Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Двигатель для межзвёздных перелётов  (Прочитано 644674 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 150
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1140 : 16 Фев 2012 [17:08:22] »
Мда. Отсутствовал всего 3 дня - а во что уже превратили тему... Пишу один раз, повторять не стану, так что прошу читать ВНИМАТЕЛЬНЕЙ.

Первое, что неиллюзорно доставило лулзов - это подъём урана с Земли для звездолётных нужд. Дело в том, что это неслыханная доселе глупость. Как бы ни был рассеян уран и редок за пределами Земли, добывать его в поясе астероидов всё равно дешевле, чем поднимать с Земли. Дело в том, что пояс астероидов - очень выгодная ниша. Там есть "бесплатная" энергия Солнца. Именно там проходит условная граница 100 Вт/м2 (примерно совпадает с т.н. "снежной линией", < 200oK). В пределах этой границы размеры радиатора будут сравнимы или больше, чем размеры зеркала для сбора света ближайшей звезды Солнце. То есть примерно в пределах ~3,7 АЕ от Солнца НЕ ВЫГОДНО строить какие либо вообще реакторы, так как для этого понадобится радиатор, площадь которого могла бы с тем же успехом собирать столько же или больше энергии. Это очень важный момент, который важно, блин, понимать. В поясе астероидов вы можете "бесплатно" (используя энергию Солнышка) возгонять астероидную руду и путём фракционной перегонки получать нужные вам вещества (в том числе торий и уран) и тепло для турбин. Все интересные технологические трудности с энергией начинаются за снежной линией.

Но даже с учётом всего этого - ЗАБУДЬТЕ ПРО КИЛОТОННЫ/МЕГАТОННЫ УРАНА для звездолётов.

http://books.google.ru/books?id=pNKgbOJbjTUC&pg=PA54&lpg=PA54&dq=uranium+abundance+chondrites+ppb&source=bl&ots=lIMzWNhs6k&sig=ybOL95XQ9g0BiSV9AUagRSr5tMk&hl=ru&sa=X&ei=86c8T5atFcrw0gGrzrHMBw&ved=0CCEQ6AEwADgK#v=onepage&q=uranium%20abundance%20chondrites%20ppb&f=false
В астероидном поясе следует ожидать 5x10-8 массовых частей урана, или всего ~63 Гт. Другими словами, для того чтобы получить всего 1000 тонн урана, вам потребуется перегнать 20 Гт породы, то есть целый астероид. Или 0,3% массы такого астероида, как "Эрос".


И это ещё не всё. Лучшее, что пока что можно добиться от урана - это удельный импульс не более 20-100 км/с (с хорошей тягой, правда). Есть новенькая схема двигателя, описанная в теме "особенности межзвёздного быта". Принципиально она следующая: берём трубку из тугоплавкого поглотителя нейтронов (Ta4HfC5, Tпл=4489oK), внутри неё - трубка меньшего сечения из того же материала. Между стенками внешней и внутренней трубок пропускается в направлении выхлопа рабочее тело - водород. Внутри меньшей трубки ещё одна - урановая. Внутри урановой трубки - снова трубка из Ta4HfC5, по которой также пропускается водород. Урановая трубка (зажатый между поглощающими материалами кольцевой слой) медленно "выдавливается" в направлении выхлопа, как зубная паста. Выдавливаемый из поглощающих нейтроны трубок уран оказывается в закритическом состоянии участвует в цепной реакции, бурно разогревается и испаряется, продукты реакции смешиваются с истекающим водородом. Выхлоп - плазма, поэтому в качестве сопла можно использовать кольцевой магнит. Схема отчасти напоминает РДТТ ракеты 53Т6 взрывным принципом работы (тема-то про взрыволёт!!!11 :) ). И вообще химические ракетные двигатели наличием обильного охлаждения рабочим телом (водородом, в данном случае).

Но урана слишком мало. Его хватит только на перемещения небольших масс (менее 1 Мт) со скоростями не более 3-й космической (20-50 км/с) в межзвёздной среде. Для межзвёздных перелётов это не годится, так как за время более нескольких тысяч лет любая самая оснащённая технически колония превратится в нефункционирующий стоунхендж по причине неубывания энтропии в замкнутой системе.



