakend la prenderò sul ridere, definirmi mentalità "anti-innovatrice", quando praticamente mi danno l'anima per la mentalità ottusa italiana (senza nessun risutalto ...) via meglio che sto zitto che è meglio.
Beh io non posso sapere quello che pensi e fai nella vita in generale, ovviamente.
Io ho visto che ti auguravi che le reazioni di fissione e fusione non si ridurranno nello spazio necessario per paura dei terroristi. Cioè usavi una giustificazione completamente irrazionale per limitare lo sviluppo scientifico: questo per me vuol dire essere contro l'innovazione. Se poi non è vero meglio così.
ChristinaAemiliana
13-08-2007, 13:34
Altre domande, se il combustibile usato non fosse perfettamente puro, la reazione si accenderebbe ugualmente?
Comporterebbe dei danni al reattore?
Ciao Ale :)
Urk, mi ero persa questo post, sorry! :p
Per quanto riguarda la tua domanda, hai centrato un altro aspetto importante della faccenda! ;)
Semplificando come al solito all'estremo il discorso, come si può facilmente immaginare esiste una concentrazione massima di impurezze ammissibile. Le impurezze essenzialmente sono costituite dalle ceneri di elio (le alfa termalizzate) e dagli atomi di materiale che viene immesso nella camera a seguito del fenomeno dello sputtering (l'emissione di atomi da parte di un bersaglio a causa di un bombardamento di particelle) e devono essere pompate via dal plasma.
AleLinuxBSD
13-08-2007, 16:15
Figurati anziché dovrei dire che sei squisita.
Considerando poi che siamo in estate ancora di più. :D
Dato che la camera del reattore diventa radioattiva con l'uso, esistono degli standard per la sua progettazione che non si limitino a specifiche su carta ma pure in verifiche strumentali prima della sua messa in uso?
In caso di problemi è possibile fare manutenzione al reattore?
Ad es. tramite robot? Oppure non è una cosa praticabile?
L'idea consisterebbe nel poterne permettere un'utilizzo prolungato nel tempo in modo da ridurre la necessità di creare nuovi reattori evitando in tal modo, il più al lungo possibile, il problema dello smaltimento del precedente reattore (che appunto risulta radioattivo).
Beh per adesso mi trattengo, dato che sarei una fonte inesauribile di domande, meglio farle un po' per volta. :D
Grazie Ale :)
Nota:
Ok anticipo una curiosità che sicuramente provocherà un'attacco epilettico a certe persone ... :p beh pace io ho avvertito :p :p :p
Esiste un modo per ridurre, artificialmente, la radiazione radioattiva?
Oppure, date le conoscenze attuali, non è pensabile neanche da un punto di vista teorico? :rolleyes:
(Come puoi vedere io non ho timori reverenziali di sorta nel porre le domande - dato che è l'unico modo per imparare - poi non è detto che le conclusioni siano le stesse, dato che ognuno valuta le cose in modo diverso).
In edilizia ad es. ho sentito che è possibile rendere dei materiali pericolosi inerti ... :cool:
Esiste un modo per ridurre, artificialmente, la radiazione radioattiva?
Esistono le radiazioni non radioattive? FIKO :D
AleLinuxBSD
13-08-2007, 19:32
La radiazione solare non mi pare radioattiva, il calore (radiazione termica), la luce (radiazione luminosa), ecc.
Ale
gabi.2437
13-08-2007, 19:50
La radiazione solare non mi pare radioattiva, il calore (radiazione termica), la luce (radiazione luminosa), ecc.
Ale
Ah no?
Bisogna definire 'radioattivo' mi sa
E' 'radioattivo' qualcosa che emette una radiazione.
Calore e luce sono radiazioni pure loro.
Nel caso di roba nucleare, le 'radiazioni' si suddividono in alfa, beta e gamma.
Di queste 3 le prime 2 non sono onde elettromagnetiche ma particelle, nel primo caso nuclei di elio, nel secondo elettroni che vengono emessi dal nucleo che decade. Il terzo tipo invece lo è e riguarda appunto raggi gamma. (ah, il fatto che un nucleo emette una radiazione nn esclude le altre)
Vabbè tornando alla domanda, nello specifico (della domanda) si ha emissione di radiazioni quando decade un nucleo.
Ora, questo è un evento assolutamente casuale e su cui noi non possiamo intervenire...quindi no, l'unica è aspettare.
AleLinuxBSD
13-08-2007, 22:25
Grazie del chiarimento.
Ciao Ale :)
CioKKoBaMBuZzo
14-08-2007, 15:56
anche a me era scappato il 3d :D
una domanda che riguarda la differenza tra fusione e fissione:
dici che un nucleone libero ha massa maggiore di un nucleone confinato nel nucleo per la faccenda dei legami ecc...
la fusione produce energia perchè l'elio ha energia di legame maggiore di D e T, quindi parte della massa dei nucleoni viene espulsa sotto forma di energia cinetica per creare il legame (spero fin qui sia giusto).
se la fissione funziona in maniera contraria, non dovrebbe ciucciare energia al posto di produrla? ho dei nucleoni confinati nel nucleo: gli fornisco l'energia di legame necessaria per separarli e in teoria quell'energia dovrebbe andare ad accrescere la massa del nucleone libero (dato che quando è libero ha massa maggiore)...quindi cosa mi rimane? :confused:
La curva dell'energia di legame ha il massimo valore nella zona del ferro: i nuclei di nichel-62 e dil ferro-56 hanno le più alte energie di legame per nucleone e quindi sono i più stabili. Quindi la fusione di due nuclei più leggeri del ferro o del nichel generalmente libera energia, mentre la fusione di nuclei più pesanti del ferro o del nichel assorbe invece energia; vice-versa per il processo inverso, la fissione nucleare. ;)
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/nucene/imgnuk/bcurv.gif
CioKKoBaMBuZzo
14-08-2007, 16:55
mmmm non ho capito bene...
in questa tabella
http://www.cerm.unifi.it/CHGENIN1/lezione26/lez26_1aa.jpg
la situazione per due elementi che si trovano alla stessa y non è la stessa?
cambia il numero di nucleoni, però l'energtia di legame è sempre quella...
mmmm non ho capito bene...
in questa tabella
la situazione per due elementi che si trovano alla stessa y non è la stessa?
cambia il numero di nucleoni, però l'energtia di legame è sempre quella...
