[image]

Ядерная ракета на воде и соли

Теги:космос
 
1 2 3 4 5
MD Serg Ivanov #13.07.2024 18:26  @Бывший генералиссимус#13.07.2024 00:26
+
-1
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

Б.г.> А на америций-242m надеяться рано - его получение не налажено и не планируется. Выделение его из 241-го америция являет собою довольно сложную проблему.
Самое время:
Этот изотоп образуется при распаде плутония-241 (образуется при захвате нейтрона ураном-238), и содержится в отходах переработки плутония и отработанном ядерном топливе (ОЯТ). Через 26 лет весь плутоний-241 распадется на америций-241, период полураспада которого значительно больший — 432,2 года. Таким образом, ОЯТ, выгруженное из реакторов и положенное в хранилище в конце 1980-х — начале 1990-х годов, уже должно содержать в себе значительное количество америция-241. Выделение его, насколько можно судить, не представляет особых трудностей.
Если ам-241 облучить нейтронами, то получится еще более замечательный изотоп америций-242м. Поскольку в Обнинске проектировали реактор на америции-242, предназначенный для получения нейтронного излучения в медицинских целях, то были приведены некоторые данные о его получении. 1 грамм ам-242м образуется при облучении 100 граммов ам-241 (его получали на ныне демонтированном реакторе БН-350 в Шевченко, в Казахстане), и для получения этого количества достаточно переработать 200 кг выдержанного ОЯТ. Этого добра у нас порядочно: около 20 тысяч тонн ОЯТ и ежегодное производство еще около 200 тонн. Накопленного ОЯТ достаточно для производства порядка 1000 кг ам-242м.
 

Долгий срок полураспада: ам-241 — 433,2 года, ам-242м — 141 год, также позволяет производить и накапливать америций впрок.
 
ЖУРНАЛ:

ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Учредители: Обнинский институт атомной энергетики - филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ"
ISSN: 0204-3327
АННОТАЦИЯ:

Проведены расчетные исследования в обоснование наработки 242mAm из мишени 241Am в реакторе БН-600. На реакторе БН-600 накоплен опыт работы со специальными облучательными устройствами для наработки изотопов (таких как 60Co, 37Ar). В данных исследованиях рассматривались устройства с различными замедлителями - ZrH 2, Be, 11B 4C, и с различными фильтрами - Cd, Gd, 155Gd, 157Gd. Показано, что использование специально сконструированных облучательных устройств позволяет увеличить содержание 242m Am в облученном образце до 14% при длительности облучения не более двух лет. При облучении в спектре нейтронов быстрого реактора без облучательного устройства можно получить содержание 242m Am не выше 6% при длительности облучения около 12 лет.
 

-Год: 2004.
И тишина.. Как во времена Манхетенского проекта. А затем компактный и мощный реактор на "Буревестнике". И странный инцендент в Неноксе - выброс мизерный, а состав как при разрушении работающего реактора ..
Напомню, первое упоминание о ракете «Буревестник» с ядерным двигателем, который позволяет пребывать ей в полете долгое время, было сделано Путиным 1 марта 2018 года в ходе обращения к Федеральному Собранию.
   126.0.0.0126.0.0.0
Это сообщение редактировалось 13.07.2024 в 18:52
RU Бывший генералиссимус #13.07.2024 21:24  @Serg Ivanov#13.07.2024 18:26
+
-
edit
 
Б.г.>> А на америций-242m надеяться рано - его получение не налажено и не планируется. Выделение его из 241-го америция являет собою довольно сложную проблему.
S.I.> Самое время:
S.I.> -Год: 2004.
S.I.> И тишина.. Как во времена Манхетенского проекта. А затем компактный и мощный реактор на "Буревестнике". И странный инцендент в Неноксе - выброс мизерный, а состав как при разрушении работающего реактора ..
S.I.> Напомню, первое упоминание о ракете «Буревестник» с ядерным двигателем, который позволяет пребывать ей в полете долгое время, было сделано Путиным 1 марта 2018 года в ходе обращения к Федеральному Собранию.

Предполагаемый реактор "Буревестника" был не более компактным (а на мощность не влияет выбор топлива), чем реактор "Бука" или "Топаза". Мощность реактора, если критичность достигнута, вообще ни от чего не зависит, только от возможностей теплосъёма. Напоминаю, что для плутония-239 критмасса даже на быстрых нейтронах меньше 10 кг, напоминаю, что в реакторе РД-0410 урана-235 было всего-то 38 кг (зато там замедлитель из гидрида циркония охлаждался водородом до комнатной температуры).

Гораздо больше реалистичности в проекте газофазного ядерного реактора с внешним замедлителем-отражателем, суперламинарным течением, и ещё некоторыми фишками, позволяющими сепарировать водород и урановую плазму, перед отправлением водорода в сопло. Там теория исследована вдоль и поперёк, но проект закрыли, потому что на него не было денег, да и ЭРД казались достаточной "синицей в руках".

