КВС в космосе

[AlexAV]

Среди "легковоспламеняемых" изотопов (D, T, He3, Li6, Li7, Be9, B10, B11) лития больше всего во вселенной после дейтерия.

Гелия-3 всё же больше, чем лития. Соотношение изотопов в космическом гелие около 1:3000, причём гелий - второй по распространённости элемент.

Но в осмысленных количествах он, действительно, имеется только в атмосферах планет-гигантов.

[Andrew Gontchev]

картина - разворачивается эта гравицапа лучом в сторону Земли, и...

Нии, ни разу не повернут, по причине доброй феи - завтра детали (после 15 часов перелета - башка не работает).

[Андрей Курилов]

Гелия-3 всё же больше, чем лития. Соотношение изотопов в космическом гелие около 1:3000, причём гелий - второй по распространённости элемент.

1) Точнее 1:10000.
2) Из межзвёздного газа его не добывать. Посему на практике получается, что гелия-3 именно меньше, чем лития-6.

[AlexAV]

2) Из межзвёздного газа его не добывать. Посему на практике получается, что гелия-3 именно меньше, чем лития-6.

В хондритах лития (в сумме) около 1 ppm



С учётом, что лития—6 от него только 7,5%, то это фактически не извлекаемое количество.

В осмысленных количествах литий будет только на планетах с гидросферой (в силу его склонности накапливаться в рассолах).

Т.е. что уран, что литий, что гелий-3 – только в гравитационных ямах, в этом смысле между ними нет большого различия. И если учитывать только извлекаемые запасы – то гелия-3 (в атмосферах планет-гигантов) больше всего.

[Андрей Курилов]

И если учитывать только извлекаемые запасы – то гелия-3 (в атмосферах планет-гигантов) больше всего.

Это неизвлекаемые запасы. Тогда проще уж гелий-3 из реголита добывать. Но реголита относительно мало, так как он только слой на поверхности. Ведь Семёнов же собрался из планетозималей актиноиды цедить? Значит и литий попутно будет не проблемой.

[AlexAV]

Это неизвлекаемые запасы.

Собственно почему? Речь, конечно, не о Юпитере, а об планете типа Урана/Нептуна.

Тогда проще уж гелий-3 из реголита добывать.

При содержании, соответствующем лунному, - совершенно нереально.

Ведь Семёнов же собрался из планетозималей актиноиды цедить? Значит и литий попутно будет не проблемой.

При уровне содержания по актиноидам 40-50 ppb? Достаточно сложно будет свести энергетический баланс даже при высоком коэффициенте усиления термоядерной схемы (чтобы из породы что-то извлечь её придётся перевести в раствор, поэтому собственно вопрос в расходе реактивов).

Скорее уран и торий – только на планетах где идёт выплавка гранитов (они селективно накапливают актиноиды).

Литий – только на планетах с гидросферой.

Т.е. только там где они есть в осмысленных количествах.

[alex_semenov]

Вообще я не говорил что актиноиды я собираюсь цедить непременно из планетоземали (тела которое перестраиваю). Я сказал что урана или тория нам потребуется просто смешное количество (что-то пару сотен тонн на пять лет запуска). А раз так, то это добро можно возить откуда угодно.
Строительство гравицапы для космической цивилизации я рассматриваю как строительство крупного промышленного объекта, скажем в СССР. Только гигатонны основного материала будут местные, а по-мелочам, всякие "витамины" МОГУТ  поступать со всех концов "необъятной страны" Но в данном случае "страной"  будет вялятся не 1/6 суши на Земле а заметная часть небесных тел некоторой звездной системы (не обязательно нашей).  Наибольшая плотность  эм… "организованной материи" будет в зоне микрогравитации у "злачных мест". Но и в грав ямах будут свои форпосты. В том числе и по добычи всякой редко но жутко нужной "витаминной" мелочи типа урана.

Так, я сказал что на одну супер-бомбу из 6 (примерно) ступеней потребуется один единственный ядерный триггер. На него и надо 30 кг плутония или урана. На всю "подводную лодку" в 50 000 тонн.

