दुनिया में थर्मोन्यूक्लियर स्टार्टअप का अवलोकन

मुझे लगता है कि थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा के क्षेत्र में काम कर रहे स्टार्टअप की समीक्षा करना बहुत उपयोगी होगा। स्टार्टअप्स, यूनिवर्सिटी साइंस टीमों को क्यों नहीं? एक स्टार्टअप स्पष्ट रूप से परिभाषित व्यावहारिक लक्ष्य के साथ एक परियोजना के आयोजन का एक रूप है, और यह फ़ॉर्म आपको अधिकतम कठोरता और स्पष्टता के साथ विभिन्न विचारों का परीक्षण करने की अनुमति देता है। जबकि एक पूरे के रूप में विज्ञान का कार्य "उपयोगी" और "बेकार" (एक बार बेकार ज्ञान है कि तार में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की उपस्थिति आज हमारे जीवन को निर्धारित करती है) का कारण बने बिना किसी विशेष ज्ञान के निष्कर्षण है।

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आंद्रेई गवरिलोव को लेख बनाने में मदद के लिए धन्यवाद।

मैं न केवल स्टार्टअप्स को सूचीबद्ध करने की कोशिश करूंगा, बल्कि इस मुख्य सड़क पर उनके "उन्नति" का भी मूल्यांकन करूंगा - इस विचार के आधार पर काम करने वाले थर्मोन्यूक्लियर पावर प्लांटों के विचार से। इसके अलावा, मैं एक थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर की एक विशेष अवधारणा के लिए विशेषज्ञ समुदाय के दृष्टिकोण का एक संक्षिप्त विवरण दूंगा। तकनीकी परिपक्वता का आकलन करने के लिए, मैं इस तरह की प्लेट के अनुसार 1 से 7 तक अंक डालने का प्रस्ताव करता हूं

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अच्छी तरह से कुछ अच्छी तरह से ज्ञात के साथ शुरू करते हैं

1. संगठन: ITER
तकनीकी स्तर: 6.1।
प्रोजेक्ट लॉन्च वर्ष: 1992

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प्रमुख लोग: डॉ। बर्नार्ड बिगोट, डॉ। रॉबर्ट अय्यर, शिक्षाविद यूजीन वेलिखोव, डॉ। गुंटर जेनेसिट्ज़, डॉ। ओसामू मोटोजिमा, डॉ। नामकुंग जीता।

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अवधारणा का विवरण: क्लासिक टोकामक - संलयन प्लाज्मा के चुंबकीय परिशोधन के लिए एक टॉरॉयडल कक्ष। इस अवधारणा पर, अधिकतम क्यू (थर्मोन्यूक्लियर पावर के लिए ताप शक्ति का अनुपात) तक पहुंच गया था, जो अन्य विचारों से बहुत आगे था। ITER सबसे उन्नत थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर है, जिससे एक स्थिर जल थर्मोन्यूक्लियर प्लाज्मा प्राप्त किया जा सकता है। हालांकि, परियोजना वास्तव में व्यावहारिक लाभों के उद्देश्य से एक स्टार्टअप नहीं है, जो इस सूची में अन्य प्रतिभागियों के साथ तुलना करने की अनुमति नहीं देता है।

विशेषज्ञ की स्थिति: टोकामाकी एक थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर का सबसे सफल विचार साबित हुआ, लेकिन इसमें मौलिक सीमाएँ हैं जो व्यावहारिक रूप से डीटी के अलावा एक थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के साथ काम करने की अनुमति नहीं देते हैं, और आज इस अवधारणा (घनत्व) के आधार पर औद्योगिक पावर रिएक्टर बनाने में बड़ी इंजीनियरिंग कठिनाइयां हैं डायवर्टर पावर, विघटन, न्यूट्रॉन विकिरण के तहत संरचनात्मक स्थिरता, आदि)।

2. संगठन: त्रि अल्फा ऊर्जा
तकनीकी स्तर: 4.0
प्रोजेक्ट लॉन्च वर्ष: 1998

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प्रमुख लोग: डॉ। मिचेल बिंदरबॉएर, सर्गेई पुटविंस्की, नॉर्मन रोस्टोकर।

