Puzzel Puzzels
Gebruikersavatar
Wien Ee
Artikelen: 0
Berichten: 3.135
Lid geworden op: wo 19 okt 2005, 14:54

kernfusie door middel van kruisende synchrotrons?

Kernfusie tussen deuterium en tritium is inmiddels gelukt via het tokamak concept, zoals in de JET (en de ITER die gebouwd gaat worden.) De andere manier hoe ze kernfusie proberen te bereiken is met behulp van lasers:, zoals in laboratoria in de verenigde staten (en de Hiper die gebouwd gaat worden in de europese unie.)

Ik vroeg mij af of er nog meer manieren denkbaar zijn om kernfusie te bereiken.

Zou onderstaande kunnen werken?

Het zijn twee synchrotrons (deeltjesversnellers). In de ene synchrotron wordt deuterium (gestript van zijn electronen) tot vrijwel de lichtsnelheid versneld. In de andere synchrotron wordt tritium (ook gestript van zijn electronen) eveneens tot vrijwel de lichtsnelheid versneld.

Afbeelding

Op het knooppunt van de synchrotrons botsen deuterium en tritium.

Kan op deze manier kernfusie worden bereikt????

Zal wel niet natuurlijk, dit idee ligt erg voor de hand. Maar waarom kan het niet werken? [rr]

ads

Steun Sciencetalk Smarfer - Planbord & Beloningssysteem met Magnetische pictogrammen - Weekplanner kind - 67 x 33,5 cm - 2 borden

Smarfer - Planbord & Beloningssysteem met Magnetische pictogrammen - Weekplanner kind - 67 x 33,5 cm - 2 borden

Bekijk product

Steun Sciencetalk Logitech M185 - Draadloze Muis - Blauw

Logitech M185 - Draadloze Muis - Blauw

Bekijk product

Steun Sciencetalk Nationale Keuze Cadeaukaart - 50 euro

Nationale Keuze Cadeaukaart - 50 euro

Bekijk product

Gebruikersavatar
StrangeQuark
Artikelen: 0
Berichten: 4.161
Lid geworden op: do 19 mei 2005, 14:54

Re: kernfusie door middel van kruisende synchrotrons?

Je kan gewoon 1 synchrotron gebruiken en positieve en negatieve deeltjes laten clashen, dat doet een synchrotron namelijk al. Het zal echter lastig zijn om daar dan genoeg waterstof in te laten botsen om het rendabel te maken. De miljoenen graden celsius is de normale synchrotron niet op berekend. Dus het kan wel, maar het is volgens mij gewoon een duurdere methode om het uiteindelijk rendabel te maken. Kernfusie kan zeker bereikt worden.
De tekst in het hierboven geschreven stukje kan fouten bevatten in: argumentatie, grammatica, spelling, stijl, biologische of scheikundige of natuurkundige of wiskundige feiten kennis. Hiervoor bied StrangeQuark bij voorbaat zijn excuses aan.
Scispace Scispace

Scispace is dé ai voor wetenschappers en onderzoekers. Ga naar SciSpace en profiteer van één van de beste ai's.

Scispace

Gebruikersavatar
Wien Ee
Artikelen: 0
Berichten: 3.135
Lid geworden op: wo 19 okt 2005, 14:54

Re: kernfusie door middel van kruisende synchrotrons?

Je kan gewoon 1 synchrotron gebruiken en positieve en negatieve deeltjes laten clashen.
De reden waarom ik dacht aan twee elkaar kruisende synchrortrons, is, omdat tritium zwaarder is, dan deuterium. Als zowel tritium en deuterium een eigen ring hebben, zo dacht ik, dan is het gemakkelijker ze te versnellen.

Ik dacht dat het bovendien beter zou zijn, om zowel tritium als deuterium te strippen van elektronen, allebei positief geladen dus. De deeltjes in de bundels zullen elkaar nogal eens kruisen, alvorens het eens een keer raak is, en er fusie optreedt. Als één van de twee bundels positief geladen is, en de andere negatief, dan verwacht ik dat er een elektron overspringt, als de bundels elkaar kruisen. De deeltjes zijn dan elektrisch neutraal, en kunnen niet meer versneld worden.
Bruce
Artikelen: 0
Berichten: 200
Lid geworden op: di 24 feb 2004, 16:09

Re: kernfusie door middel van kruisende synchrotrons?

Leuk en origineel concept!

Ik denk echter dat het met deze manier erg moeilijk wordt om de voor kernfusie benodigde minimale dichtheid en interactie-tijd haalbaar te maken.

Verder lijkt me het opvangen van de energie die vrij komt in de vorm van fotonen erg moeilijk.
Gebruikersavatar
Wien Ee
Artikelen: 0
Berichten: 3.135
Lid geworden op: wo 19 okt 2005, 14:54

Re: kernfusie door middel van kruisende synchrotrons?