Насколько я знаю, даже успели поставить первые опыты с газофазным ТВЭЛом на базе гексафторида урана-235. Понятно, что, в силу геометрии, такой ТВЭЛ будет нейтронодефицитным, но восполнять убыль можно из более-менее классической активной зоны, подобно тому, как это делалось в реакторе ИВГ, стоявшем на втором рабочем месте комплекса "Байкал", где испытывали РД-0410.
   126.0.0.0126.0.0.0
EE Татарин #14.07.2024 00:53  @Serg Ivanov#13.07.2024 18:26
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
S.I.> Напомню, первое упоминание о ракете «Буревестник» с ядерным двигателем, который позволяет пребывать ей в полете долгое время, было сделано Путиным 1 марта 2018 года в ходе обращения к Федеральному Собранию.
А нафига там америций?
Обычный плутоний имеет критичность несколько кило. Даже несколько десятков кило для ЯВРД вообще не вопрос. Зачем такие сложности-то?
   126.0.0.0126.0.0.0
+
-
edit
 

suyundun

опытный

А нельзя сделать двигатель как импульсный реактор? Стационарная часть-цилиндр ДМ с центральным каналом и каналами охлаждения . Центральная часть подкритичная. Критика достигается когда чераз канал пролетает определеное колличество капсул. Капсулы сделаны из замороженной воды или водорода (тогда оболочка из нейлона ) и диспергированного урана или другого ДМ. Профилированием ДМ в капсуле можно добиться определенной траектории разлета рабочего тела. Можно сделать сферу (или сферы) из ДМ с гидридом дейтерия внутри. Рабочее тело во внешних слоях капсулы. Может какое-то термоядерное выйдет. водород/вода охлаждающая центральную часть либо на турбину-электричество, либо в сопло на тягу.
   127.0127.0
RU Бывший генералиссимус #14.07.2024 12:32  @Serg Ivanov#13.07.2024 18:26
+
+1
-
edit
 
Б.г.>> А на америций-242m надеяться рано - его получение не налажено и не планируется. Выделение его из 241-го америция являет собою довольно сложную проблему.
S.I.> Самое время:
S.I.> -Год: 2004.
Какую, однако, чушь вы цитируете:
S.I.> Через 26 лет весь плутоний-241 распадется на америций-241
Не весь, а только около 3/4. Но это не так важно, важно, то, что дальше:
S.I.> Если ам-241 облучить нейтронами, то получится еще более замечательный изотоп америций-242м. 1 грамм ам-242м образуется при облучении 100 граммов ам-241 (его получали на ныне демонтированном реакторе БН-350 в Шевченко, в Казахстане), и для получения этого количества достаточно переработать 200 кг выдержанного ОЯТ. Этого добра у нас порядочно: около 20 тысяч тонн ОЯТ и ежегодное производство еще около 200 тонн. Накопленного ОЯТ достаточно для производства порядка 1000 кг ам-242м.

Проблема в том, что получается он в очень небольшой пропорции:

S.I.> Проведены расчетные исследования в обоснование наработки 242mAm из мишени 241Am в реакторе БН-600. Показано, (безусловно, теоретически, - прим. моё) что использование специально сконструированных облучательных устройств позволяет увеличить содержание 242m Am в облученном образце до 14% при длительности облучения не более двух лет. При облучении в спектре нейтронов быстрого реактора без облучательного устройства можно получить содержание 242m Am не выше 6% при длительности облучения около 12 лет.

А дальше нужна сепарация изотопов, потому что удивительно малые критмассы для америция-242м достигаются, только с его изотопной концентрацией свыше 50%. А разделения изотопов америция сейчас нигде нет и не планируется.
   126.0.0.0126.0.0.0
DE Serg Ivanov #14.07.2024 18:04  @Бывший генералиссимус#14.07.2024 12:32
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

Б.г.> А дальше нужна сепарация изотопов, потому что удивительно малые критмассы для америция-242м достигаются, только с его изотопной концентрацией свыше 50%. А разделения изотопов америция сейчас нигде нет и не планируется.
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
 

Врут?
   126.0.0.0126.0.0.0
DE Serg Ivanov #14.07.2024 18:18  @Татарин#14.07.2024 00:53
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

Татарин> А нафига там америций?
Татарин> Обычный плутоний имеет критичность несколько кило. Даже несколько десятков кило для ЯВРД вообще не вопрос. Зачем такие сложности-то?
А габариты двигателя какие при этом получатся?
По словам Путина, при разработке российской ракеты с ядерной энергетической установкой перед конструкторами стояла задача разработать такой компактный реактор, который можно было бы уместить в корпусе стратегической крылатой ракеты Х-101. Ее длина составляет 7,5 метра, а диаметр — 0,7 метра.
   126.0.0.0126.0.0.0
EE Татарин #14.07.2024 22:50  @Serg Ivanov#14.07.2024 18:18
+
+2
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Татарин>> А нафига там америций?
Татарин>> Обычный плутоний имеет критичность несколько кило. Даже несколько десятков кило для ЯВРД вообще не вопрос. Зачем такие сложности-то?
S.I.> А габариты двигателя какие при этом получатся?
Критмасса плутония-239 на быстрых нейтронах что-то порядка 10 кило. Плотность 20кг/литр.
Как-то так.

