[image]

Ядерная ракета на воде и соли

Теги:космос
 
1 2 3 4 5
MD Serg Ivanov #20.04.2006 18:18
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

скорее вспышка по типу хлопка - не такая сильная как
при взрыве а.заряда ( температура и давления будут
пожалуй на пару порядков меньше )....
при таком высоком давлении скорость струи будет
несколько сот мс - сливаясь в фокусной точке
они образуют результирующий поток ( как результат
сложения векторов скоростей - можно наглядно в
этом убедится - когда две струйкипотоки воды
встречаются под углос градусов 30-60 они образуют
результирующий поток ) который перед тем как испарится
будет сдвигать активную газопаровую зону в сторону
от фокусной зоны ....
т.е. постоянный режим вполне возможен ...
 

Навряд ли в ваккууме можно получить газопаровую активную зону...
Т.е. можно, но размеры ее будут запредельны.
   
+
-
edit
 

valture

опытный

нет - активная зона именно жидкофазная ,
но почти мгновенно испаряющаяся и
в тоже время непрерывно регенерирующая ....
см. корявый рисунок ... ;D

Прикреплённые файлы:
 
   
MD Serg Ivanov #21.04.2006 10:34
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

нет - активная зона именно жидкофазная ,
но почти мгновенно испаряющаяся и
в тоже время непрерывно регенерирующая ....
см. корявый рисунок ... ;D
 

Осталось прикинуть размеры ее, сечение и скорость струи. Здается мне что получится монстр в десятки тысяч тонн весом.
Сечение струи*скорость=расход. При сечении 100см2 и скорости 1000м/с расход получится 10000кг/сек, а тяга при Уи=5000сек, соответственно 50000тонн!
   
+
-
edit
 

valture

опытный

т.к. явного взрыва нет ,то можно проводить
подземные испытания девайса ... :o ::)
   
MD Serg Ivanov #21.04.2006 13:10
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

т.к. явного взрыва нет ,то можно проводить
подземные испытания девайса ... :o ::)
 

Получается, что все эти струйные ухищрения нужны что бы обойти Договор о запрещении ядерных взрывов, так как сей девайс никаких преимуществ перед классическим взрыволетом не имеет.
Но, к стати, чисто термоядерные взрывы без использования делящихся веществ тоже не попадают под Договор- сделано так чтоб не перекрыть дорогу импульсному термояду. Вот интересная штуковина:
Прикреплённые файлы:
image_36.jpg (скачать) [402x334, 34 кБ]
 
 
   
+
-
edit
 

valture

опытный

ну почему не имеет - одно уменьшение
массы амортизаторов чего стоит ...
а термояд вещ хорошая ,никто не спорит, но
на данный момент ещё слишком сырая ... ::)
   
MD Serg Ivanov #05.07.2024 14:24
+
-1
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

Собственно первоисточник
2. ЯДЕРНАЯ РАКЕТА С СОЛЕННОЙ ВОДОЙ (NSWR)
Ядерная ракета с соленой водой (NSWR) состоит из пучка труб с покрытием из карбида бора, каждая из которых содержит водный раствор солей урана или плутония. Эти трубы, в свою очередь, все опорожняются в одну длинную цилиндрическую трубу повышенного диаметра. который заканчивается соплом ракеты. При запуске ракеты водный раствор, находящийся в пучках труб, сливается в камеру сгорания (рис. 1). Когда камера заполняется до определенной точки, жидкостная совокупность внутри нее превышает критическую массу и сразу становится сверхкритической, при этом поток нейтронов концентрируется на нижнем конце из-за конвекции движущейся жидкости. В этой области генерируется огромное количество энергии, превращая раствор в пар, который затем стекает по трубе нагнетательного давления к соплу, преобразуя вместе с ним экспоненциально растущую цепную реакцию деления. внутри камеры можно создать стационарное состояние движущейся детонирующей жидкости.
В некотором смысле NSWR похож на химическую двигательную установку с высокой тягой в том смысле, что он состоит из жидкости, которая вводится в камеру сгорания, где она детонирует, образуя выхлоп газа высокой энергии. Разница в том, что количество энергии, доступной на единицу массы химического топлива, ограничено энергией химической реакции, а у НСВР определяется выходом делящегося компонента его топлива, который может достигать пяти порядков. величины больше. Это означает, что верхний предел теоретических характеристик NSWR будет в несколько сотен раз выше, чем у наилучшего возможного химического топлива, с сопоставимыми уровнями тяги.
Очевидно, что NSWR не является бомбой, и на его использование не повлияет Договор о запрещении ядерных испытаний. Более того, несмотря на то, что NSWR обеспечивает выходную мощность, сравнимую с Орионом, за счет непрерывного деления ядра, на самом деле он более желателен в качестве двигательной установки, поскольку приложенная тяга является установившейся и не подвергает космический корабль с полезной нагрузкой сильным повторяющимся толчкам, вызванным ядерным импульсом. толчок.
 