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अवधारणा का विवरण: बीम संचालित एफआरसी - एक प्लाज्मा भंवर का संलयन जिसे न्यूट्रल के स्पर्शरेखा वाले इंजेक्शन बीम का उपयोग करके एफआरसी कहा जाता है। न्यूट्रल्स के बंडल भी संश्लेषण का हिस्सा प्रदान करते हैं। अवधारणा बहुत सफल भौतिकी द्वारा प्रतिष्ठित है, जो सैद्धांतिक रूप से किसी को न केवल डीटी और डीडी प्रतिक्रियाओं को मास्टर करने की अनुमति देती है, बल्कि पीबी 11 भी है। बदले में, pB11 का मतलब लगभग पूरा होता है (डीटी के साथ तुलना में) रेडियोधर्मी कचरे की अनुपस्थिति, व्यापक सस्ते ईंधन, और रिएक्टर की इंजीनियरिंग सादगी। एक और प्लस टोकामक की तुलना में कम शक्ति है जिस पर रिएक्टर "अभिसरण" होता है। शून्य से बहुत कम ज्ञान और संभावित नुकसान के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। ( परियोजना पर मेरा लेख )।

विशेषज्ञ की स्थिति: 90 के दशक के मध्य से नॉर्मन रोस्टोकर के विचार को 2000 के दशक में टीएई टीम द्वारा परीक्षण किया गया था और काम कर रहा था। विशेष रूप से, एफआरसी होल्डिंग समय सैकड़ों माइक्रोसेकंड से दसियों मिलीसेकंड तक बढ़ा था, स्केलिंग पाया गया था। वर्तमान में, TAE ने ~ 500 मिलियन निवेश प्राप्त किए हैं, एक टीम है जिसमें नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर संलयन के कई "सितारे" शामिल हैं।

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TAE स्केलिंग बहुत गंभीर प्रगति और इन लक्ष्यों को प्राप्त करने की क्षमता को दर्शाता है।

3. संगठन: नरक ऊर्जा
तकनीकी स्तर: 2.5
प्रोजेक्ट लॉन्च वर्ष: 2005

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प्रमुख लोग: डॉ। जॉन स्लो, क्रिस पिहल, डॉ। जॉर्ज वोटरबेक

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अवधारणा का विवरण: यह विचार नॉर्मन रोस्टोकर द्वारा फिर से है - दो एफआरसी vortices चुंबकीय प्रणाली द्वारा त्वरित होते हैं, टकराते हैं, गतिज ऊर्जा को गर्मी में अनुवाद करते हैं, और चुंबकीय प्रणाली द्वारा थर्मामीटरिक मापदंडों द्वारा संकुचित (दूसरे द्वारा) होते हैं। पल्स रिएक्टर।

विशेषज्ञ की स्थिति: यह माना जाता है कि भौतिकी के दृष्टिकोण से और इंजीनियरिंग के दृष्टिकोण से इस अवधारणा पर ऊर्जा रिएक्टर का निर्माण करना बहुत मुश्किल है। हालांकि, हेलियन एनर्जी के संस्थापक आशावाद से भरे हुए हैं, और हाल ही में एक प्लाज्मा मशीन के तत्वों पर काम करने से एक रिएक्टर बनाने के लिए चले गए हैं जो विचार की मापनीयता का परीक्षण करना चाहिए। बाजार के काले घोड़ों में से एक। इस सूची में एक अन्य अवधारणा के लेखक से इस अवधारणा की जटिलता का एक हास्य मूल्यांकन

4. संगठन: जनरल फ्यूजन
तकनीकी स्तर: 2.1
प्रोजेक्ट लॉन्च वर्ष: 2002

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प्रमुख लोग: डॉ। माइकल लैबरेज, माइकल डेलेज

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अवधारणा का विवरण: एक विचार जो पिछले एक के समान है, दो टकराने वाले FRCs का एडियाबेटिक संपीड़न है। हालांकि, यहां संपीड़ित माध्यम तरल धातु की एक विशाल बूंद है, जिसमें एक संमिलित गोलाकार तरंग भाप के हथौड़ों (!) द्वारा उत्तेजित होती है। ( परियोजना पर मेरा लेख )।

