Задачка по энергетике

Проектировщики будущего

Задачка по энергетике

Сообщение Жаворонок » Сб апр 03, 2021 3:35 pm

Дано: единственное известное сейчас топливо для межзвездных перелетов - это дейтерид лития-6. Анамезон, варп-двигатели и прочее пока оставим в области фантастики.

Запасы лития-6 - полтора миллиона тонн. Этого хватит, чтобы перевезти несколько десятков тысяч тонн (включая массу самих ракет). Это очень мало. Поэтому литий-6 - это неприкосновенный запас: если люди его истратят, то не смогут расселиться на другие планеты, а как известно, Солнце рано или поздно станет субгигантом, и оставаться рядом с ним станет невозможно.

Литий предлагается сжигать в токамаках, причем, благодаря их физике, сжигаться будет в основном литий-6. Это совершенно неприемлемо. Есть возможность прогонять литий церез центрифугу (как сейчас делают с ураном) и подавать в реактор только седьмой изотоп. Но даже при этом токамаки будут производить огромное количество нейтронов с энергией более 10 МэВ.

Кроме того, даже лития-7 (хоть это и основной изотоп) мало для существенной выработки энергии, а реакторы на чистом дейтерии появятся не раньше следующего века. Зато на складах лежит более миллиона тонн обедненного урана, который вполне поддается использованию, если облучать его высокоэнергетическими нейтронами из токамаков.

Урановые реакторы гораздо проще и дешевле токамаков, но если их объединить в один агрегат, то это будет полезно во всех отношениях.
Аватара пользователя
Жаворонок
Активист
Активист
 
Сообщения: 573
Зарегистрирован: Вс авг 16, 2020 6:31 am
Откуда: ВБНП // Флаттикула очень игрива
Пол: Женский
Соционический тип: Дюма
Тип по психе-йоге: Руссо (ЭЛФВ)
Темперамент: Меланхолик
Профессия: СФЭА // Водись со мной

Re: Задачка по энергетике

Сообщение mr.Midas » Сб апр 03, 2021 10:19 pm

задача получилась из разряда "У нас есть эффективный ритэг генератор обеспечивающий хороший, скоростной и экономичный ход. Но мы не ищем легких путей и ставим перед собой задачу создать аналог на дровах"
Аватара пользователя
mr.Midas
КБ 'Грядущее'
КБ 'Грядущее'
 
Сообщения: 18739
Зарегистрирован: Ср июл 27, 2011 4:52 pm
Медали: 4
Пол: Мужской
Соционический тип: Дон Кихот
Тип по психе-йоге: Эпикур (ФЛЭВ)
Темперамент: Сангвиник
Профессия: Гэльвин в поиске

Re: Задачка по энергетике

Сообщение Жаворонок » Вс апр 04, 2021 2:10 pm

В энергетике нет простых задач :) По принципу "Если вам кажется, что задача простая, значит, вы чего-то не поняли". Всегда нужно учитывать множество внешних факторов. Вот эти факторы я и постаралась собрать в виде постановки задачи.

Из твоего юмора я пока что поняла, что это юмор, и что сложность задачи ты понимаешь.

Но я ведь и не прошу четкого инженерного проекта. Мне только интересно получше разобраться в этой теме, а моей ЧЛ для этого не хватает.

И еще могу добавить, что маленькие токамаки уже начали проектировать: это SPARC (от MIT) и ST (Tokamak Energy, Оксфорд).
Аватара пользователя
Жаворонок
Активист
Активист
 
Сообщения: 573
Зарегистрирован: Вс авг 16, 2020 6:31 am
Откуда: ВБНП // Флаттикула очень игрива
Пол: Женский
Соционический тип: Дюма
Тип по психе-йоге: Руссо (ЭЛФВ)
Темперамент: Меланхолик
Профессия: СФЭА // Водись со мной

Re: Задачка по энергетике

Сообщение mr.Midas » Пн апр 05, 2021 12:47 am

Жаворонок писал(а):Если вам кажется, что задача простая, значит, вы чего-то не поняли

Это неверное утверждение. Не в самой своей сути, а в контексте. Там где оно применимо не транслируется как есть в любой другой контекст. По крайней мере этому утверждению должна предшествовать такая фраза:
Если вы не можете объяснить что-либо простыми словами, вы это не понимаете


Жаворонок писал(а):Но я ведь и не прошу четкого инженерного проекта.

Тогда надо было убирать всё про литий. Надинженерное прогнозирование не содержит такой детализации. Если ставить прогностическую задачу, то нужно было кластеризовать источники энергии по типу процесса: разрушение и создание межатомных связей. Все используемые на сегодня источники используют процесс получения энергии при разрушении связей. В планетарном контексте этого достаточно. А вот на уровне звездных систем бал правят уже источники синтеза. При росте сложности структуры высвобождается существенно больше энергии, чем пользуются все растения и ... звезды. Но этот уровень энергетики применим только до уровня галактик. На вселенском уровне его не достаточно. Там уже наступает царство Черных дыр оперирующих энергией пространства.
Аватара пользователя
mr.Midas
КБ 'Грядущее'
КБ 'Грядущее'
 
Сообщения: 18739
Зарегистрирован: Ср июл 27, 2011 4:52 pm
Медали: 4
Пол: Мужской
Соционический тип: Дон Кихот
Тип по психе-йоге: Эпикур (ФЛЭВ)
Темперамент: Сангвиник
Профессия: Гэльвин в поиске

Re: Задачка по энергетике

Сообщение Жаворонок » Пн апр 05, 2021 4:23 am

mr.Midas писал(а):Надинженерное прогнозирование не содержит такой детализации.