 

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ДЛЯ ПРИМЕРА КОНФИГУРАЦИИ NSWR
Теперь можно проанализировать образец конфигурации NSWR, предполагая, что выбранное топливо представляет собой раствор 2% по количеству раствора соли бромида урана в воде (морская вода содержит 3% по количеству NaCl). Уран обогащен до 20% U235, что намного превышает 3%, обычно используемые в коммерческих реакторах с водой под давлением (PWR), но намного меньше, чем 93%, обычно используемые в космических ядерных энергетических системах. Используя стандартные методы теории диффузии, можно рассчитать, что для этой конфигурации B2 = 0,6136 см-2 и D = 0,2433 см. Если радиус реакционной камеры r0 принять равным 3,075 см, то A2 = 0,6117 см2 и L2 = 0,0019. Поскольку желательна экспоненциальная детонация, примем k2 = 2L2 = 0,0038 см2. Тогда к = U/2D = 0,062 см-1 и U = 0,03. Если принять скорость теплового нейтрона равной 2200 м/с, это означает, что скорость жидкости должна составлять 66 м/с. Поскольку это составляет всего около 4,7% скорости звука в воде комнатной температуры, должна быть возможность подавать воду в водоотводящую камеру с этой скоростью. Суммарная скорость массового расхода через камеру составляет около 196 кг/с.
Если бы в растворе имелся полный выход деления U235, общее энергосодержание жидкости составило бы около 3,4 х 1012 Дж/кг. Если вместо этого предположить, что фактический выход составляет всего 0,1% (возможно, до 0,2% в центре столба и до нуля на его краях), это не окажет существенного влияния на величину разлёта материала во время работы. Тогда энергосодержание гремучей жидкости составит 3,4 х 109 Дж/кг. Если принять КПД сопла равным 0,8, это приведет к скорости истечения 66 000 м/с или удельному импульсу 6 730 секунд. Суммарная реактивная мощность двигателя составляет 427 000 МВт, тяга – 12,9 МН.
Чтобы произошла экспоненциальная детонация, мы хотим, чтобы (kz) было большим, скажем, kz = 4 на выходе из камеры сгорания. Поскольку в приведенном выше расчете к = 0,062 см-1, это означает, что длина камеры должна быть 65 см.
 

Интересно было бы использовать вместо солей урана или плутония соли америция-242м с уменьшением масштабов проекта. Растворы солей делящихся изотопов в воде имеют меньшую критическую массу. К примеру, водные растворы солей америция-242 при наличии водяного отражателя имеют критическую массу 20 г (для калифорния-251 в тех же условиях - 25 г).
Прикреплённые файлы:
nswr.doc (скачать) [169 кБ]
 
 
   52.052.0
Это сообщение редактировалось 07.07.2024 в 17:30
RU Бывший генералиссимус #06.07.2024 18:55  @Serg Ivanov#05.07.2024 14:24
+
+1
-
edit
 
S.I.> Собственно первоисточник
S.I.> Интересно было бы использовать вместо солей урана или плутония соли америция-242м с уменьшением масштабов проекта. Наименьшую критическую массу для делящихся изотопов имеет изотоп калифорния-252. Его критическая масса для металлического шара без отражателя 2,73 кг. Растворы солей делящихся изотопов в воде имеют меньшую критическую массу. К примеру, водные растворы солей америция-242 при наличии водяного отражателя имеют критическую массу 20 г (для калифорния-251 в тех же условиях - 25 г).

То, что проект с водно-солевым реактором так широко распространился в интернете, никак не влияет на то, что его автор жестоко лажает. По мере подъёма температуры вода перестаёт замедлять нейтроны, сечение деления уменьшается, и реакция прекращается. Скорость тепловых нейтронов 2200 метров в секунду - это только при комнатной температуре. Нейтроны потому и тепловые, что находятся в термодинамическом равновесии с замедлителем. Больше температура замедлителя - больше энергия нейтронов - меньше сечение деления - меньше реактивность.

Замедление нейтронов происходит отнюдь не мгновенно, в среднем, для понижения от энергии деления до тепловой нейтрону нужно 25 столкновений. Если бор поглощает все нейтроны, значит, чтобы реакция началась, должны замедлиться "свежие" нейтроны, а откуда им взяться, если СЦЯР не идёт?
   126.0.0.0126.0.0.0
MD Serg Ivanov #07.07.2024 17:01  @Бывший генералиссимус#06.07.2024 18:55
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

Б.г.> Замедление нейтронов происходит отнюдь не мгновенно, в среднем, для понижения от энергии деления до тепловой нейтрону нужно 25 столкновений. Если бор поглощает все нейтроны, значит, чтобы реакция началась, должны замедлиться "свежие" нейтроны, а откуда им взяться, если СЦЯР не идёт?
СЦЯР идёт потому что в зону реакции всё время поступает новое холодное топливо. Фактически это т.н. "пшик" ядерного взрыва на тепловых нейтронах. Но непрерывный. Собственно химический ЖРД работает аналогично. Химическая реакция тоже не идёт после ионизации компонентов.
К стати официальное объяснение аварии в Неноксе удивительно похоже на NSWR:
По утверждению Минобороны и корпорации «Росатом», на полигоне взорвался жидкостный ракетный двигатель, в котором использовался радиоизотопный источник питания, который также получил повреждения при взрыве. Эта же версия была приведена в газете «Известия».
 