Размеры литровой банки представляешь? Ну вот в ней - 20 кило, это уже на потери через периметр, на конструкционные материалы, на всё, про всё. Ну, понятно, что в реальной жизни там будет оксид, ещё требуется запас реактивности на полёт... но это неважно, на деле-то.

Там массу снизу ограничивает не критмасса делящегося вещества, а масса теплообменника достаточной мощности (площади теплообмена). Масса и объём самого делящегося материала теряются на этом фоне.
   126.0.0.0126.0.0.0
Это сообщение редактировалось 14.07.2024 в 23:00
EE Татарин #14.07.2024 23:35  @Бывший генералиссимус#13.07.2024 10:55
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Б.г.>>> Вообще-то, гамма нагревала так, что у РД-0410 некоторые узлы конструкции приходилось делать охлаждаемыми.
Татарин>> Ну, это совершенно не показатель.
Б.г.> Ну, как, не показатель.
Ну вот не показатель совсем. Охлаждение требуется и при нагреве в десятки Вт.
На самом деле прикинь дозу - 1Вт на килограмм конструкции = 100 рад. При 1000 секунд работы = 100крад при нагреве всего-то 1Вт/килограмм. И бОльшая часть излучения поглотится в топливе и конструктиве самого реактора.

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.
Б.г.> 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.
Не. То ли ты не въехал в идею (последние поколения нейтронов "срабатывают" уже ВНЕ реактора, в сопле; это не классический РД с камерой сгорания и критическим сечением, там не будет максимального давления на входе в сопло, оно же тепловое), то ли начисто игнорируешь динамическое давление.

Б.г.> Там в бомбе миллионы (во время срабатывания химической взрывчатки) и миллиарды (во время инерциального удержания) атмосфер. 300 атмосфер - ни о чём.
В бомбе и скорость энерговыделения много выше.
Тут ты выносишь часть топлива в сопло, там происходит всего лишь на порядки бОльшее энерговыделение, чем до, и топливо продолжает расширяться во все стороны вместе с этим энерговыделением. Против 300 атм (+динамическое давление) работает только очень малая часть топлива, которая могла бы расшириться в конкретно данном направлении, и обладая очень небольшой массой и долей от полной энергии, выделенной в сопле.

Б.г.> Так народ-то в этой схеме пускает слюни именно на тепловые нейтроны
А с резонансными принципиально ничего не меняется. "Плывут" только величины, доходя до некоторого неудобия. Но и только.
   126.0.0.0126.0.0.0
RU Бывший генералиссимус #14.07.2024 23:42  @Татарин#14.07.2024 23:35
+
-
edit
 
Татарин> Не. То ли ты не въехал в идею (последние поколения нейтронов "срабатывают" уже ВНЕ реактора, в сопле; это не классический РД с камерой сгорания и критическим сечением, там не будет максимального давления на входе в сопло, оно же тепловое), то ли начисто игнорируешь динамическое давление.

Не. Там плотность убывает чересчур быстро, не будет там "на порядок большего" энерговыделения.

Б.г.>> Там в бомбе миллионы (во время срабатывания химической взрывчатки) и миллиарды (во время инерциального удержания) атмосфер. 300 атмосфер - ни о чём.
Татарин> В бомбе и скорость энерговыделения много выше.

Да в том-то и дело, что всего на порядок. ВСЕГО НА ОДИН ДЕСЯТИЧНЫЙ ПОРЯДОК.

Татарин> Тут ты выносишь часть топлива в сопло, там происходит всего лишь на порядки бОльшее энерговыделение, чем до, и топливо продолжает расширяться во все стороны вместе с этим энерговыделением.

Чем меньше плотность - тем меньше нейтронов находят ядра, которые они могут поделить.

Б.г.>> Так народ-то в этой схеме пускает слюни именно на тепловые нейтроны
Татарин> А с резонансными принципиально ничего не меняется. "Плывут" только величины, доходя до некоторого неудобия. Но и только.

Здрасьте! Резонансные нейтроны потому и резонансные, что вероятность поглощения без деления становится на порядок больше вероятности деления.
   126.0.0.0126.0.0.0
RU Бывший генералиссимус #15.07.2024 01:39  @Serg Ivanov#14.07.2024 18:04
+
-
edit
 
Б.г.>> А дальше нужна сепарация изотопов, потому что удивительно малые критмассы для америция-242м достигаются, только с его изотопной концентрацией свыше 50%. А разделения изотопов америция сейчас нигде нет и не планируется.
S.I.> Врут?

