Термоядерный ракетный двигатель: как, зачем, почему и почем

ttt> На что похожа будет спутная струя у этого девайса?
На технический вакуум

ttt> Если второй корабль в нее попадет?
За соплом плотность плазмы резко падает. Поэтому второй корабль ничего и не заметит. Если пройдет в относительной близи - будет сбой устойчивости плазмы в его ТЯРД

Ник

Любезная Катерина Матвеевна, во первых строках моего письма прошу прощения за краткость - эту тему обсуждать N-й раз не очень интересно.

VooDoo> Единственное, что там "надо" это MTF. Насколько я понял, речь идёт вот об этом проекте:
VooDoo> NASA Technical Reports Server
VooDoo> MTF = Magnetized Target Fusion. Это гибрид инерционки и магнитного удержания.

Маргинальная идея

Wyvern-2> .¹ - такой проект существует (имеются в ввиду не бредовые) это AIM , микрореация синтеза иницированная антиматерией. Но если прикинуть там к носу энергетику... то с такими запросами нуна в лигу сексуальных реформ обращаться

Это еще более маргинальная идея Всерьёз о ней нигде никто не говорит.

khach>> Коллеги, пожалуйста если можно про СВЧ подробно.
Wyvern-2> Из плазмы энергия свистит через три канала:
Wyvern-2> -утечка частиц. Ну, что тут сказать? Все и направленно на перекрытие этого канала
Wyvern-2> -рентгеновское тормозное излучение. Горячие электроны плазмы - а сделать их "холодными" нельзя, начнет остывать и сама плазма

В ПРИНЦИПЕ снизить температуру электронной подсистемы и, соответственно, потери на тормозное (в англоязычное терминологии - bremsstrahlung) можно. Волосов в свой крайних работах это как раз и обсуждает. Но это уже даже не совсем термоядерный реактор в чистом виде, а штука куда более тонкая, там поле непаханое. Хотя и весьма соблазнительное.

Wyvern-2> - рассеиваются на ядрах и святят квантами. Кол-во энергии выделяемое в рентгене зависит от температуры электронов и заряда ядер - чем он больше, тем сильнее излучение. Кстати, поэтому реакция бор-протон практически невозможна в плазме - она очень горячая, а бор имеет большой заряд ядра.

Совершенно верно.

Wyvern-2> Поэтому потери на рентген (а в бор-водородной плазме это уже даже не рентген, а гамма) всегда будут больше, чем энергия выделяемая при реакции.

Не совсем так. Сами по себе потери на рентген отнюдь не обязательно больши, но они очень близки по величине к выделяющейся энергии. Если к ним прибавить все прочие потери - СВЧ, потери частиц и т.п. - то потери уже перекроют энерговыход. Ессно, при разумных размерах реактора. Если представить себе многокилометровых монстров - ну, можно и бор попытаться жечь, только это уже сон разума. С храпом и присвистом, не считая кошмаров.

Wyvern-2> -циклотронное СВЧ излучение. Ионы двигаются в магнитном поле по спирали, как бы навиваясь на магнитные силовые линии - и за счет этого излучают гигагерцовое излучение. Чем мощнее магнитное поле, и чем горячее плазма - тем сильнее излучение. Гелий-дейтрий довольно сильно светит СВЧ - до 20-25% от энергии плазмы.

Не-не, как раз потери на СВЧ многократно меньше потерь на рентген.

khach> Коллеги, пожалуйста если можно про СВЧ подробно. А то так ничего путного в сети и ненашел. Потому что если 70 процентов энергии свистит неизвестно куда, то возвращать их в систему простым отражением- бред и безумство.

СВЧ далеко не 70%. Очень далеко не Конкретные цифры будут зависеть от кучи привходящих, но в любом случае - меньше на порядок.

khach> Ну дайте информацию, пожалуйста.

Если хотите - могу сбросить на мыло работу Головина, там чуток есть про долю СВЧ.

khach> А то тут проектик "в порядке бреда" вырисовывается. Берем описанный пробкотрон-амбал.Это будет УЖ. Берем Магнетрон, вернее его резонатор. Только большой по диаметру. Это будет ЕЖ. А теперь скрещиваем Ужа с Ежом.

"Но чёрт побери, Холмс - зачем?!"

khach> Пробкотрон занимает место катода в магнетроне. Вращающеся СВЧ поле сепарирует плазму по энергии, уже не будет максвелловского распределения.