Kernfusie door middel van kruisende synchrotrons, zou dus wellicht kunnen! [rr] Maar is het ook praktisch?

Afbeelding

bron: Fusion - Physics of a Fundamental Energy Source

Op bovenstaande plaatje geven ze aan dat deuterium en tritium ieder met een energie van 20 keV moeten botsen. Na wat rekenen kom ik uit op:

Botsingssnelheid deuterium minimaal 1.384.000 [m/s] (0,46% van de lichtsnelheid)

Botsingsnelheid tritium minimaal 1.131.000 [m/s] (0,38% van de lichtsnelheid)

Die snelheden zijn met een synchrotron makkelijk te bereiken. Kloppen mijn resultaten?

Berekening:

De deeltjes moeten ieder een energie van 20 keV hebben bij de botsing.

1eV = 1,6022 E-19 [J]

zodat: 20 keV = 3,2044 E-15 [J]

Deuterium:

atoommassa = 2,014 u

u = 1,661 E-27 [kg]

zodat atoommassa = 3,345 E-27 [kg]

½ m v^2 = 3,2044 E-15

snelheid van deuterium is minimaal: 1.384.000 [m/s]

Tritium:

atoommassa = 3,016 u

u = 1,661 E-27 [kg]

zodat atoommassa = 5,00 E-27 [kg]

½ m v^2 = 3,2044 E-15

snelheid van tritium is minimaal: 1.131.000 [m/s]
Benm
Artikelen: 0
Berichten: 12.260
Lid geworden op: za 21 okt 2006, 01:23

Re: kernfusie door middel van kruisende synchrotrons?

Fusie doen plaatsvinden is mogelijk door ionenstromen elkaar te laten kruizen, het concept waarop deze apparaten werken:

http://en.wikipedia.org/wiki/Fusor

De energiedichtheid is absoluut niet geschikt (te maken) voor centrales, maar er treden wel degelijk fusiereacties op in zulke machines. De benodigde 20+ keV wordt geleverd door versnelling met electrische velden.

Bij een tokamak wordt het plasma werkelijk zo heet gestookt dat de -thermische- energie in die ordegrootte uitkomt. Om een idee te krijgen: Als je deeltjes thermisch 1 ev snelheid wilt geven zit je aan een temperatuur boven 10.000 graden - en dat gaat linear verder.
Victory through technology
Gebruikersavatar
Wien Ee
Artikelen: 0
Berichten: 3.135
Lid geworden op: wo 19 okt 2005, 14:54

Re: kernfusie door middel van kruisende synchrotrons?

Fusie is mogelijk door een stroom deuterium ionen, en tritium ionen met elkaar te laten kruisen. Daar zijn we het hier blijkbaar allemaal over eens.

De dichtheid van de stroom ionen en de interactie tijd, die maken een rendabele fusie reactor op basis van dit principe moeilijk (onmogelijk?). Ik vind dat de kruisende synchrotrons die ik voorstel in dat opzicht wel anders, en een voordeel hebben ten opzicht van de Farnsworth-Hirsch Fusor, waar Benm naar refereert. In synchrotrons die ik voorstel, draaien de deuterium ionen en tritium ionen rondjes, en komen elkaar daarom steeds weer op de kruising tegen. Er is dan iedere keer weer een kans dat de deeltjes botsen en fuseren.

Om het aantal deeltjes te berekenen dat fuseert, heb ik op internet gezocht naar de goede formules, om te voorspellen wanneer een deuterium en tritium ion fuseren:

Afbeelding

Een deuterium ion vliegt af op een deuterium ion. De snelheidsvector heeft een bepaalde afstand tot het tritium ion. Afhankelijk van snelheid en afstand zal er fusie plaatsvinden of niet. Te weinig snelheid en het deuterium ion kan het elektrische veld van het tritium ion niet overwinnen. Een te grote afstand: het deuterium ion vliegt langs het tritium ion.

Afbeelding

Om te onderzoeken of fusie door middel van twee elkaar kruisende synchrotrons rendabel kan zijn, heb ik dus een grafiekje nodig als bovenstaande, maar dan met de getallen erbij. Kan iemand mij daaraan helpen?
wannes
Artikelen: 0
Berichten: 375
Lid geworden op: di 25 okt 2005, 19:48

Re: kernfusie door middel van kruisende synchrotrons?

het hele probleem van kernfusie is niet dat ze het niet kunnen, maar dat ze het gecontroleerd en rendabel kunnen doen en ik denk dat het op deze manier niet mogelijk is om het rendabel te doen

in de LHC in het cern is het de bedoeling om protonen tegen protonen te laten botsen met veeel meer dan de nodige energie om ze te laten fuseren tot een D kern, het is gewoon een kwestie van efficient te werken en dat zal op deze manier imho niet werken
Gebruikersavatar
Fred F.
Pluimdrager
Artikelen: 0
Berichten: 4.167
Lid geworden op: wo 15 nov 2006, 19:21

Re: kernfusie door middel van kruisende synchrotrons?