Спор о гелии-3 или литии возник, как я понял, из того, что для сжигания тонн дейтерия потребуется его разбавить тритием? А тритий из чего-то надо наработать. Либо из гелия-3 либо из лития. Так?
Тогда вопрос:
И сколько нужно этого трития, что бы обеспечить сжигание тонны дейтерия?
То есть, вопрос сводится к тому, СКОЛЬКО понадобится этого материала вообще? Каковы потребности?  Насколько я понял, его понадобится гораздо больше чем актиноидов (которых нужно исчезающее мало и которые можно добывать с сумасшедшими затратами - все равно окипится).

Для заправки "Дедала" десятками тысяч тонн гелия-3 и дейтерия собирались запускать сотни аэростатов в атмосферу Юпитера. Строить целую инфраструктуру по добычи топлива. Я не думаю что цивилизация, строящая гравицапу, не осилит такой участок народного хозяйства. Хотя, конечно, в гравитационной яме, у черта на куличках…

В общем вопрос: СКОЛЬКО НАДО на килограмм дейтерия грамм трития (что бы этот килограмм сжечь)? А все остальное  мы быстренько посчитаем сами!

[Андрей Курилов]

Так?

Нет, не так. Литий-6 служит одновременно и грелкой и источником горячих ядер трития.

[alex_semenov]

Не думаю что вы правы, но все равно, вопрос остатется: СКОКА г/кг этого самого надо?

[ВадимZero]

да не сколько не нужно..когда дело идет о большом куске дейтерия

[Андрей Курилов]

Не думаю что вы правы, но все равно, вопрос остатется: СКОКА г/кг этого самого надо?

А я откуда знаю? Сами считайте свою горелку

[AlexAV]

Так, я сказал что на одну супер-бомбу из 6 (примерно) ступеней потребуется один единственный ядерный триггер. На него и надо 30 кг плутония или урана. На всю "подводную лодку" в 50 000 тонн.

Вот это масштаб… Я думал речь о нескольких мегатоннах... Видимо невнимательно читал…

Не думаю что вы правы, но все равно, вопрос остатется: СКОКА г/кг этого самого надо?

Сложный вопрос. Но можно сказать однозначно, что чем больше мощность – тем меньше. При больших оптических толщинах дейтерий можно будет зажигать просто сжатием, без запала. Подозреваю, что дальше третьей ступени (т.е. порядка 100Мт) вам ни тритий, ни плутоний не потребуются, энергии и оптической толщины хватит чтобы поджигать дейтерий напрямую.

Верхняя оценка – около 5% - 10% от дейтерия. Такая смесь на начальной стадии горит без (точнее достаточно быстро, чтобы не учитывать) характерных проблем дейтериевого топлива (тормозное излучение и обратный комптон). Но скорее сильно меньше.

Возможно 1% или меньше (при таких масштабах) будет разумной оценкой.

[alex_semenov]

да не сколько не нужно..когда дело идет о большом куске дейтерия

Вот! Золотые слова! Я тоже думаю, что если речь идет о ТАКОМ "куске" дейтерия, то там уже не надо ничего кроме толкателя. Там будет и время удержания, и оптическая толщина и отношение объем к поверхности - все работать на сжигание. А последняя ступень это минимум 90% этнергии. Да и предпоследняя - тоже очень большой кусок. То есть 99% энергии мы сожгем "за просто так". Без всякого трития. То есть, все эти ухищрения потребуются на 2-3, ну 4-й ступени. Не более. А там будут еще килогаммы топлива.
Надо сесть и прикинуть...

[alex_semenov]

Ага... поспешил...

Возможно 1% или меньше (при таких масштабах) будет разумной оценкой.

На заряд в ~ 50 000 000 000 т тнт, возможно и меньше?
1% - это для нас достаточно моного!

Скажем меня бы удовлетворил 0.01%. Можно?
Смотрите. Бомба 50 гигатонн это 2.09E+20 Дж. Делим на калорийность дейтерия (пока считаем что горит весь) получаем 2 392 с хвостиком тонны. Тогда 0.01% это 239 кг. Не намного больше чем мы потратили плутония ~30 кг.  А если взять 1% то на заряд уже надо 24 тонны трития.  Гм...