Sì, ma cambia lo stato energetico del nucleo che vai a formare se fissioni o fondi.
I nuclei più leggeri di Fe56 non li puoi fissionare perché otterresti nuclei con energia di legame minore, e questa differenza di energia di legame è negativa, perciò non ricavi alcuna energia.
Allo stesso modo, i nuclei più pesanti di Fe56 non li puoi fondere, perché i "reagenti" sono più legati dei "prodotti", perciò ti serve energia aggiuntiva.
In sostanza, a sinistra di Fe56 fondi, a destra fissioni.(e quindi col Fe56 non ci fai niente...)
Ma ora sorge una domanda(che mi fecero all'esame di fisica nucleare): se i nuclei più pesanti di Fe56 non li puoi ottenere spontaneamente con la fusione, chi gli ha dato l'energia necessaria per crearli?:eek:
Io lo so, pappappero!!!;)
L'esplosione di una supernova :O
L'esplosione di una supernova :O
*
CioKKoBaMBuZzo
15-08-2007, 20:36
invece a me quella domanda l'hanno fatta alla maturità...in forma un pò diversa (mi ha chiesto perchè siamo polvere di stelle)
altra domanda: perchè l'esito della reazione è uno solo? non si possono fondere due atomi di deuterio e uno di trizio formando un isotopo del litio ad esempio?
invece a me quella domanda l'hanno fatta alla maturità...in forma un pò diversa (mi ha chiesto perchè siamo polvere di stelle)
altra domanda: perchè l'esito della reazione è uno solo? non si possono fondere due atomi di deuterio e uno di trizio formando un isotopo del litio ad esempio?
Si, ma l'energia necessaria è maggiore... Per avere in percentuale apprezzabile quelle fusioni, la temperatura del plasma (leggi: energia delle particelle) deve essere maggiore...
CioKKoBaMBuZzo
15-08-2007, 20:57
ah già giusto...ed è escluso che localmente possa essere raggiunta la temperatura necessaria (un atomo che riceve una grossa quantità di energia cinetica a dispetto di quella di altri atomi)?
gabi.2437
15-08-2007, 21:10
ah già giusto...ed è escluso che localmente possa essere raggiunta la temperatura necessaria (un atomo che riceve una grossa quantità di energia cinetica a dispetto di quella di altri atomi)?
Mah, a culo potrebbe anche succedere però è improbabile
Ah
100% made of supernova remnants!!!!!
Qualche nucleo di Litio si formerà di sicuro, Boltzmann docet:read:
CioKKoBaMBuZzo
16-08-2007, 02:09
perchè cosa dice boltz?
ah già giusto...ed è escluso che localmente possa essere raggiunta la temperatura necessaria (un atomo che riceve una grossa quantità di energia cinetica a dispetto di quella di altri atomi)?
Mah, a culo potrebbe anche succedere però è improbabile
Ah
100% made of supernova remnants!!!!!
Qualche nucleo di Litio si formerà di sicuro, Boltzmann docet:read:
perchè cosa dice boltz?
Quando un corpo ha una data temperatura T, è perchè le particelle hanno una energia cinetica MEDIA pari a kT (mi pare), dove k è la costante di Boltzman. Ma la DISTRIBUZIONE delle energie ha una data forma e la probabilità che l'energia sia molto maggiore (o molto minore), della media, diciamo che sia sufficiente a fare una fusione, è molto bassa, ma non nulla. Solo che a quelle temperature devi trovare due particelle che hanno energia molto alta e devi avere la combinazione che si scontrino... Quindi la probabilità che si avveri la fusione, a naso, è inferiore al quadrato della probabilità che una particella abbia energia pari o superiore alla soglia... Capirai che se la temperatura è molto più bassa di quella media necessaria, il numero di fusioni è piuttosto basso (pur essendo gli atomi tantissimi...)
[OT x gabi.2437]
I dati del tuo sistema per il Cinebench 10, mi raccomando :D
[/OT x gabi.2437]
razziadacqua
16-08-2007, 17:04
Ho letto da qualche parte che sulla Luna sono stati trovati ingenti giacimenti di elio-3, utilizzabile come combustibile nucleare (in una quantità tale che le riserve sarebbero sufficienti per molte migliaia di anni :eek: ). Forse per questo gli USA hanno cambiato idea e vorrebbero tornare sulla Luna per costruirvi una base (parola del cespuglio:D ) e la Cina ha intrapreso un impegnativo programma lunare:confused:?
Ecco mi hai tolto le parole di bocca.
Aggiungo inoltre il fatto che il SIg.Bush all incirca 1anno fà ha detto che entro 25anni vuole ridurre del 75% la dipendenza dal petrolio ed entro il 2019(o 2016,non ricordo) vuole riprendere il programma spaziale verso la Luna...
Onestamente quando sentii tutti questi elementi assieme(se non erro,dichiarazione fatta nel periodo in cui fù ufficializzato il progetto ITER e i vari conivolgimenti europei),pensai anche io subito all elio-3 e alle centrali a fusione.
P.S. per me invece i cinesi sono più interessati per una questione di sovraffollamento :°D
il SIg.Bush all incirca 1anno fà ha detto che entro 25anni vuole ridurre del 75% la dipendenza dal petrolio
Ah, ah, ah!
ed entro il 2019(o 2016,non ricordo) vuole riprendere il programma spaziale verso la Luna...
AAAHHHH, AAAHHHH, AAAHHH!!!
ChristinaAemiliana
16-08-2007, 23:01
Faccio un'improvvisata giusto per segnalare un'intervista recente, breve e molto divulgativa, in cui il mio maestro di ingegneria della fusione accenna senza la minima reticenza ai problemi dei materiali attivati e del trizio e dà un'opinione sulla tempistica in gioco per la costruzione di ITER. :D
http://www.ilnostrotempo.it/drupal/?q=node/226
Qualcosina, sempre a livello molto semplice, la trovate anche qui:
http://www.torinoscienza.it/dossier/apri?obj_id=10465
:)
razziadacqua
18-08-2007, 15:49
''Entro il 2015 - ha annunciato un ottimista Nikolai Sebastianov, capo dell'ente Energhia che produce le navicelle spaziali russe - vogliamo costruire una stazione lunare permanente, ed entro il 2020 cominciare ad estrarre l'elio 3''.