Понимаете, любые действия, которые могут как-то исказить поле в пробкотроне, нужно предпринимать с ВЕЛИЧАЙШЕЙ осторожностью - т.к. из этого легко может проистечь увеличение поперечных потерь на порядок. А это, сами понимаете...

khach> С другой стороны, СВЧ эффективно обжимает плазму- привет динамическому удержанию им Л. М. Горбунова (УФН 73),

Именно в динамическом удержании плазмы нет ровным счётом никакой нужды уже очень давно

khach> но нет перегрева плазмы, т.к процесс самосогласованный.

Э-э? Покажите мне, где и у кого есть проблемы с перегревом плазмы?

khach> Но надо-же с чего-то начинать.

А смысл?
цель - какая у вашего мутантного гибрида?

>>На технический вакуум
VooDoo> А излучение и нейтронный поток куда делись?
ОнЕ "светят" ВО ВСЕ СТОРОНЫ, равномерно. И падают Рквадрат.

Ник

>>ОнЕ "светят" ВО ВСЕ СТОРОНЫ, равномерно. И падают Рквадрат.
VooDoo> У бомбы они тоже светят во все стороны. И падают Рквадрат. Сложно сказать, что кому-то от этого становится легче.
VooDoo> "Истечение смеси основной плазмы и части продуктов реакции"
VooDoo> Во все стороны истекают? А тягу наногномы создают?

ты что - тупишь? "Продукты реакции" - He⁴(3,67 МэВ) + p(14,68 МэВ), основная плазма - D и немного He³ с температурой 70кэВ и электроны 30-40кэВ.
Излучение (кроме СВЧ которое переотражается опять в плазму)- рентгеновское и нейтронное - побочное - его магнитная система не удерживает и не направляет, оно светит во все стороны. И не такое уж и мощное - 2,5-5% нейтронов и 5-10% - рентген. Теперь прикинь площадь плазмоида (цилиндр 100м и Д 1м) и получишь, что на 100м они уже безопасны, даже без защиты.

Ник

lopux> А почему остался в стороне z-pinch и вариации на тему ориона? Там в последнее время наблюдался большой прогресс.

Хе-хе, человек, который предлагает попытаться слепить движок на Z-пинче, явно плохо представляет себе, что такое Z-пинч В смысле, тот пинч, который в ин. УТС, а не просто Т-образный пинчевый плазменный движок, конструкция 60-х.

Массу-то установок представляете себе?

lopux> Как раз для z-pinch это не так, в этой технологии условия реакции достигнуты на практике и сильно перекрыты. Там сейчас действительно решают инженерные вопросы конструкции.

Не смешите Не стоит выдавать желаемое за действительное.
У Z-пинчей есть некоторый шанс, но проблем и у них выше головы. И в том числе - принципиальных.

Wyvern-2> В основном - СВЧ И очень немного мягкого, я бы сказал мяяяягонького рентгену.

В основном как раз рентген. СВЧ - добавка.

Wyvern-2> Рентген в плазме выделяютЬ в основном ТЯЖЕЛЫЕ ПРИМЕСИ - это чисто тормозное излучение.

Примеси УСУГУБЛЯЮТ выделение. Даже в малых количествах. Но и без примеси торможения на ядрах водорода и гелия вполне хватает для приличного излучения.

Wyvern-2> В ИТЭРе, который рассчитан на самоподдерживающуюся реакцию объем плазмоида - ~500м³ НО! Там плазма на порядок менее плотная и реакция дейтерий-тритий, дающая 80% энергии в нейтронах, никак не взаимодействующих с плазмой. Самоподдерживающаяся реакция там только на жалких альфа-частицах в 3,5МэВ.

Угу. И то надеются на некоторых режимах получить и самоподдерживающееся.

S.I.>> Ну про устойчивость этого шнура лучше вообще не думать..
S.I.>> Чистая фантастика.

Ну да, ежели нифига про него не знать - так точно лучше не думать, всё равно толку не выйдет

S.I.>> ИМХО движок Дедала выглядит куда реалистичнее.

"Мама миа..."
Нереальный движок, выглядящий реалистично - эт круто

S.I.> Шоколадно все...
S.I.> А уменьшить размеры девайса мона?
S.I.> Хочу такую микроволновку..

Термоядерные установки вниз не масштабируются. "Размер имеет значение". Чем больше установка - тем всё лучше и проще.

VooDoo> Почему? Разве удельная мощность - предельна, т.е. ограничена физическими свойствами используемых материалов?

