Fusione nucleare: in Cina il reattore EAST è rimasto stabile per 101 secondi

[zappy]

Originariamente inviato da cronos1990

...D'altronde la stessa reazione di fissione del nocciolo delle centrali nucleari è autoalimentata. Non puoi mai realmente spegnerla, tutto quello che puoi fare è regolarla.

non proprio. se assorbi più neutroni di quelli che produce, la reazione a catena si ferma. Non è nemmeno fisica, è matematica
che poi ci sia ancora radioattività, è un altro discorso.

[cronos1990]

Originariamente inviato da zappy

non proprio. se assorbi più neutroni di quelli che produce, la reazione a catena si ferma. Non è nemmeno fisica, è matematica
che poi ci sia ancora radioattività, è un altro discorso.

Se prendi uranio così com'è in natura certo.

Ma escludendo i reattori... quelli canadesi, come cavolo si chiamano non ricordo tutti gli altri fanno uso di un nocciolo con una massa critica di uranio, e in quel caso la reazione si auto-sostiene da sola.

[zappy]

Originariamente inviato da cronos1990

Se prendi uranio così com'è in natura certo.

Ma escludendo i reattori... quelli canadesi, come cavolo si chiamano non ricordo tutti gli altri fanno uso di un nocciolo con una massa critica di uranio, e in quel caso la reazione si auto-sostiene da sola.

no, tutti fanno uso della criticità, anche i candu.

[cronos1990]

Originariamente inviato da zappy

no, tutti fanno uso della criticità, anche i candu.

Mi ricordavo diversamente per i Candu.

Che poi dovrebbe essere il motivo per cui Cernobyl è, e lo sarà per chissà quanto tempo, un problema. Mi pare che tra le varie rivelazioni che continuano a fare c'è anche quella dell'attuale temperatura del nocciolo.
Magari ci si può fare un allaccio abusivo in qualche modo e non pagare più la bolletta della corrente elettrica

[marcram]

Originariamente inviato da cronos1990

Beh, chiaro che ci deve essere combustibile. Auto-alimentata si intende semplicemente che con l'energia che produci dalla prima reazione, al di là di quella che poi utilizzi (per gli scopi che ti interessano, in questo caso produrre energia elettrica) almeno una parte rimane nel sistema per riprodurre ancora quella reazione, e continuerà ad andare avanti finchè hai combustibile, senza alcun tipo di intervento esterno. Tanto per capirci, per fermarla, o rallentarla, serve un intervento diretto esterno, non basta "staccare la corrente".
Stai secondo me facendo confusione con la macchina perfetta, cioè quella con efficienza pari al 100% e che una volta avviata non si fermerà mai (e che rimane solo un concetto teorico).

In teoria la reazione di fusione dovrebbe auto-alimentarsi sotto questo punto di vista, finchè hai abbastanza "carburante". Tanto per capirci, una volta avviata devi anche trovare il metodo per fermarla, perchè altrimenti lei va avanti anche senza aiuti esterni.
Nel Sole è la pressione che ha permesso "l'accendersi" della reazione (la gravità semmai ha permesso l'accumulo del materiale interstellare per creare il Sole. In teoria il Sole è una stella di seconda generazione, quindi dall'accumulo dei resti di un'altra stella esistita in precedenza).

D'altronde la stessa reazione di fissione del nocciolo delle centrali nucleari è autoalimentata. Non puoi mai realmente spegnerla, tutto quello che puoi fare è regolarla.

Dissento. Con la fissione, una volta innescata la reazione, è completamente autonoma e bisogna darsi da fare attivamente per rallentarla, confinarla o spegnerla, se possibile.
Con la fusione hai invece una serie di condizioni estreme che non possono mantenersi da sole. Non puoi innescare la fusione e lasciarla andare. Il calore si disperde, il plasma si raffredda, e tutto si ferma. Devi lavorare attivamente per mantenere la fusione attiva.
Se tu stacchi la spina ad un reattore, il plasma cade, scioglie le pareti, crea qualche incendio e probabilmente qualche esplosione, ma la reazione nucleare non c'è più...

