Ядерный двигатель

[vlad7308]

STS пишет:

pkl пишет:
Вопрос, хватит ли этого "дофига"

неоднократно сталкивался в статьях (об тех или иных разработках) с высказываниями об значительной нехватке лития, для "смартфонов" хватает уверенно замкнуть цикл, а вот для автопрома нет. типа надо раз в десять больше лития чем одномоментное его использование, 9/10 зависает на разных этапах добычи\переработке, разведанного только в два раза больше, тобишь нехватка ~80%

дался вам этот литий
во-первых, его на самом деле довольно много, была бы реальная нужда
во-вторых, кто сказал, что через 20 лет аккумуляторы будут по-прежнему литиевые?
20 лет назад их не было, вполне возможно, что еще через 20 лет их не станет.

[STS]

если вы посмотрите на литий то заметите что он максимальный вариант для химических источников тока в виде аккумулятора, любые альтернативы будут хуже, например натрии в три раза тяжелее.
лучше только топливные элементы на водороде, но их свойства, сильно отличаются от аккумуляторов, в смартфон не засунешь, в автомобиль - уже проще.

[Gref Corps]

Сейчас большой упор делается на развитие топливных элементов. Учимся у природы так сказать.

[vlad7308]

STS пишет:
если вы посмотрите на литий то заметите что он максимальный вариант для химических источников тока в виде аккумулятора, любые альтернативы будут хуже, например натрии в три раза тяжелее.

честно признаюсь, я не химик
и только в общих чертах помню, о чего зависят различные параметры аккумулятора (и это далеко не только материал-переносчик заряда)

но я помню, что только на моей жизни сменилось три макро-поколения аккумуляторов (NiCd,Ni-Mh, Li).
не говоря о свинцово-кислотных, которые были и есть

это конечно ничего не доказывает.
но заставляет усомниться, что прогресс в аккумуляторах внезапно и навсегда прекратится от удара лбом о стену недостатка лития.

STS пишет:
лучше только топливные элементы на водороде, но их свойства, сильно отличаются от аккумуляторов, в смартфон не засунешь, в автомобиль - уже проще.

несколько лет назад кто-то из грандов представлял рабочий прототип топливного элемента как раз для ноутбука.
вставляешь ампулу и работаешь.
что в результате не срослось в проекте - не знаю.

[STS]

vlad7308 пишет:
но я помню, что только на моей жизни сменилось три макро-поколения аккумуляторов (NiCd,Ni-Mh, Li).
не говоря о свинцово-кислотных, которые были и есть

тобишь они тащились к началу таблицы менделеева, перед литием остались гелий и водород, выше некуда.

vlad7308 пишет:
несколько лет назад кто-то из грандов представлял рабочий прототип топливного элемента как раз для ноутбука.
вставляешь ампулу и работаешь.
что в результате не срослось в проекте - не знаю.

у них наверняка все получилось, вот только при работе нужен кислород и кудато девать водяной пар, представьте что ваш ноут парит, ладно стоя на столе, но лежа в сумке, кому это надо?

[Татарин]

vlad7308 пишет:несколько лет назад кто-то из грандов представлял рабочий прототип топливного элемента как раз для ноутбука.
вставляешь ампулу и работаешь.
что в результате не срослось в проекте - не знаю.

Ну, стоимость катализаторов (металлы платиновой группы) дают цену ТЭ порядка 4-6$/Вт, а главная подстава пришла со стороны лития: литиевые аккумы подешевели, увеличили ёмкость и ресурс, и научились приемлимо заряжаться токами в 1С (то есть за где-то час массовый и дешёвый литиевый аккум сейчас можно зарядить).

ТЭ остался так же дорог, метанол всегда был относительно дорогой и ядовитый... так ещё и для пользователя он одноразовый. Легче и лучше сейчас купить и возить с собой ещё пару аккумов. Плюс солнечную батарею, если уж от цивилизации очень, очень далеко.