Кроме урана есть ещё литий :) Литий - интересный элемент с ядерной точки зрения и богат запасённой в ядре энергией. Это такой лёгкий аналог урана.

Литий делится нейтроном или протоном пополам, как известно. В данном случае нас интересуют реакции лития с набегающим нейтроном.

Li6 + n -> He4 + H3 + E
Li7 + n -> He4 + H3 - E + n

Обратите внимание, что литий-6 кушает медленные нейтроны и производит быстрые ядра трития, охотно участвующие в реакциях дальше. А литий-7 кушает быстрые нейтроны, производя тритий и медленные нейтроны. В природном литии есть достаточно большие количества обоих изотопов, с преобладанием лития-7. Образующийся тритий может самопроизвольно (т.к. новоиспечённое ядро трития изначально "быстрое") участвовать дальше в пресловутой реакции с дейтерием, образуя новый быстрый нейтрон. Далее, быстрый нейтрон может замедлиться посредством ядра лития-7 с образованием медленного нейтрона, который найдёт себе цель в ядре лития-6 и трития. Получается цепная реакция, которая, на практике, будет, конечно же затухающей. Иначе бы дейтерид обычного лития бы бешено взрывался от случайно залетающих извне нейтронов.http://en.wikipedia.org/wiki/Castle_bravo#Cause_of_high_yield

Прелесть этой цепной реакции распада лития не только в более высоком энерговыделении, но и в том, что литий с дейтерием - широко распространены во вселенной. В качестве источника нейтронов можно использовать "витамин", или, скорее "катализатор" - малые количества урана/тория. То есть природным литием и дейтерием в теории можно сильно (на порядки) разбавить дорогое актиноидное топливо.

Только про мюонный катализ и урановые паруса - пожалуйста, не надо больше.
« Последнее редактирование: 16 Фев 2012 [18:00:03] от vsevolodson »
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1141 : 16 Фев 2012 [17:11:13] »
Если пропащая идея обещает манну небесную
Семёнов, если "таможня даст добро", то здесь эта тема будет модной. Жду "приговора"

Не понял. Тема приговорена. Почти. Протоны с литием слить - нереальная задача. А вот, кстати поделить литий нейтроном (нейтральной частицей!) на две альфа-частицы... Там энергии чуть-чуть меньше получается на кг топлива чем у урана. Учитывая что лития (даже необходимый для этого лития-6) во вселенной куда больше чем урана - хочется влезть в эту идею.
Но беда в том что литиевая ядерная реакция не дает цепного процесса. Не порождает нейтронов. То есть все нейтроны тут надо производить снаружи.
Но не факт что идея совсем уже безнадежная.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1142 : 16 Фев 2012 [17:11:58] »
 :D О как мы синхронно вернулись к литию!  :P
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 150
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1143 : 16 Фев 2012 [17:13:03] »
я написал свой эпистоляр часа 3 назад ещё  :P
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн незлой

  • *****
  • Сообщений: 19 655
  • Благодарностей: 523
  • философ-экспериментатор
    • Сообщения от незлой
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1144 : 16 Фев 2012 [17:19:14] »
Ну про частный - я бы даже не улыбался. Где где а здесь я уверен что идея фикс нашего времени - частная собственность - через 200 лет будет предметом археологии. Не более.

придумали, наконец, более универсальный стимул?
у меня нет ответов.
но есть интересные, порой, вопросы.

VimanaPro

  • Гость
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1145 : 16 Фев 2012 [17:22:00] »
Тема приговорена
Я писал не про литий.
Про формулу, вызвавшую аналогию с мюонным катализом (не катализ)
Я так понял, что придётся создать стимул для верификации  :)
« Последнее редактирование: 16 Фев 2012 [17:28:21] от VimanaPro »