Mh,sull ottimo stato di salute della flotta spaziale russa ho i miei seri dubbi,visto che a fatica riescono a mantenere l'Armata Rossa ormai ribattezzata l'Armata Rotta.
Giusto oggi al TG vedevo che solo ora sono riusciti a rimettere in volo il loro SPLENDIDO,bellissimo,fighissimo,bombardiere tattico Tupolev
http://cache.eb.com/eb/image?id=27075&rendTypeId=4
Ed è meglio che non penso alla fine che ha fatto la flotta spaziale,in particolare lo spettacolare Buran (http://it.wikipedia.org/wiki/Buran) e il vettore Energia
(http://it.wikipedia.org/wiki/Energia_%28razzo%29).
Penso che dovranno guadagnare ancora qualche decine di Miliardi di petroldollari prima di avere una flotta Spaziale degna di esser chiamata tale.
E i Cinesi(ci metto le ***** che saranno collaboratori) contraffare ancora qualche Miliardo di prodotti :D
razziadacqua
18-08-2007, 15:56
i costi per impostare una base di estrazione sulla luna IMHO sono molto più elevati.. roba che nessuna nazione allo stato attuale delle cose può permettersi
Ricordo ai presenti che ultimamente Russia e Cina stiano andando molto d'accordo.(sia economicamente che militarmente)
Dove parliamo di una Russia che ha indiscusse e grosse smania di conquista(che dire della bandiera messa sotto il circolo polare artico sul fondo marino?:eek: ...per accaparrarsi i presunti 1,5mlrd barili di petrolio) e di una Cina che,oltre ad avere annunciato un interessante programma spaziale,ha anche un "piccolo" problemino energetico,descrivibile in più di 10centrali elettriche a carbone costruite ogni anno e in un consumo di 2718mln di barili di petrolio all anno(9%globale),al 2°posto indovinate dopo chi?
Contro quelli che pure loro hanno annunciato una ripresa del programma spaziale lunare entro il 2019 e una diminuizione dal petrolio del 75% entro 25anni...e scopro ora,fanno pure un interessante andirivieni nel progetto ITER...ma che fighi gli Americani :D
razziadacqua
18-08-2007, 16:10
Ma ora sorge una domanda(che mi fecero all'esame di fisica nucleare): se i nuclei più pesanti di Fe56 non li puoi ottenere spontaneamente con la fusione, chi gli ha dato l'energia necessaria per crearli?:eek:
Io lo so, pappappero!!!;)
I vari cicli solari:
ogni stella quando diventa supernova ed esplode "genera" nuovi elementi,tra cui il ferro.
Infatti se non erro si pensa che il nostro sistema solare sia originato dall esplosione di una supernova visto l'alta percentuale di Ferro presente nel nostre Sole(o nel nostro sistema solare?...).
Se ho detto una fregnaccia intervenite grazie ;)
gabi.2437
18-08-2007, 17:10
I vari cicli solari:
ogni stella quando diventa supernova ed esplode "genera" nuovi elementi,tra cui il ferro.
Infatti se non erro si pensa che la nostra galassia sia generata dall esplosione di una supernova visto l'alta percentuale di Ferro presente nel nostre Sole(o nel nostro sistema solare?...).
Se ho detto una fregnaccia intervenite grazie ;)
Interveniamo:D
"Nostra galassia"? :confused: Forse intendi il sistema solare...e la percentuale di ferro anche...
razziadacqua
18-08-2007, 18:16
Interveniamo:D
"Nostra galassia"? :confused: Forse intendi il sistema solare...e la percentuale di ferro anche...
mi pare evidente che il mio fosse un lapsus,visto che 20caratteri dopo parlo chiaramente di Sistema Solare,Sole e Ferro :D
Spiacente, ma il primo a rispondere è stato bjt2, che ha vinto così un carro armato. Vero.
Spiacente, ma il primo a rispondere è stato bjt2, che ha vinto così un carro armato. Vero.
:yeah: :yeah: :yeah:
Quando potrò ritirarlo?
Quanto fa al litro?
:D
Spiacente, ma il primo a rispondere è stato bjt2, che ha vinto così un carro armato. Vero.
Basta non dargli le chiavi :O :D
razziadacqua
19-08-2007, 12:07
Basta non dargli le chiavi :O :D
O anche la benzina!Visto che l Abram fà 500m con 1Litro :D
:sofico: :sofico: :sofico:
Basta non dargli le chiavi :O :D
O anche la benzina!Visto che l Abram fà 500m con 1Litro :D
:sofico: :sofico: :sofico:
'stardi... :D :asd:
Si, ma l'energia necessaria è maggiore... Per avere in percentuale apprezzabile quelle fusioni, la temperatura del plasma (leggi: energia delle particelle) deve essere maggiore...
La temperatura del plasma è importante, ma a occhio direi che è importante anche la sezione d'urto della reazione, cioè la probabilità che due o più particelle o nuclei interagiscano. Vale a dire, anche se la temperatura è abbastanza alta (= molte particelle con energia sufficiente) la reazione può procedere molto lentamente perchè la probabilità che i reagenti vengano in contatto è molto bassa.
Nel caso della reazione:
D + D + T -> Li-7
tre nuclei devono interagire nello stesso momento, e la sezione d'urto dovrebbe essere molto bassa. Ma la reazione potrebbe procedere in due passi, che so:
D + T -> He-4 + n
He-4 + T -> Li-7
con maggiore probabilità.
D + D + T -> Li-7
tre nuclei devono interagire nello stesso momento
A naso mi pare impossibile...
Ma la reazione potrebbe procedere in due passi
Così ci credo di più.
La temperatura del plasma è importante, ma a occhio direi che è importante anche la sezione d'urto della reazione, cioè la probabilità che due o più particelle o nuclei interagiscano. Vale a dire, anche se la temperatura è abbastanza alta (= molte particelle con energia sufficiente) la reazione può procedere molto lentamente perchè la probabilità che i reagenti vengano in contatto è molto bassa.