विशेषज्ञ की स्थिति: इस अवधारणा का "धातु के लाइनरों द्वारा चुंबकित प्लाज्मा लक्ष्यों के प्रत्यारोपण" की तकनीक के विकास का एक लंबा इतिहास है, और उसके पैर 1972 लाइनस परियोजना से बढ़ रहे हैं। विचार कागज पर बुरा नहीं है, लेकिन थोड़ा अध्ययन प्रयोगात्मक रूप से। यह सामान्य फ्यूजन से भी स्पष्ट है - स्टार्टअप पहले से ही ~ 10 साल बहुत अच्छी तरह से वित्त पोषित है ($ 130 मिलियन से अधिक), और तकनीकी स्तर ~ 3 तक पहुँचने के लिए माना जाता था 4 साल पहले के रूप में। हालांकि, मशीन का लगभग हर तत्व कठिनाइयों का कारण बनता है और आर एंड डी चेन, समस्याएं कई गुना बढ़ जाती हैं, और भविष्य अधिक धूमिल हो जाता है। वर्तमान में, 2021 में तकनीकी स्तर 3 की उपलब्धि की योजना बनाई गई है।

5. संगठन: कॉम्पैक्ट फ्यूजन रिएक्टर (लॉकहीड मार्टिन)
तकनीकी स्तर: 2.1
प्रोजेक्ट लॉन्च वर्ष: 2010

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प्रमुख लोग: डॉ। टॉम मैकगायर, मि। चार्ल्स चेस

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अवधारणा का विवरण: इंट्राप्लाज्मा डिपोल के साथ एक खुला जाल। यह सभी खुले जाल की तरह, चुंबकीय क्षेत्र के दबाव (टोकामक के विपरीत) के उपयोग के एक उच्च अनुपात को प्राप्त करने की अनुमति देता है, जिसका अर्थ है कि डीडी, डीएचई 3 प्रतिक्रियाएं उपलब्ध हैं।

विशेषज्ञ स्थिति: वास्तव में, इस प्रकार का चुंबकीय जाल वैचारिक रूप से 60 के दशक में वापस चला जाता है, और सैद्धांतिक और प्रयोगात्मक रूप से बारीकी से अध्ययन किया गया है। लेकिन ऐसा लगता है कि सीएफआर टीम को इतिहास का पता नहीं है, इसलिए यह अपने दम पर कई शंकु को भरती है। दिलचस्प है, एक ट्रक में फिट होने वाले रिएक्टर बनाने की प्रारंभिक योजना पहले ही खारिज कर दी गई है, और न्यूनतम रिएक्टर का आकार 7x22 मीटर तक बढ़ गया है। यदि हम आगे इस अवधारणा के साथ काम करने के अनुभव को सीएफआर टीम के लिए एक्सट्रपलेशन करते हैं, तो उन्हें जल्द ही पता लगाना चाहिए कि सुपरकंडक्टिंग कॉइल्स को सीधे चल रहे थर्मोन्यूक्लियर रिएक्शन के अंदर रखना है, इसे हल्के ढंग से "इंजीनियरिंग नहीं" करना है, और ज्यादातर वे इस बार भी प्रयोगशाला से बाहर नहीं निकल पाएंगे।

6. संगठन: टोकामक ऊर्जा
तकनीकी स्तर: 3.2
प्रोजेक्ट लॉन्च वर्ष: 2009

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प्रमुख लोग: जोनाथन कार्लिंग, डेविड किंगहम, माइकल ग्राज़नेविच

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अवधारणा का विवरण: गोलाकार टोकामैक एक ज्यामितीय "गोल" साधारण टोकामक है, भौतिकी जिसमें एक सरल थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया होती है। यह एक काफी अच्छी तरह से विकसित अवधारणा है - दुनिया में 22 अनुसंधान गोलाकार टोकामक हैं, जिनमें से सबसे बड़ी शर्तें Q ~ 0.1 प्राप्त की जाती हैं ( परियोजना पर मेरा लेख )।

विशेषज्ञ की स्थिति: एक गोलाकार टोकमक सरल परिस्थितियों और एक छोटे आकार के तहत प्रज्वलन का वादा करता है, और पहली नज़र में यह एक औद्योगिक रिएक्टर बनाने के लिए बहुत आसान और सस्ता है। हालांकि, संकुचित ज्यामिति का अर्थ है एक इंजीनियरिंग दुःस्वप्न और संरचना की अधिक गहन कार्यशील स्थिति, विशेष रूप से केंद्रीय स्तंभ में, जिसका मतलब तकनीकी स्तर 5 के लिए सरल और त्वरित प्रगति और आगे पूर्ण गतिरोध हो सकता है।

7. संगठन: एप्लाइड फ्यूजन सिस्टम
तकनीकी स्तर: 2.2
प्रोजेक्ट लॉन्च वर्ष: 2015

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प्रमुख लोग: रिचर्ड दीनन, डॉ। जेम्स लैंबर्ट

