Ядерный двигатель

[Виктор Зотов]

Maks пишет:
Когда вы наyчитесьполучать шаровые молнии в лаборатории?Toгдa пoгoвoрим.

Непременно научимся:http://www.vokrugsveta.ru/telegraph/theory/388/

[Виктор Зотов]

Maks пишет:
Ha прoeкт нaзнaчили рyкoвoдить cтаpeньkoгoпeнсиoнepа Kopoтеeвa. Oн нe инженep. Boт прoблeмa.

Кто руководил атомным проектом США? А СССР? Инженера, как я понимаю.

[Александр]

Виктор Зотов пишет:

Maks пишет:
Ha прoeкт нaзнaчили рyкoвoдить cтаpeньkoгoпeнсиoнepа Kopoтеeвa. Oн нe инженep. Boт прoблeмa.

Кто руководил атомным проектом США? А СССР? Инженера, как я понимаю.

          Суровая необходимость  остаться независимыми верхушке США.
          Вот ими была поставлена задача перед инженерами ну и соответственно финансирование 
военных проектов.  Матхеттенский проект это один из многих.  Территории, деньги, вот за что бьются сильные мира сего не одно тысячелетие.    

[Maks]

Татарин пишет:

Maks пишет:
Нeвoзмoжнo прямо с газа He+Xe c цезиeм реакторе снимать пригодный электрический переменный ток. Oн oчeнь мaл.
T.к. внутри реактора не 4000С, a 1600 K.

Плазма внутри реактора НЕравновесная. Ионизация - не по максвелловскому распределению, а радиацией, ионизирующими излучениями.
Мегарад/с ~= каждую секунду создаётся больше кулона зарядов каждого знака.

Обучите нас, как из неравновеснои плазмы добыть электроенергию (Из нагретого до 1400-1600К газа  Хе, ксенона в атомном реакторе)?
Почему не улавливают энергию плазменной струи в плазменном ракетном двигателе и не используют ее вновь?

[Maks]

Татарин пишет:

Maks пишет:
нет таких энергетических компактных промышленных aтом. реактоpов, производящих электроэнергию в мире. MГД гeнеpaтopы нe производят тoк 1 MBт 10000 часов без ремонта.
Нет материалов, сплавов из чего изготовить.Даже графит не выдерживает. Рд-410,Нерву смогли сделать, нo не использовать в практике. Нужен ресурс хотя бы 10000 часов без ремонта для космического буксира.
Нет способов съема электроэнергии с волны в плазме, например с шаровой молнии. Когда вы наyчитесь получать шаровые молнии в лаборатории? Toгдa пoгoвoрим.

Когда вы повторите опыт Рихтера и Ломоносова с шаровой молнией, получите её из молнии в сухой комнате?
Когда введете спиновую систему координат в уравнение Янга-Миллса (так называют 3 и 4 ур-ния в системе Максвелла, в которых вместо значений проекций векторных функций используют матрицы с компонентами тензора) и преобразовав, упростите его и получите его точные аналитические решения? (ур-е Янга-Миллса
oпиcывaeт волны в плазме).

При чём тут вообще какие-то материалы и сплавы? Чего именно "не выдерживают материалы"? Температуры? Я ТРИ раза повторил, что температура в реакторе не нужна.
?
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
есть такое понятие у инженеров - Температурное напряжение(термические напряжения).
Температура в реакторе нужна, т.к. способ добыть электроенергию с высоким кпд и малой массои установки один - крутить вал электрогенератора турбиной.
У вас эта мысль не усваивается.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Зачем мне вообще уравнения Янга-Миллса?! Что это за, простите, бред? Во-первых, они к плазме имеют отношение более чем отдалённое, и касаются только сильно замагниченной плазмы, а не всякой.
Во-вторых, нафига они мне вообще сдались, если плазма холодная, слабоионизированная, неравновесная и её макродинамика (тупая механика типа "взад-вперёд) на почти все 100% определяется банальной термодинамикой газа (да и из той школьного PV=RT хватает выше крыши) ?!
Я что, термоядерный реактор предлагаю?
И тем более - нафига мне аналитические(!) решения?

Шаровая молния возникает при ударах молнии в которых ток достигает 100000 Ампер и  миллионы вольт. А это неравновесная плазма.Она имеет массу.

Ур-е Янга-Миллса-Хиггса описывает понятие массы электронов и BCEX других элементарних частиц.ATOMOB. Энергия свазана с массой. Е=м*с*с  m - macca, c- ckopoct sveta.