Nel caso della reazione:
D + D + T -> Li-7
tre nuclei devono interagire nello stesso momento, e la sezione d'urto dovrebbe essere molto bassa. Ma la reazione potrebbe procedere in due passi, che so:
D + T -> He-4 + n
He-4 + T -> Li-7
con maggiore probabilità.
Si, si... E' chiaro che è tutto proporzionale alla sezione d'urto... :D Ovviamente ci sono reazioni con una sezione d'urto più bassa (mi pare la D-T, rispetto alla D-D) che diverranno apprezzabili a temperature più "basse", ed altre che diverranno apprezzabili a temperature più elevate... :;
Si, si... E' chiaro che è tutto proporzionale alla sezione d'urto... :D
Sì, a me interessava porre l'accento sul fatto che possono esistere interazioni improbabili, e quindi reazioni lente a qualsiasi temperatura, a causa di una scarsa sezione d'urto ;)
Infatti la reazione di fusione dell'idrogeno direttamente in litio proposta da CioKKoBaMBuZzo, per quanto sia possibile energeticamente, è troppo improbabile per avvenire a un tasso significativo. Già è difficile avere due nuclei che interagiscono, tre è chiedere troppo :D
Ripeto, a naso TRE nuclei che reagiscono contemporaneamente mi pare impossibile.
Ripeto, a naso TRE nuclei che reagiscono contemporaneamente mi pare impossibile.
Esempio:
http://prola.aps.org/abstract/PRA/v58/i4/p2760_1
In questo caso la reazione è favorita dalla vicinanza dei nuclei dovuta al muone.
Ho trovato anche questo (http://www.ans.org/pubs/journals/fst/va-34-3-256-272), che riguarda però la fusione fredda. A prescindere dalla correttezza dell'esperimento, se i calcoli teorici sono corretti la velocità della reazione senza catalisi è di 10^-24 fusioni/s... un valore così basso da essere completamente trascurabile nella pratica.
Non mi sono spiegato. Non credo che tre nuclei di deuterio si incontrano contemporaneamente nello stesso punto per fare un nucleo di litio.
Secondo me procedono in due passi:
1)D+D=DD
2)DD+D=DDD
CioKKoBaMBuZzo
22-08-2007, 14:43
ah si ma io non avevo pensato ad una sequenza precisa...mi chiedevo solo se ci potessero essre altri prodotti della fusione a prescindere dalle modalità :D
Basta che non vengano violate le varie leggi di conservazione e hai un bel po' di roba, la probabilità poi dipende dalle diverse sezioni d'urto.
razziadacqua
23-08-2007, 01:28
Oh ma quand'è che riprende il via il fantastico compendio sulla fisica nucleare qui eh?
CRISTIIIIINAAAAA,su forza,basta poltrire (:banned: ) e ora di rimettersi al lavoro forza!Ci sono menti che bramano conoscenza qui!:cry:
Basta,ci abbandoni?Perfetto vorrà dire che andrò a cercare la conoscenza in star trek deep space nine,che comincia ora e chiederò all'ingegnere Miles O'Brien come funziona il motore a curvatura e reattore ai cristalli di dilitio,quella si che è scienza
:sofico: :Prrr: :ciapet:
Intanto a proposito di reazioni nucleari solari guardate qui :D
http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2007/822/6?rss=1
Ogni tanto si fa qualcosa di bello anche da noi :p
Certo che, proprio "BORExino" dovevano chiamarlo l'esperimento... non attirerà nessuno... :asd:
Scherzo, invece è proprio un esperimento intertessante! :D
FlatEric
24-08-2007, 17:15
Intanto a proposito di reazioni nucleari solari guardate qui :D
http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2007/822/6?rss=1
Ogni tanto si fa qualcosa di bello anche da noi :p
Buongiorno a tutti....beh, dei rilevatori di neutrini nel gran sasso si sapeva da molto tempo :) a quanto pare però fan sempre più progressi ;) grazie al cielo qualcosa facciamo anche noi in casa, e non italiani che fan qualcosa all'estero... ;)
L'energia si distribuisce in maniera inversamente proporzionale alla massa, quindi dell'energia prodotta 1/4 andrà alla particella alfa (l'elio, in realtà è solo un nucleo di He-4) e 4/5 al neutrone. La particella alfa avrà quindi 1/4 dell'energia del neutrone.
Io non sono certo uno scienziato ma ero rimasto che 1/4 + 4/5 > 1
ChristinaAemiliana
16-05-2008, 12:43
Io non sono certo uno scienziato ma ero rimasto che 1/4 + 4/5 > 1
Hai ragione, ovviamente volevo dire 1/5 al posto del primo 1/4! :D
Dalla reazione di fusione D-T si ottengono circa 17.5 MeV che si ripartiscono così:
- circa 14 MeV al neutrone;
- circa 3.5 MeV alla particella alfa.
A questo punto è facile constatare che 14 MeV sono i 4/5 dei 17.5 MeV ricavati dalla fusione e che 3.5 MeV corrispondono a 1/5 dei medesimi 17.5 MeV, mentre ovviamente 1/5 + 4/5 = 1, perciò i conti riguardanti la ripartizione delle energie tornano; inoltre, 3.5 MeV sono appunto 1/4 di 14 MeV, quindi le energie ricevute dalla particella alfa e dal neutrone stanno proprio nel rapporto 1/4.
Non dovrei aver sbagliato a scrivere nulla stavolta...:stordita:
CONFITEOR
22-05-2008, 19:10
Bè kari ragazzuoli(ciao Christy) alla fine pare che il leggero supererà il 'pesante'
la temperatura ambiente il caldissimo
l'inventiva la supertecnologia...
quindi fattivamente è possibile impiegare il tempo e i soldi che impiegherebbero per costruire le centrali nucleari, per investirli in energie pulite, durature, a basso rischio e impatto ambientale?
CONFITEOR
23-05-2008, 19:33
quindi fattivamente è possibile impiegare il tempo e i soldi che impiegherebbero per costruire le centrali nucleari, per investirli in energie pulite, durature, a basso rischio e impatto ambientale?