Да. Эти ограничения сильно варьируются в зависимости от реакции, от геометрии установки, от требуемого ресурса, от возможностей теплоотвода и проч., но они непременно есть.
Кроме того, есть ограничения, связанные с ограниченностью доступных магнитных полей.

VooDoo> По моему очевидно, что просто за счёт снижения ресурса двигателя этот парметр можно изменить при неизменных массо-габаритных показателях двигателя.,

Можно. Но если изменять лишь за счёт этого - то в лучшем случае в разы. Не более.

S.I.> КРИТЕРИЙ ЗАЖИГАНИЯ САМОПОДДЕРЖИВАЮЩЕЙСЯ ТЕРМОЯДЕРНОЙ РЕАКЦИИ В Z-ПИНЧАХ
S.I.> В.В. Вихрев, В.Д. Королев
S.I.> РНЦ Курчатовский институт, Москва, Россия e-mail: vikhrevnfi.kiae.ru
S.I.> Проведен анализ перспектив Z-пинчевых разрядов для инициации нем зажигания самоподдерживающейся т.я. реакции. Установлено, что широко применяющийся в настоящее время критерий Лоусона нельзя применять для оценки зажигания в Z-пинчах. Критерий Лоусоном был выведен не для определения условий зажигания реакции синтеза, а для определения условий поддержания этой реакции. Условие же зажигания термоядерной реакции несколько отличается от условия самоподдерживания этой реакции.

Ессно. Всё так.
Более того - критерий Лоусона не есть какая-то абсолютная константа, тут он в чём-то похож на число Рейнольдса Критерии будут различаться для разных термоядерных систем, для разных температур, наконец, для разных систем преобразования выделяемой энергии в электричество (потому что КПД преобразования, вообще говоря, тоже может входить в критерий Лоусона).

S.I.> Вот так... Критерий, говорят, ненастоящий!

Хорошо иногда понимать смысл цитируемого текста, прежде чем делать выводы

Просто конкретно для пинчей критерий энергетической выгодности - другой. Только и всего.
Само по себе это отнюдь не приближает данные установки к параметрам, необходимым для реактора.

Не говоря о том, что пинчи в основном предполагается использовать не в "чистом виде", а как драйвер - то есть получили в пинче, импульсом, высокую температуру, которая станет сильно светить ренгеном, завели этот рентген в хольраум, обжали им мишень, мишень сжалась и взорвалась... Примерно так.

S.I.> Леталка на движке где 75% Д-Т нейтронов свистит мимо корпуса- пролетела над вражеской базой... Больше на базе никто не живет.

Что за глупости? 1/R² - отменили? Не говоря о том, что иногда движок можно выключать?

Wyvern-2> В отличии от магнитного удержания, инерционщикам и Z-пинчистам к критерию Лоусона еще как до Пекина раком

Не, ну приблизиться к Q=1 они в принципе уже могут. Французы надеются после 2011 за него перевалить, основательно. Но это пока лишь надежды, в то время как для магнитного удержания - десять лет как достигнуто

S.I.> Так, а какое же давление в этом плазменном шнуре?

Дык возьмите и посчитайте - как маленькое упражнение
Напряжённость поля - возьмите порядка 5 Тл. И смело можете считать, что давление плазмы порядка давления поля. Тем более что нагрузки на катушки создаёт только оно

S.I.> И насчет трети энергии в СВЧ? Как её возвращаем обратно?

Нету там трети.

S.I.> СВЧ какого диапазона?

Зависит от напряжённости поля и температуры электронной подсистемы.

S.I.> Бонба на гелии -3 против электроники - само-то. Если правда, конечно.

"Не бывает".

>>Маргинальная идея
VooDoo> "Эта моя работа далеко не разсматриваетъ вс‡хъ сторонъ д‡ла и совс‡мъ не р‡шаетъ его съ практической стороны — относительно осуществимости; но въ далекомъ будущемъ уже видн‡ются сквозь туманъ перспективы до такой степени обольстительныя и важныя, что о нихъ едва ли теперь кто мечтаетъ."

При этом другие альтернативы разсматривают (причём детальнее) куда больше сторон дела, а также давно решают его и с практической стороны, всё более приближаясь к нормальному решению

VooDoo>> И всё. Я же говорю - всё уже есть. Сверхмалые параметры ускорения, сверхбольшие сроки миссий. ....
Wyvern-2> Вот, дети - вы видите дядю который не читал Левантовского ( или читал не внимательно), а именно гл.8 стр.138, где сказанно: "Малая тяга, малой тяге рознь!"(с)

Да ушш...