Nel Sole è proprio la gravità, invece, a mantenere la reazione attiva. Senza la pressione dovuta alla gravità, i nuclei di idrogeno non si unirebbero. Se la massa del sole fosse maggiore, si avrebbe maggior forza di gravità, maggiori temperature e pressione, e si innescherebbe anche la fusione dell'elio.

Originariamente inviato da zappy

guarda che nel reattore a fusione c'è praticamente il VUOTO...

Non credo proprio.
Innanzitutto non puoi avere vuoto e temperature altissime contemporaneamente, sono strettamente collegati.
Secondo, senza pressione che motivo hanno due nuclei di unirsi? Starebbero ognuno per conto proprio...
Il vuoto viene fatto nella camera del Tokamak prima dell'accensione, per eliminare tutte le impurità.

[zappy]

Originariamente inviato da marcram

Dissento. Con la fissione, una volta innescata la reazione, è completamente autonoma e bisogna darsi da fare attivamente per rallentarla, confinarla o spegnerla, se possibile.
Con la fusione hai invece una serie di condizioni estreme che non possono mantenersi da sole. Non puoi innescare la fusione e lasciarla andare. Il calore si disperde, il plasma si raffredda, e tutto si ferma. Devi lavorare attivamente per mantenere la fusione attiva.
Se tu stacchi la spina ad un reattore, il plasma cade, scioglie le pareti, crea qualche incendio e probabilmente qualche esplosione, ma la reazione nucleare non c'è più...

che non ci sia reazione nucleare non vuol dire che non ci sia radioattività e che quindi non ci sia pericolo.
pure per la fissione le condizioni devono essere controllate altrimenti tendenzialmente si ferma tutto. per esempio chernobyl è esploso (chimicamente) e si è fermato. In che ancora una volta NON significa che non ci sia radioattività ed estremo pericolo.

Non credo proprio.
Innanzitutto non puoi avere vuoto e temperature altissime contemporaneamente, sono strettamente collegati.

ovvio che non c'è vuoto totale, altrimenti non c'è niente da fondere.
quanto al fatto che vuoto e temperatura siano collegati, ti potrei dire che fra noi e il sole c'è il vuoto, eppure il calore lo senti eccome.
così come posso dire che energia trasmessa e temperatura NON sono necessariamente connessi. tant'è che a 50 milioni di gradi il reattore non evapora ma resta lì.

Secondo, senza pressione che motivo hanno due nuclei di unirsi? Starebbero ognuno per conto proprio...

non certo per la pressione dentro il tokamak, poco ma sicuro come il sole che sorge...

[!fazz]

state facendo un bel pò di confusione secondo me anche se non sono un fisico nucleare ma provo a mettere in ordine un pò di pensieri e correggere un pò di imprecisioni che vi siete dette

criticità di un reattore
per un reattore nucleare, il cui nucleo non è formato solamente da materiale fissile, non ha una sola condizione di criticità / non criticità la criticità del reattore dipende dalla sua configurazione (stato del materiale fissile, posizione barre di controllo, quantità e pressione del moderatore ecc ecc ) e può passare da uno stato sottocritico ad uno stato critico a comando e si spera non passi mai ad uno stato supercritico (reazione nucleare incontrollata aka esplosione atomica), stato in cui la stragrande maggioranza dei reattori nucleari non può arrivare by design.

il problema in un reattore a fissione è l'inerzia (perdonatemi il termine della reazione ) anche dopo uno scram (spegnimento di emergenza ) di un reattore rimangono una serie di reazioni residue che continuano a generare una quantità enorme di calore per moltissimo tempo anche se il reattore è sottocritico (ovvero se al tempo x nel reattore vengono effettuate y fissioni al tempo x+1 le fissioni saranno z<y )ovvero il tasso di fissioni sta rallentando e nel tempo genererà sempre meno calore fino al minimo

ovviamente quando il reattore è a regime si fà in modo di tenere stabile in il tasso di reazione al fine di avere un output costante di energia termica e in questo caso il reattore è critico.