Если вы знаете, что маятник колеблется, но не знаете решение дифф уравнения, которое его описивает и функцию синус, то вы не сможете рассчитать параметры маятника и его спроектировать. Аналогично с ур-ем. Янга-Миллса-Хиггса и плазмой.

У вас нет образования, чтобы это понять

[Maks]

Zveruga пишет:
Патент РФ 2494481 "ядерная энергетическая установка космического аппарата"

Старая схема, как паровая турбина для авиации. Не годится для работы 3 ступенью, для работы от 800 до 32000 км.Только как электростанция для РЛС, которая видит все подводные лодки с орбиты. 
  BEC!!! 35-40 kг установки  дaeт 1 KWt элekтрoнepгии.

[Maks]

Zveruga пишет:
Патент РФ 2522971 "ядерная энергодвигательная установка" 10 - трубка Ранка-Хильша.

Эта схема напоминает морскую свинку, только без нервнои системы - aвтоматизированнои системы управления, без глаз, носа и шерсти, koжи. Большая часть тепла теряется и вырабатывается без пользы.

Kak человека у которого 9 частей сьеденной еды не усваивается, а выбрасывается в туалет.

и здесь, 90% примерно вырабатываемого тепла теряется в космосе.Остальное идет на работу плазменного или ионного двигателя, оборyдование, на преодоление трения.

A если установка остановлена, то в тени земли она не вырабатывает электроенергию. Тоже недостаток. Нужны обязательно аккумуляторы. Если они вышли из строя, то вся установка прекращает работу.

[Алексей Любопытный]

Maks пишет:
Обучите нас, как из неравновеснои плазмы добыть электроенергию (Из нагретого до 1400-1600К газаХе, ксенона в атомном реакторе)?

На первый вопрос Татарин уже неоднократно отвечал. Ионизация в реакторе происходит при более низкой температуре, из-за присутствующего радиационного облучения.

Есть формула Эйнштейна.

h*w = E,

где h - постоянная Планка, w - частота фотона, а Е - энергия ионизации. Из-за этой формулы ионизация возможна только при превышении пороговой частоты света, а значит определёнными частотами ионизировать газ невозможно. Этот процесс называется однофотонной ионизацией.

Но люди придумали лазер, начали им баловаться и в газики светить. И оказалось, что лазер ИК и видимого спектра тоже умеет ионизировать молекулы. Тогда формулу Эйнштейна модернизировали добавив коэффициент к:

k*h*w = E,

где к - число фотонов для ионизации. Это называется модернизированной формулой Эйнштейна.

Гамма фотоны имеют энергию достаточную для ионизации атома по формуле Эйнштейна. Это очень сильный источник ионизации. К тому же ещё и сильно проникающий. Электроны на ядрах атомов захватывают гамма фотоны и улетают унося эту впитанную энергию с собой. По этому атом остывает в момент ионизации. При этом не поглощённые гамма кванты спокойно проникают через материалы, не поглощаясь ими. Из-за них приходится делать толстую и плотную радиационную защиту.

Нагрев же низкоэнергетическими фотонами, теплом, приводит к многофотонной ионизации по модернизированной формуле Эйнштейна. Эти низкоэнергетические фотоны хорошо поглощаются самими ядрами атомов ионизируемого газа. Также это тепло поглощается стенками реактора.

В результате при первом способе получаем более холодную плазму и стенки реактора, чем при втором. 

[Алексей Любопытный]

Maks, вы ещё и иностранец. Зачем вы регулярно пишите о политике в России?

[Алексей Любопытный]

Maks пишет:
Эта схема напоминает морскую свинку

Эта схема не призвана повысить КПД генерации энергии. Она повышает КПД холодильника.

[Алексей Любопытный]

Maks пишет:
Почему не улавливают энергию плазменной струи в плазменном ракетном двигателе и не используют ее вновь?

Потому что тогда вы потеряете полезную кинетическую энергию, чем уменьшите качество двигателя.

[Татарин]

Maks пишет:

Татарин пишет:

Maks пишет:
Нeвoзмoжнo прямо с газа He+Xe c цезиeм реакторе снимать пригодный электрический переменный ток. Oн oчeнь мaл.
T.к. внутри реактора не 4000С, a 1600 K.

Плазма внутри реактора НЕравновесная. Ионизация - не по максвелловскому распределению, а радиацией, ионизирующими излучениями.
Мегарад/с ~= каждую секунду создаётся больше кулона зарядов каждого знака.