Je bedoelt waarschijnlijk: ..... om ze te laten fuseren tot He kern.

Zou prachtig zijn als het in LHC toch per ongeluk zou gebeuren. Al die beteuterde fysici omdat ze dat Higgs deeltje weer niet gevonden hebben en dan dreigt hun apparaat plotseling voor iets nuttigs gebruikt te gaan worden. Wat een nachtmerrie voor hen, wat een droom voor de rest van de wereld.
Hydrogen economy is a Hype.
Gebruikersavatar
eendavid
Artikelen: 0
Berichten: 3.750
Lid geworden op: vr 15 sep 2006, 14:24

Re: kernfusie door middel van kruisende synchrotrons?

Fred F. schreef:Je bedoelt waarschijnlijk: ..... om ze te laten fuseren tot He kern.

Zou prachtig zijn als het in LHC toch per ongeluk zou gebeuren. Al die beteuterde fysici omdat ze dat Higgs deeltje weer niet gevonden hebben en dan dreigt hun apparaat plotseling voor iets nuttigs gebruikt te gaan worden. Wat een nachtmerrie voor hen, wat een droom voor de rest van de wereld.
nounou. fysici zijn toch echt wel meer toepassingsgericht dan je doet uitschijnen, en kunnen toepassingen best wel appreciëren of er actief aan meewerken. Dat elementaire deeltjesfysica niet (onmiddellijk) tot toepassing leidt wil niet zeggen dat er geen onderzoek mag gedaan worden naar zaken die het begrip op de wereld verbeteren (dit is trouwens 1 van de zaken waarop we maatschappijen uit de geschiedenis evalueren).
wannes
Artikelen: 0
Berichten: 375
Lid geworden op: di 25 okt 2005, 19:48

Re: kernfusie door middel van kruisende synchrotrons?

Je bedoelt waarschijnlijk: ..... om ze te laten fuseren tot He kern.
als je 2 protonen laat botsen krijg je een D kern, geen He

maar als je protonen kan laten fuseren lukt het zeker met D en T

ik snap niet dat er nog mensen moeilijk overdoen.

ik kan mij ook voortbewegen door op een karretje te gaan zitten en achteruit te blazen, het werkt maar het is totaal niet effectief
Gebruikersavatar
Fred F.
Pluimdrager
Artikelen: 0
Berichten: 4.167
Lid geworden op: wo 15 nov 2006, 19:21

Re: kernfusie door middel van kruisende synchrotrons?

Natuurlijk is het niet praktisch om te proberen met een (of meer) synchrotrons fusie-energie op te wekken. Deze topic dient op dat punt toch niet al te serieus genomen te worden. Ik haak alleen maar aan op de al genoemde LHC en moest denken aan wat ik laatst las op physicsweb waarin iemand nu al (nog voordat de LHC opstart) zegt:

'Not seeing a Higgs particle at the LHC would not be a disaster," says Andrew Cohen, a particle physicist at Boston University in the US. 'In fact it might even be more interesting if we didn't see it.....' http://physicsweb.org/articles/world/19/10/7/1

Als zelfs de deeltjesfysici nu al beginnen te twijfelen mag ik toch ook wel mee fantaseren op wat dat 'more interesting' zou kunnen zijn. En aangezien deze topic over fusie gaat. Ik weet dat (de massa/energie van) vier protonen nodig zijn om He te maken, maar een Higgs boson is (bij mijn weten) nog vele malen 'zwaarder' dan zelfs vier protonen.

Dat artikel noemt ook dat de LHC 6,3 miljard euro gekost heeft. Stel je voor dat een kanker (of hiv/aids) onderzoeker iets soortgelijks zou zeggen nog voor een nieuw enorm groot 6,3 miljard euro kostend onderzoeksinstituut zelfs geopend wordt: 'het is niet erg als we geen geneesmiddel vinden, mischien vinden we wel iets veel interessanters'. Natuurlijk dient onderzoek voor te lopen op eventuele toepassingen en hoeft niet persé een toepassing op te leveren. Maar dit soort deeltjesfysica loopt inmiddels zo ver voor op welke toepasssing dan ook dat het meer op religie dan op wetenschap begint te lijken. Voor die tijd is het standaard model vervangen door een andere theorie en dan 'bestaat' het Higgs deeltje wellicht niet meer.