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1146 : 16 Фев 2012 [17:24:17] »
я написал свой эпистоляр часа 3 назад ещё  :P
Поздравляю с выходом из цугундера!
;D
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 150
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1147 : 16 Фев 2012 [17:25:34] »
Признаюсь, после прочтения этой темы я только укрепилась в своей "щучьей" позиции. Какую идею ни возьмут фанаты межзвездных перелетов, какую техническую схему ни рассмотрят - все упирается в непреодолимые (или почти непреодолимые) технические трудности.
То есть не то, чтобы от звезды к звезде ВООБЩЕ невозможно было долететь. Возможно. Но или очень дорого (затратно), или очень долго, и в любом случае - ненадежно и опасно. Короче, экономически нецелесообразно.
Всё верно. Щука ещё более усугубляется тем, что за пределами "снежной линии" нужен либо ICF, либо другой способ добычи ядрёной энергии, например катализ ураном дейтерида лития. Если ничего принципиально не захочет работать, то далее 3,7 АЕ от Солнца делать нечего. Не, конечно эпизодические миссии-флаговтыки будут, но не колонии. Ибо не выгодно.

Но кроме пресловутой "щуки" есть ещё кое-что (как там это называется - лебедем иль раком, не помню, да и не важно). Тем алиенам, что посчастливилось достигнуть другой звезды, вовсе не выгодно высаживаться на планетах. Они займут астероидные пояса и местных койпероидов и будут там тихонько (чтобы слишком быстро не растратить ресурсы) копошиться. Мы их не увидим. И не столько даже потому, что они будут малозаметны, а потому, что мы ещё и не знаем как это выглядит. Вон - около Сатурна аномалий хватает, а тут всё стучатся лбом о "парадокс" Ферми.

Но беда в том что литиевая ядерная реакция не дает цепного процесса. Не порождает нейтронов. То есть все нейтроны тут надо производить снаружи.
А это как раз не так, к счастью :) Ну вы уже наверное прочитали.
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1148 : 16 Фев 2012 [17:28:52] »
Только про мюонный катализ и урановые паруса - пожалуйста, не надо больше.

Мюонный катализ - понятно. А урановый парус - вещь полезная если  можно заставить работать. Хотя для корабля поколений бесполезная. Но для легкого зонда (до 1000 тонн), запущенного как-нибудь иначе - самое то. Скажем для моих любимых фон-нейманов. Бустер дотормаживания был бы идеальным. Им после полевого парашюта всего-то погасить остатается 3000 - 1000 км/с.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 150
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1149 : 16 Фев 2012 [17:33:01] »
А урановый парус - вещь полезная если  можно заставить работать.
осталось только убедиться, что тяга будет ничтожна при любом разумном варианте конструкции  >:D
вообще, схема "медуза", когда телега впереди лошадипарус впереди полезной нагрузки - крайне неудачная
полезная нагрузка со своими тросиками подвергается значительной радиационной эррозии, такое сотни/тысячи лет не проживёт никак

погасить остатается 3000 - 1000 км/с.
на такой скорости лучше использовать встречные протоны и опять же литий заместо урана
« Последнее редактирование: 16 Фев 2012 [17:47:22] от vsevolodson »
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 150
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1150 : 16 Фев 2012 [17:35:49] »
Предлагаю обмозговать дружно смесь состоящую из 3х компонентов:
1) U-233 / U-235 / Pu-239
2) Li-6 + Li-7
3) D

Что хотелось бы выяснить - каково минимальное кол-во компонента (1), чтобы реакция оставалась самоподдерживающейся при определённой массе куска смеси.
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1151 : 16 Фев 2012 [18:10:11] »
Там есть "бесплатная" энергия Солнца. Именно там проходит условная граница 100 Вт/м2 (примерно совпадает с т.н. "снежной линией", < 200oK). В пределах этой границы размеры радиатора будут сравнимы или больше, чем размеры зеркала для сбора света ближайшей звезды Солнце. То есть примерно в пределах ~3,7 АЕ от Солнца НЕ ВЫГОДНО строить какие либо вообще реакторы, так как для этого понадобится радиатор, площадь которого могла бы с тем же успехом собирать столько же или больше энергии.
Кстати, интересный ход мысли… Гм… но правильный ли?… Надо подумать… Хотя мне очень понравился… Спасибо!
Один нюанс. Сразу. Квадратный метр радиатора на Церере ЯВНО дешевле квадратного метра любого солнечного коллектора. Потому что это обычный лед (снег, фирн) в котором проложены трубки с теплоносителем.