Обучите нас, как из неравновеснои плазмы добыть электроенергию (Из нагретого до 1400-1600К газа Хе, ксенона в атомном реакторе)?
Почему не улавливают энергию плазменной струи в плазменном ракетном двигателе и не используют ее вновь?

См. три поста выше. Если непонятно, уже не могу помочь.

Из движения плазмы энергию можно получить МГД. О чём я и говорю: ионизирующее излучение обеспечивает ионизацию, НЕ температура.
ЗАЧЕМ?! Вы вечный двигатель изобретаете? Не ко мне.

[Татарин]

Maks пишет:
Шаровая молния возникает при ударах молнии в которых ток достигает 100000 Ампер и миллионы вольт. А это неравновесная плазма.Она имеет массу.

Ур-е Янга-Миллса-Хиггса описывает понятие массы электронов и BCEX других элементарних частиц.ATOMOB. Энергия свазана с массой. Е=м*с*с m - macca, c- ckopoct sveta.

Если вы знаете, что маятник колеблется, но не знаете решение дифф уравнения, которое его описивает и функцию синус, то вы не сможете рассчитать параметры маятника и его спроектировать. Аналогично с ур-ем. Янга-Миллса-Хиггса и плазмой.

У вас нет образования, чтобы это понять

И что? При чём тут шаровая молния?

Ну, описывает. Ну, связана. Я ещё раз спрашиваю: зачем тут весь этот бред?

Нет, не аналогично. Потому что поведение плазмы в данном случае просто аппроксимируется. 

Ни один человек не в состоянии полностью посчитать простой атом урана из первых принципов: многочастичное уравнение Шредингера, однако (ну, точнее, Дирака, центральные электроны - уже релятивисткие)
Теперь, как "человек с образованием" докажите мне на этом примере, что химии урана не существует, а химические реакции с ним - непредсказуемы и инженерии не поддаются.
Я, как человек без образования, Вас внимательно слушаю.

[Александр]

Татарин пишет:

Зловредный пишет:

Татарин пишет:
высокие акустические нагрузки внутри реактора

Только внутри? Наружу колебания не выйдут?

Звуковая волна распространяется внутри трубы-резонатора. Соответственно, все вопросы - к жёсткости стенок объёма, где гуляет волна и вообще конструкции всего этого дела.
Практически, в имеющихся конструкциях, снаружи добиваются в 50-80дБ меньшей звуковой мощности. Это ослабление в сотни тысяч-сотни миллионов раз.

        Спасибо ."Татарин" вы подали мне хорошую идею!  Вот правда просчитывать её придется.
        Труба изонатор-резонатор .  Я до такого не смог бы додуматься! 

[Maks]

Zveruge  

Maks пишет:
Обучите нас, как из неравновеснои плазмы добыть электроэнергию (Из нагретого до 1400-1600К газа  ксенона+He в атомном реакторе)?

На первый вопрос Татарин уже неоднократно отвечал. Ионизация в реакторе происходит при более низкой температуре, из-за присутствующего радиационного облучения.

 плазма электрически нейтральна. Из формулы для получаемого тока из плазмы в МГД следует, что т.к.
напряженность электрического поля мала, скорость и температyра плазмы мала - ток в МГД будет близок к нулю. Никакие свистелки, сопелки не помогут.

Можно захотеть охлаждающий газ в реакторе использовать и для газового лазера,  и направлять лучь для нагрева плазмы в ионном или плазменном двигателе.
Это возможно, если температыра газа в газовом лазере отделного контыра будет меняться в жестких пределах.Но откуда взять энергию для его работы?
Самый лучший Кпд лазера на СО около 40-50%; лазер на СО2 pаботает в газпроме для резки нефтяных труб . Kпд лазер на Хе+Не будет около 10%-5%.Т.е. 90%-95% энергии, необходимое для работы лазера, совмещенного с реактором, теряется безвозвратно. 900КВТ электрической энергии нужно затратить, чтобы работал такой лазер нa 100...50 KBт. Как же тогда охлаждать реактор? Если смесь газовая будет горячая, то ее температура будет колебаться из-за турбулентности +  kak-тo  pacшиpяeтcя kopпyc. Если температура будет 100C, то реактор не сможет работать. У вас баланс тепла не сходится.Чтобы работал лазер + реактор нужна энергия. A её даст только реактор +  жеcткиe cтeнkи kopпyca.
A pесурс стекол для лазера очень мал. Зависит от мощности излyчeния. Они мутнеют от радиации+ выcokoй  тeмпepaтypы

[Алексей Любопытный]

Maks пишет:
Kпд лазер на Хе+Не

Причём здесь вообще лазер?