E' sempre un'articolo appartenete alla prima serie di commenti,
l'unico nuovo su googlenews da ieri è http://www.ilcapoluogo.it/news.php?extend.15492
demonbl@ck
26-05-2008, 16:21
Basta,ci abbandoni?Perfetto vorrà dire che andrò a cercare la conoscenza in star trek deep space nine,che comincia ora e chiederò all'ingegnere Miles O'Brien come funziona il motore a curvatura e reattore ai cristalli di dilitio,quella si che è scienza
Però in Star Trek non è mai stato precisato se il Dilitio serve solo a contenere la reazione M/AM oppure anche come fonte di energia indipendente. (Credo tutti e due.):stordita:
Comunque occhio a non scenzare troppo che poi rischi una frattura del nucleo :asd:
Riesumo il thread per riportare questa notizia:
Prototype Superconductor For Tokamak Fusion Reactor Proves Successful
ScienceDaily (Sep. 14, 2008) — Fusion for Energy (F4E) with the support of the European Commission, Japan Atomic Energy Agency (JAEA) and ITER Organisation have successfully tested a prototype superconductor for the ITER Poloidal Field coils made of Niobium(Nb)-Titanium(Ti) reaching a stable operation at 52 kA in a magnetic field of 6.4 Tesla. Poloidal Field coils will be used to maintain the plasma equilibrium and shape inside the ITER Tokamak reactor.
“This is a breakthrough for the fusion community. We have successfully tested and demonstrated a key technology milestone which is integral to the success of ITER. Based on these achievements, Europe, Russia and China will proceed with the procurement of the ITER Poloidal Field conductor” said Fusion for Energy Director, Didier Gambier.
The test coil with an outer diameter of 1.5 m and weighing 6 tons was the product of an international collaboration between Russia, Europe and Japan.
Russia produced the 0.73-mm diameter Nb-Ti superconducting strands and bundled them into a cable consisting of 1,440 strands. Europe assembled the cable into a steel jacket to make the final conductor and was also responsible for winding the conductor, insulating the turns and bonding them together to form a coil.
Japan was in charge of testing the coil at the JAEA site in Naka because of its world class expertise with a team of experts from the ITER Organisation, Europe, Japan, Russia and the United States. The results gave scientists complete confidence that this conductor would fulfill the extremely demanding performance required for ITER.
ITER will be the world's largest experimental fusion facility to demonstrate the scientific and technological feasibility of fusion power. Fusion is the process which powers the sun and the stars. When light atomic nuclei fuse together to form heavier ones, a large amount of energy is released. Fusion research is aimed at developing a prototype fusion power plant that is safe, environmentally responsible and economically viable with abundant fuel resources.
Europe will contribute almost half of the costs of its construction, while the other six Members to this joint international venture (China, India, Japan, the Republic of Korea, Russia and the United States), will contribute equally to the rest. The site of the ITER project is at Cadarache, France.
Credo sia il thread adatto, non ho trovato thread specifici su ITER :confused:
ChristinaAemiliana
15-09-2008, 23:26
Sì, i PF Coils sono i magneti meno "famosi" di ITER...in effetti di loro non si parla praticamente mai. :D
Come dice l'articolo, il campo creato dai PFC serve principalmente a mantenere l'equilibrio della colonna di plasma: senza entrare nel dettaglio, se non ci fossero i PFC il plasma tenderebbe a spostarsi verso la parete lato outboard (chiamiamo lato inboard la parte della "ciambella" rivolta verso il "buco" e lato outboard quella che dà verso l'esterno), cosa che naturalmente non deve accadere. Così, i PFC forniscono un campo aggiuntivo che rafforza quello poloidale. Il campo poloidale, è bene ricordarlo, è quello che concatena la ciambella e che è responsabile del confinamento del plasma; il campo toroidale invece, quello più intenso, serve a rendere stabile l'equilibrio, ma da solo non potrebbe mai confinare il plasma.
Una cosa interessante da notare è l'uso del Niobio-Titanio per i PFC: si tratta ovviamente sempre di un materiale superconduttore a bassa temperatura critica, ma non è lo stesso materiale - il Niobio-Stagno - che si usa per la realizzazione degli altri magneti di ITER. La differenza sta nel fatto che i PFC sono sottoposti a campi magnetici relativamente poco elevati e quindi è sufficiente farli di un materiale meno "pregiato" e dotato di un campo operativo più ristretto, mentre gli altri magneti, trovandosi in zone a campo molto maggiore, vanno costruiti in un materiale che "sopporti" le condizioni operative a cui devono sottostare. Si ricorda a questo proposito che, detta R la distanza dall'asse del toro - la retta che passa perpendicolare per il centro del "buco" della ciambella - il campo va circa come 1/R, quindi è palese che i componenti (e di conseguenza, i materiali) più sollecitati siano quelli che si trovano più vicini al "buco" e non quelli che sono posizionati all'esterno della ciambella. ;)
Sì, i PF Coils sono i magneti meno "famosi" di ITER...in effetti di loro non si parla praticamente mai. :D
Come dice l'articolo, il campo creato dai PFC serve principalmente a mantenere l'equilibrio della colonna di plasma: senza entrare nel dettaglio, se non ci fossero i PFC il plasma tenderebbe a spostarsi verso la parete lato outboard (chiamiamo lato inboard la parte della "ciambella" rivolta verso il "buco" e lato outboard quella che dà verso l'esterno), cosa che naturalmente non deve accadere. Così, i PFC forniscono un campo aggiuntivo che rafforza quello poloidale. Il campo poloidale, è bene ricordarlo, è quello che concatena la ciambella e che è responsabile del confinamento del plasma; il campo toroidale invece, quello più intenso, serve a rendere stabile l'equilibrio, ma da solo non potrebbe mai confinare il plasma.