Врут. Это нельзя совместить в таком объёме. Ну, то есть, я не знаю, какую геометрию они считают. Вот что написано в статье про реактор "МАРС":

Зависимость критической массы от степени обогащения топлива по 242mAm представлена на рис. 3. Расчет выполнен по двумерной диффузионной программе с использованием системы констант – БНАБ-78 (26 групп) [6] в условиях вышеописанной геометрии. Из графика следует, что до обогащения 75% масса америция существенно зависит от обогащения (при обогащении 50% требуемая масса топлива втрое превышает массу топлива при обогащении 75%). Однако при изменении обогащения от 75 до 100% требуемая масса топлива уменьшается всего в 1.5 раза. Предварительные оценки показали, что с учетом заданного объема активной зоны и растворимости соли Am2(SO4)3 в воде необходимо обогащение
выше 50%. Верхняя оценка обогащения зависит от стоимости америция в функции обогащения.
 


Кстати, отражатель у реактора МАРС планировался из окиси бериллия. А в подписи к рисунку ключевая фраза - "при неизменной геометрии". Если у нас вещества (оксида америция) столько, что размер активной зоны зависит от обогащения, величина критмассы с падением обогащения растёт куда быстрее, чем в приведённой таблице.
Прикреплённые файлы:
criticality.png (скачать) [1435x654, 45 кБ]
 
 
   126.0.0.0126.0.0.0
Это сообщение редактировалось 15.07.2024 в 01:44
EE Татарин #15.07.2024 01:45  @Бывший генералиссимус#14.07.2024 23:42
+
+1
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Б.г.> Не. Там плотность убывает чересчур быстро, не будет там "на порядок большего" энерговыделения.
Плотность там постоянна, хотя зависит от координат. :)
А вот равновесное количество может это компенсировать. Объём-то много больше.

Б.г.> Да в том-то и дело, что всего на порядок. ВСЕГО НА ОДИН ДЕСЯТИЧНЫЙ ПОРЯДОК.
Ты что? Опомнись! Бомба - это 10-20нс на поколение! Весь взрыв занимает микросекунды, а энерговыделение - тераджоули! Мощность там - совершенно безумные эксаватты, жалкие гигаватты (да хоть сотни ГВт) "свистка" в сравнении - как искра на фоне Солнца.

Б.г.> Чем меньше плотность - тем меньше нейтронов находят ядра, которые они могут поделить.
А чем больше суммарная масса вещества - тем больше нейтронов найдут свою цель.

Татарин>> А с резонансными принципиально ничего не меняется. "Плывут" только величины, доходя до некоторого неудобия. Но и только.
Б.г.> Здрасьте! Резонансные нейтроны потому и резонансные, что вероятность поглощения без деления становится на порядок больше вероятности деления.
Привет!
Во-первых, это само по себе не совсем верно.
Во-вторых, нас нейтроны же не монохроматичные, а "область энергий" - это ж среднее по больнице. Да, поднимая температуру мы уменьшаем сечения деления, поднимаем сечения захвата и всё такое, но именно потому, что распределение энергий нейтронов начинает хорошо перекрываться с "проблемной" областью.
Но это же работает и в другую сторону.
В-третьих, температуры больше нескольких эВ (десятки тысяч С) у нас только в малой области сопла. У нас сопло-то - тепловое. Это в обычном РД мы нагреваем до предела, а потом расширяем с получением работы. А тут у нас подвод тепла одновременно с расширением. Причём, подводим тепло с вполне адекватной скоростью - рабочее тело вполне успевает расширяться.

Поэтому нет ожидаемых тобой максимальных давлений и максимальных температур.
   126.0.0.0126.0.0.0
RU Alexandrc #15.07.2024 12:56
+
+1
-
edit
 

Alexandrc

аксакал

Пока кто-то мечтает о реакторе на америции-242, Росатом тренируется "сжигать" 241 😉

В «Росатоме» началась опытно-промышленная эксплуатация ядерного топлива с минорными актинидами

На энергоблоке №4 Белоярской АЭС в реактор на быстрых нейтронах БН-800 впервые загружены тепловыделяющие сборки с уран-плутониевым МОКС-топливом, в которые были добавлены т.н. минорные актиниды – наиболее радиотоксичные и долгоживущие компоненты, содержащиеся в облученном ядерном топливе. Загрузка топлива в активную зону реактора состоялась после согласования с Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор), //  atommedia.online
 
На энергоблоке №4 Белоярской АЭС в реактор на быстрых нейтронах БН-800 впервые загружены тепловыделяющие сборки с уран-плутониевым МОКС-топливом, в которые были добавлены т.н. минорные актиниды – наиболее радиотоксичные и долгоживущие компоненты, содержащиеся в облученном ядерном топливе. Загрузка топлива в активную зону реактора состоялась после согласования с Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор), которая подтвердила безопасность эксплуатации инновационных сборок. После планово-предупредительного ремонта энергоблок возобновил работу.

Три экспериментальных МОКС-ТВС с содержанием америция-241 и нептуния-237 были изготовлены и прошли приемку на Горно-химическом комбинате «Росатома» (ФГУП «ГХК») в конце 2023 года. В реакторе БН-800 они пройдут опытно-промышленную эксплуатацию в течение трех микрокампаний (ориентировочно – полтора года).