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अवधारणा का विवरण: गोलाकार टोकामक भी।

विशेषज्ञ की स्थिति: अस्पष्ट संभावनाओं के साथ हाल ही में शुरू किया गया स्टार्टअप और अब तक कोई लोहा नहीं दिखा रहा है। रचनाकारों में से एक टीवी स्टार है।

8. संगठन: ईएमसीसी
तकनीकी स्तर: 2.1
प्रोजेक्ट लॉन्च वर्ष: 1987

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प्रमुख लोग: डॉ। जायंग पार्क, डॉ। पॉल सीक, डॉ। रॉबर्ट डब्ल्यू बूसर्ड

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अवधारणा का विवरण: पॉलीवेल प्रकार का इलेक्ट्रोस्टैटिक कारावास - चैम्बर के केंद्र में, इलेक्ट्रॉनों का एक बादल एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा बनाया और धारण किया जाता है, जिसमें थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के साथ ड्यूटेरियम आयन एक दूसरे के साथ आकर्षित, गति और टकराते हैं। आदर्श रूप से, यह एक आभासी कैथोड के साथ एक फ्यूज़र है।

विशेषज्ञ की स्थिति: इस बात पर संदेह है कि इस तरह का डिज़ाइन सकारात्मक ऊर्जा उत्पादन के अर्थ में व्यावहारिक है, हालांकि, इसे लागू करने में आसानी के कारण यह शौकीनों के बीच आकर्षक है, और पॉलीवेल्स का "सुधार" आमतौर पर वैज्ञानिक मज़ाक करने की विधि के समान है। कई दशकों तक, ईएमसीसी ने इस तरह की गतिविधि के लिए अमेरिकी नौसेना से पैसा चूसा, जिससे शून्य प्रगति हुई।

9. संगठन: संमिलित वैज्ञानिक इंक
तकनीकी स्तर: 1.5
प्रोजेक्ट लॉन्च वर्ष: 1987

प्रमुख लोग: मि। देवलिन बेकर, डॉ। जोएल रोजर्स, डॉ। मैट मोयनिहान

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अवधारणा का विवरण: पिछले स्टार्टअप की तरह, पॉलीवेल भी।

विशेषज्ञ की स्थिति: फिलहाल, यह कंपनी मर गई लगती है, हालांकि आधिकारिक तौर पर इसकी घोषणा नहीं की गई है।

10. संगठन: फ्यूजन वन
तकनीकी स्तर: 1.5
प्रोजेक्ट लॉन्च वर्ष: 2015

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प्रमुख लोग: मि। रैंडल वोल्बर्ग, डॉ। स्कॉट कोर्निश

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अवधारणा का विवरण: पिछले स्टार्टअप की तरह, पॉलीवेल भी।

विशेषज्ञ की स्थिति: सबसे संदिग्ध संभावनाओं के साथ स्टार्टअप - चुने हुए अवधारणा और संस्थापकों की दक्षता दोनों के संदर्भ में। लेकिन वहाँ चित्र हैं "आकार में गीगावाट पॉलीवेल 5.5x5.5x5.5 मीटर" (अर्थात, 16.1 MW / m ^ 2 को थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा के घनत्व के लिए प्रस्तावित किया गया है - ITER की तुलना में कई गुना ठंडा)।

11. संगठन: लॉरेंसविले प्लाज्मा भौतिकी फ्यूजन
तकनीकी स्तर: 2.8
प्रोजेक्ट लॉन्च वर्ष: 1998

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प्रमुख लोग: एरिक लर्नर, डॉ। सैयद हसन, डॉ। रॉबर्ट टेरी

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अवधारणा का विवरण: प्लाज्मा फोकस थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर के पहले विचारों में से एक है। अंत-समाक्षीय विद्युत निर्वहन में, अस्थिरताएं प्लाज्मा कॉर्ड को दृढ़ता से संकुचित करती हैं, जिससे थर्मोन्यूक्लियर स्थिति होती है।

विशेषज्ञ की स्थिति: प्लाज्मा फोकस लंबे समय से थर्मोन्यूक्लियर न्यूट्रॉन के उत्पादन के लिए एक तकनीक के रूप में उपयोग किया गया है ऐसे उपकरणों का उपयोग परमाणु बमों में स्पंदित न्यूट्रॉन स्रोतों के रूप में किया जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका और रूस के सैन्य अनुसंधान केंद्रों में प्राप्त "प्लाज्मा फोकस" का तकनीकी स्तर एलपीपीएक्स शो की तुलना में काफी अधिक है। विशेष रूप से, सैन्य प्रतिष्ठानों की कुल धारा अधिक परिमाण का एक आदेश है। इससे हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि स्टार्टअप के पास थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर बनाने की कोई संभावना नहीं है, अन्यथा इस दृष्टिकोण का उपयोग राज्य के वेतन पर टीसीबी के विशेषज्ञों द्वारा किया जाता।