Радиоизотоп: америций-242м?
состав изотопов, идентифицированных Росгидрометом, свидетельствует о том, что источником их происхождения был ядерный реактор. По заявлению Бёмера, присутствие таких продуктов распада, как барий и стронций, указывает на цепную ядерную реакцию и является доказательством того, что имел место взрыв ядерного реактора. В случае аварии с так называемым РИТЭГ ни один из этих изотопов не был бы обнаружен. Того же мнения Гринпис России.
 
Зависимость минимальной критической массы 242mAm от его содержания в смеси 242mAm и 241Am (критическая масса рассчитана для AmO2 + H2O в сферической геометрии с водяным отражателем):
Содержание 242mAm, % = Критическая масса 242mAm, г
100% = 17г
20% = 40г
10% = 160г
8% = 420г
6,25% > 2000г
 
   126.0.0.0126.0.0.0
Это сообщение редактировалось 07.07.2024 в 17:37
MD Serg Ivanov #07.07.2024 17:28  @Бывший генералиссимус#06.07.2024 18:55
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

Б.г.> По мере подъёма температуры вода перестаёт замедлять нейтроны, сечение деления уменьшается, и реакция прекращается. Скорость тепловых нейтронов 2200 метров в секунду - это только при комнатной температуре.
Да. Поэтому автор предполагает процент выгорания урана-235 0,1%.
Если бы в растворе имелся полный выход деления U235, общее энергосодержание жидкости составило бы около 3,4 х 1012 Дж/кг. Если вместо этого предположить, что фактический выход составляет всего 0,1% (возможно, до 0,2% в центре столба и до нуля на его краях), это не окажет существенного влияния на величину разлёта материала во время работы. Тогда энергосодержание гремучей жидкости составит 3,4 х 109 Дж/кг. Если принять КПД сопла равным 0,8, это приведет к скорости истечения 66 000 м/с или удельному импульсу 6 730 секунд. Суммарная реактивная мощность двигателя составляет 427 000 МВт, тяга – 12,9 МН.
 

Понятно что на самом деле скорость истечения будет меньше из-за расхода воды на охлаждение сопла и камеры сгорания. Либо мощность и тяга будет меньше если использовать только радиационное охлаждение излучением.
   126.0.0.0126.0.0.0
Это сообщение редактировалось 07.07.2024 в 17:35
RU aleks dark #07.07.2024 18:01  @Serg Ivanov#07.07.2024 17:28
+
-
edit
 

aleks dark

втянувшийся

Б.г.>> По мере подъёма температуры вода перестаёт замедлять нейтроны, сечение деления уменьшается, и реакция прекращается. Скорость тепловых нейтронов 2200 метров в секунду - это только при комнатной температуре.
S.I.> Да. Поэтому автор предполагает процент выгорания урана-235 0,1%.
S.I.> Понятно что на самом деле скорость истечения будет меньше из-за расхода воды на охлаждение сопла и камеры сгорания. Либо мощность и тяга будет меньше если использовать только радиационное охлаждение излучением.

Извините Господа , вопрос (идиота) дилетанта - насколько данное устройство "насрёт" в атмосфере , ну например в "чернобылях" за запуск ??
Я так понимаю , что на данных моторах (орион) можно только автоматы запускать , а биологический экипаж нет.
   115.0115.0
MD Serg Ivanov #07.07.2024 18:15  @aleks dark#07.07.2024 18:01
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

a.d.> Извините Господа , вопрос (идиота) дилетанта - насколько данное устройство "насрёт" в атмосфере , ну например в "чернобылях" за запуск ??
Оно не для работы в атмосфере.

Скачайте файл или обновите браузер

Скачайте файл или обновите браузерОбновите браузер, чтобы открывать документы в облаке или скачайте файл и откройте его на компьютере.nswr.doc Скачать файл Установите Яндекс Браузер Регулярные обновленияБезопасностьСинхронизацияБраузер умеет автоматически обновляться до последней актуальной версии.Технология Protect проверяет сайты и файлы на вирусы, блокирует страницы мошенников.Режим Турбо при низкой скорости соединения ускоряет загрузку сайтов и экономит трафик. Скачать Яндекс Браузер Скачайте файл или обновите браузерОбновите браузер, чтобы открывать документы в облаке или скачайте файл и откройте его на компьютере.nswr.doc Скачать файл Установите Яндекс Браузер Регулярные обновленияБезопасностьСинхронизацияБраузер умеет автоматически обновляться до последней актуальной версии.Технология Protect проверяет сайты и файлы на вирусы, блокирует страницы мошенников.Режим Турбо при низкой скорости соединения ускоряет загрузку сайтов и экономит трафик. //  Дальше — docviewer.yandex.ru
 