Я не понял хода мысли…
С одной стороны
Первое, что неиллюзорно доставило лулзов - это подъём урана с Земли для звездолётных нужд. Дело в том, что это неслыханная доселе глупость. Как бы ни был рассеян уран и редок за пределами Земли, добывать его в поясе астероидов всё равно дешевле, чем поднимать с Земли.

С другой

Цитата
В астероидном поясе следует ожидать 5x10-8 массовых частей урана, или всего ~63 Гт. Другими словами, для того чтобы получить всего 1000 тонн урана, вам потребуется перегнать 20 Гт породы, то есть целый астероид. Или 0,3% массы такого астероида, как "Эрос".

Вы хотите сказать что поднять 1000 тонн урана на орбиту Земли ДОРОЖЕ чем перелопатить 20 000 000 000 тонн породы?

Кстати. Совсем не факт что нет месторождений (пускай бедных) урана где-нибудь на Марсе или на той же Луне. Есть ряд теорий, которые сеют сомнение. Но это все очень умозрительные теории. Так что пока нет фактов (а они будут не скоро) то можно еще надеяться.

Цитата
Лучшее, что пока что можно добиться от урана - это удельный импульс не более 20-100 км/с (с хорошей тягой, правда). Есть  новенькая схема двигателя, описанная в теме "особенности межзвёздного быта". Принципиально она следующая: берём трубку из тугоплавкого поглотителя нейтронов (Ta4HfC5, Tпл=4489oK), внутри неё - трубка меньшего сечения из того же материала. Между стенками внешней и внутренней трубок пропускается в направлении выхлопа рабочее тело - водород. Внутри меньшей трубки ещё одна - урановая. Внутри урановой трубки - снова трубка из Ta4HfC5, по которой также пропускается водород. Урановая трубка (зажатый между поглощающими материалами кольцевой слой) медленно "выдавливается" в направлении выхлопа, как зубная паста. Выдавливаемый из поглощающих нейтроны трубок уран оказывается в закритическом состоянии участвует в цепной реакции, бурно разогревается и испаряется, продукты реакции смешиваются с истекающим водородом. Выхлоп - плазма, поэтому в качестве сопла можно использовать кольцевой магнит. Схема отчасти напоминает РДТТ ракеты 53Т6 взрывным принципом работы (тема-то про взрыволёт!!!11 :) ). И вообще химические ракетные двигатели наличием обильного охлаждения рабочим телом (водородом, в данном случае).

Это попытка сделать что-то в духе двигателя Зубрина?
20-100 км/с НЕ СТОЯТ усилий. Простые ионники решают проблему полностью. Что люди пытаются выкрутить? Ума не приложу.
Данный двигатель будет КРАЙНЕ расточительным. Уран не успеет прореагировать и на сотую процента. Вы помните проблемы в атомной бомбе? Почему две половинки должны буквально лететь друг другу на встречу даже в случае урана? И то там выгорело не более 1%.  Цепной процесс надо либо растягивать в тление (реактор) либо производить ОЧЕНЬ быстро. Наносекунды (бомба). А промежуточная ситуация не получается.

Цитата
Кроме урана есть ещё литий :) Литий - интересный элемент с ядерной точки зрения и богат запасённой в ядре энергией. Это такой лёгкий аналог урана.

Да. Я тоже за эту мысль зацепился и последний день кручу в голове.
Но ваши манипуляции с нейтронами мне не внушают доверия… Особенно попытки использовать Д-Т синтез… в среде где есть литий, уран, тяжелые ядра.

Кстати. В том же духе. Вам понравится.
http://samlib.ru/b/bocmanok_w_a/uimpp.shtml

В качестве источника нейтронов можно использовать "витамин", или, скорее "катализатор" - малые количества урана/тория. То есть природным литием и дейтерием в теории можно сильно (на порядки) разбавить дорогое актиноидное топливо.