12. संगठन: पहला प्रकाश संलयन
तकनीकी स्तर: 1.1
प्रोजेक्ट लॉन्च वर्ष: 2015

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प्रमुख लोग: पॉल हुओलिगन।

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अवधारणा का विवरण: थर्मोन्यूक्लियर ईंधन के साथ एक गोलाकार लक्ष्य का पतन एक तरल में एक तेज झटका लहर से गुजरता है।

विशेषज्ञ की स्थिति: फिलहाल, यह लगभग अपुष्ट नंगे अवधारणा है, जो फिर भी प्रायोगिक परीक्षण के लिए कुछ धन प्राप्त करता है।



यह वह जगह है जहां निजी निवेशकों के धन के साथ क्लासिक स्टार्टअप अपने विचारों को विकसित करते हैं और अनुदान समाप्त हो जाते हैं, लेकिन कई और परियोजनाएं हैं जो किसी भी समय एक स्टार्टअप बन सकती हैं, और यह उनका उल्लेख करने योग्य है:

परियोजना: सीटी फ्यूजन (डायनामक)
तकनीकी स्तर: 2.0

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प्रमुख लोग: डॉ। टॉम जरबोए, डॉ। हारून होसैक, मि। डेरेक सदरलैंड

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अवधारणा का विवरण: चुंबकीय जाल, जहां प्लाज्मा खुद को एक जटिल रूप से मुड़ जमे हुए चुंबकीय क्षेत्र के साथ रखता है। रचनाकारों के अनुसार, इस अवधारणा को थर्मोन्यूक्लियर मापदंडों में लाया जा सकता है। ( परियोजना पर मेरा लेख )।

विशेषज्ञ की स्थिति: एक विश्वविद्यालय परियोजना जिसने एक टोकामैक बनने की कोशिश की और एक पावर प्लांट को त्वरित प्रगति दी। अवधारणा का लाभ बड़े और भारी चुंबकीय प्रणाली की कमी है, स्केलिंग के लिए स्पष्ट रूप से अस्पष्ट संभावनाएं हैं।

प्रोजेक्ट: हाइपर-वी + पीएलएक्स
तकनीकी स्तर: 2.0
प्रमुख लोग: डॉ। स्कॉट ह्यू, डॉ। डग विदरस्पून,

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अवधारणा का विवरण: लाइनर के साथ चुंबकित लक्ष्य को संपीड़ित करने के लिए एक अन्य विकल्प, इस मामले में भारी महान गैसों का एक प्लाज्मा। कुछ मायनों में, जनरल फ्यूजन के समान। एक गोलाकार प्लाज्मा डीटी लक्ष्य को सभी दिशाओं से आने वाले प्लाज्मा बीम द्वारा संपीड़ित किया जाना चाहिए, जो प्लाज्मा बंदूकें द्वारा उत्पन्न होते हैं।

विशेषज्ञ की स्थिति: एक मामूली दिलचस्प अवधारणा जो लगभग 10 वर्षों से अमेरिकी परमाणु प्रयोगशालाओं में प्रयोगों के लिए पैसा ढूंढ रही है। सभी आवेग अवधारणाओं में से, यह पूरी तरह से गैस लक्ष्य और ड्राइवरों का लाभ है, जो आपको एक नया लक्ष्य बनाने और पुराने टुकड़ों को प्रति सेकंड 10 बार साफ करने की चिंता नहीं करने की अनुमति देता है। दूसरी ओर, संपीड़न मापदंडों के दृष्टिकोण से, इस प्रयोग ने 5-7 वर्षों तक बहुत प्रगति नहीं दिखाई है, लेकिन यह नियोजित रिएक्टर को जटिल बनाने में प्रगति को दर्शाता है - वह मार्ग जो सबसे अधिक बार थर्मोन्यूक्लियर अवधारणाओं के कब्रिस्तान की ओर जाता है।

प्रोजेक्ट: MIT ARC
तकनीकी स्तर: 2.5

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प्रमुख लोग: BNSorbom, J.Ball, TRPalmer, FJMangiarotti