questione temperatura
temperatura e calore sono due cose fondamentalmente diverse, è possibilissimo avere un oggetto in cui si ha una temperatura elevatissima ma che trasmette poco calore: un esempio classico un tubo al neon

questione reattore a fusione e proseguimento della reazione

un reattore a fusione è completamente diverso da un reattore a fissione, non ha bisogno di avere una grossa massa di materiale fondibile all'interno(non deve massimizzare le probabilità di impatto nucleo- neutrone) ma è basato su un flusso continuo di materiale fondibile ed estrazione continua del materiale di scarto. non essendoci reazioni a catena ed essendo il materiale di scarto stabile una rezione di fusione nucleare si ferma in breve tempo cessando la produzione di calore in maniera praticamente istantanea se si taglia l'immissione del combustibile, il reattore dovrà comunque contenere l'energia presente nel reattore ma che si esaurirà in poco tempo

questione rottura del reattore
in un reattore a fusione il guasto più catastrofico è il cedimento del confinamento ovvero il caso in cui il plasma tocchi le pareti del reattore e le vaporizzi ora in questo caso si può avere un esplosione chimica ma di pericolosità infinitivamente minore rispetto alla rottura di un reattore a fissione in quanto ci sarà una dispersione di materiale radioattivo nettamente minore (si anche un reattore nucleare a fusione produce radiazioni ma non per il suo funzionamento ma come attivazione delle pareti del reattore da parte dei neutroni rilasciati (la cui maggior parte viene fermata nel blanket e a volte utilizzata per la produzione del combustibile)

@zappy chernobyl
solo una precisazione il corium del reattore 4 è ancora bello attivo dire che si è fermato è un pò un imprecisione

[zappy]

Originariamente inviato da !fazz

...il problema in un reattore a fissione è l'inerzia (perdonatemi il termine della reazione ) anche dopo uno scram (spegnimento di emergenza ) di un reattore rimangono una serie di reazioni residue ....

è decadimento più che reazioni a catena.

questione temperatura
temperatura e calore sono due cose fondamentalmente diverse, è possibilissimo avere un oggetto in cui si ha una temperatura elevatissima ma che trasmette poco calore: un esempio classico un tubo al neon

esatto. la densità gioca la sua parte.

...
questione rottura del reattore
in un reattore a fusione il guasto più catastrofico è il cedimento del confinamento ovvero il caso in cui il plasma tocchi le pareti del reattore e le vaporizzi ora in questo caso si può avere un esplosione chimica ma di pericolosità infinitivamente minore rispetto alla rottura di un reattore a fissione in quanto ci sarà una dispersione di materiale radioattivo nettamente minore (si anche un reattore nucleare a fusione produce radiazioni ma non per il suo funzionamento ma come attivazione delle pareti del reattore da parte dei neutroni rilasciati ....

che ci sia una dispersione minore è tutto da vedere... no esistono nemmeno reattori funzioanti, quindi parlare di pericoli di uan cosa che non esiste, non si sa se esisterà mai nè come sarà fatta è abbastanza aleatorio

@zappy chernobyl
solo una precisazione il corium del reattore 4 è ancora bello attivo dire che si è fermato è un pò un imprecisione

AFAIK non ci sono reazioni a catena. c'è il normale decadimento del materiale. Infatti come tipologia di reattore (ovvero di distribuzione del combustibile all'interno) è molto più sicuro da questo punto di vista rispetto ad altre tipologie come quelle "occidentali", dove la formazione di cospicue masse critiche (e relative reazioni a catena non controllabili) in caso di incidente è molto più facile e probabile.
E cmq ho detto chiaro che spento/fermo è ben diverso da assenza di radiazioni.

[marcram]

Originariamente inviato da zappy

che non ci sia reazione nucleare non vuol dire che non ci sia radioattività e che quindi non ci sia pericolo.
pure per la fissione le condizioni devono essere controllate altrimenti tendenzialmente si ferma tutto. per esempio chernobyl è esploso (chimicamente) e si è fermato. In che ancora una volta NON significa che non ci sia radioattività ed estremo pericolo.