«Следующая микрокампания реактора БН-800 должна экспериментально подтвердить возможность утилизации минорных актинидов в промышленных масштабах. Возможность ликвидации минорных актинидов — преимущество реакторов на быстрых нейтронах, позволяющее снизить объёмы радиоактивных отходов от всей инфраструктуры ядерного топливного цикла эксплуатации АЭС», — отметил директор Белоярской АЭС Иван Сидоров.

По оценкам ученых, при выжигании минорных актинидов можно будет достичь радиационной эквивалентности исходного уранового сырья и ядерных отходов, подлежащих изоляции, всего за 300 лет, то есть в 2 300 раз быстрее (ср.: 700 тыс. лет при открытом ядерном топливном цикле).

Технология МОКС-топлива, в том числе с минорными актинидами, разработана учеными Топливного дивизиона «Росатома» (головная организация – АО «ТВЭЛ»). Для изготовления МОКС-ТВС с минорными актинидами по штатной технологии на промышленном оборудовании ФГУП «ГХК» были верифицированы и валидированы 38 методик аналитического контроля МОКС-топлива.

«Изготовленное в «Росатоме» МОКС-топливо с минорными актинидами для промышленного реактора на быстрых нейтронах не имеет аналогов в мире и демонстрирует принципиальную технологическую возможность реализовать важнейший компонент ядерных энергетических систем IV поколения. Услуга по дожиганию минорных актинидов в ядерном топливе «быстрых» реакторов – совершенно новый продукт для мировой атомной отрасли. Само по себе уран-плутониевое топливо позволяет расширить сырьевую базу атомной энергетики, перерабатывать ОЯТ вместо хранения, сократить объем образования ядерных отходов. А утилизация минорных актинидов – это возможность еще и значительно снизить уровень радиоактивности отходов, что позволит в перспективе отказаться от их сложного и дорогостоящего глубинного захоронения», – отметил старший вице-президент по научно-технической деятельности АО «ТВЭЛ» Александр Угрюмов.

Россия является единственной страной в мире, где создается целая энергетическая система IV поколения, основанная на пристанционном замкнутом ядерного топливном цикле. На одной площадке в Северске (Томская обл.) в рамках проекта «Прорыв» ведется строительство опытно-демонстрационного энергокомплекса в составе энергоблока с реактором БРЕСТ-ОД-300, завода по фабрикации и рефабрикации ядерного топлива, а также модуль по переработке ОЯТ.

Реакторы на быстрых нейтронах в качестве топлива могут использовать не только обогащенный уран, но и вторичные продукты ядерного топливного цикла – обедненный уран и плутоний, извлеченный из ОЯТ. Т.н. «дожигание» в «быстром» реакторе минорных актинидов – это следующий шаг российской атомной в замыкании ядерного топливного цикла. Под действием быстрых нейтронов они будут делиться на элементы, представляющие гораздо меньшую потенциальную опасность.

На Белоярской АЭС сегодня отрабатываются элементы технологии будущего и проектируется «быстрый» реактор большой мощности.
 
   126.0.0.0126.0.0.0
RU Бывший генералиссимус #15.07.2024 14:02  @Татарин#15.07.2024 01:45
+
-
edit
 
Б.г.>> Не. Там плотность убывает чересчур быстро, не будет там "на порядок большего" энерговыделения.
Татарин> Плотность там постоянна, хотя зависит от координат. :)
Татарин> А вот равновесное количество может это компенсировать. Объём-то много больше.

Но как этот объём заставить совершать работу? У тебя фундаментальная ошибка в построениях.

Б.г.>> Да в том-то и дело, что всего на порядок. ВСЕГО НА ОДИН ДЕСЯТИЧНЫЙ ПОРЯДОК.
Татарин> Ты что? Опомнись! Бомба - это 10-20нс на поколение! Весь взрыв занимает микросекунды, а энерговыделение - тераджоули! Мощность там - совершенно безумные эксаватты, жалкие гигаватты (да хоть сотни ГВт) "свистка" в сравнении - как искра на фоне Солнца.

Нет, ты неправ. Поколение - это функция энергии нейтронов (скорости) и размеров системы. Если у нас поколение - миллисекунда, как ты хочешь, то, при скорости нейтронов в 66 км/с длина пробега нейтрона 66 метров. То есть , размер реактора именно таков.

Б.г.>> Чем меньше плотность - тем меньше нейтронов находят ядра, которые они могут поделить.
Татарин> А чем больше суммарная масса вещества - тем больше нейтронов найдут свою цель.

А как она может быть "больше"? ведь у нас же только что эта же масса была подкритичной при меньшей энергии нейтронов, и большей плотности.

