Принцип вечного реактора

[noxx77]

Отстой. Мал клоп, да вонюч.

Не уловил о чём аллегории. Вам    размер графика не понравился или ГКЛ? 
Если первое, то можно пройти по ссылке и в комменте "размахнуть" график побольше. 
Ну а если втрое, то я тут бессилен - такова данность. 

Второе, разумеется. Увы. А за график благодарю. )

[Дэймон Ланнистер]

*примеряет любимую шапочку из фольги*
Вы с ума сошли? Голактега - живое существо, нельзя захламлять его ядерными отходами! Высшие цивилизации нас за это транклюкируют!
*снимая шапочку"
Господа, это действительно работает!

У меня вопрос к докладчику. Что, если залить корабль таким топливом, полураспад которого спустя тысячу лет даст как раз необходимую для нашего реактора смесь изотопов?

[sharp]

У меня вопрос к докладчику. Что, если залить корабль таким топливом, полураспад которого спустя тысячу лет даст как раз необходимую для нашего реактора смесь изотопов?

Предложите более конкретно, какой изотоп исходный, а какой -производный через 1000 лет? Периоды полураспада и критические массы, полагаю, без труда нагуглите в инете.

[Дэймон Ланнистер]

Предложите более конкретно, какой изотоп исходный, а какой -производный через 1000 лет? Периоды полураспада и критические массы, полагаю, без труда нагуглите в инете.

Как стать ежиками - это тактическая проблема, мудрый филин занимается стратегией

[OratorFree]

Как стать ежиками - это тактическая проблема, мудрый филин занимается стратегией

Проблема таблицы Менделеева в том, что она не бесконечна. И все решения опирающиеся на неё перечислимы. Там нельзя придумать то, что нельзя придумать, если можно так выразится.

[BlackMokona]

Проблема таблицы Менделеева в том, что она не бесконечна. И все решения опирающиеся на неё перечислимы. Там нельзя придумать то, что нельзя придумать, если можно так выразится

Вроде ничего не запрешает поднимать атомный номер до бесконечности?

[sharp]

Вроде ничего не запрешает поднимать атомный номер до бесконечности?

Период полураспада запрещает: для элементов выше 100-го он исчисляется максимум в днях, для 108 элемента и далее - в минутах и секундах для самых стабильных изотопов. Соответственно, о создании каких-то запасов не может идти речи.

[noxx77]

У меня вопрос к докладчику. Что, если залить корабль таким топливом, полураспад которого спустя тысячу лет даст как раз необходимую для нашего реактора смесь изотопов?

А собственно, нафига такое извратство? Не проще ли отдельно изотопник и реактор впаять.   У U235 вполне радостный период полураспада. Сделал летучий поглотитель и можно не особо париться: нагрел - запустилось

[sharp]

У U235 вполне радостный период полураспада.

700 мульенов лет - радостный? Как для изотопника - не слишком, имхо.

[noxx77]

У U235 вполне радостный период полураспада.

700 мульенов лет - радостный? Как для изотопника - не слишком, имхо.

Конечно, не для изотопника. Зато в конце вполне контролируемый состав ТС. Жылезно.

[sharp]

в конце

В конце чего? Не уловил идею.

[noxx77]

в конце

В конце чего? Не уловил идею.

Путешествия) В дороге работает изотопникъ, а в конце - вполне себе реактор включается. Всё одноразовое и неубиваемое.

[sharp]

Путешествия) В дороге работает изотопникъ, а в конце - вполне себе реактор включается.

А ну то есть плутоний-239 как исходный изотоп?

[noxx77]

Путешествия) В дороге работает изотопникъ, а в конце - вполне себе реактор включается.

А ну то есть плутоний-239 как исходный изотоп?

Ну, в принципе, почему бы и нет. Можно и по схеме Дэймона, хотя смесь, наверное, ядреная для реактора получится.

