#60 Es la forma mas eficiente de transformar energia en energia eléctrica.
#66 algunas reacciones de fusion aneutronicas podrian permitir el uso de los iones directamente. Lamentablemente la fusion de deuterio-tritio es la mejor y mas factible de todas (tiene la mayor probabilidad de ocurrencia y la menor energia requerida para alcanzar dicha probabilidad), pero el producto no son iones, sino neutrones con los que solo puedes calentar agua.
Ya que me ha dado por buscar y he encontrado mi antiguo diario de cuando tuve la oportunidad de analizar algun shot del NIF, pongo una fotillo:
Eso que veis es el hohlraum y la capsula de combustible implosionando, capturado con una camara de rayos x.
192 lasers convergiendo en una capsula de deuterio y tritio del tamaño de una semilla de pimiento ( literal ). 2mega julios in 3 megajulios out
#68 + 300 MJ de wall plug de los laseres
https://www.youtube.com/watch?v=Eke5PawU7rE
@elinombrable
"Earlier this year I had the opportunity to remember the 30th anniversary of Divider, the last explosive nuclear weapons test conducted by the US. And reflecting on Divider, I spoke of how hard our stockpile stewardship program has come and in how many ways we understand our nuclear weapons better than we did when we were testing. Unlocking ignition at NIF will allow us to probe the extreme conditions found at the center of nuclear explosions, and address significant long standing stewardship questions."
"Fusion is an essential process in modern nuclear weapons, and fusion also has the potential of abundant clean energy. More immediatly this achievement will advance our national security in at least three ways. First, it will lead the laboratory experiments that help NNSA Defence programs continue to maintain conficence in our deterrent without nuclear explosive testing. Second, it underpins the credibility of our deterrent by demonstrating world leading expertise in weapons relevant technologies, that is, we know what we are doing. Third, continuing to ensure our allies that we know what we are doing, and continuing to avoid testing while we advance our non proliferation goals, also increasing our national security."
En el Q&A:
Q: How much wall plug energy did it take?
A: The laser requires about 300MJ of energy from the wall to drive 2MJ of laser energy, which threw 3MJ of fusion yield.
Respuesta rápida que estoy en el curro:
#70 Hay varias cosas que echan abajo la eficiencia. La principal es que los procesos de conversión electrón-fotón o fotón-fotón tienen una eficiencia limitada, lo que conoce como quantum yield, o quantum efficiency.
En un láser siempre tienes tres componentes: un medio activo, una fuente de energía y una cavidad. Olvidándonos de la cavidad por un momento: La fuente de energía excita el medio activo, que al relajarse emite los fotones que serán la luz laser. Este proceso ya de entrada tiene pérdidas, pues si tu fuente de energía es óptica (como es el caso del NIF), 1 fotón de la fuente no va a convertirse en 1 fotón láser (el quantum yield nunca es 1). Es más, el ratio va a ser bastante pequeño. ¿Dónde pierdes el resto? Pues todo tipo de procesos: calor, radiación no-aprovechable, gran parte directamente ni van a quedar absorbidos en el medio activo.
Ah, y para sacar los fotones de la fuente, necesitamos alimentara. ¿Cómo? Pues enchufándola a la luz. Y aquí hay todavía más perdidas, pues no toda la energía que le introducimos va a ser convertida en fotones útiles para la excitación del láser (la quantum efficiency nunca es 1).
Ya sólo con estas consideraciones, diría que un 1% de eficiencia enchufe-a-laser es MUY buena. Y, por lo general, cuanto más complicado y más alta potencia tiene el láser, peor es la eficiencia. Y encima has de añadir lo que te dejas en sistemas de enfriado, para que no se te fundan los componentes.
El láser del NIF es un bicharraco descomunal
En mi laboratorio para sacar un láser pulsado con una media de 5 W usábamos otro láser de unos 35W. Y este segundo bicho ya te digo yo que consumía mucho más que eso a nivel eléctrico.
#69 si esos 2MJ producidos con 300MJ llegaran a lanzar algo más de 4MJ en vez de 3MJ que han dicho, podrían hacer una cadena para acabar superando esos 300MJ?