Татарин> Татарин>> А с резонансными принципиально ничего не меняется. "Плывут" только величины, доходя до некоторого неудобия. Но и только.
Б.г.>> Здрасьте! Резонансные нейтроны потому и резонансные, что вероятность поглощения без деления становится на порядок больше вероятности деления.
Татарин> Привет!
Татарин> Во-первых, это само по себе не совсем верно.
Татарин> Во-вторых, нас нейтроны же не монохроматичные, а "область энергий" - это ж среднее по больнице. Да, поднимая температуру мы уменьшаем сечения деления, поднимаем сечения захвата и всё такое, но именно потому, что распределение энергий нейтронов начинает хорошо перекрываться с "проблемной" областью.
Татарин> Но это же работает и в другую сторону.
Татарин> В-третьих, температуры больше нескольких эВ (десятки тысяч С) у нас только в малой области сопла. У нас сопло-то - тепловое.

В тепловом сопле в сверхзвуковой части тепло нужно ОТВОДИТЬ!!! ПОДВОДИТЬ - значит, ТОРМОЗИТЬ ПОТОК.

Татарин> Это в обычном РД мы нагреваем до предела, а потом расширяем с получением работы. А тут у нас подвод тепла одновременно с расширением. Причём, подводим тепло с вполне адекватной скоростью - рабочее тело вполне успевает расширяться.

Это против физики.

Татарин> Поэтому нет ожидаемых тобой максимальных давлений и максимальных температур.
   126.0.0.0126.0.0.0
Это сообщение редактировалось 15.07.2024 в 14:25
SE Татарин #16.07.2024 10:24  @Бывший генералиссимус#15.07.2024 14:02
+
0 (+1/-1)
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Б.г.> Нет, ты неправ. Поколение - это функция энергии нейтронов (скорости) и размеров системы. Если у нас поколение - миллисекунда, как ты хочешь, то, при скорости нейтронов в 66 км/с длина пробега нейтрона 66 метров. То есть , размер реактора именно таков.
То есть, погоди-ка, у тебя нейтрон летит со своей скоростью через весь реактор? Такого не бывает. Они ме-едленно диффундируют с очень небольшой итоговой скоростью. Или ты предположил, что раз среда летит со сверхзвуковой скоростью, то нейтроны не сталкиваются? Но почему? Да, нейтроны увлекаются средой (в этом и основа затеи!), но идеальным газом они не становятся.

Б.г.> А как она может быть "больше"? ведь у нас же только что эта же масса была подкритичной при меньшей энергии нейтронов, и большей плотности.
За счёт геометрии.
Ну, грубо говоря, у нас тонкая струйка воды вливается в большой бассейн, то же количество воды сливается из него через край. Вся вода в бассейне взялась из струйки, но в любой момент времени воды в бассейне больше, чем в трубе, через которую он заливается. Потому что больше бассейн. Ну, это, конечно, утрируя, но суть такая.

Б.г.> В тепловом сопле в сверхзвуковой части тепло нужно ОТВОДИТЬ!!! ПОДВОДИТЬ - значит, ТОРМОЗИТЬ ПОТОК.
?! Это вот с чего бы? :) Рассмотри газ в системе отсчёта связанной с газом (в смысле, движущейся со сверхзвуковой скоростью). Возьми любой элементарный объём, у него есть давление и температура. Ты подводишь ему тепло, он расширяется, расталкивая соседей и совершая работу.
У тебя подвод тепла-то в этом газе внутренний.

Б.г.> Это против физики.
Против физики не пойдём. :) Но давай сначала выясним, что там она говорит-то. :)

Татарин>> Поэтому нет ожидаемых тобой максимальных давлений и максимальных температур.
   126.0.0.0126.0.0.0
AT Serg Ivanov #16.07.2024 11:28  @Alexandrc#15.07.2024 12:56
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

Alexandrc> Пока кто-то мечтает о реакторе на америции-242, Росатом тренируется "сжигать" 241 😉
Alexandrc> В «Росатоме» началась опытно-промышленная эксплуатация ядерного топлива с минорными актинидами
Так это же оно и есть:
Проведены расчетные исследования в обоснование наработки 242mAm из мишени 241Am в реакторе БН-600. На реакторе БН-600 накоплен опыт работы со специальными облучательными устройствами для наработки изотопов (таких как 60Co, 37Ar). В данных исследованиях рассматривались устройства с различными замедлителями - ZrH 2, Be, 11B 4C, и с различными фильтрами - Cd, Gd, 155Gd, 157Gd. Показано, что использование специально сконструированных облучательных устройств позволяет увеличить содержание 242m Am в облученном образце до 14% при длительности облучения не более двух лет.
 

242mAm - это зола от сжигания 241Am в реакторе ;)
   52.052.0
MD Serg Ivanov #16.07.2024 14:10  @Татарин#14.07.2024 22:50
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

Татарин> Там массу снизу ограничивает не критмасса делящегося вещества, а масса теплообменника достаточной мощности (площади теплообмена). Масса и объём самого делящегося материала теряются на этом фоне.
Так это же оно и есть. То что нужно: 242mAm можно размазать тонким слоем по поверхности теплообменника и реактор сохранит критичность. В отличие от урана или плутония.
   52.052.0
Это сообщение редактировалось 16.07.2024 в 14:40
SE Татарин #16.07.2024 14:35  @Serg Ivanov#16.07.2024 14:10
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Татарин>> Там массу снизу ограничивает не критмасса делящегося вещества, а масса теплообменника достаточной мощности (площади теплообмена). Масса и объём самого делящегося материала теряются на этом фоне.
S.I.> Так это же оно и есть. То что нужно: 242mAm можно размазать тонким слоем по поверхности теплообменника и реактор сохранит критичность. В отличие от урана или плутония.
? Так плутоний тоже можно размазать тонким слоем. Просто слой чуть толще.