Una cosa interessante da notare è l'uso del Niobio-Titanio per i PFC: si tratta ovviamente sempre di un materiale superconduttore a bassa temperatura critica, ma non è lo stesso materiale - il Niobio-Stagno - che si usa per la realizzazione degli altri magneti di ITER. La differenza sta nel fatto che i PFC sono sottoposti a campi magnetici relativamente poco elevati e quindi è sufficiente farli di un materiale meno "pregiato" e dotato di un campo operativo più ristretto, mentre gli altri magneti, trovandosi in zone a campo molto maggiore. Si ricorda a questo proposito che, detta R la distanza dall'asse del toro - la retta che passa perpendicolare per il centro del "buco" della ciambella - il campo va circa come 1/R, quindi è palese che i componenti (e di conseguenza, i materiali) più sollecitati siano quelli che si trovano più vicini al "buco" e non quelli che sono posizionati all'esterno della ciambella. ;)
Chiarissima! :ave: :ave:
Avrei anche una domanda: leggo da wiki che
Construction of the ITER complex is planned to begin in 2008, while assembly of the tokamak itself is scheduled to begin in the year 2011.
Quindi dev'essere ancora costruito ITER... Quando riusciremo a costruire delle centrali nucleari a fusione che producano energia in quantità abbastanza grande? Nel senso, fra quanti anni si costruiranno centrali a fusione per soppiantare altri tipi di centrali non più convenienti dal punto di vista delle materie prime?
Chiarissima! :ave: :ave:
Avrei anche una domanda: leggo da wiki che
Quindi dev'essere ancora costruito ITER... Quando riusciremo a costruire delle centrali nucleari a fusione che producano energia in quantità abbastanza grande? Nel senso, fra quanti anni si costruiranno centrali a fusione per soppiantare altri tipi di centrali non più convenienti dal punto di vista delle materie prime?
In pratica chiedi quando verrà sfruttata in modo massiccio la fusione nucleare per la produzione di energia elettrica... Se tutto va bene dopo ITER c'è DEMO, e dopo DEMO i reattori "commerciali". Non prima del 2060, probabilmente entro il 2080, se ci sono complicazioni anche 2100... Nella tua (nostra) vita dovresti riuscire a vederla la fusione :D speriamo... Saremo molto vecchi però :(
In pratica chiedi quando verrà sfruttata in modo massiccio la fusione nucleare per la produzione di energia elettrica... Se tutto va bene dopo ITER c'è DEMO, e dopo DEMO i reattori "commerciali". Non prima del 2060, probabilmente entro il 2080, se ci sono complicazioni anche 2100... Nella tua (nostra) vita dovresti riuscire a vederla la fusione :D speriamo... Saremo molto vecchi però :(
Caspita, molti anni allora! :eek: Pensavo meno sinceramente... :(
Quindi l'energia da fusione non è l'energia del futuro immediato... Semmai di un futuro relativamente lontano se dobbiamo aspettare ancora 50-60 anni...
Prima della diffusione degli impianti a fusione quindi dovremo cercare nuove vie per sopperire alla crisi energetica, giusto? :confused:
Prima della diffusione degli impianti a fusione quindi dovremo cercare nuove vie per sopperire alla crisi energetica, giusto? :confused:Giusto. L'obiettivo non è cercare ora fonti di energia per l'eternità, ma farlo finché la fusione nucleare civile non sarà una realtà affermata.
Solo allora potremo rinunciare ad impianti a petrolio, carbone, gas e pure solare ed eolico (quando giungeranno a fine ciclo), e cominciare seriamente a pensare di usare solo auto elettriche.
aceto876
28-01-2009, 20:36
Oggi leggiucchiando ho trovato questa interessante idea: usare i neutroni generati da un reattore a fusione tipo Tokamak per riprocessare le scorie della fissione.
Si vuol fare una sorta di ciclo combinato (ossia il reatore a fusione oltre che produrre energia da una mano a ripulire quelli a fissione) oppure il reattore a fusione sarebbe solo un generatore di neutroni per lo scopo?
Mi pongo la domanda perchè so che il pareggio con la fusione è stato raggiunto ma una macchina industriale di potenza ancora no. Ne deduco che il ciclo combinato sia un lontano futuro, mentre il reattore di purificazione potrebbe essere più vicino, ammesso che rubare i neutroni al reattore non ne ostacoli troppo il funzionamento...
Il costo dell'operazione sarebbe grande sicuramente. E' questo il modo più economico di riprocessare? E siamo veramente convinti che ci sia l'interesse effettivo a purificare i rifiuti invece che "nasconderli sotto il tappeto"?
Link con fonti citate (http://www.dailytech.com/article.aspx?newsid=14081)
A voi esperti la parola
- Si vuol fare una sorta di ciclo combinato (ossia il reatore a fusione oltre che produrre energia da una mano a ripulire quelli a fissione) oppure il reattore a fusione sarebbe solo un generatore di neutroni per lo scopo?
- Mi pongo la domanda perchè so che il pareggio con la fusione è stato raggiunto ma una macchina industriale di potenza ancora no.
- a me pare che sia la 2°. avere fusioni e fissioni nello stesso reattore mi pare un tantino problematico. Esistono altre proposte più "facili" cioè usare un "normale" acceleratore di particelle x sparare neutorni sulle scorie: mi pare più (velocemente e tecnicamente) attuabile che non usare un reattore a fusione che manco ancora esiste di suo, figurati se "accoppiato".
- pareggio? inteso come ignizione cioè reazione che si autosostiene? non mi pare.
ChristinaAemiliana
29-01-2009, 15:23
Premesso che non ho avuto il tempo di leggere l'articolo, il fatto di usare un reattore a fusione come sorgente di neutroni mi sembra un po' problematico, a meno che non parlassimo di un eventuale futuro in cui esisterebbe abbondanza di reattori a fusione commerciali ma ancora scorie da trasmutare in giro...:what:
Oltretutto, se serve una sorgente di neutroni, significa che si trasmutano le scorie in un reattore sottocritico, ma per fare questo abbiamo progetti già praticamente fattibili di reattori accoppiati a un acceleratore di particelle e a un bersaglio di spallazione (addirittura qui in Italia abbiamo il progetto EFIT di Ansaldo Nucleare, sul quale ho lavorato fino a dicembre). :boh:
Inoltre, ho qualche perplessità anche sul fatto di poter effettivamente usare i neutroni da fusione a tale scopo...i neutroni prodotti servono infatti per produrre il Trizio e l'energia stessa (sono i neutroni che, rallentando nel mantello esterno del reattore, generano la potenza termica). Oltretutto la ricerca tende ad arrivare all'utilizzo di reazioni di fusione senza la produzione di neutroni...