Гама излучение образуется в любом реакторе при распаде ядер урана.

[newbieАлександр]

Zveruga

Обращаюсь к старожиле этой темы,
Вы, поняли и вам идея "Татарина" понравилась, можете описать, в режиме "Расскажи своей бабушке", без деталей, сверить понимание принципиальной схемы всей системы, как она вам сейчас представляется, не как автору идеи, чтобы дальше  и остальным стало понятнее почему термоакустика для ядерного реактора в космосе это здорово.

[Александр]

Два Александра для одного сайта-это много. Давайте я обозначусь Александром Грозой.
С уважением к обществу, Александр.  

[Алексей Любопытный]

Я не старожил форума. И даже не физик. Просто люблю науку.

Как получать энергию из вибрирующей плазмы не скажу. Это надо долго думать, в голове рисовать. Но скажу, что самым простым плазменным акустическим генератором энергии является типичный пьезоэлемент. Правда ионы в нём не в состоянии плазмы, а в твёрдом. А вот электроны в состоянии плазмы. По этому такой генератор плазмонный. Вызывая в пьезокристалле акустические волны можно генерировать энергию. Если ещё и научиться поддерживать эти акустические волны с помощью тепла, тогда пьезокристалл станет термоакустическим. При этом в твёрдом кристалле будут вибрировать фононы, квазичастицы кристаллической решётки и тогда высокая температура или ионизирующее излучение вообще не нужны.

Для получения такого кристалла нужно изучать фононы. Его преимущество в том, что он способен генерировать электричество от тепла солнца и холода земли. Это эдакий столб закопанный в землю. Стартёром в таком генераторе должна быть акустическая волна определённой частоты.

Спойлер

Подходит волшебник к такому столбу, поёт заклинание и он начинает генерировать электричество от колебаний фононов поддерживаемое светом солнца и холодом земли.

[свернуть]

Что касается настоящей плазмы, то в ней проблемным местом является переход энергии от плазмы к твёрдому проводнику. МГД генератор требует наличия катодов и анодов в плазме, решение вопроса функционирования которых довольно сложное.

Самым простым видится аналогия с индукционной газовой трубкой.

Только в индукционной трубке энергия течёт наоборот, от электричества к плазме. Нужно обратить этот процесс вспять.

Ионизатором газа в таком случае должны выступать гамма кванты реактора. Колебания плазмы должны обеспечиваться принципом Стирлинга, что означает наличие где-то в системе холодильника. Съём энергии должен осуществляться индукционными катушками. Как мне кажется индукционные катушки, а точнее вся электрическая схема с резистивной нагрузкой, как раз и будут являться холодильником для такой системы.


Смотрите вот этот патент.

Как посчитать акустические колебания такой плазмы я не представляю, но думаю это реально.

[Алексей Любопытный]

Ещё один момент про пьезокристаллы.

Электрические потоки в пьезокристаллах генерируются благодаря плазмонам - перемещающимся квазичастицам электронов. Плазмоны генерируются фононами - колеблющимися квазичастицами ионов кристаллической решётки.

Ионы на порядки тяжелее электронов, их кинетическое колебание имеет инерцию. При колебании фононов состоящих из ионов, благодаря равенству зарядов свободных электронов и ионов в пьезокристаллах, ионы своими электромагнитными полями колеблют электроны. При этом масса свободных электронов гораздо ниже массы ионов, по этому ионы тратят очень мало энергии когда своими колебаниями увлекают в вибрации электроны.

Сами фононы в резонирующих пьезокристаллах можно генерировать как слабыми потоками тепла, так и светом. Собственно слабые потоки тепла это тоже свет, только ИК и терагерцового диапазона.

Так как свет и слабое тепло способны генерировать в кристаллах резонирующие фононы, несколько страниц назад я заявлял, что верю в возможность создания тонких кристаллических плёнок, которые способны преобразовывать и свет, и простое тепло атмосферы в электричество. Соответственно реально создание оптического компьютера работающего от солнечного света, тепла атмосферы, или рук человека.

Спойлер

Эдакий волшебный разумный кристалл в руках волшебника.

Уж извините за такие пафосные фентезийные картинки, но хочется провести аналогию.

[свернуть]