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अवधारणा का विवरण: टोकामक का एक और संस्करण: एक मजबूत क्षेत्र के साथ। 2 के कारक द्वारा चुंबकीय क्षेत्र में वृद्धि करके (जो इंजीनियरिंग में बहुत कठिन है), कोई 16 के कारक द्वारा उसी प्लाज्मा मात्रा में बिजली वृद्धि प्राप्त कर सकता है। वैचारिक रूप से, पहली दीवार और डायवर्टर के साथ समस्याएं यहां समाप्त हो गई हैं, लेकिन लाभ आंख से ध्यान देने योग्य है। दुर्भाग्य से, एक मजबूत क्षेत्र के साथ कुछ टोकामाक्स ने दुनिया में काम किया, और इस दिशा में अभी भी इसके मध्यवर्ती प्रतिष्ठानों की आवश्यकता है। ( परियोजना पर मेरा लेख )।

विशेषज्ञ की स्थिति: प्रसिद्ध एमआईटी विश्वविद्यालय के प्लाज्मा प्रयोगशाला से एआरसी उज्ज्वल विचारों का एक मिश्र धातु है - एक उच्च-क्षेत्र टोकामैक के साथ बंधनेवाला उच्च तापमान सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट, एक तरल-नमक कंबल, वर्तमान-रखरखाव प्रणालियों की कमी आदि। दुर्भाग्य से, यह सब वैभव आपको एक बहुत ही शांत मशीन बनाने की अनुमति देता है जो आसानी से ब्लेड पर ITER डालता है, लेकिन वास्तव में इसे आर एंड डी के दशकों की आवश्यकता हो सकती है और उन समस्याओं को ढूंढना चाहिए जो एक मजबूत क्षेत्र के साथ टोकामक का नेतृत्व करेंगे, ठीक उसी तरह जैसे पारंपरिक वाले। इसलिए, उदाहरण के लिए, बहुत पहले यह पता नहीं चला था कि एक प्रवाहकीय तरल पदार्थ जो एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में पंप किया जाता है, पिछड़े प्रवाह धाराओं का निर्माण कर सकता है - इस तरह के निष्कर्ष हमें सरल तरल-नमक कंबल बनाने के विचार पर पूरी तरह से पुनर्विचार करते हैं।

प्रोजेक्ट: न्यूमेरेक्स
तकनीकी स्तर: 1.5

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प्रमुख लोग: डॉ। स्कॉट ह्यू, डॉ। डग वापस लेना

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अवधारणा का विवरण: चुंबकित प्लाज्मा के संपीड़न के साथ अवधारणाओं का एक और प्रतिनिधि, वास्तव में, लाइनस 1972 विचार का पुनर्जीवन। तेजी से घूर्णन बेलनाकार गुहा में, तरल धातु (पिघला हुआ NaK या ली) डाला जाता है, जो दीवारों के साथ केन्द्रापसारक बल द्वारा बिखरा हुआ है और केंद्र में एक खाली चैनल है। एक चुंबकयुक्त प्लाज्मा लक्ष्य को चैनल में इंजेक्ट किया जाता है, और गैस पिस्टन की मदद से, धातु केंद्र के करीब विस्थापित हो जाता है, चैनल को ढहता है और प्लाज्मा लक्ष्य को संकुचित करता है।

विशेषज्ञ की स्थिति: भौतिकी के संदर्भ में लिनुस अवधारणा और न्यूमेरेक्स में इसका विकास बहुत अच्छा है। हालांकि, यहां तक ​​कि बुनियादी प्रयोगात्मक सेटअपों के लिए जटिल इंजीनियरिंग की आवश्यकता होती है - गैस वाल्व जो कई मामलों में रिकॉर्ड-ब्रेकिंग करते हैं, बड़ी घूर्णन मशीनें, एक उच्च वैक्यूम और नाजुक प्लाज्मा इंजेक्टर के साथ यह सब एकीकृत करती हैं। स्केलिंग के लिए अवधारणा की जांच करने का मार्ग न तो सस्ता होगा और न ही तेज। इस दृष्टिकोण से, जनरल फ्यूजन द्वारा किए गए रचनात्मक पुनर्विचार और इंजीनियरिंग अनुकूलन बहुत सही काम प्रतीत होता है, जिसे पार करना बहुत मुश्किल है।