Выхлопы NSWR высокорадиоактивны, так как не было предпринято попыток удержать продукты деления внутри двигателя, однако при скорости выхлопа 66 км/с радиоактивные продукты выбрасываются со скоростью, значительно превышающей скорость убегания от Земли и, если тяга двигателя была направлена ​​перпендикулярно радиальному вектору, соединяющему космический корабль на НОО с центром Земли (т.е. по касательной к направлению круговой орбитальной скорости), количество загрязняющих веществ, достигающих Земли, могло быть незначительным. Таким образом, целесообразно рассмотреть возможность использования NSWR для вылета с НОО. Конечно, если обеспокоенность общественности помешала такому заявлению, NSWR все равно могли бы бытьиспользуется в миссиях с высокой энергией путем разгона космического корабля сначала до гиперболической избыточной скорости, скажем, 3 км / с с помощью NTR, а затем запуска NSWR через 4 дня, когда космический корабль находился на расстоянии в миллион километров от Земли.
Хотя выхлоп NSWR является радиоактивным, сам двигатель не обязательно должен быть радиоактивным при условии, что он изготовлен из материалов с низкой активацией, таких как графит или карбид кремния. После выключения двигателя радиоактивных веществ, представляющих угрозу для экипажа, не остается.
 

a.d.> Я так понимаю , что на данных моторах (орион) можно только автоматы запускать , а биологический экипаж нет.
При наличии соответствующей радиационной защиты - можно.
   126.0.0.0126.0.0.0
Это сообщение редактировалось 07.07.2024 в 18:25
RU Бывший генералиссимус #07.07.2024 23:19  @Serg Ivanov#07.07.2024 17:28
+
+1
-
edit
 
Б.г.>> По мере подъёма температуры вода перестаёт замедлять нейтроны, сечение деления уменьшается, и реакция прекращается. Скорость тепловых нейтронов 2200 метров в секунду - это только при комнатной температуре.
S.I.> Да. Поэтому автор предполагает процент выгорания урана-235 0,1%.

Это ОЧЕНЬ оптимистично. В специально сделанной бомбе "Малыш" процент был около 1%. Притом, что она-то в замедлении не нуждалась.

S.I.> Понятно что на самом деле скорость истечения будет меньше из-за расхода воды на охлаждение сопла и камеры сгорания. Либо мощность и тяга будет меньше если использовать только радиационное охлаждение излучением.

Да реакция даже не заведётся, даже не начнётся. УЖЕ В РЕАКТОРАХ ВВЭР ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ЗАМЕДЛЕНИЯ 660 К СЕЧЕНИЕ ДЕЛЕНИЯ В КОРЕНЬ ИЗ ДВУХ РАЗ МЕНЬШЕ. Не только сечение деления уменьшается, но и плотность топлива уменьшается тоже. В ВВЭР, при отключении одной петли циркуляции из четырёх, флуктуации нейтронного потока - нормальное явление в реакторе - возрастают примерно в 6 раз, по сравнению с нормальной работой. А там неравномерность теплового поля, из-за отключения петли, возрастает на какие-то проценты.
   126.0.0.0126.0.0.0
MD Serg Ivanov #07.07.2024 23:32  @Бывший генералиссимус#07.07.2024 23:19
+
-1
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

S.I.>> Да. Поэтому автор предполагает процент выгорания урана-235 0,1%.
Б.г.> Это ОЧЕНЬ оптимистично.
Без сложных расчётов этого не определить.
Б.г.> Да реакция даже не заведётся, даже не начнётся.
Ещё как заводилась при авариях. И в США и в СССР.
Сам по себе раствор соли плутония, не находящийся в непосредственном контакте с экспериментатором практически безопасен, за исключением одной тонкости...:
-растворы солей плутония , находясь в сосуде должны находиться в таких условиях, чтобы толщина слоя раствора нигде не превышала 75-100 мм, в противном случае возможно возникновение цепной реакции деления ядра плутония.
При таких экспериментах невозможен атомный взрыв, но способен произойти "тепловой хлопок", завершающийся выбросом большого количества , как тепловой энергии, так и нейтронов и радиоизлучений.., МГНОВЕННЫМ испарением раствора и аэрозольным распылением в объёме камеры эксперимента соединений плутония и уже новых осколков деления...
 

По окончании эксперимента студенты при помощи манипуляторов слили растворы соли плутония в плоскую кварцевую чашку и стали манипулятором переносить её в зону хранения , но по непонятным причинам чашка наклонилась, а раствор соли слился в угол чашки, образовав толщину слоя более критической.
Произошёл тепловой хлопок, студенты увидели "голубое свечение" и через несколько суток в страшных муках скончались в медсанчасти закрытого города , под наблюдением радиобиологов из ФИБ. Смерть было страшной, у пострадавших мышечные ткани и кожа буквально "сварились" в мощном нейтронном потоке..., но в первые минуты после аварии они успели рассказать о произошедшем и описать , и что произошло, и свои ощущения.
 