Причём "чуть" - без всяких преувеличений, уже даже на 10м2 площади теплообмена (что совсем немного) 20кг размажутся слоем всего в 100мкм. Куда уж тоньше-то? И зачем?
   126.0.0.0126.0.0.0
MD Serg Ivanov #16.07.2024 14:40  @Татарин#16.07.2024 14:35
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

Татарин>>> Там массу снизу ограничивает не критмасса делящегося вещества, а масса теплообменника достаточной мощности (площади теплообмена). Масса и объём самого делящегося материала теряются на этом фоне.
S.I.>> Так это же оно и есть. То что нужно: 242mAm можно размазать тонким слоем по поверхности теплообменника и реактор сохранит критичность. В отличие от урана или плутония.
Татарин> ? Так плутоний тоже можно размазать тонким слоем. Просто слой чуть толще.
Татарин> Причём "чуть" - без всяких преувеличений, уже даже на 10м2 площади теплообмена (что совсем немного) 20кг размажутся слоем всего в 100мкм. Куда уж тоньше-то? И зачем?
Почитай это:
Растет интерес к использованию 242mAm в качестве ядерного топлива. Преимущества 242mAm как ядерного топлива обусловлены тем фактом, что 242mAm имеет самое высокое сечение термического деления. Сечение теплового захвата относительно невелико, а число нейтронов на тепловое деление велико. Эти ядерные свойства позволяют получить ядерную критичность с помощью сверхтонких топливных элементов. Возможность иметь сверхтонкие твэлы позволяет использовать эти продукты деления напрямую, без необходимости преобразования их энергии в тепло, как это делается в обычных реакторах. Возможны три варианта использования таких высокоэнергетических и высокоионизированных продуктов деления. 1. Использование самих продуктов деления для ионного движения. 2. Использование продуктов деления в МГД-генераторе для прямого получения электроэнергии. 3. Использование продуктов деления для нагрева газа до высокой температуры для двигательных целей. В работе мы имеем дело не с конкретной конструкцией реактора, а лишь с расчетом минимальной толщины твэлов и энергии продуктов деления, выходящих из этих твэлов. Установлено, что можно спроектировать ядерный реактор с твэлом менее 242 мАм. В таком твэле может уйти 90% энергии продуктов деления.
 
   52.052.0
Это сообщение редактировалось 16.07.2024 в 14:47
SE Татарин #16.07.2024 14:43  @Serg Ivanov#16.07.2024 14:40
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Татарин>> ? Так плутоний тоже можно размазать тонким слоем. Просто слой чуть толще.
Татарин>> Причём "чуть" - без всяких преувеличений, уже даже на 10м2 площади теплообмена (что совсем немного) 20кг размажутся слоем всего в 100мкм. Куда уж тоньше-то? И зачем?
S.I.> Почитай это:
Зачем?
Если читал, так скажи прямо, что именно в виду имеешь.
Я не буду вытаскивать статью из-за пейволла и даже просто читать большой ПДФ ради туманных намёков.

В "Буревестнике" - нет никакого МГД-генератора, насколько известно. Вообще, выбрасывать в воздух продукты деления - плохая идея.
   126.0.0.0126.0.0.0
Это сообщение редактировалось 16.07.2024 в 15:01
MD Serg Ivanov #16.07.2024 14:48  @Татарин#16.07.2024 14:43
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

Татарин> Если читал, так скажи прямо, что именно в виду имеешь.
Получить горячий теплоноситель при относительно холодном твэле.
ТВЭЛ может быть и в виде тонких струй раствора или суспензии.
Установлено, что можно спроектировать ядерный реактор с твэлом менее .. В таком твэле может уйти 90% энергии в виде продуктов деления.
 

Продукты деления греют рабочее тело, а не твэл.
   52.052.0
Это сообщение редактировалось 16.07.2024 в 14:56
AT Serg Ivanov #17.07.2024 14:45  @Татарин#16.07.2024 14:43
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

Татарин> В "Буревестнике" - нет никакого МГД-генератора, насколько известно. Вообще, выбрасывать в воздух продукты деления - плохая идея.
Да, согласен.
Но с другой стороны после подрыва его боеголовки тоже желательно минимизировать выброс как продуктов деления так и делящихся от разрушенного реактора. Одно дело распылить в воздухе 20 кг плутония, а другое - 0,2 кг 242mAm. Возможный взрыв реактора в Неноксе возможно подтверждает это.
   52.052.0
RU Бывший генералиссимус #20.07.2024 19:26  @Татарин#16.07.2024 10:24
+
+1
-
edit
 
Б.г.>> Нет, ты неправ. Поколение - это функция энергии нейтронов (скорости) и размеров системы. Если у нас поколение - миллисекунда, как ты хочешь, то, при скорости нейтронов в 66 км/с длина пробега нейтрона 66 метров. То есть , размер реактора именно таков.
Татарин> То есть, погоди-ка, у тебя нейтрон летит со своей скоростью через весь реактор? Такого не бывает. Они ме-едленно диффундируют с очень небольшой итоговой скоростью.