Interessant in de context van dit topic zou zijn: wat is, met gebruikmaking van kruisende synchrotrons, de beste manier om fusie te bewerkstelligen: is dat nog steeds D+T zoals in een Tokamak of wellicht toch een andere combinatie?
Hydrogen economy is a Hype.
Gebruikersavatar
Wien Ee
Artikelen: 0
Berichten: 3.135
Lid geworden op: wo 19 okt 2005, 14:54

Re: kernfusie door middel van kruisende synchrotrons?

Natuurlijk is het niet praktisch om te proberen met een (of meer) synchrotrons fusie-energie op te wekken. Deze topic dient op dat punt toch niet al te serieus genomen te worden.
Die stelling zou ik je dan wel graag zien onderbouwen!

De benodigde energie kan met behulp van synchrotrons met groot gemak aan deuterium en tritium worden gegeven. En fusie treed op, alleen waarschijnlijk te weinig om commercieel haalbaar te zijn. Ik had de indruk dat we het daarover eens waren.

De dichtheid van de stroom deuterium en tritium deeltjes zal het probleem zijn. Die dichtheid zal waarschijnlijk onmogelijk (?) hoog genoeg te maken zijn, om voldoende fusie reacties te bewerkstelligen. Maar kan jij mij dat voorrekenen? En kan jij mij voorrekenen hoe groot de dichtheid zou moeten zijn om wél voldoende fusiereacties te krijgen, om het idee commercieel haalbaar te maken?

P.s.: wat die berekening moeilijk maakt, is dat bij kruisende synchrotrons deuterium en tritium deeltjes allemaal dezelfde snelheid hebben, waarvan de vectoren vrijwel lijnrecht tegenover elkaar staan. De snelheids- en richtingsverdeling zijn dus niet chaotisch.
Gurdebeke
Artikelen: 0
Berichten: 59
Lid geworden op: zo 29 jan 2006, 10:28

Re: kernfusie door middel van kruisende synchrotrons?

ik las ook ooit ergens dat fusie mogelijk is met de vrijkomende energie van instortende luchtbellen...
tijd is een truc van de Natuur om te voorkomen dat alles op het zelfde moment gebeurt - John A. Wheeler

ads

Steun Sciencetalk Western Digital Elements Portable - Externe harde schijf - 2TB

Western Digital Elements Portable - Externe harde schijf - 2TB

Bekijk product

Steun Sciencetalk Nuvance SD Kaart Lezer - SD Kaartlezer USB C - Card Reader - Incl. Usb & 8-Pin Converters - Geheugenkaartlezer Micro SD - Zwart

Nuvance SD Kaart Lezer - SD Kaartlezer USB C - Card Reader - Incl. Usb & 8-Pin Converters - Geheugenkaartlezer Micro SD - Zwart

Bekijk product

Steun Sciencetalk Apple iPad A16 (2025) - 11 inch - Wi-Fi - 128GB - Pink - 11e generatie

Apple iPad A16 (2025) - 11 inch - Wi-Fi - 128GB - Pink - 11e generatie

Bekijk product

Gebruikersavatar
Wien Ee
Artikelen: 0
Berichten: 3.135
Lid geworden op: wo 19 okt 2005, 14:54

Re: kernfusie door middel van kruisende synchrotrons?

ik las ook ooit ergens dat fusie mogelijk is met de vrijkomende energie van instortende luchtbellen...
Pogingen zijn gedaan, maar zonder resultaat. De benodigde temperatuur en druk is niet gehaald, en de verwachtingen waren veel te hoog gespannen. Theoretische modellen die de laatste jaren zijn opgesteld, geven aan dat die temperatuur en druk ook helemaal niet gehaald kunnen worden door middel van instortende belletjes (cavitatie).

Lees meer ... Bubbelfusie blijkt labfout

Plaats een reactie

Je mail wordt niet openbaar getoond. Het wordt enkel gebruik voor contact of notificatie vanuit het beheer.

🗨️ Wat vind jij? Stel direct je vraag of geef je mening – zonder registratie. Je reactie zet het topic weer bovenaan bij 'Laatste posts' en trekt snel nieuwe reacties aan🔥. Mocht je als vaste bezoeker willen reageren, dan kun je je ook registreren.

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vragen te beantwoorden.

Noor heeft 10 knikkers. Ze verliest er 4 in het gras. Hoeveel heeft ze er nog?

Antwoord: (vul een getal in)

Er zitten 5 vogels op een hek. Twee vliegen weg. Hoeveel blijven er zitten?

Antwoord: (vul een getal in)

Terug naar “Atoom- en deeltjesfysica”

Sciencetalk: Leer, deel of groei. Volg of geef een cursus op Sciencetalk!