Эксперименты с "Ядром Демона" - ... "Демоны" шуток не прощают... - Гарри Химик — КОНТ

    Американский исследователь Гарри К. Дэглиэн (1921 – 1945) и канадец Луи Злотин (1910 – 1946) — физики, исследовавшие радиацию..., и погибли в результате несчастного случая в лаборатории | Эксперименты с "Ядром Демона" - ... "Демоны" шуток не прощают... |Автор Гарри Химик. Больше статей автора читать на сайте. //  cont.ws
 
   126.0.0.0126.0.0.0
RU Бывший генералиссимус #07.07.2024 23:39  @Serg Ivanov#07.07.2024 23:32
+
+1
-
edit
 
S.I.>>> Да. Поэтому автор предполагает процент выгорания урана-235 0,1%.
Б.г.>> Это ОЧЕНЬ оптимистично.
S.I.> Без сложных расчётов этого не определить.
S.I.> Б.г.> Да реакция даже не заведётся, даже не начнётся.
S.I.> Ещё как заводилась при авариях. И в США и в СССР.

Ну, да, как заводилась, так и останавливалась. И, нет, вся вода не выкипала, просто разбрызгивалась, превращаясь в аэрозоль. Температура в комнате не поднималась, энерговыделение было ничтожным. Опасной была только радиация.

Но, главное, что раствор, при этих авариях, был неподвижен.

S.I.> Эксперименты с "Ядром Демона" - ... "Демоны" шуток не прощают... - Гарри Химик — КОНТ
   126.0.0.0126.0.0.0
MD Serg Ivanov #07.07.2024 23:51  @Бывший генералиссимус#07.07.2024 23:39
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

Б.г.> Ну, да, как заводилась, так и останавливалась. И, нет, вся вода не выкипала, просто разбрызгивалась, превращаясь в аэрозоль. Температура в комнате не поднималась, энерговыделение было ничтожным. Опасной была только радиация.
Б.г.> Но, главное, что раствор, при этих авариях, был неподвижен.
Именно это и есть главное. Не было непрерывной подачи нового раствора в зону реакции.
Вообще идея, как я понимаю на нескольких принципах:
1. Критическая масса раствора много меньше необходимой для реакции на быстрых нейтронах.
2. Критическая масса раствора много больше для реакции на тепловых нейтронах.
3. Реакция на тепловых нейтронах не начинается мгновенно после получения сверхкритических условий.
4. Давление в реакторе как в ЖРД, несколько сотен атм не даёт активной зоне быстро разлететься.
   126.0.0.0126.0.0.0
Это сообщение редактировалось 08.07.2024 в 11:42
RU Бывший генералиссимус #10.07.2024 22:47  @Serg Ivanov#07.07.2024 23:51
+
-
edit
 
Б.г.>> Ну, да, как заводилась, так и останавливалась. И, нет, вся вода не выкипала, просто разбрызгивалась, превращаясь в аэрозоль. Температура в комнате не поднималась, энерговыделение было ничтожным. Опасной была только радиация.
Б.г.>> Но, главное, что раствор, при этих авариях, был неподвижен.
S.I.> Именно это и есть главное. Не было непрерывной подачи нового раствора в зону реакции.
S.I.> Вообще идея, как я понимаю на нескольких принципах:
S.I.> 1. Критическая масса раствора много меньше необходимой для реакции на быстрых нейтронах.
S.I.> 2. Критическая масса раствора много больше для реакции на тепловых нейтронах.

Это верно только при годной температуре замедлителя

S.I.> 3. Реакция на тепловых нейтронах не начинается мгновенно после получения сверхкритических условий.

Вот она, сука, прекращается быстрее, чем начинается.

S.I.> 4. Давление в реакторе как в ЖРД, несколько сотен атм не даёт активной зоне быстро разлететься.

На уменьшение критичности влияет не только уменьшение плотности. С ростом температуры уменьшается сечение деления. Даже если мы превратим раствор в сверхкритический флюид, это будет всё равно меньше 400 градусов Цельсия или 650 кельвинов. А для скорости истечения в 36 километров в секунду нужны десятки тысяч. А при температуре десятки тысяч нейтроны уже не являются медленными, они являются резонансными, и сечение резонансного поглощения в несколько раз больше сечения деления. То есть, для нейтронов около 1 эВ критмасса больше, чем для нейтронов деления. Именно поэтому в гетерогенных реакторах делают решётку такую, чтобы нейтроны побыстрее проскакивали резонансные уровни энергии.
   126.0.0.0126.0.0.0
MD Serg Ivanov #11.07.2024 14:49  @Бывший генералиссимус#10.07.2024 22:47
+
-1
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