Con il reattore a fusione non abbiamo radioattività...
Se il reattore è spento e si è raffreddato con il contenimento magnetico funzionante, non c'è più pericolo...

ovvio che non c'è vuoto totale, altrimenti non c'è niente da fondere.
quanto al fatto che vuoto e temperatura siano collegati, ti potrei dire che fra noi e il sole c'è il vuoto, eppure il calore lo senti eccome.
così come posso dire che energia trasmessa e temperatura NON sono necessariamente connessi. tant'è che a 50 milioni di gradi il reattore non evapora ma resta lì.

Cosa c'entra... Tra noi e il sole c'è il vuoto, e infatti la temperatura tra noi e il sole è tendente allo 0... Se il calore del sole arriva a noi qui sulla Terra, è grazie alle radiazioni elettromagnetiche...
Cosa vuol dire che il reattore non evapora? Dove dovrebbe andare? E' già in forma di plasma...

non certo per la pressione dentro il tokamak, poco ma sicuro come il sole che sorge...

Allora spiegami perché due nuclei di uguale polarità dovrebbero avvicinarsi fino a fondersi, se non c'è una pressione che li spinge...

[zappy]

Originariamente inviato da marcram

Con il reattore a fusione non abbiamo radioattività...
Se il reattore è spento e si è raffreddato con il contenimento magnetico funzionante, non c'è più pericolo.....

questa è una megacazzata.

Allora spiegami perché due nuclei di uguale polarità dovrebbero avvicinarsi fino a fondersi, se non c'è una pressione che li spinge...

la pressione si esprime in Pascal.
nella fusione nucleare la pressione non c'entra un ca##o di niente, manco di lontano.

ma perchè, tu pensi che nel tokamak ci sia un gas a 50M di gradi che esercita una qualche pressione sulle pareti? vaporizzerebbe tutto all'istante.

[!fazz]

Originariamente inviato da zappy

è decadimento più che reazioni a catena.


esatto. la densità gioca la sua parte.


che ci sia una dispersione minore è tutto da vedere... no esistono nemmeno reattori funzioanti, quindi parlare di pericoli di uan cosa che non esiste, non si sa se esisterà mai nè come sarà fatta è abbastanza aleatorio



AFAIK non ci sono reazioni a catena. c'è il normale decadimento del materiale. Infatti come tipologia di reattore (ovvero di distribuzione del combustibile all'interno) è molto più sicuro da questo punto di vista rispetto ad altre tipologie come quelle "occidentali", dove la formazione di cospicue masse critiche (e relative reazioni a catena non controllabili) in caso di incidente è molto più facile e probabile.
E cmq ho detto chiaro che spento/fermo è ben diverso da assenza di radiazioni.

ma è logico pensaci, in un reattore a fissione ci sono centinaia di kg di materiale radioattivo all'interno che in un reattore a fusione non ci sono è logico che in caso di rottura si abbia una minore dispersione di materiale radioattivo la fusione nucleare gli scienziati la conoscono benissimo da anni quello che stanno studiando è come farla in modo controllato e con un dispendio di energia minore di quella prodotta dalla reazione

riguardo alla questione del "è decadimento e non reazioni a catena" mi dispiace ma hai torto, se hai materiale fissile hai una quota parte di reazioni a catena anche con il reattore in scram (la fissione è una processo stocastico esisterà sempre una % di neutroni non intercettati dalle barre di controllo che fissioneranno un atomo di uranio) oltre a queste si avranno anche reazioni di decadimento dei sottoprodotti di fissione ma dire che in un reattore spento non si hanno fissioni è sbagliato

Originariamente inviato da marcram

Con il reattore a fusione non abbiamo radioattività...
Se il reattore è spento e si è raffreddato con il contenimento magnetico funzionante, non c'è più pericolo...

Cosa c'entra... Tra noi e il sole c'è il vuoto, e infatti la temperatura tra noi e il sole è tendente allo 0... Se il calore del sole arriva a noi qui sulla Terra, è grazie alle radiazioni elettromagnetiche...
Cosa vuol dire che il reattore non evapora? Dove dovrebbe andare? E' già in forma di plasma...

Allora spiegami perché due nuclei di uguale polarità dovrebbero avvicinarsi fino a fondersi, se non c'è una pressione che li spinge...