[vlad7308]

Татарин, да, скорее всего не пошла именно экономика.
прототип нормально работал и выглядел вполне готовым к серии
да, топливо было кажется метанол

[Alexey K.]

Татарин пишет:
Таким продуктом мог бы (в принципе) быть водород, если б он стал массовым топливом. А ещё?

Синтез-газ к примеру

Татарин пишет:
Чтобы завязывать ядерный блок на производство тепла, технологический комплекс должен иметь гарантию спроса на продукцию на всё время окупаемости реактора.

На производство тепла и(!) электричества. Чтобы хвост был не один. Кстати, таким энергоблоком можно маневрировать не меняя мощность реактора.

[Татарин]

Синтез-газ к примеру

Хм. Поясните. Почему Вы думаете, что "ядерный" синтез-газ (не из метана ли уж?) будет дешевле, чем угольный или чисто метановый? и где он нужен постоянно в таких количествах?

На производство тепла и(!) электричества. Чтобы хвост был не один. Кстати, таким энергоблоком можно маневрировать не меняя мощность реактора.

За эту "универсальность" тоже придётся платить, и очень дорого. Атомнадзор вообще с БОЛЬШИМ неодобрением смотрит на какие-либо манипуляции с первым контуром.
Или Вы имели в виду, что сначала мы будем делать синтез-газ, а затем из синтез-газа электричество?

Что касается маневренности, то нет однозначного мнения по поводу такой уж её необходимости для АЭС (сейчас это модно, да, но это приятная фишка, которую довешивают в большинстве случаев скорее потому, что по основным параметрам улучшения даются уже очень дорого).
Логика простая: основная доля стоимости в энергии АЭС - капитальные затраты, а в операционных затратах доля топлива - мала, да и то нельзя очень сильно сэкономить, потому что есть ресурс не только по выгоранию, но ещё и по времени в реакторе.
Уж если решились, нашли деньги и построили АЭС, то самое правильное - чтоб она работала на всю катушку, иначе это просто профуканые деньги. Ресурс у оборудования идёт в любом случае, доля топливных затрат - 10-20%, так что манёвр - это просто потерянная энергия, почти без компенсации.

Конечно, что ради устойчивости системы можно маневрировать и АЭС. Но это точно не то, к чему надо стремиться и закладывать в проект.

Идеальная АЭС работает в базе и имеет КИУМ 100%. Всё остальное - чистые потери.

[Alexey K.]

Татарин пишет:
Хм. Поясните. Почему Вы думаете, что "ядерный" синтез-газ (не из метана ли уж?) будет дешевле, чем угольный или чисто метановый?

Из метана, угля, торфа и т.д. Но сейчас это конечно же неактуально при нынешних ценах и запасах углеводородов.

Татарин пишет:
и где он нужен постоянно в таких количествах?

Да тот же бензин делать. И много чего ещё.

Татарин пишет:

За эту "универсальность" тоже придётся платить, и очень дорого. Атомнадзор вообще с БОЛЬШИМ неодобрением смотрит на какие-либо манипуляции с первым контуром.
Или Вы имели в виду, что сначала мы будем делать синтез-газ, а затем из синтез-газа электричество?

Не, просто меняем баланс тепла между производством электричества и просто производством. Ну, газовый реактор здесь может и не ахти, а вот высокотемпературный натриевый подошёл бы. И первый контур трогать не нужно.

[mihalchuk]

Татарин пишет:

Синтез-газ к примеру

Хм. Поясните. Почему Вы думаете, что "ядерный" синтез-газ (не из метана ли уж?) будет дешевле, чем угольный или чисто метановый? и где он нужен постоянно в таких количествах?

На производство тепла и(!) электричества. Чтобы хвост был не один. Кстати, таким энергоблоком можно маневрировать не меняя мощность реактора.

...
Или Вы имели в виду, что сначала мы будем делать синтез-газ, а затем из синтез-газа электричество?

Из метана. Чтобы делать электричество. При этом повышается КПД.