Я тоже так думал, но не получится. Атомная масса лития? 10 (на самом деле 6-7). А атомная масса урана? 238. В 20 раз больше (примерно). Если ваш уран дает на 1 нейтрон 3 нейтрона, то на одно деление ядра прирост 2 нейтрона. Этого хватит чтобы разделить максимум   2 ядра лития. То есть 200 нуклонов катализатора на 20 нуклонов литиевого топлива (на самом деле 14). В итоге вам нужно по массе в 10 раз больше катализатора для вашего топлива.
Ничего себе катализатор!
 :o
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1152 : 16 Фев 2012 [18:16:57] »
А урановый парус - вещь полезная если  можно заставить работать.
осталось только убедиться, что тяга будет ничтожна при любом разумном варианте конструкции  >:D

Да. Нужен расчет. Я до сих пор не знал даже как подступиться… Но сейчас наклевываются первые идеи.
Надо считать. И только потом - отазываться.

Цитата
вообще, схема "медуза", когда телега впереди лошадипарус впереди полезной нагрузки - крайне неудачная
полезная нагрузка со своими тросиками подвергается значительной радиационной эррозии, такое сотни/тысячи лет не проживёт никак

Блин. Это в случае ваших гигатонных островов. Но я рассматриваю разные варианты. В том числе и легкие корабли. Если у вас ядерная "медуза",  то даже разгон (не говоря уже о дотормаживании) займет от силы месяца.

Цитата
погасить остатается 3000 - 1000 км/с.
на такой скорости лучше использовать встречные протоны и опять же литий заместо урана

Да нифига вы на ТАКОЙ мизерной скорости уже не сможете использовать! Посчитайте! А протоны… Посчитайте их мизерную энергию. Они будут только ионизировать ваш литий. Вся энеогия уйдет на рентген и гамму. Мы это тут уже надежно похоронили пока вы отдыхали на цугундере!
;)
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 150
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1153 : 16 Фев 2012 [18:18:11] »
Квадратный метр радиатора на Церере ЯВНО дешевле квадратного метра любого солнечного коллектора.
Для радиатора нужно топлива, а для коллектора - нет.

Вы хотите сказать что поднять 1000 тонн урана на орбиту Земли ДОРОЖЕ чем перелопатить 20 000 000 000 тонн породы?
С учётом бесплатной энергии - да.

Есть ряд теорий, которые сеют сомнение. Но это все очень умозрительные теории.
Одна из них утверждает, что месторожденья урана имеют и вовсе биогенное происхождение. Археи любили погреться :) Некоторые нынешние бактерии также концентрируют в своих телах уран. Рудимент, полагаю.

Данный двигатель будет КРАЙНЕ расточительным. Уран не успеет прореагировать и на сотую процента.
Да всё равно, главное нагреть выхлоп до 20-100 км/с. Это лучше, чем ионник. Радиатора не нужно, его роль будет играть истекающий водород.
Если ваш уран дает на 1 нейтрон 3 нейтрона, то на одно деление ядра прирост 2 нейтрона. Этого хватит чтобы разделить максимум   2 ядра лития. То есть 200 нуклонов катализатора на 20 нуклонов литиевого топлива (на самом деле 14).
вы неправильно считаете
литий не ест нейтроны безвозвратно, а передаёт дальше по цепочке реакций (литий-6) либо умножает надвое (литий-7)
собственно в теории цепная реакция возможна в дейтериде лития и без урана, но она будет затухающей


SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн vsevolodsonАвтор темы

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 5 150
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от vsevolodson
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1154 : 16 Фев 2012 [18:28:27] »
Да, мощностной коэффициент реактивности мешает... Есть у супостатов такой термин - "fizzle"("пшик"). Множество испытаний ядерного оружия закончились этим. На ЧАЭС произошло тоже самое. Как только температура урана достигает точки кипенья, реакция прекращается, так как плотность его сильно падает... Не выше 4000К опять, значит. Однако при такой температуре уже можно задействовать магнитные поля.

Короче, пока кроме теоретической возможности разбавлять уран дейтерием и литием ничего нового не выходит :)
SkyWatcher 100мм Eq2
Homo homini lupus est

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1155 : 16 Фев 2012 [18:37:44] »
Предлагаю обмозговать дружно смесь состоящую из 3х компонентов:
1) U-233 / U-235 / Pu-239
2) Li-6 + Li-7
3) D
Что хотелось бы выяснить - каково минимальное кол-во компонента (1), чтобы реакция оставалась самоподдерживающейся при определённой массе куска смеси.