1) mi dispiace ma non puoi dire che in un reattore a fusione non c'è radioattività la reazione di fusione libera neutroni veloci che vanno a colpire il reattore attivando le componenti strutturali del reattore stesso, la maggior parte di esse viene confinata nel blanket e a volte utilizzata per la produzione di trizio
2) collisione ad alta energia, una volta scaldato il gas oltre una certa temperatura (a memoria 200 milioni di gradi per la fusione D-T) l'urto tra due atomi è in grado di sorpassare la forza repulsiva dei protoni provocando la fusione nucleare

[Mparlav]

Meglio leggersi le FAQ dell'IAEA che è meglio
https://www.iaea.org/topics/energy/fusion/faqs

[zappy]

Originariamente inviato da !fazz

ma è logico pensaci, in un reattore a fissione ci sono centinaia di kg di materiale radioattivo all'interno che in un reattore a fusione non ci sono è logico che in caso di rottura si abbia una minore dispersione di materiale radioattivo la fusione nucleare gli scienziati la conoscono benissimo da anni quello che stanno studiando è come farla in modo controllato e con un dispendio di energia minore di quella prodotta dalla reazione

il reattore a fusione (poniamo che sia come ITER, ma non è detto che poi sia quella la strada) diventa LUI radioattivo per via del bombardamento neutronico E del trizio che si infila ovunque. Trizio che peraltro si è anche ipotizzato di produrre fissionando litio.

Non è un gioiello di pulizia, e ci sono tonnellate di roba radioattiva anche quando lo spegni.

sulla "teoria" in realtà ci sono moltissima aspetti che NON sono ancora per niente chiari.

riguardo alla questione del "è decadimento e non reazioni a catena" mi dispiace ma hai torto, se hai materiale fissile hai una quota parte di reazioni a catena anche con il reattore in scram (la fissione è una processo stocastico esisterà sempre una % di neutroni non intercettati dalle barre di controllo che fissioneranno un atomo di uranio) oltre a queste si avranno anche reazioni di decadimento dei sottoprodotti di fissione ma dire che in un reattore spento non si hanno fissioni è sbagliato

io NON ho detto che non ci sono fissioni, ho detto che non c'è reazione a catena. E' diverso.

[!fazz]

Originariamente inviato da zappy

il reattore a fusione (poniamo che sia come ITER, ma non è detto che poi sia quella la strada) diventa LUI radioattivo per via del bombardamento neutronico E del trizio che si infila ovunque. Trizio che peraltro si è anche ipotizzato di produrre fissionando litio.

Non è un gioiello di pulizia, e ci sono tonnellate di roba radioattiva anche quando lo spegni.

sulla "teoria" in realtà ci sono moltissima aspetti che NON sono ancora per niente chiari.


io NON ho detto che non ci sono fissioni, ho detto che non c'è reazione a catena. E' diverso.

siamo d'accordo ma l'attivazione del reattore lo hai anche in caso di reazione a fissione solo che oltre a quello hai pure il core dentro, non ho mai detto che sia un reattore pulito ho solo detto che è un reattore più pulito di uno a fissione

ok sulla reazione a catena errore mio ho inteso male quello che dicevi

[zappy]

Originariamente inviato da Mparlav

Meglio leggersi le FAQ dell'IAEA che è meglio
https://www.iaea.org/topics/energy/fusion/faqs

sono un po' come lo spot del mulino bianco, però...

[zappy]

Originariamente inviato da !fazz

siamo d'accordo ma l'attivazione del reattore lo hai anche in caso di reazione a fissione solo che oltre a quello hai pure il core dentro, non ho mai detto che sia un reattore pulito ho solo detto che è un reattore più pulito di uno a fissione

il che non vuol dire "pulito".

anche il petrolio è più pulito del carbone...

insomma, sulla fusione ci si ricama un po' troppo e la si spaccia come panacea e meraviglia tipo favoletta e vissero tutti felici e contenti... E' un po' più complessa la realtà...

[Mparlav]

Originariamente inviato da zappy

sono un po' come lo spot del mulino bianco, però...

Direi di no.
Hanno usato un linguaggio alla portata di tutti, il che è anche giusto.