[naunau]

В России назначены сроки проведения летных испытаний ядерной космической энергодвигательной установки. Об этом, как сообщает ТАСС, журналистам сообщил директор атомного центра материаловедческого профиля «Институт реакторных материалов» (город Заречный, Свердловская область) Дмитрий Марков.

Первые испытания установки в космосе назначены на 2020-е годы. «Установка мегаваттного класса позволяет формировать мощные электроядерные двигатели, которые до серьезных, хороших скоростей могут разгонять межпланетные аппараты», — сказал Марков.

В ближайшее время планируется создать стенд для проведения наземных испытаний установки. К настоящему моменту в «Институте реакторных материалов» завершены тестирования тепловыделяющих элементов для нее. Аналогичные элементы используются в полноценных реакторах.

https://lenta.ru/news/2016/04/26/nuclear/

[АниКей]

В России создали ядерный космический двигатель                    
             

26.04.2016 10:30
          
                    Первые летные испытания ядерной космической энергодвигательной установки намечены на 2020-е гг., заявил директор "Института реакторных материалов" (ИРМ, Свердловская область) Дмитрий Марков.

"Установка мегаваттного класса позволяет формировать мощные электроядерные двигатели, которые до серьезных, хороших скоростей могут разгонять межпланетные аппараты. "Росатом" в рамках этих работ занимался созданием самого сердца установки - ядерного реактора. В ближайшее время в стране будет сооружен наземный стенд-прототип этого аппарата. Планируется, что в 2020-х гг.. пройдут первые летные испытания в космосе", - ответил Марков в интервью ТАСС.

ИРМ успешно завершил испытания тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) для этой установки. "Наш институт принимал участие в разработках. Мы испытывали у себя на аппарате самый важный энергонапряженный элемент этой установки - тепловыделяющие элементы. Причем, полномасштабные ТВЭЛ, которые предполагаются для использования в реакторах", - уточнил Марков.

Итоги испытаний ТВЭЛ доведены до генерального конструктора. Программа по созданию ядерной космической энергодвигательной установки началась в 2008 г. "Предполагалось на базе имеющегося опыта и компетенций институтов "Росатома" и "Роскосмоса" создать ядерную энергодвигательную установку, которая позволит нам достаточно быстро достигать ближайших и отдаленных планет солнечной системы. Фактически организовать платформу, на которой можно производить серьезные исследовательские программы в дальнем космосе", - заключил Марков.

ИРМ - центр материаловедческого профиля, расположен в городе Заречный Свердловской области. Входит в состав "Росатома".

[Gref Corps]

Ну славо богу. Теперь вся надежда чтобы получилось с тюрбомашинным пребразованием.

[vlad7308]

2020-е годы - это круто.
Можно еще сказать - в 21 веке. Тоже красиво. Или в третьем тысячелетии

[Виктор Зотов]

vlad7308 пишет:
2020-е годы - это круто.
Можно еще сказать - в 21 веке. Тоже красиво. Или в третьем тысячелетии  

А что вас собственно не устраивает?

[vlad7308]

Меня? Меня все устраивает.

Когда заказчик меня спросит в следующий раз про сроки сдачи проекта, я ему отвечу - в 21 веке всенепременно сдам!
А что тут может не устраивать? Все довольны. Сроки выдерживаются, финансирование идет.

Вот разве что я на самом деле отвечу заказчику, что в опытную эксплуатацию сдам 1 сентября, а в промышленную - 1 января... а случившийся при этом журналист напишет статью про сдачу в 21 веке - это да, это будет странновато. Но тоже прекрасно. И кто-то прочитает и восхитится моими достижениями.

[pkl]

Татарин пишет:

pkl пишет:
Я бы не сказал - что у немцев, что у африканцев их проекты так и не взлетели. Сдались те и те из-за сложностей. Но китайцы, кажется, настроены серьёзно.