[EvilShurik]

Главное - вот что. Чтобы изотопник А был способен после исчерпания ресурса, необходимого для питания бортовой аппаратуры, ещё несколько тысяч лет только на две операции: питание слаботочного таймера (вроде наручных часиков) и возможность дать искру, достаточную для поджига твердого топлива (кстати её можно аккумулировать в батарее конденсаторов для усиления).

Совершенно нерациональный подход. Мощность изотопника падает пропорционально периоду полураспада изотопа, соответственно если юзаете плутоний-238, то за сотни лет его мощности станет недостаточно даже для искры. По хорошему такой изотопник на первое столетие, после чего его надо выкинуть за борт как бесполезный балласт...

Нужен изотопник на тысячелетия - юзайте, скажем, плутоний-240, у которого период 6 тысяч лет. Он с самого начала будет маломощным, но будет давать мощность одного порядка весь полет.

А зачем такой короткоживущий изотоп? Давайте уж лучше обычный плутоний-239, которого даже сейчас в мире, если считать кроме оружейного и так называемый "отвальный" плутоний из тепловых ядерных реакторов, накоплено поболее тысячи тонн!
Кило 239 плутония выделяет несколько ватт энергии постоянно. И, за счёт этого энерговыделения, идущего за счёт альфа распада 239 изотопа, слиток плутония постоянно тёплый. А если его поместить, например, в термос, то легко можно достичь любую разумную необходимую для работы например, термоэлемента, температуру! И, поскольку плутоний 239 имеет период полураспада 29 килолет, то и получать от РИТЭГ-а на его основе электроэнергию, в количествах нескольких ватт мощности на килограмм плутония, можно десятки тысяч лет!
Более того, сделав газоохлаждаемый реактор на чистом плутонии, получаем "2 в 1", возможность постоянно получать электроэнергию за счёт альфа распада плутония, которая длительное время будет поддерживаться на уровне киловатт, если загрузка в реактор плутония несколько тонн. А в случае необходимости повысить мощность тепловыделения, запустив цепную реакцию! И, не нужны аккумуляторы! Экономим много веса, резко упрощаем конструкцию энергостанции исследовательского зонда.
Кстати, и преобразователь тепловой энергии нагретого ядерным распадом теплоносителя в таком реакторе можно сделать практически вечным, с гарантийным сроком службы в "открытом космосе" исчисляемым сотнями тысяч лет. Это линейный тепловой двигатель Стирлинга, работающий за счёт разницы температуры на концах трубы, в которой подвешен в магнитном поле металлический поршень. Трущихся частей НЕТ, при использовании соответствующего рабочего тела, из газа не склонного просачиваться через стенки реактора и генератора, срок службы электромеханического преобразователя крайне высок!

[sharp]

Более того, сделав газоохлаждаемый реактор на чистом плутонии, получаем "2 в 1", возможность постоянно получать электроэнергию за счёт альфа распада плутония, которая длительное время будет поддерживаться на уровне киловатт, если загрузка в реактор плутония несколько тонн. А в случае необходимости повысить мощность тепловыделения, запустив цепную реакцию! И, не нужны аккумуляторы! Экономим много веса, резко упрощаем конструкцию энергостанции исследовательского зонда.

Мне кажется, или в посте #27 примерно это и описано? Почему все вдруг становятся нечитателями?...

Кило 239 плутония выделяет несколько ватт энергии постоянно.

Проблема может быть в том, что несколько ватт на кг - это может быть маловато. По сути утяжеление корабля выходит, ради мизерного количества энергии.
Термос в этом деле вам не сильно поможет - можно повысить КПД, можно даже запасать тепло и затем его снимать короткими импульсами более высокой мощности. Но все равно средняя мощность будет те самые печальные несколько ватт на кг.

Почти идеальным начальным топливом был бы калифорний-249. Период 350 лет, то есть на начало полета "жарит" в 100 раз сильнее плутония-239. Дочерний изотоп при этом - кюрий-245 с периодом 8500 лет, то есть после тысячи лет топливо по-прежнему будет давать в 4 раза бОльшую мощность, чем плутоний. И оба эти элемента отлично подходят и режима цепной реакции.
Одна проблема - не умеем клепать калифорний быстро и недорого

[bob]

Почему все вдруг становятся нечитателями?...
Кило 239 плутония выделяет несколько ватт энергии постоянно.Проблема может быть в том, что несколько ватт на кг - это может быть маловато. По сути утяжеление корабля выходит, ради мизерного количества энергии.