У меня содержит. Я тут уже много раз говорила, что у меня сильная БИ.

mr.Midas писал(а):Если ставить прогностическую задачу

Я не ставлю прогностическую задачу. Задача инженерная, на логику, а не на прогноз. Из разряда "Как было бы оптимально сконструировать комплекс из токамака и обедненного урана". И временной горизонт - ближайшая пара десятилетий.

Интуиция здесь в слове "оптимально". А логика в слове "сконструировать".

Я сказала, что не прошу четкого инженерного проекта, так как я прекрасно знаю, что такое четкие инженерные проекты - я несколько лет наблюдала, как огромное множество людей билось над проектом ИТЭР, и они подробно описывали все сложности реализации.
Аватара пользователя
Жаворонок
Активист
Активист
 
Сообщения: 573
Зарегистрирован: Вс авг 16, 2020 6:31 am
Откуда: ВБНП // Флаттикула очень игрива
Пол: Женский
Соционический тип: Дюма
Тип по психе-йоге: Руссо (ЭЛФВ)
Темперамент: Меланхолик
Профессия: СФЭА // Водись со мной

Re: Задачка по энергетике

Сообщение Буран » Вт апр 06, 2021 2:49 am

А почему именно дейтерий + литий-6?

Понятно, что термояд, но чем плох, например, вариант дейтерий + гелий-3?
Аватара пользователя
Буран
КБ 'Грядущее'
КБ 'Грядущее'
 
Сообщения: 32066
Зарегистрирован: Чт сен 03, 2015 5:29 pm
Медали: 15
Пол: Мужской
Профессия: проповедник неокосмизма

Re: Задачка по энергетике

Сообщение Жаворонок » Вт апр 06, 2021 5:52 am

Буран писал(а):чем плох, например, вариант дейтерий + гелий-3?

1) Дает слишком мало энергии.
2) Гелия-3 еще меньше, чем лития-6.
3) А хранить-то гелий как? Дейтерид лития - это твердое вещество.
4) Реакция дейтерия с литием-6 дает максимальную энергию в расчете на массу (анамезон хорош в теории, но вот что-то его еще не изобрели).

И продукты реакции D+Li-6 - две альфа-частицы, которые можно постараться направить против движения звездолета без потери энергии (а если будет большая потеря энергии, то корабль расплавится). Понятно, что этим еще никто не занимался (хотя некоторое представление у меня есть), но это и совершенно не к спеху.

А вот соорудить комплекс из маленького токамака (с литием-7) и обедненного урана - задача насущная, так как глобальное потепление - серьезная угроза.

Вообще, этой задачей уже занимались. Но это было давно, и вариант с маленькими высокопольными токамаками (типа тех самых SPARC и ST) даже не рассматривался.

А сейчас уже понятно, что у них куча преимуществ:

1) Их легче построить (основная проблема с ИТЭР в том, что это огромный монстр).
2) Их можно гораздо быстрее построить.
3) Кроме того, в ИТЭР используются устаревшие материалы - это одна из причин (а заодно и следствие) его монструозности. Он устарел быстрее, чем его построили.
4) SPARC заодно решает проблему с дивертором, которая особенно усиливается при высоком магнитном поле. Зато ST делает упор на новые сверхпроводники, которые не требуют чрезмерного охлаждения - поэтому система охлаждения легче и меньше.
Аватара пользователя
Жаворонок
Активист
Активист
 
Сообщения: 573
Зарегистрирован: Вс авг 16, 2020 6:31 am
Откуда: ВБНП // Флаттикула очень игрива
Пол: Женский
Соционический тип: Дюма
Тип по психе-йоге: Руссо (ЭЛФВ)
Темперамент: Меланхолик
Профессия: СФЭА // Водись со мной

Re: Задачка по энергетике

Сообщение Буран » Пт июн 11, 2021 12:38 am

Жаворонок писал(а): Задача инженерная, на логику, а не на прогноз. Из разряда "Как было бы оптимально сконструировать комплекс из токамака и обедненного урана". И временной горизонт - ближайшая пара десятилетий.


Маловат горизонт. Нам бы в ближайшую пару десятилетий банальный ядерный буксир довести до ума...

Тему объединения токамаков и реакторов деления я уже видел, хотя подробно не вникал. Вроде, тема перспективная, но при объединении яда и термояда сложность системы сильно возрастает и появляется множество побочных эффектов, которые надо отслеживать.

Правильно я понимаю, что получится по сути реактор на быстрых нейтронах?
Аватара пользователя
Буран
КБ 'Грядущее'
КБ 'Грядущее'
 
Сообщения: 32066
Зарегистрирован: Чт сен 03, 2015 5:29 pm
Медали: 15
Пол: Мужской
Профессия: проповедник неокосмизма

Re: Задачка по энергетике

Сообщение mr.Midas » Пт июн 11, 2021 7:44 pm

Буран писал(а):Правильно я понимаю, что получится по сути реактор на быстрых нейтронах?

В принципе да, но есть существенные нюансы делающие такую схему предпочтительной.
Аватара пользователя
mr.Midas
КБ 'Грядущее'
КБ 'Грядущее'
 
Сообщения: 18739
Зарегистрирован: Ср июл 27, 2011 4:52 pm
Медали: 4
Пол: Мужской
Соционический тип: Дон Кихот
Тип по психе-йоге: Эпикур (ФЛЭВ)
Темперамент: Сангвиник
Профессия: Гэльвин в поиске


  • { SIMILAR_TOPICS }
    Ответы
    Просмотры
    Последнее сообщение

Вернуться в КБ «Грядущее»

Кто сейчас на конференции

Зарегистрированные пользователи: Алексище, GoGo [Bot], Google [Bot], Google Adsense [Bot], vadimr, Yandex 3.0 [Bot], Феликс, Варшава