Ah, il breakeven (pareggio) e l'ignizione sono due cose diverse, il pareggio è quando il rapporto tra l'energia prodotta da fusione e l'energia con cui si alimenta il reattore è dell'ordine dell'unità, l'ignizione invece si ha quando tale rapporto tende a infinito. Le condizioni di ignizione comunque non sono necessarie per un reattore a fusione (l'ignizione è una condizione limite, in realtà basta che il rapporto in questione sia di 20-30). Il breakeven è stato ottenuto, l'ignizione ovviamente no...;)
Ah, il breakeven (pareggio) e l'ignizione sono due cose diverse, il pareggio è quando il rapporto tra l'energia prodotta da fusione e l'energia con cui si alimenta il reattore è dell'ordine dell'unità, l'ignizione invece si ha quando tale rapporto tende a infinito. Le condizioni di ignizione comunque non sono necessarie per un reattore a fusione (l'ignizione è una condizione limite, in realtà basta che il rapporto in questione sia di 20-30). Il breakeven è stato ottenuto, l'ignizione ovviamente no...;)
In giro l'avevo letta diversa. Ma non ricordo la fonte e probabilmente sarà stata giornalistica (anche se mi pare fosse un articolo di Bruno Coppi... boh :confused:)
Grazie del chiarimento. :)
ps: Sul bruciamento ho trovato queste http://lxmi.mi.infn.it/~alimonti/press/docs/Pres_Pierini.pdf slide divulgative. Però non mi è chiaro se questi bruciatori hanno l'unico scopo di smaltire o anche produrre elettricità. (si parla solo di MWth...).
robertogl
21-06-2010, 20:47
Ci sono novità? :)
Piccola curiosità: mi sto rileggendo tutti i thread riguardanti la fisica ( :asd: ), quindi non ricordo se era in questo, ma in uno ho trovato che i pioni sarebbero i mediatori dell'interazione forte fra protoni e neutroni(che diventerebbero di volta in volta l'uno protone e l'altro neutrone e viceversa). Io ero convinto che fossero sempre i gluoni :stordita:
Ci sono novità? :)
Piccola curiosità: mi sto rileggendo tutti i thread riguardanti la fisica ( :asd: ), quindi non ricordo se era in questo, ma in uno ho trovato che i pioni sarebbero i mediatori dell'interazione forte fra protoni e neutroni(che diventerebbero di volta in volta l'uno protone e l'altro neutrone e viceversa). Io ero convinto che fossero sempre i gluoni :stordita:
http://www.hwupgrade.it/forum/showpost.php?p=6140080&postcount=8
http://www.hwupgrade.it/forum/showpost.php?p=6144186&postcount=11
... ho trovato che i pioni sarebbero i mediatori dell'interazione forte fra protoni e neutroni(che diventerebbero di volta in volta l'uno protone e l'altro neutrone e viceversa). Io ero convinto che fossero sempre i gluoni :stordita:
Tecnicamente hai ragione tu , ma se vuoi vedere come si comportano i nucleoni senza andare a far conti con 6 quark alla volta è più comodo usare l' altro sistema .
Puoi vederla come sei quark colorati che si scambiano gluoni colorati o come due nucleoni non colorati che si scambiano pioni non colorati , il secondo caso nasconde la vera essenza della forza forte ma è più facile da trattare .
robertogl
22-06-2010, 00:13
http://www.hwupgrade.it/forum/showpost.php?p=6140080&postcount=8
http://www.hwupgrade.it/forum/showpost.php?p=6144186&postcount=11
Tecnicamente hai ragione tu , ma se vuoi vedere come si comportano i nucleoni senza andare a far conti con 6 quark alla volta è più comodo usare l' altro sistema .
Puoi vederla come sei quark colorati che si scambiano gluoni colorati o come due nucleoni non colorati che si scambiano pioni non colorati , il secondo caso nasconde la vera essenza della forza forte ma è più facile da trattare .
grazie :)
ciao! c'è ancora qualcuno che segue questo topic??
Volevo sapere se ci sono novità, visto che siamo nel 2011. Wikipedia è aggiornata al 2007 :D
Come sta proseguendo il progetto ITER? Sono state fatte altre scoperte importanti in questo campo?
dark.halo
13-07-2011, 13:20
ciao! c'è ancora qualcuno che segue questo topic??
Volevo sapere se ci sono novità, visto che siamo nel 2011. Wikipedia è aggiornata al 2007 :D
Come sta proseguendo il progetto ITER? Sono state fatte altre scoperte importanti in questo campo?
Sul sito del progetto c'è pure la webcam che inquadra i lavori in corso...
http://www.iter.org/
Sul sito del progetto c'è pure la webcam che inquadra i lavori in corso...
http://www.iter.org/
Ti ringrazio ma google lo so usare anche io :). Per sfortuna non conosco benissimo l'inglese e il sito ufficiale è interamente in inglese.
dark.halo
13-07-2011, 18:55
Ti ringrazio ma google lo so usare anche io :). Per sfortuna non conosco benissimo l'inglese e il sito ufficiale è interamente in inglese.
Il problema è che a parte seguire la costruzione, novità non c'è ne sono per quanto riguarda I.T.E.R. e i Tokamak in generale, anzi la percezione che ho io e che almeno qua in Italia,la gente per strada non abbia ancora afferrato le potenzialità dell'esperimento, ma tende a giudicarlo con pregiudizio e ignoranza lamentandosi dei costi sostenuti dal progetto anche a livello Italiano, che però in cambio riceve occupazione e ricadute tecnologiche in molti ambiti (ricordo che la camera a vuoto e parti del divertore verranno costruite dalla ansaldo in Liguria).