[ВадимZero]

алекс вы уже не верите в то что снежинцы научились сжигать чистый дейтерий... тритий чтука дорогая даже для снежинцев

[AlexAV]

Скажем меня бы удовлетворил 0.01%. Можно?

Если удастся сделать ступени начиная с третьей вообще без запала (что более чем вероятно) – то вполне.

[alex_semenov]

Я тут на салфетке (то есть мог и наврать) прикинул диаметр заряда последней ступени (если всю массу дейтерия запихнуть в нее, что есть не такая и большая ошибка).
Получилась сфера 30 м в диаметре.
Гм... То есть заряд будет (как мне кажется ) несколько вытянутым яйцом метров в 60 длиной  и 40-50 в диаметре...
(притом зеркальное яйцо, ему целый час лететь сквозь мантию!)
Масса. Я сейчас подумал, что у заряда таких габаритов должна быть и рекордная килотонность на килограмм. Сначала я брал скромно 1 кт/кг и потому сказал что заряд будет 50 000 тонн (тяжелее самого крупного атомного подводного ракетаносца типа "Акула"). Тейлор для дейтерит-литиевой бомбы определил предел в 6 кт/кг. Если для нашего заряда считать так, то получается "всего"  8 300 тонн. Просто смешная масса! Но вряд ли мы в нее вложимся.
Основная масса, как я понимаю, это масса толкателя. Мы планировали свинец. Кстати, вот этого материала потребуется очень много (тут не сэкономишь). Единственная надежда (но крайне слабая) что он испаряется и В ПРИНЦИПЕ его можно было бы извлекать назад из закрытой камеры. Но у нас настолько чудовищно большая камера и масса теплоносителя, что мне кажется, ничего не получится.
Интересно, а можно толкатель делать из чего полегче? С каким минимальным Z его можно седлать? Очень неплохо было бы из железа, например… У нас его в любом случае надо тысячи и тысячи тератонн.
Мечты, мечты!...

[alex_semenov]

алекс вы уже не верите в то что снежинцы научились сжигать чистый дейтерий... тритий чтука дорогая даже для снежинцев

Вы думаете? Я в снеженцев верю. Но я думаю что они очень хиро все там оптимизировали. В любом случае с задачей, которую мы решаем они не сталкивались. Такие заряды не проектировали. А тут размер имеет значение. Тут количества легко переходят в новые качества. При том (как мне кажется) пока толкьо приятные.
Не зря Запад морщинился на нашу "Кузькину мать", мол взрывать большие бомбы куда легче чем маленькие. Мол, и что вы этим нам показали?

[ВадимZero]

Интересно, а можно толкатель делать из чего полегче? С каким
минимальным Z его можно седлать? Очень неплохо было бы из железа,
например… У нас его в любом случае надо тысячи и тысячи тератонн.
Мечты, мечты!...

В нифовских мишенях пластик используют в качестве толкателя.

[Dem]

Гравитационные ямы я вообще не рассматриваю как вариант. Спуск и подъём съедят все преимущества гелия-3 перед любым другим изотопом.

А зря. Это на химии спускаться-подниматься тяжко.
А так - вешаем "маленькую энергоцентраль" на орбиту, под ней - летающий завод по разделению изотопов. Энергию на завод и ракеты передаём лучом. Рабочее тело для ракет - атмосфера. В принципе, даже Юпитер посилен.
А можно вообще без ракет и завода, делаем "фонтан" (платформа, по периметру движки вниз, в центре один мощный вверх) и ловим газ на стационарной орбите.

Интересно, а можно толкатель делать из чего полегче? С каким минимальным Z его можно седлать? Очень неплохо было бы из железа, например… У нас его в любом случае надо тысячи и тысячи тератонн.

даже от углерода нейтрон отскочит, потеряв всего 1/12 скорости. А кремний-железо вообще минимум отнимут. Т.е. конечно чем больше Z тем лучше - но экстремального ничего не надо.
А может вообще найдём мелкий газовый гигант в койпере-оорте.