Ядерный двигатель

[Алексей Любопытный]

Очень интересное интервью с научным консультантом Росэнергоатома, академиком РАН, в 1990-е гг. - вице-президентом Российского научного центра «Курчатовский институт», профессором, лауреатом Ленинской и Государственной премий Николаем Николаевичем Пономаревым-Степным.
 
В интервью рассказывается о развитии атомной энергетики в космосе начиная с атомного самолёта. Упоминается о том, что реактор атомного самолёта уже работал на температуре 1500° К. Самолёт летал.
 
Современные тепловыделяющие сборки способны выдерживать температуру 3100° К.

Упоминаются установки на термоэлектричестве и термоэмиссии. Приводятся проблемы связанные с такими установками.
 
И конечно же упоминается про создание ТЭМ с капельным холодильником.
 
Как я и говорил, проблема не в реакторе. Проблема в капельном холодильнике. Ничего подобного до сих пор ни кто не делал. И сейчас этот холодильник проектируется в Центре Келдыша.
Текст интервью

[vlad7308]

Как я и говорил, проблема не в реакторе. Проблема в капельном холодильнике.

да что вы говорите? Поразительно!

[Дмитрий Инфан]

Zveruga пишет:
 
Современные тепловыделяющие сборки способны выдерживать температуру 3100° К.

Проблема в том, как долго они смогут это выдерживать.

[mihalchuk]

Zveruga пишет:
Очень интересное интервью с научным консультантом Росэнергоатома, академиком РАН, в 1990-е гг. - вице-президентом Российского научного центра «Курчатовский институт», профессором, лауреатом Ленинской и Государственной премий Николаем Николаевичем Пономаревым-Степным.
 ...
 Текст интервью

- Тут мы тоже опередили американцев?
- У них результаты оказались поскромнее. Они достигали 25000 К, а это меньшая удельная тяга и т.д.

НЯП, американцы достигали большего.

[silentpom]

Они достигли большего и раньше, а у нашего параметры лучше. Другой вопрос что место в музее

[Алексей Любопытный]

Какие причины мешают использовать МГД генератор переменного тока?

[Asgard]

Так один из проектов буксира на солнечных батареях. Странно что не отказались от ЯД, когда не смогли написать проект. Или все надеются на долгое финансирование...

[Алексей Любопытный]

Asgard пишет:
Так один из проектов буксира на солнечных батареях. Странно что не отказались от ЯД, когда не смогли написать проект. Или все надеются на долгое финансирование...

Эти проекты не имеют отношения к проекту ТЭМ, на который поступил заказ от государства. Это всё старые варианты, которые всплыли здесь в процессе обсуждения и которые вдруг стали считать за новые варианты.

[Алексей Любопытный]

Татарин, если можете, ответьте. Или кто-нибудь, кто в курсе. Одна из основных причин низкого КПД МГД и термоэмиссии это низкая электропроводность плазмы. Но это на постоянном токе.

Вот я и спрашиваю, кто-нибудь пробовал делать МГД переменного тока? Чтобы частота соответствовала или была больше Ленгмюровской.

[Алексей Любопытный]

Или плазма становится неравновесной и колебания в ней превращаются в хаотические?

[vlad7308]

Zveruga пишет:
Одна из основных причин низкого КПД МГД и термоэмиссии это низкая электропроводность плазмы.

выше все написано про МГД
КПД МГД прямо и абсолютно зависит от потока заряда.
то есть - от степени ионизации рабочего тела, его плотности и его скорости

[Алексей Любопытный]

vlad7308 пишет:
КПД МГД прямо и абсолютно зависит от потока заряда.
то есть - от степени ионизации рабочего тела, его плотности и его скорости

Эти параметры всем известны, но вот только дело опять же не столько в КПД, как в мощности. Приложим больше мощности - получим больше выход электричества. Но растёт ли от этого КПД?

Причина низкого порога как раз в низкой электропроводности, которая связана с тем, что свободные электроны в плазме перетекают к противоположно приложенным полюсам экранируя ЭМ поле в тонком приграничном слое. Эффект аналогичен замкнутой решётке Фарадея, которая также экранирует ЭМ волны. По этому внутри плазмы электроны из-за отсутствия ЭМ поля перестают течь. Аналогичный процесс происходит в тонком слое катода при термоэмиссии.

В плазме электроны способны колебаться без соударений с определённой частотой, которая называется Ленгмюровской. ЭМ поле проникает в плазму, если оно переменное и его частота равна или выше Ленгмюровской. При более низких частотах появляется эффект экрана отражающего ЭМ волны.

По этому одни говорят, что плазма обладает стелс свойствами, другие говорят, что она замечательно светится на радарах. Дело в частоте и свойстве плазмы. Можно создать плазму с такими свойствами, которые позволят отражать или поглощать волны нужных частот. Плазменный стелс реально возможен.


То же самое и про МГД. На постоянном токе будет появляться экран отражающий ЭМ поле и препятствующей протеканию тока. На переменном токе есть шанс колебать электроны беспрепятственно на определённых частотах. А электроны, даже колеблющиеся, работу совершают. И мы этой работой можем воспользоваться.
Но я подозреваю, что есть одна неразрешённая на протяжении уже 60 лет проблема связанная с неравновесностью плазмы. Волны входящие в плазму распространяются в ней совсем не так как это предполагают имеющиеся теории. Это из-за очень быстрых электронов и подвижности ионов. Плазма способна в себе генерировать новые волны с совершенно другими частотами и необъяснимо распространять их в различных направлениях.
По этому учёные так долго изучают всякие фононы - квазичастицы. Нужна теория взаимодействия в плазме, в которой учитываются и ЭМ законы и тепловые, и, (как оказывается) акустические.
Фортов стал академиком за разработку теории неравновесной плазмы. И теория эта возникла в начале нулевых. Я наблюдаю на протяжении последних 10 лет интересные исследования в области детонационного горения и других наук связанных с плазмой. Есть вероятность, у меня есть на то основания, что наши учёные совершили открытие в законах распространения волн в плазме и соответственно нам в ближайшие лет 10 следует ожидать много интересных и прогрессивных изобретений.
Так всё-таки? Где МГД на переменном токе?

[vlad7308]

действительно - где?

[pkl]

2012_registration пишет:

Harsky пишет:
Вся проблема в том, чтобы определить - уже время или надо еще повременить? Лично я думаю, надо лезть. Не такие уж это большие деньги в масштабах мира, да и страны, больше на всякую фигню просаживаем

Я тоже думаю, что надо, но не получится.
ИМХО, скоро всем надо будет думать о выживании, а не о развитии.

Вот! Это и есть та катастрофа, о которой я говорил выше. Короче, будет не до космонавтики.

pkl пишет:
Мда, просто удивительно, как китайцы всех обошли. [IMG]

Я бы не сказал, что они всех обошли. Конечно, то, что китайцы строят HTR-PM, даёт им много очков вперед всех остальных стран, но с другой стороны, это почти что копирование немецкого проекта (HTR-10 вообще почти точный клон AVR, насколько я помню).
Собственно, их ставка основана на том, что "детские болезни ВТГР" можно решить, и что провал в Германии и ЮАР вызван административными, психологическими (радиофобия) и экономическими проблемами, плюс использованием тория, без которого можно было бы обойтись.

И, как думаете, насколько хорошо у них получится?

 Кстати, российский проект реактора для ТЭМ хоть и является исследовательским реактором, в то время, как китайцы строят коммерческий, имеет ряд существенных плюсов, причем именно для использования в рамках ЗЯТЦ. Во-первых он на быстрых нейтронах (HTR-PM - на тепловых), а во-вторых используемое топливо - довольно специфическое, но все же оксидное, в отличие от карбида у китайцев, с которым ни у кого, насколько я знаю, не получилось сделать полноценный топливный цикл.  

Ага! Т.е. реактор имеет всё же перспективы практического "выхлопа" в народное хозяйство?

pkl пишет:
Если вкратце - люди склонны жить сегодняшним днём и не любят задумываться о долгосрочных последствиях своих решений и действий.

Все еще хуже. Люди, которые задумываются о последствиях своих действий иногда приходят к неверным выводам из-за когнитивных искажений и принимают неверные решения.

Да уж. И, похоже, в 70-е годы мы свернули не на ту развилку истории.

[pkl]

Myth пишет:

pkl пишет:
Вообще-то, на брёвнах никто не плавал и не плавает.

Что такое опять? В учебниках для идиотиков ничего не написано про бревна?

Вообще нигде не написано. Везде про плоты из брёвен.

pkl пишет:
Плавали на каноэ, плотах. А потом галерах.

Выходит древний человек к реке, а тут ему и плоты, и каноэ, на чем хочешь, на том и плыви... 

Угу. Так и было. Разумеется, при условии, что плоты и каноэ уже были построены. А так да, они выходят к реке, садятся в свои лодки и плывут, куда им надо. Можете фильмы посмотреть, про индейцев Амазонки, допустим.

pkl пишет:
И, полагаю, экипаж каноэ вполне мог себе представить большое каноэ.

Конечно, мог. Армированные нанотрубками весла, гребцы на стероидах... А вот мог бы представить парус - уже вопрос. Про паровой двигатель и дизель и говорить нечего.

Как раз таки до паруса древние люди додумались. И каноэ строили... посмотрите маорийские. А попытаться современному папуасу или индейцу из сельвы объяснить, что такое нанотрубки и стероиды - та ещё задачка, полагаю.

Надеюсь, Вы не обиделись на то, что я Вас дураком назвал?

[Chilik]

Zveruga пишет:

В плазме электроны способны колебаться без соударений с определённой частотой, которая называется Ленгмюровской. ЭМ поле проникает в плазму, если оно переменное и его частота равна или выше Ленгмюровской.

В первом предложении законы взаимодействия заряженных тел были особым образом выключены?
Что касается второго предложения, то оно в общем случае неверно (hint: посмотрите на диэлектрическую проницаемость плазмы с магнитным полем, узнаете много интересного).

[pkl]

Старый пишет:

Цитата pkl пишет:
Ну, сколько там по тому курсу было? Вроде как в 30 раз.

Сикока, сикока???  

24 - 26 р./$ давали, сейчас специально посмотрел.

[pkl]

Ded пишет:

pkl пишет:
Отнюдь, я прекрасно понимаю, почему у американцев - авианосцы, а у нас ледоколы

А почему???

Потому что американцам нужны авианосцы, а нам - ледоколы. Это если вкратце, чтобы флуд не разводить.

[Алексей Любопытный]

Chilik пишет:

Zveruga пишет:

В плазме электроны способны колебаться без соударений с определённой частотой, которая называется Ленгмюровской. ЭМ поле проникает в плазму, если оно переменное и его частота равна или выше Ленгмюровской.

В первом предложении законы взаимодействия заряженных тел были особым образом выключены?
Что касается второго предложения, то оно в общем случае неверно (hint: посмотрите на диэлектрическую проницаемость плазмы с магнитным полем, узнаете много интересного).

В магнитном поле направленном особым образом электроны начинают вращаться в системе. И это также не способствует нормальному току.

Я тут не свои домыслы пишу про диэлектрическую проницаемость, а привожу реальные результаты исследования учёных. Вот тут на 125 странице про диэлектрическую проницаемость.

А вот тут вообще про МГД. Все они на постоянном токе.

[pkl]

Harsky пишет:

pkl пишет:
Чтобы протянуть пару сотен лет, нам надо УТС освоить или хоть реакторы на быстрых нейтронах/тории. Но и тогда остаётся проблема нехватки редких элементов.

Протянем. Пока не знаю как, но протянем...

Решение осталось только одно - РАДИКАЛЬНОЕ сокращение потребления энергии и прочих ресурсов. Про "побочные эффекты" лучше не думать. В принципе, то же самое и со всеми другими кризисами.

Тут жопа ещё в том, что все эти кризисы примерно накладываются по времени - вторая половина нынешнего столетия.[IMG] Так что последовательно решать не получится.

Если не врать себе, то получится что ПК дорогая и не очень нужная пока игрушка. Просто хочется посмотреть на Землю откуда-нибудь из моря Кризисов и пройтись по руслу давно высохшей реки на Марсе. Но это "хочется" - эгоизм. Потому, видимо, не сговариваясь, ни штаты, ни мы, ни даже Китай, ничего особо в этой области не форсируют. Обеспечивают минимальное присутствие, чтоб совсем навык не растерять - и на том спасибо.

Если вернуться к нашим баранам, то для ТЭМ кое-какие области найти можно. С целым рядом ограничений конечно. Это и буксир на ГСО и силовая установка для всяческих радарных спутников и тягач редких миссий на внешние планеты. Вещь в хозяйстве полезная, но если его будут делать лет 20-30 или даже 50 - никто не умрет.
Но хочется, с позиции чистого эгоизма - хочется [IMG]

Космонавтика могла бы помочь и необязательно непосредственно ресурсами - технологии замкнутого цикла тоже пригодились бы. Но увы, опоздали. Всё-таки, мне кажется, в 70-х мы проскочили очень важную развилку. Если она чем и поможет, то только в далёком будущем, грядущие проблемы придётся решать по-другому /см. выше/.