См. картинку. Много думаем.

>>ты что - тупишь? "Продукты реакции" - He4(3,67 МэВ) + p(14,68 МэВ), основная плазма - D и немного He3 с температурой 70кэВ и электроны 30-40кэВ.
VooDoo> Для того, что бы было ясно, кто тут тупит
Здесь все ходы записанны: ты говорил конкретно о нейтронах и рентгене так что тупишь именно ты

VooDoo> ....задаю простой вопрос: хочешь постоять в протонном потоке (p(14,68 МэВ)) стогигаватной струи?

Во-первых не стогигаватной, 3-х гигаватной. Ну, пусть даже 100ГВт. Во вторых, прикрывшийсь жестянкой - хоть там жить буду В третих "факел" ТЯРД имеет за соплом вид "зонта" с раскрывом градусов эдак 140-160. В 3-х сама плазма имеет плотность порядка 10Е-15. Воздух в твоей комнате в 10000(десять тысяч) более плотен. Поток альфа и протонов еще на пару порядков ниже. Так, что никакой опасности для другого корабля, пролетающего даже в километре (в космосе это практически столкновение) за кормой нет 100%

>>они уже безопасны
VooDoo> При каком времени экспозиции?
Ну, хрен его знает - но часы точно


Ник

>>Да.
VooDoo> Ну где ж да, когда она варьируется?

Я всё написал.

>>Но если изменять лишь за счёт этого - то в лучшем случае в разы
VooDoo> Это разве плохо?

Хорошо. И что? К чему это вообще?

>>См. картинку. Много думаем.
VooDoo> Что тут думать? Два месяца к Марсу. Столько-же обещают VASIMRовцы.

ВНИМАТЕЛЬНО смотрим.
Подсказка: доля ПН.
Много думаем.

>>При этом другие альтернативы разсматривают (причём детальнее) куда больше сторон дела, а также давно решают его и с практической стороны, всё более приближаясь к нормальному решению
VooDoo> Я даже боюсь спросить название программы разработки ТЯРД по которой денег выделили на постройку тестового образца для космоса.

Тупим? Для варианта А в теории всё достаточно подробно обжёвано, и очень многое проверено в эксперименте, для варианта Б вообще конь не валялся, хрен не стоял - голая идея с кучей сомнительных мест. Однако вы почему-то считает вариант Б более перспективным.

VooDoo> Для того, что бы было ясно, кто тут тупит, задаю простой вопрос: хочешь постоять в протонном потоке (p(14,68 МэВ)) стогигаватной струи?

Многие мечтали бы постоять... Для справки: протонная терапия рака - одна из наиболее эффективных на сегодняшний день. Но применяется весьма ограниченно, т.к. очень дорога, ускорители...
Энергии протонов там сравнимы.

VooDoo>> Для того, что бы было ясно, кто тут тупит, задаю простой вопрос: хочешь постоять в протонном потоке (p(14,68 МэВ)) стогигаватной струи?
Fakir> Многие мечтали бы постоять... Для справки: протонная терапия рака - одна из наиболее эффективных на сегодняшний день. Но применяется весьма ограниченно, т.к. очень дорога, ускорители...
Fakir> Энергии протонов там сравнимы.
Не понял... Ты бы мечтал постоять под такой струёй?
Ради профилактики рака?

Вряд ли. Нет, такие протонные струи опасны безусловно.

>>Много думаем.
VooDoo> VASIMRовцы готовы сделать это за 39 дней, но с меньшей ПН. Ещё думать?

Да и много. Ты так и не понял, что ВРЕМЯ МИССИИ практически НЕ ИМЕЕТ ЗНАЧЕНИЕ - только для пилотируемых оно не должно превосходить резервы человеческого организма по нахождению в невесомости (на сегодня их принимают за 2-2,5 года) О времени беспокояться начитавшиеся фантастики торопыги, вроде тебя

Суть, смысл и Грааль космонавтики - в ОТНОШЕНИИ ПН К ОБЩЕЙ СТАРТОВОЙ МАССЕ

Ник

>>Суть, смысл и Грааль космонавтики - в ОТНОШЕНИИ ПН К ОБЩЕЙ СТАРТОВОЙ МАССЕ
VooDoo> Извините, ваше предложение было рассмотрено и отвергнуто как нецелесообразное.

Ждите санитаров - они уже к вам выехали...

Ник