Entiendo que requerirían un espacio físico mucho mayor para enlazarlos de forma segura, pero sería posible si llegaran a superar esos 4MJ?
#73 No es mi campo, pero yo diría que el problema está en la forma en la que envías la energía al sistema.
No son iguales 2MJ depositados mediante 192 láseres distribuidos al detalle y en perfecta sincronía que los 2MJ que entran cuando fusionas el hidrógeno, que serán mucho más alocados y fundamentalmente distintos.
Se pensaba que fisionar dos átomos era complicado, y resulta que te lees los papers y todo era por culpa de usar el método equivocado. Bastaba situar dos átomos de hidrógeno entre las nalgas de Pedro Sánchez y susurrarle lo guapo que es
#77 Ojo, el neutron es algo adicional.
La energia liberada es en casi su totalidad por la conversión de materia en energia (E=mc2). Tened en cuenta que la fusión nuclear produce energia incluso fusionando deuterio y no hay ningun neutrón sobrante. Vamos, que aunque usaran neutrones, la energia del neutron es una infima parte en comparación con la energia total liberada.
#78 Aún así, aunque la energía sea en forma de radiación, habría que focalizarla para reactivar una segunda fusión nuclear.
Sigo sin ver como se podría hacer en cadena.
#78 la energia del neutron son 14.1 MeV, versus 3.5 MeV de energia liberada por Helio. Por lo que no es una infima parte.
#81 de los 17.6 MeV de energia que salen de la fusion de D-T, 14.1 "se van" con el neutron, y 3.5 con el atomo de Helio.
#73 no entiendo muy bien la pregunta. La reaccion en cadena como tal no existe en fusion, por eso se dice que es inherentemente segura (no hay criticality como en fision). Nosotros usamos el criterio "ignicion" cuando la energia en el plasma es suficiente para abastecer las reacciones de fusion y que estas sean sostenibles. La ignicion esta definida con el criterio de Lawson. Pero mantener un plasma satisfaciendo el criterio cuesta energia.
El plot twist del asunto es que en el NIF (o en ICF en general -inertial confinement fusion-) no confinan ningun plasma (bueno, lo hacen durante unos ms, si es que se le puede llamar confinar); tienen que estar tirando pellets y reventandolos con el laser constantemente.
#82 No me voy a conseguir explicar bien por tener -1 idea del tema.
Pero quiero hacer referencia a que ellos producen 2MJ y sacan 3MJ. Ni idea si con eso tienes la capacidad de ignición para producir los 3MJ otra vez.
En mi mente, no sé por qué, pensaba que haría falta 2x lo inicial para reconducirlo de alguna manera y ser capaz de volver a lograr esa ganancia. Pero como dicen, los 3MJ conseguidos con los 300MJ de los lásers, no son capaces de repetir el experimento "en cadena".
#72 Como dato adicional que nadie ha pedido, yo utilizo un láser continuo utilizando un cristal Ti:Sa como medio activo y sacamos unos 3,5 W al bombearlo con un láser de 15 W. Un milagro me parece xd
#83horvathzeros:Ni idea si con eso tienes la capacidad de ignición para producir los 3MJ otra vez.
Nop, no tienes dicha capacidad. Tienes que tirar otro pellet de combustible y reventarlo con laseres.
#83horvathzeros:no son capaces de repetir el experimento "en cadena".
Repetir el experimento "en cadena" es de hecho uno de los problemas de esta tecnologia. Es a casi todas luces un showstopper, y es por eso por lo que los experimentos en ICF no se centran en escalar para producir electricidad, sino en el estudio de fisica fundamental de plasmas con aplicacion a bombitas.
#69 Me esperaba la subida de potencia eléctrica, pero no me esperaba dos ordenes por encima la verdad. Esos láseres seguro que se pueden hacer más eficientes
#69 Bueno pues es un pasito más pero queda mucho. Evidentemente esos láseres tampoco se han construido para ser eficientes is no para dar todo lo posible ero ya es un paso en la buena dirección e incluso puede que ayude a otros proyectos como el ITER. Sólo el tiempo dirá quién lo consigue primero. Esperemos poder verlo.