Что Вы имеете в виду под "взлётом"?
У немцев реактор был разработан, построен и вполне себе работал вплоть до Чернобыля (после которого с учётом реально небольших для нового типа реактора неприятностей) был закрыт.

Читал /не по Вашей ли ссылке?/, они напоролись на нехилые проблемы типа эрозии ТВЭЛов с выносом радиоактивных частиц топлива. Так что на уровне экспериментов всё и осталось.

Главное, чем мне нравятся газовые реакторы - они могут не только генерировать электроэнергию, но и быть источниками промышленного тепла, а следовательно, - ядром всевозможных производственных комплексов...

А каких конкретно "всевозможных"? Я не прошу перечисления вечно поминаемых в рекламе ВГТР водорода, метанола, аммиака, вопрос в другом: какой существует сейчас крупнотоннажный продукт с гарантированным спросом на десятки лет вперёд, который был бы дешевле при использовании ядерного тепла?

Имхо, синтетическое топливо. Для автомобилей, судов, самолётов и т.п. Разумеется, не при нынешних ценах на нефть. Но что-то мне подсказывает, что долго /десятилетиями/ они на нынешнем уровне не продержатся. При этом ядерные источники тепла тоже быстро /за пять лет/ не создать.

Посмотрите на вопрос таким образом: везде, где нужно высокопотенциальное тепло, его как минимум без ухудшений можно заменить электричеством...

Ухудшения будут. Вы будете терять энергию на каждой ступеньке преобразования: ядерное тепло -> электричество; электричество -> ядерное тепло. В первом же случае отработанное тепло можно пустить на генерацию электроэнергии и т.д. вплоть до отопления.

Что касается ЯРД, то графит-гелиевые реакторы тут никоим боком, это не то что не прямой путь, это даже не отвлетвление. ЯРД - совсем другая дорога в другую сторону. ЯРД - это водород, компактная АЗ и высокие (по-настоящему, а не 850С) температуры, которые с ВГТР не пересекаются.

Космические газовые реакторы облегчат "психологическое" принятие ЯРД. Имхо.

[pkl]

Татарин пишет:
...Я не к тому, что электромобили скоро захватят мир...

Ааа... значит, я Вас неправильно понял. Просто моё мнение - электромобили так и останутся дорогими игрушками для богатых и "креативных".

Литий есть. Лития много. Его можно было б брать из морской воды, будь он чуть подороже, но пока он дёшев. Впрочем, его подорожание очень слабо скажется на цене аккумов, там главное - стоимость изготовления катодов. Да даже если брать материалы, вот в повсеместно любимых литий-феррофосфатных батареях катод содержит иттрий в значительных количествах. Если о чём тут беспокоиться, то явно не о литии. 

Это всё закладывается в цену. Прочитал стоимость аккумулятора для "Теслы" - 150000 р. По-моему, ещё даже до недавнего падения рубля. Так вот, я свой первый автомобиль купил за столько же.

Да, водород полезен - сырьё и всё такое. Но только если он дёшев. Пока у нас есть природный газ, думать о других источниках водорода - просто странно. Да, о водороде часто вспоминают как о способе запасать энергию ВИЭ... но каким боком тут ядерный реактор?

Водород может быть отправной точкой для разных химических циклов /топливо и всё такое/. Реактор может дать его много.

ИМХО: китайцы развлекаются? Ну и флаг им в руки. 

Имхо, китайцы готовятся к постнефтяной эпохе.

[pkl]

Татарин пишет:

Всегда думал, что прогресс сверхпроводников связан с увеличением силы магнитных полей.

Для томографов это не однозначный плюс.
Да, можно повысить частоту и разрешение, но у этого свои побочные эффекты.
В любом случае, пока медицина ограничивает безопасные поля для человека пятью теслами, НЯП.

Можно уменьшить сечение кабеля при той же силе магнитного поля. Как следствие - экономится сверхпроводящий материал, уменьшается объём, который надо охлаждать. Установка может быть меньше и легче.