Вы хотите все это смешать в одном флаконе? Небось опять мишени? (хотя я сам с них начинал, но скоро их будут ненавидеть классово!)
А дейтерий зачем?

Если браться за литий…
У вас есть детали по реакциям нейтрона с литием (6-м 7-м). Желательно сечения деления, сечения рассеивания (упругого неупругого) для нейтронов разных энергий. Я порылся в сети - не нашел.

Но я бы пошел по пути раздельного производства. Нейтроны - отдельно. Деление лития - отдельно. Нейтроны может действительно лучше производить с помощью ускорителей?
То есть все-таки подкритический реактор-бланкет из лития, который бомбардируется потоком нейтронов (энергия - надо подбитать), которые вышибаются из мишени потоком гигэлектронвольтных протонов, которые разгоняются ускорителем.

Смотрите. Энергия вложенная ускорителем в протоны по идее все равно выделится в виде тепла в мишени. Кроме того. Этергия делящих нейтронов все рано ниже чем энергия после деления лития.


http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/2594/%D0%A2%D0%95%D0%A0%D0%9C%D0%9E%D0%AF%D0%94%D0%95%D0%A0%D0%9D%D0%AB%D0%95

Смотрите реакцию 12. При делении выделяется 4.8 Мэв, а нейтрон, который это производит должен иметь 0,26 Мэв. То есть коэффициент усиления по входящей и выходящей энергии  в 18  раз.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн L_Pt

  • *****
  • Сообщений: 2 216
  • Благодарностей: 18
    • Сообщения от L_Pt
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1156 : 16 Фев 2012 [18:52:08] »
vsevolodson
Цитата
Первое, что неиллюзорно доставило лулзов - это подъём урана с Земли для звездолётных нужд. Дело в том, что это неслыханная доселе глупость. Как бы ни был рассеян уран и редок за пределами Земли, добывать его в поясе астероидов всё равно дешевле…

В астероидном поясе следует ожидать 5x10-8 массовых частей урана, или всего ~63 Гт. Другими словами, для того чтобы получить всего 1000 тонн урана, вам потребуется перегнать 20 Гт породы, то есть целый астероид. Или 0,3% массы такого астероида, как "Эрос".
Подъем из гравитационного колодца 11,2 км/с это значит несусветная глупость, а разгон до тысяч км/с значит нет…
Ну если это условия автора, то пусть так и будет, хотя логика здесь отсутствует.

По данным А.П. Виноградова, содержание урана в каменных хондритах 1,5*10-6 %, т.е. более чем в 3 раза меньше указанной вами величины.

Цитата
В поясе астероидов вы можете "бесплатно" (используя энергию Солнышка) возгонять астероидную руду и путём фракционной перегонки получать нужные вам вещества (в том числе торий и уран) и тепло для турбин.
dH перегонки MgO и SO2 ~600 кДж/моль. Для испарения 65 Гт пород понадобиться ~80*1019 Дж. При плотности светового потока 100 Вт/м2, это составит 250 тыс кв.км*лет
Это чтобы получить 1000 тон урана при условии идеальности процесса фракционной перегонки.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1157 : 16 Фев 2012 [19:11:53] »
Для радиатора нужно топлива, а для коллектора - нет.
Но почему электростанции на угле (нужно топливо) ДЕШЕВЛЕ солнечных электростанций (где топливо не нужно) или ветро-электростанций?
Вы такой нюанс учитываете?
Надо топливо - не надо - это не важно. Важна стоимость полученного вами киловатт-часа.

Цитата
С учётом бесплатной энергии - да.

В ФИЗИЧЕСКОЙ РЕАЛЬНОСТИ НЕ СУЩЕСТВУЕТ БЕСПЛАТНОЙ ЭНЕРГИИ.

Если под энергией вы понимаете низкоэнтропийную энергию (электричество, кинетическая энергия массы).

Цитата
Одна из них утверждает, что месторожденья урана имеют и вовсе биогенное происхождение. Археи любили погреться :) Некоторые нынешние бактерии также концентрируют в своих телах уран. Рудимент, полагаю.