Вы (что ты, что Serg Ivanov) всё время переносите свойства нейтронов в холодной воде на свойства нейтронов в горячем паре малой плотности.

Татарин> Или ты предположил, что раз среда летит со сверхзвуковой скоростью, то нейтроны не сталкиваются? Но почему?

Потому что плотность среды уменьшается непрерывно.

Б.г.>> А как она может быть "больше"? ведь у нас же только что эта же масса была подкритичной при меньшей энергии нейтронов, и большей плотности.
Татарин> За счёт геометрии.
Татарин> Ну, грубо говоря, у нас тонкая струйка воды вливается в большой бассейн, то же количество воды сливается из него через край.

Да нет у вас этого бассейна, у него нет задней стенки, струйка, как была тоненькая, дальше может только становиться тоньше, потому что скорость не уменьшается.

Татарин> Вся вода в бассейне взялась из струйки, но в любой момент времени воды в бассейне больше, чем в трубе, через которую он заливается. Потому что больше бассейн. Ну, это, конечно, утрируя, но суть такая.

Так вот нельзя настолько утрировать, при этом с водой младенец выплёскивается. В нормальном ЖРД, несмотря на всё давление, масса топлива в камере меньше, чем в подводящих трубопроводах.

Б.г.>> В тепловом сопле в сверхзвуковой части тепло нужно ОТВОДИТЬ!!! ПОДВОДИТЬ - значит, ТОРМОЗИТЬ ПОТОК.
Татарин> ?! Это вот с чего бы? :) Рассмотри газ в системе отсчёта связанной с газом (в смысле, движущейся со сверхзвуковой скоростью). Возьми любой элементарный объём, у него есть давление и температура. Ты подводишь ему тепло, он расширяется, расталкивая соседей и совершая работу.
Татарин> У тебя подвод тепла-то в этом газе внутренний.

ну ты бы хоть учебники-то почитал, как работает тепловое сопло

Тепловое сопло

Лекция 8 Тепловое сопло по теме Газодинамика по предмету Гидравлика и пневматика //  studizba.com
 

Б.г.>> Это против физики.
Татарин> Против физики не пойдём. :) Но давай сначала выясним, что там она говорит-то. :)

Ну сходи по ссылке, а ещё лучше - найди хороший учебник по газодинамике.
Татарин>>> Поэтому нет ожидаемых тобой максимальных давлений и максимальных температур.
Ещё раз. Вся энергия должна выделиться до того, как газ достигнет сверхзвуковой скорости. Выделение энергии после этого вредно. Именно поэтому вредна рекомбинация в охлаждающейся струе в обычном сопле обычного ЖРД. Она уменьшает скорость истечения.
   126.0.0.0126.0.0.0
NO Serg Ivanov #21.07.2024 19:06  @Бывший генералиссимус#20.07.2024 19:26
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★

Б.г.> Вы (что ты, что Serg Ivanov) всё время переносите свойства нейтронов в холодной воде на свойства нейтронов в горячем паре малой плотности.
С какой стати она не должна быть холодной? Скорость холодной струи 66 м/с. Диаметр - 6 см. Каким образом идёт теплопередача против потока?
 


Какой пар малой плотности при давлении >300 атм? сверхкрити́ческая жи́дкость.
 

   126.0.0.0126.0.0.0
Это сообщение редактировалось 21.07.2024 в 20:43
RU Бывший генералиссимус #21.07.2024 22:36  @Serg Ivanov#21.07.2024 19:06
+
-
edit
 
Б.г.>> Вы (что ты, что Serg Ivanov) всё время переносите свойства нейтронов в холодной воде на свойства нейтронов в горячем паре малой плотности.
S.I.> С какой стати она не должна быть холодной? Скорость холодной струи 66 м/с. Диаметр - 6 см. Каким образом идёт теплопередача против потока?

66 м/с - это вот где поглотители кончились? а в трубках между поглотителями?

S.I.> Какой пар малой плотности при давлении >300 атм? сверхкрити́ческая жи́дкость.

А откуда там 300 атмосфер? А сколько тогда в узких трубках между поглотителями? Тысяча? В Шаттле, между прочим, чтобы сделать давление 210 в камере, после водородного насоса 457 атмосфер, а у водорода вязкость куда меньше - он уже сверхкритический флюид, у него это при 33 кельвинах происходит.

S.I.> https://cdn.ruwiki.ru/ruwiki/files/.../1200px-Water_phase_diagram.gif

Нарисуй лучше зависимость давления, плотности и температуры по продольной координате двигателя.
   126.0.0.0126.0.0.0
1 2 3 4 5

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