Se poi uno vuole approfondire, di materiale ne trova e non penso proprio che contraddica quanto riportato.

[marcram]

Originariamente inviato da zappy

questa è una megacazzata.

Magari sarà una megacazzata, sono abbastanza ignorante in materia, io riporto quello che leggo in giro e che capisco, dimmi tu quali sono i pericoli... Un po' di trizio? Non mi sembra tanto pericoloso...

la pressione si esprime in Pascal.
nella fusione nucleare la pressione non c'entra un ca##o di niente, manco di lontano.

ma perchè, tu pensi che nel tokamak ci sia un gas a 50M di gradi che esercita una qualche pressione sulle pareti? vaporizzerebbe tutto all'istante.

Non sulle pareti, naturalmente. Se il plasma è confinato tramite magneti, la pressione si ha all'interno del toro di plasma, con un gradiente che cala man mano che ci si avvicina alle pareti. Sbaglio? Perché ovunque legga si parla di tokamak con plasma ad alte temperature e pressioni...

Originariamente inviato da !fazz

1) mi dispiace ma non puoi dire che in un reattore a fusione non c'è radioattività la reazione di fusione libera neutroni veloci che vanno a colpire il reattore attivando le componenti strutturali del reattore stesso, la maggior parte di esse viene confinata nel blanket e a volte utilizzata per la produzione di trizio
2) collisione ad alta energia, una volta scaldato il gas oltre una certa temperatura (a memoria 200 milioni di gradi per la fusione D-T) l'urto tra due atomi è in grado di sorpassare la forza repulsiva dei protoni provocando la fusione nucleare

1) Sì, un po' di radioattività naturalmente c'è, anche solo per il trizio coinvolto. Ma paragonando al reattore a fissione, penso sia insignificante, e il tempo di decadimento dovrebbe essere abbastanza breve. Diciamo che quando si parla di radioattività, in questi casi, si intenda principalmente il lato negativo della pericolosità e dello stoccaggio delle scorie, che nel caso della fusione dovrebbe essere irrilevante. Sempre se non mi sbaglio...
2) Ma l'urto tra atomi non è ciò che, fisicamente, crea la pressione? Se non c'è pressione, non c'è urto tra atomi...

[zappy]

Originariamente inviato da Mparlav

Direi di no.
Hanno usato un linguaggio alla portata di tutti, il che è anche giusto.

hanno anche scritto tutto rose e fiori...

Originariamente inviato da marcram

Magari sarà una megacazzata, sono abbastanza ignorante in materia, io riporto quello che leggo in giro e che capisco, dimmi tu quali sono i pericoli... Un po' di trizio? Non mi sembra tanto pericoloso...

il trizio E' pericoloso anche perchè è molto "affine" al corpo umano, fatto in gran parte di acqua come ben sai.
inoltre ci sono tanti simpatici neutroni che radioattivano tutto ciò che incontrano.
ergo, dire che "una volta spento non c'è pericolo" è una megacazzata diciamo che c'è molta propaganda per rendere favorevole "la gente" a pompare miliardi di investimenti in una cosa che NON si sa se funzionerà mai, con la scusa del "green"... per ora sono 70 anni che si dice "fra 50 anni"...

1) Sì, un po' di radioattività naturalmente c'è, anche solo per il trizio coinvolto. Ma paragonando al reattore a fissione, penso sia insignificante, e il tempo di decadimento dovrebbe essere abbastanza breve. Diciamo che quando si parla di radioattività, in questi casi, si intenda principalmente il lato negativo della pericolosità e dello stoccaggio delle scorie, che nel caso della fusione dovrebbe essere irrilevante. Sempre se non mi sbaglio...
2) Ma l'urto tra atomi non è ciò che, fisicamente, crea la pressione? Se non c'è pressione, non c'è urto tra atomi...

1) i neutroni non sono caramelle
2) la "pressione" non c'entra nulla con le forze di interazione fra atomi e fra i loro componenti (neutroni protoni elettroni).

[cronos1990]

Se i neutroni fossero caramelle, io sarei l'essere più radioattivo dell'Universo