Это высоко-концентрированные руды. Более 0.3% концентрации. Которых уже нет на Земле (хотя в Антарктиде может еще и есть?). Но предварительное обогащение породы все равно производится мертвыми физико-геологическими процессами. Поэтому есть надежда что на Марсе, Луне или даже на Ганимеде, Ио где-то и существуют отдельные бедные месторождения (была же тектоника в момент образования этих тел). Да не такие богатые как за Земле (накопленные бактериями) но в миллионы раз более концентрированные чем в обычных метеоритах.

Цитата
Да всё равно, главное нагреть выхлоп до 20-100 км/с. Это лучше, чем ионник. Радиатора не нужно, его роль будет играть истекающий водород.

Да не лучше! "Лучше" потому что автор не считал этот двигатель по-настоящему.
Чем он лучше? Удельная мощность выше? За счет чего? Как двигатель избавляется от паразитного тепла? Сверхсвечением в окружающую среду? Двигатель внешнего сгорания? А в схеме это предусмотрено?
Да нифига не предусмотрено!
Просто у изобретателя мозги до этого не дошли. И все! Потому что изобретатель имел смелось залезть в нехоженую область но не имеет ума охватить весь комплекс проблем в этой области.
Зубрин на своей солевой ракете тоже все эти принципиальные вопросы "слил". Его волновала ядерная физика процесса. Теплотехника осталась в стороне. Поэтому и получил чудо-двигатель.
Ионник с ядерной энергоустановкой (так как его уже давно проработали и все вопросы давно обсчитали) решает проблему межпланетных полетов полностью.
Нечего изобретать тут.
Все давно изобретено. В 60-х. А дурачки ищут чудо-двигатель потому что никак не могут понять почему сказка не спешит становиться былью. И ходят кругами вокруг неосуществимого В ПРИНЦИПЕ.
Если вам не хватает удельной мощнсости ионника с бортовым реактором - запитывайте ионники по лучу. На межпланетных расстояниях (и дистанциях разгона/торможения) вам понадобятся  очень небольшие антенны. Другое дело что "крутые пацаны" на троллейбусах не рассекают. Не комифле.
Так пора бы и повзрослеть! Ирония как раз в том и состоит что если в космосе когда и появятся настоящие военные, то они как раз на троллейбусной тяге и будут рассекать. Иного выхода физически у них нет.

Цитата
Если ваш уран дает на 1 нейтрон 3 нейтрона, то на одно деление ядра прирост 2 нейтрона. Этого хватит чтобы разделить максимум   2 ядра лития. То есть 200 нуклонов катализатора на 20 нуклонов литиевого топлива (на самом деле 14).
вы неправильно считаете
литий не ест нейтроны безвозвратно, а передаёт дальше по цепочке реакций (литий-6) либо умножает надвое (литий-7)
собственно в теории цепная реакция возможна в дейтериде лития и без урана, но она будет затухающей

Откуда нейтроны в реакции нейтрон+литий6? А какая энергия у нейтрона вылетающего при распаде лития7? Я не нашел по ней в сети информации. Вообще по литиевой реакции очень мало инофрмации. Немагистральная...
 >:D
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

VimanaPro

  • Гость
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1158 : 16 Фев 2012 [19:17:26] »
Если браться за литий…
Возьмитесь за B11 (п.20) в таблице.
"Оптимальная величина энергии - в пределах 0,6-0,8 Мэв" Не мог понять почему у меня есть эти цифры, хотя должно быть 0,44 Мэв.
Я в нуклеонике  не супер, просто не задал правильный вопрос друзьям. Спасибо , Семёнов (и за написание формул тоже)

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 16 324
  • Благодарностей: 583
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #1159 : 16 Фев 2012 [19:24:35] »
Если браться за литий…
Возьмитесь за B11 (п.20) в таблице.
"Оптимальная величина энергии - в пределах 0,6-0,8 Мэв" Не мог понять почему у меня есть эти цифры, хотя должно быть 0,44 Мэв.
Я в нуклеонике  не супер, просто не задал правильный вопрос друзьям. Спасибо , Семёнов (и за написание формул тоже)
Это вам спасибо что вывели на полезную тему. Я сам век живу - век учусь. И все равно - дурак.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.