S.I.>> 1. Критическая масса раствора много меньше необходимой для реакции на быстрых нейтронах.
S.I.>> 2. Критическая масса раствора много больше для реакции на тепловых нейтронах.
Б.г.> Это верно только при годной температуре замедлителя
Что достигается непрерывной подачей свежего раствора в зону реакции.
S.I.>> 3. Реакция на тепловых нейтронах не начинается мгновенно после получения сверхкритических условий.
Б.г.> Вот она, сука, прекращается быстрее, чем начинается.
С какой стати? При авариях в нормальных условиях начиналась и убивала людей. А при давлении в камере 300 атм вдруг прекратится быстрей чем будет подаваться топливо?
S.I.>> 4. Давление в реакторе как в ЖРД, несколько сотен атм не даёт активной зоне быстро разлететься.
Б.г.> На уменьшение критичности влияет не только уменьшение плотности. С ростом температуры уменьшается сечение деления. Даже если мы превратим раствор в сверхкритический флюид, это будет всё равно меньше 400 градусов Цельсия или 650 кельвинов. А для скорости истечения в 36 километров в секунду нужны десятки тысяч. А при температуре десятки тысяч нейтроны уже не являются медленными,
Да и хрен с ними. Рабочее тело разогревается новыми порциями топлива пока оно холодное. Процесс непрерывный.
Точно также как в химическом ЖРД. После ионизации химическая реакция между компонентами не идёт.

- так понятней?
   52.052.0
Это сообщение редактировалось 11.07.2024 в 14:56
CA Fakir #11.07.2024 14:54  @Бывший генералиссимус#07.07.2024 23:19
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Б.г.> По мере подъёма температуры вода перестаёт замедлять нейтроны, сечение деления уменьшается, и реакция прекращается.

А там ведь на одном преднагреве гаммой и нейтронами температура воды уже на подходе к зоне реакции будет, поди ---
   97.0.4692.9997.0.4692.99
RU Бывший генералиссимус #11.07.2024 23:58  @Serg Ivanov#11.07.2024 14:49
+
+1
-
edit
 
S.I.> S.I.>> 3. Реакция на тепловых нейтронах не начинается мгновенно после получения сверхкритических условий.
Б.г.>> Вот она, сука, прекращается быстрее, чем начинается.
S.I.> С какой стати?

С нейтронной физики.

S.I.> При авариях в нормальных условиях начиналась и убивала людей.

Немалую роль в этих смертях играло внутреннее облучение, из-за попадания радиоактивных аэрозолей внутрь. Нейтронные и гамма-вспышки при этих авариях длились миллисекунды.

Энерговыделение было ничтожным. Когда А. Захаров получил на руки дозу в 500 рентген по гамме и 3200 рентген по нейтронам, его руки не закипели и не сварились, и даже не покрылись волдырями. Это произошло через несколько часов, когда клеточные яды, образовавшиеся из-за облучения, убили живые ткани.

А на эффективную скорость истечения влияет именно удельное энерговыделение.

S.I.> А при давлении в камере 300 атм вдруг прекратится быстрей чем будет подаваться топливо?

300 атмосфер - вообще ничто, когда речь идёт о 30000 градусов, а именно столько надо для заявленной скорости истечения.

S.I.> S.I.>> 4. Давление в реакторе как в ЖРД, несколько сотен атм не даёт активной зоне быстро разлететься.

Несколько сотен атмосфер - это полная фигня.

Б.г.>> На уменьшение критичности влияет не только уменьшение плотности. С ростом температуры уменьшается сечение деления. Даже если мы превратим раствор в сверхкритический флюид, это будет всё равно меньше 400 градусов Цельсия или 650 кельвинов. А для скорости истечения в 36 километров в секунду нужны десятки тысяч. А при температуре десятки тысяч нейтроны уже не являются медленными,
S.I.> Да и хрен с ними. Рабочее тело разогревается новыми порциями топлива пока оно холодное. Процесс непрерывный.

Да не будет там никакого процесса.

S.I.> Точно также как в химическом ЖРД. После ионизации химическая реакция между компонентами не идёт.
S.I.> http://www.nic-rkp.ru/images/pressa_030_s.jpg
S.I.> - так понятней?

Нет. Процессы в химическом ЖРД никакого отношения к ядерным реакциям не имеют. вот абсолютно. И насчёт ионизации - до неё (в смысле, полной ионизации) никогда не доходит в ЖРД, не те энергии, не те температуры. Реакции в ЖРД идут по всей длине камеры ЖРД, не зря же есть такая характеристика, как "приведённая длина", характеризующая именно то, сколько нужно, чтобы реакция дошла до нужного нам места.
   126.0.0.0126.0.0.0
EE Татарин #12.07.2024 03:05  @Fakir#11.07.2024 14:54
+
+1
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Б.г.>> По мере подъёма температуры вода перестаёт замедлять нейтроны, сечение деления уменьшается, и реакция прекращается.
Fakir> А там ведь на одном преднагреве гаммой и нейтронами температура воды уже на подходе к зоне реакции будет, поди ---
Не будет.
Из ~180МэВ (НЯП) доступной мгновенно энергии деления - ~160МэВ - энергия осколков, остатки - нейтроны (по 2МэВа каждый примерно) и гамма. Ещё 20 МэВ из изначальных 200 просто вычёркиваем, потому что будут выделены осколками много позже всех нам интересных событий.