परियोजना: जीडीएमएल
तकनीकी स्तर: 3.5

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प्रमुख लोग: ए.ए. इवानोव, पी.ए. बैग्रीन्स्की, ए.डी. Beklemishev

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अवधारणा का विवरण: खुले जाल थर्मोन्यूक्लियर प्लाज्मा के चुंबकीय परिशोधन का सबसे सरल संस्करण हैं - निरंतर रिएक्टर। अपने लंबे इतिहास में, उनके पास कई उतार-चढ़ाव रहे हैं, और INP से नोवोसिबिर्स्क टीम की उपलब्धि पसंदीदा में ओएल के संभावित अचानक रिलीज के बारे में आशावाद को प्रेरित करती है। ( परियोजना पर मेरा लेख )।

विशेषज्ञ की स्थिति: जीडीएमएल परियोजना प्रयोगात्मक रूप से परीक्षण किए गए और अभी भी शेष सैद्धांतिक विचारों को जोड़ती है, जो एक साथ सभी संभव लोगों के बीच सबसे अच्छा (अर्थशास्त्र और उपलब्ध थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाओं के दृष्टिकोण से) में से एक को इकट्ठा करना संभव बनाते हैं। वर्तमान में, INP का ध्यान अतिरिक्त विचारों के परीक्षण पर है, जो यदि लागू किया जाता है, तो लगभग 30x3 मीटर के आयामों के साथ न्यूनतम GDML रिएक्टर बनाना संभव बनाता है। अब तक केवल आश्चर्य की बात यह है कि दुनिया में एक भी स्टार्टअप ऐसा नहीं है जो एक खुले जाल को एक अवधारणा के रूप में घोषित करता हो, जाहिर तौर पर इस कारण से कि INPP अनुभव और प्रयोगात्मक आधार को दोहराना स्टार्टअप के लिए बहुत महंगा है।

परियोजना: मैगलिफ़
तकनीकी स्तर: 3.1

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प्रमुख लोग: एबी सेफको, एसए स्लटज, जेएम कोनिंग

समीक्षा के लिए लिंक

अवधारणा का विवरण: चुंबकित प्लाज्मा लक्ष्यों के संपीड़न के साथ सिस्टम का एक और प्रतिनिधि। डीटी गैस के साथ एक छोटा बेलनाकार लक्ष्य उच्च शक्ति वाले लेजर पल्स द्वारा अंत चेहरे के माध्यम से गर्म और आयनित किया जाता है। आयनित प्लाज्मा में, एक मजबूत प्राइमिंग फील्ड (~ 10T) बाहरी कॉइल से प्रेरित होता है, जिसके बाद 25 मेगा एम्पीयर के एक अनुदैर्ध्य प्रवाह को लक्ष्य के माध्यम से पारित किया जाता है। वर्तमान का चुंबकीय क्षेत्र लगभग 100 बार त्रिज्या के साथ लक्ष्य को संपीड़ित करता है, साथ ही थर्मोन्यूक्लियर मापदंडों के लिए ईंधन को गर्म करता है, जिसके बाद प्रज्वलन होता है। (रूसी में अधिक विस्तृत विवरण)।

विशेषज्ञ की स्थिति: MagLIF सबसे सुंदर थर्मोन्यूक्लियर अवधारणाओं में से एक है जो पिछले 10 वर्षों में दिखाई दिया है (इसकी जड़ें, हालांकि, 1982 तक वापस), और जिसने 2014 में बहुत अच्छे प्रयोगात्मक परिणाम प्रदर्शित किए (सिद्धांत के साथ पूर्ण समझौते ने "ड्राइविंग" के लिए बेहिसाब रोका "लेजर विकिरण संचारित करने के लिए प्लाज्मा विंडो के अंदर)।जाहिरा तौर पर, शारीरिक रूप से यह अवधारणा एक उच्च ऊर्जा उत्पादन के लिए मिल सकती है - यदि आप एक ऐसा संयंत्र बनाते हैं जो 70 मेगामीटर की एक स्पंदित धारा प्रदान करता है, तो ऊर्जा उत्पादन ऊर्जा की खपत से 1000 गुना अधिक होगा।

हालांकि, किसी भी आवेग प्रणालियों की तरह, इस दो महत्वपूर्ण कठिनाइयाँ हैं जो अवधारणा के आधार पर बिजली संयंत्रों के कार्यान्वयन को बाधित करती हैं। यह एक सेकंड के बारे में एक बार जटिल उच्च-तकनीकी लक्ष्यों को इकट्ठा करने की आवश्यकता है, और उन्हें काम करने वाले कक्ष में पेश करने के साथ-साथ काम करने वाले कक्ष में भी पेश किया जाता है, जिसमें लगभग एक टन टीएनटी बराबर हर सेकंड में विस्फोट होगा। इन कारणों से, हम कभी भी एक स्पंदित थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर वाले पावर प्लांट को देखने की संभावना नहीं रखते हैं, लेकिन यहां भौतिकी दिलचस्प है ...

प्रोजेक्ट: वेंडेलस्टीन -7 एक्स
तकनीकी स्तर: 4.1

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प्रमुख लोग:डॉ थॉमस क्लिंगर, डॉ। Nührenberg सी, वुल्फ द्वारा आर सी, जे Kisslinger

लिंक करने के लिए सिंहावलोकन

अवधारणा का विवरण: Stellarators - बंद चुंबकीय जाल, साथियों और प्रतियोगियों tokamaks के पहले अवधारणाओं में से एक। टोकामाक्स में, एक अंगूठी कक्षा में प्लाज्मा को बनाए रखने के लिए, बाहरी और आंतरिक प्रेरित चुंबकीय क्षेत्रों के एक चालाक संयोजन का उपयोग किया जाता है, जो निश्चित वर्ग की अस्थिरता को जन्म देता है। इसके अलावा, टोकामक मूल रूप से स्पंदित मशीन थे, हालांकि बाद में उन्होंने असीमित समय के लिए प्लाज्मा चालू बनाए रखना सीखा। इन समस्याओं से छुटकारा पाने के प्रयास में, स्टेलरेटर्स का आविष्कार किया गया था - एक घुटे हुए चुंबकीय क्षेत्र के साथ टॉरोइडल जाल।

विशेषज्ञ की स्थिति:स्टेलरेटर्स उन अवधारणाओं में से एक थे जिनमें उन्होंने 1960 के दशक में (खुले जाल के साथ) बहुत सक्रिय रूप से निवेश किया था। हालांकि, स्टेलरेटर्स के भौतिकी के एक विस्तृत अध्ययन ने इस निष्कर्ष पर पहुंचाया कि वे उच्च तापमान वाले प्लाज्मा को रखने के लिए उपयुक्त नहीं हैं। इसके अलावा, राक्षसी जटिल मैग्नेट का निर्माण थर्मोन्यूक्लियर साइंस के लिए भी एक तकनीकी उन्माद साबित हुआ है। हालाँकि, सूर्यास्त के बाद अवधारणा को वेंडेलस्टीन 7-एक्स परियोजना के रूप में एक हंस गीत के बाद। 80 के दशक में कंप्यूटर का उपयोग करके इष्टतम चुंबकीय क्षेत्र की गणना और मैग्नेट के संश्लेषण ने उपरोक्त समस्याओं को दूर करने में मदद की। हालांकि, इस समय के दौरान, टोकामाक्स बहुत आगे निकल गए और उन समस्याओं के मुख्य भाग को हल कर दिया, जिन्होंने उन्हें एक स्टेलिनेटर विकल्प में संलग्न किया। हालांकि, स्टेलरेटर्स थर्मोन्यूक्लियर पावर प्लांट में जगह पाने के लिए बहुत जटिल और कम तकनीक वाले होते हैं।इस प्रकार, डब्ल्यू -7 एक्स थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टरों की अवधारणाओं में से एक शानदार अल्ट्रा-हाई-टेक समाधि का पत्थर है।



अंत में, मैं यह नोट करना चाहता हूं कि ये सभी स्टार्टअप यूएसए, कनाडा और यूके में स्थित हैं। यद्यपि थर्मोन्यूक्लियर पावर प्लांट के विकास के लिए सबसे अनुकूल बाजार शायद चीन, दक्षिण पूर्व एशिया और महाद्वीपीय यूरोप (कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्रों की जगह) है। यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि अन्य देशों के निवेशकों के लिए, यह दिशा बहुत जोखिम भरी और "लंबी" लगती है। और ऐसा निष्कर्ष बनाते हुए, हम और आगे जा सकते हैं - जैसे ही हम फ्यूजन विषयों पर पहला ताइवान, दक्षिण कोरियाई, जापानी और चीनी स्टार्ट-अप देखते हैं, हम बड़े आत्मविश्वास से कह सकते हैं कि फ्यूजन ऊर्जा का समय आ गया है।

Source: https://habr.com/ru/post/hi409813/


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