Если мы делаем два в одном - нечто, что по очереди может работать и как изотопный реактор, и как реактор классической схемы, то оба варианта хороши. То есть десятилетиями получаем энергию, достаточную для питания небольшого таймера от почти совсем холодных твэлов. А потом, по команде с таймера, поднимаем стержни замедлителя и переводим почти совсем холодный реактор в горячий режим. Но пускач всё равно будет на магазине из пиропатронов с турбиной генератора. (Поскольку от искры с батарейки часиков стержни не сдвинешь и турбины не раскрутишь.) Так что Вы оба (а вернее - уже втроём) пришли примерно к одинаковому решению. Спасибо, интересно.

P.S. В общем, суммирую: в моём исходном предложении на самом деле не требуется разделения реактора на отдельные узлы А и Б. Реактор вида А+Б конструктивно вполне реален, надо только остановиться на правильно подобранном изотопе в качестве источника энергии.

[bob]

В темке
Экзо-Розетта, проснись (Межзвёздный вояджер-3)
я показал, что можно летать вообще без реактора. Но тогда нужно очень точное прицеливание - аппарат летит совсем дохленький, но с развёрнутыми солнечными батареями. Если попасть в радиус снеговой линии экзопланетной системы, батареи дают ток, врубается химическая турбина электрогенератора - и всё в порядке. Энергии достаточно, чтобы передать сигнал на Землю и подрулить к экзопланете. Ну, там, развернуть проволочную сетку антенны диаметром в несколько десятков метров и т.п., чтобы сигнал был хорошим, читабельным. Но сколько будет времени? Всего несколько минут в сумме. Такую передачу прощёлкают, и времени даже на самое поверхностное исследование может почти с гарантией не хватить. И, кроме того, необходима фантастическая исходная точность прицеливания. Иначе аппарат не получит энергии и не проснётся. Поэтому описанную там схему можно использовать только как запасную, резервную, на случай отказа реактора на последнем участке полёта, когда аппарат уже точно нацелен на целевую звезду. И хочется иметь мощный реактор, чтобы работать на месте годами: чтобы экзопланетоход поползал по экзогрунту, чтобы экзобеспилотник или экзоаэростат полетали в экзоатмосфере, чтобы всё это записать и передать, не испытывая при этом проблем с энергетикой и временем и всё такое.

P.S. Но это всё из области рекордных применений. На самом деле в подобных установках есть острая необходимость здесь, на Земле. Гражданские применения очевидны - полностью автономные в течение веков автоматические метеостанции и сейсмостанции в труднодоступных районах. Военные применения тоже очевидны: наземные системы слежения, позиционирования и связи, а также всевозможные системы сдерживания в стиле "мёртвой руки". Сейчас всё это тоже есть (или, во всяком случае, совсем недавно было, при Союзе, не возьмусь гарантировать существование этого сегодня), но они имели низкую энерговооружённость и кратковременный ресурс автономности (не более десятков лет) из-за применения в них маломощных изотопных реакторов. А если применить это - то, что мы здесь рассматриваем, то энергии будет хоть залейся, и простоит это в полной готовности долго как египетские пирамиды.

[OratorFree]

Но пускач всё равно будет на магазине из пиропатронов с турбиной генератора.

Да вряд ли пиропатроны сохранятся в рабочем состоянии тысячелетия. Химические реакции по действием ГКЛ, даже при температурах близких к абсолютному нулю будут идти пусть медленно но верно. Все газообразное, что должно при взрыве выделятся, выделится по пути, что должно разложится разложится. Как пример - нитраты превратятся в нитриты, водород с кислородом в запаянной ампуле превратится в воду и так далее.   

[sharp]

ГКЛ

Это что?