...
В общем-то, да. Я в Экселе делал примитивные прикидки - в изложенном виде идея не работает. Благородное безумие есть, но его недостаточно; цифири не очень сходятся, неудобно.

Не вполне согласен с критикой, впрочем.
Во-первых, реактивность можно поддерживать и на быстрых нейтронах, просто критмасса больше. Для работоспособности вообще не имеет никакого значения, какие конкретно сечения, это влияет разве что на то, какое количество невыгоревшего топлива придётся выбрасывать и на сложность объяснения работы двигателя финансистам затеи.
Во-вторых, идея-то вообще не в замедлении нейтронов, а в задержке нейтрона в замедлителе на существенное (в масштабах скорости движения теплоносителя) между излучением нейтрона и инициацией этим нейтроном следующего деления. Даже если нейтрон вообще не теряет энергию, а сечения деления те же, что и на быстрых - он уходит в воду и там путешествует миллисекунды! (См. один из американских взрывов серии "Чайник"). То есть, идея-то в том, чтобы накапливать нейтроны в воде, сдерживая реактивность и энерговыделения, а использовать их уже сильно потом, когда поддерживать реактивность становится технически дико сложно.
В-третьих, не будь "накопления" нейтронов в замедлителе, идея принципиально работоспособна из-за запаздывающих нейтронов (что представляет интересную заморочку для разработчиков ЖСР с высокой удельной мощностью). Правда, использовать это было бы ну очень сложно технически. :)

...
КМК, значительную часть проблем можно нивелировать при развитии идеи переходом к гетерогенному топливу. В жидкий водород добавлять микрокапсулы с ДМ с очень плохо проводящей тепло оболочкой. Теплообмен с водородом и нагрев его происходит взрывном вскипании ДМ, когда внутреннее давление газа ДМ становится больше прочности оболочки.
При этом горячий газ ДМ смешивается с замедлителем. Это должно происходить уже на финальной стадии.
До тех пор (очень умеренный) нагрев замедлителя идёт только через нейтроны и гамму, а основная энергия накапливается в ДМ, без нагрева замедлителя.

Вместо водорода можно взять метан. Точно так же это будет много лучше воды как замедлитель и накопитель нейтронов. Если у замедлителя нет нужды быть заодно растворителем, многое становится проще и лучше.
   126.0.0.0126.0.0.0
Это сообщение редактировалось 12.07.2024 в 03:12
MD Serg Ivanov #12.07.2024 14:12  @Татарин#12.07.2024 03:05
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

Татарин> Вместо водорода можно взять метан. Точно так же это будет много лучше воды как замедлитель и накопитель нейтронов. Если у замедлителя нет нужды быть заодно растворителем, многое становится проще и лучше.
Да. Вызывает интерес и такой ещё разрез: замена урана/плутония на что-то более экзотическое
Зависимость минимальной критической массы 242mAm от его содержания в смеси 242mAm и 241Am (критическая масса рассчитана для AmO2 + H2O в сферической геометрии с водяным отражателем):
Содержание 242mAm, % = Критическая масса 242mAm, г
100% = 17г
20% = 40г
10% = 160г
8% = 420г
6,25% > 2000г
 

- для небольшого аппарата.
   52.052.0
RU Бывший генералиссимус #13.07.2024 00:26  @Татарин#12.07.2024 03:05
+
+1
-
edit
 
Татарин> Из ~180МэВ (НЯП) доступной мгновенно энергии деления - ~160МэВ - энергия осколков, остатки - нейтроны (по 2МэВа каждый примерно) и гамма. Ещё 20 МэВ из изначальных 200 просто вычёркиваем, потому что будут выделены осколками много позже всех нам интересных событий.

Вообще-то, гамма нагревала так, что у РД-0410 некоторые узлы конструкции приходилось делать охлаждаемыми. Вопрос же не в доле, а в мощности.

И, да. Схема не будет работать ещё и потому, что она должна быть критичной на мгновенных нейтронах, о запаздывающих и их вкладе можно забыть.

А на америций-242m надеяться рано - его получение не налажено и не планируется. Выделение его из 241-го америция являет собою довольно сложную проблему.
   126.0.0.0126.0.0.0
EE Татарин #13.07.2024 01:07  @Бывший генералиссимус#13.07.2024 00:26
+
+1
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Татарин>> Из ~180МэВ (НЯП) доступной мгновенно энергии деления - ~160МэВ - энергия осколков, остатки - нейтроны (по 2МэВа каждый примерно) и гамма. Ещё 20 МэВ из изначальных 200 просто вычёркиваем, потому что будут выделены осколками много позже всех нам интересных событий.
Б.г.> Вообще-то, гамма нагревала так, что у РД-0410 некоторые узлы конструкции приходилось делать охлаждаемыми.
Ну, это совершенно не показатель.