Qua l'ENEA parla della presenza italiana nei reattori a fusione...
http://old.enea.it/attivita_ricerca/energia/FusioneNucleare.html
volevo fare una considerazione:
gli esperimenti e le applicazioni sulla fisica comprese quelle del cern , riguardano gli elettroni , i protoni i neutroni , cioè le particelle atomiche base scoperte anni addietro. Dopodichè tramite questi esperimenti si cerca di capire se esistono o di studiare particelle piu' piccole ,cioè i quark , i bosoni(?) , l'antiprotone (?). Ma di queste particelle subatomiche , si ha la possibilità di utilizzarle ? o sono solo residui di scontri tra particelle...
cioè alla fine la domanda è , il modello atomico è comunque sempre quello del nucleo con protone e neutrone, e l'elettrone che gira, mentre le altre particelle dai quark in poi sono ancora delle teorie no ?
berserkdan78
19-08-2011, 16:30
volevo fare una considerazione:
gli esperimenti e le applicazioni sulla fisica comprese quelle del cern , riguardano gli elettroni , i protoni i neutroni , cioè le particelle atomiche base scoperte anni addietro. Dopodichè tramite questi esperimenti si cerca di capire se esistono o di studiare particelle piu' piccole ,cioè i quark , i bosoni(?) , l'antiprotone (?). Ma di queste particelle subatomiche , si ha la possibilità di utilizzarle ? o sono solo residui di scontri tra particelle...
cioè alla fine la domanda è , il modello atomico è comunque sempre quello del nucleo con protone e neutrone, e l'elettrone che gira, mentre le altre particelle dai quark in poi sono ancora delle teorie no ?
i quark esistono eccome, ma appartengono ad una realtà ancora piu' piccola dell'atomo, il mondo subatomico, in cui esistono regole diverse da quello atomico.
Ciao a tutti! Vorrei porvi alcune domande che mi tormentano :)
1) Sappiamo che durante la fusione l'idrogeno si trasforma in elio ma come nascono altri elementi? Soprattutto quelli pesanti(uranio per esempio)?
2) In un futuro mooolto lontano potremmo essere noi a creare gli elementi partendo dall'idrogeno?
3) Lo zero assoluto è la temperatura minima, esiste la temperatura massima, teorica ovviamente? E c'è qualche teoria su qual era la temperatura miliardesimi del secondo dopo il big bang?
robertogl
12-09-2011, 14:47
Ciao a tutti! Vorrei porvi alcune domande che mi tormentano :)
1) Sappiamo che durante la fusione l'idrogeno si trasforma in elio ma come nascono altri elementi? Soprattutto quelli pesanti(uranio per esempio)?
2) In un futuro mooolto lontano potremmo essere noi a creare gli elementi partendo dall'idrogeno?
3) Lo zero assoluto è la temperatura minima, esiste la temperatura massima, teorica ovviamente? E c'è qualche teoria su qual era la temperatura miliardesimi del secondo dopo il big bang?
1)Fusione di elio e poi fusione dei risultati della fusione dell'elio ecc..fino al ferro. Quando esplode una supernova si creano elementi più pesanti.
2) In linea teorica non è impossibile, ma bisognerà vedere se servirà e se quindi qualcuno ci penserà (non bastano 10euro)
3) Che mi risulti non esiste una temperatura massima, perché dipende dall'energia cinetica delle particelle, che se non sbaglio tende all'infinito verso la velocità della luce.
:)
1)Fusione di elio e poi fusione dei risultati della fusione dell'elio ecc..fino al ferro. Quando esplode una supernova si creano elementi più pesanti.
2) In linea teorica non è impossibile, ma bisognerà vedere se servirà e se quindi qualcuno ci penserà (non bastano 10euro)
3) Che mi risulti non esiste una temperatura massima, perché dipende dall'energia cinetica delle particelle, che se non sbaglio tende all'infinito verso la velocità della luce.
:)
Ho capito, grazie :)
Si sa qualcosa sulle temperature attimi dopo il big bang?
robertogl
12-09-2011, 15:00
Ho capito, grazie :)
Si sa qualcosa sulle temperature attimi dopo il big bang?
alte :O
alte :O
-.- hahahahaha :D
robertogl
12-09-2011, 15:05
-.- hahahahaha :D
insomma, sempre più basse dopo il big bang :Prrr:
http://it.wikipedia.org/wiki/Cronologia_del_Big_Bang#Le_ere_dell.27Universo
3) Che mi risulti non esiste una temperatura massimaCome no? Prendi l'energia di tutto l'Universo, la metti in un accendino e ora sai come accendere il barbecue :O
robertogl
13-09-2011, 11:00
Come no? Prendi l'energia di tutto l'Universo, la metti in un accendino e ora sai come accendere il barbecue :O
magari viviamo in un multiverso, ci serve un accendino più grande :O
+Benito+
14-09-2011, 17:46
Ho capito, grazie :)
Si sa qualcosa sulle temperature attimi dopo il big bang?
"Temperatura" credo che non sia il concetto più idoneo a descrivere le caratteristiche di quelle fasi dell'universo, in termini comprensibili intendo. Non c'era nemmeno la materia così come la conosciamo.
Ciao a tutti!
Questo topic sarà nei miei segnalibri fino a quando le centrali a fusione non conquisteranno il mondo! :D
Intanto le domande:
Durante la fusione dell'idrogeno si producono il deuterio, il trizio e l'elio. Il deuterio col trizio servono per le altre centrali, servono a qualcos'altro? La quantità di elio sarà significativa? Se sì, come potrebbe tornare utile(a parte gonfiare i palloncini :D)? :confused:
Ciao a tutti!
Questo topic sarà nei miei segnalibri fino a quando le centrali a fusione non conquisteranno il mondo! :D
Intanto le domande:
Durante la fusione dell'idrogeno si producono il deuterio, il trizio e l'elio. Il deuterio col trizio servono per le altre centrali, servono a qualcos'altro? La quantità di elio sarà significativa? Se sì, come potrebbe tornare utile(a parte gonfiare i palloncini :D)? :confused:
La reazione di fusione più promettente, che io sappia, è D + T --> 4He + n
Il trizio viene formato durante la reazione mediante una sotto reazione: 6Li + n --> T + 4He.
L'elio è il criogeno maggiormanete usato per applicazioni "estreme", perché è l'unico che si avvicina allo 0 assoluto. Potrebbe dare un bel boost quindi ai superconduttori e diminuirne parecchio il costo
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