Б.г.> И, да. Схема не будет работать ещё и потому, что она должна быть критичной на мгновенных нейтронах, о запаздывающих и их вкладе можно забыть.
Не понял. А в чём проблема критичности на мгновенных нейтронах? :) Это влияет только на время удвоения и техническую возможность осуществлять управление реактивностью на этих характерных временах.
В классическом реакторе с СУЗ такой возможности нет, в РД - есть. Точнее, "стартовые", "запальные" нейтроны можно брать и из зоны где реакция идёт с "классическим", небольшим превышением реактивности над 1. А вот дальше должен идти разгон именно на мгновенных, с ОГРОМНЫМ превышением над 1 и с расчётным "запаздывающим" распределением энерговыделения. В этом вся идея. Бомба, непрерывный ядерный взрыв.

Б.г.> А на америций-242m надеяться рано - его получение не налажено и не планируется.
Америций-242м - это вообще из другой серии. Его сверхвысокие сечения - именно для тепловых нейтронов, чуть выше энергия (причём, именно чуть, даже небольшое допплеровское уширение критично), и всё, сечения падают на порядки. На быстрых нейтронах он не то чтобы "никакой", но ничем феноменальным на фоне уранов-плутониев не выделяется.
Есть даже патенты, где эта особенность использовалась в импульсных сверхвысокопоточных реакторах-источниках нейтронов: разгон на мгновенных и абсолютно надёжное, просто по физике, самогашение при нагреве.

В контексте можно было бы говорить о некоторых кюриях и калифорниях (пресловутый Cf-252, например).
   126.0.0.0126.0.0.0
RU Бывший генералиссимус #13.07.2024 10:55  @Татарин#13.07.2024 01:07
+
+1
-
edit
 
Б.г.>> Вообще-то, гамма нагревала так, что у РД-0410 некоторые узлы конструкции приходилось делать охлаждаемыми.
Татарин> Ну, это совершенно не показатель.

Ну, как, не показатель. Мощность ядерного двигателя - это полупроизведение тяги на скорость истечения. Ядерный двигатель заявленной схемы имеет заявленную скорость истечения, если я не путаю, 66 км/с. Если даже тяга у него в 6 раз меньше, чем у РД-0410, мощность будет такая же, а, значит, и интенсивность и гаммы, и нейтронов будет тоже такая же. Расход же рабочего тела при той же мощности должен быть, соответственно, в 36 раз меньше. А, значит, оно, рабочее тело, будет греться на гамме заметно сильнее, чем у РД-0410

Б.г.>> И, да. Схема не будет работать ещё и потому, что она должна быть критичной на мгновенных нейтронах, о запаздывающих и их вкладе можно забыть.
Татарин> Не понял. А в чём проблема критичности на мгновенных нейтронах? :) Это влияет только на время удвоения и техническую возможность осуществлять управление реактивностью на этих характерных временах.

Да. Народ цепляется за воду, потому что иначе технически невозможно доставлять критмассу в реактор - для быстрых нейтронов это нереализуемо по вполне понятным причинам, чтобы реакция не заводилась-не заводилась, а потом как завелась, давление подачи должно быть, как давление имплозии в атомной бомбе. А на тепловых нейтронах - а вот мы изменим геометрию, уберём поглотители, она и заведётся. Но этого недостаточно - изменить геометрию. Нужен какой-никакой конфайнмент для нейтронов.

Татарин> В классическом реакторе с СУЗ такой возможности нет, в РД - есть. Точнее, "стартовые", "запальные" нейтроны можно брать и из зоны где реакция идёт с "классическим", небольшим превышением реактивности над 1. А вот дальше должен идти разгон именно на мгновенных, с ОГРОМНЫМ превышением над 1 и с расчётным "запаздывающим" распределением энерговыделения. В этом вся идея. Бомба, непрерывный ядерный взрыв.

Там в бомбе миллионы (во время срабатывания химической взрывчатки) и миллиарды (во время инерциального удержания) атмосфер. 300 атмосфер - ни о чём.

Б.г.>> А на америций-242m надеяться рано - его получение не налажено и не планируется.
Татарин> Америций-242м - это вообще из другой серии. Его сверхвысокие сечения - именно для тепловых нейтронов, чуть выше энергия (причём, именно чуть, даже небольшое допплеровское уширение критично), и всё, сечения падают на порядки. На быстрых нейтронах он не то чтобы "никакой", но ничем феноменальным на фоне уранов-плутониев не выделяется.
Татарин> Есть даже патенты, где эта особенность использовалась в импульсных сверхвысокопоточных реакторах-источниках нейтронов: разгон на мгновенных и абсолютно надёжное, просто по физике, самогашение при нагреве.
Татарин> В контексте можно было бы говорить о некоторых кюриях и калифорниях (пресловутый Cf-252, например).

Так народ-то в этой схеме пускает слюни именно на тепловые нейтроны, не понимая, что при 36000 градусах тепловые нейтроны - уже не тепловые, а резонансные.
   126.0.0.0126.0.0.0
Это сообщение редактировалось 13.07.2024 в 12:12
1 2 3 4 5

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru