КВС в космосе

[EvilShurik]

alex_semenov, а может всё проще?
Да, ваше образование, "кованное серпом и молотом", советское, оговорюсь особо - естественнонаучное, по качеству может поспорить с образованием элитных спецшкол Запада, куда даже богатым и очень богатым путь закрыт, ибо там учат будущих _реальных_ правителей Земли.

НО! Что-то мне подсказыват, что в безконечной Вселенной и количество истин будет безконечно. Единственно, что можно дополнительно заметить, так это то, что будут эти истины друг от друга "отгорожены".

У меня, после 20 лет изучения физики и смежных наук, есть стойкое ощущение, что картина мира отнюдь не завершена. И там нас ещё ждут много любопытного.
Постой пример - метаматериалы, с отрицательным коэффициентом преломления. Которые позволили добиться сверхразрешения, создать микроскопы с увеличением и разрешением мелких деталей, которые по своим размерам меньше чем длина волны света, их освещающих.
А ведь ещё в конце 90х, когда метаматериалы стали только-только исследовать, физики старой школы изовсех сил пытались доказать, опираясь на старые теории, что обнаруженные эффекты - "мнимые", наподобие сверхсветовых скоростей в "лазерной среде" и волноводах. И мол, сверхразрешение - невозможно. "Проломить" дифракционный предел - нельзя!

Так что я бы не стал ставить на "окончание" эры фундаментальных научных открытий. Что-то тут не то.

Что касается КВС, то "небольшой", на уже существующих термоядерных бомбах, вполне возможен. Для снабжения энергией объектов вдали от Солнца.

Но вот рядом с ним - зачем эта штука? Может нам имеет смысл осваивать энергию Солнца? Давайте подумаем, как дешево сделать "батарею солнечных лазеров". А то методы, в одном из топиков предлагавшиеся, тоже "сон разума". И как-то забывают про успехи тех же микротехнологий, и самовоспроизводящиеся системы.

Вот интересно, возможно ли сделать радиатор, который при скромых своих размерах излучал бы как радитор гораздо большей величины? Т. е. получить излучатель, сбрасывающий энергию эффективнее "чёрного тела"?!

Очень полезная, кстати, вещь получилась бы. И связана с темой этого топика.

[Andrew Gontchev]

Да, ваше образование, "кованное серпом и молотом", советское, оговорюсь особо - естественнонаучное, по качеству может поспорить с образованием элитных спецшкол Запада, куда даже богатым и очень богатым путь закрыт, ибо там учат будущих _реальных_ правителей Земли.


Вот интересно, возможно ли сделать радиатор, который при скромых своих размерах излучал бы как радитор гораздо большей величины? Т. е. получить излучатель, сбрасывающий энергию эффективнее "чёрного тела"?!

Очень полезная, кстати, вещь получилась бы. И связана с темой этого топика.

No comments

[EvilShurik]

Andrew Gontchev

А вы диагноз ставить не торопитесь.
Метаматериалы недаром были приведены. Так сказать, для "сугреву" и подсказки.

С точки зрения классической науки, конкретно - термодинамики - "сверхчернотельный радиатор" невозможен. Но ведь и сверхразрешение, или чёткое изображение в микроскопе деталей меньше длины волны освещающего света с позиции классической оптики тоже невозможно! Ан нет - таки возможно, в РЕАЛЕ!

Со "сверхчернотельными" радиаторами может быть подобная история. И кстати, метаматериалы тут в тему.
Вот поймёте ли Вы, с какой стороны к данной проблеме нужно подходить?

Если непонятно, гуглите "Суперлинза". Уже есть и в оптике:http://www.popmech.ru/article/10308-shag-k-superlinze/

[vika vorobyeva]

Давайте все-таки не уводить тему в оффтопик. Если есть что сказать по "сверхчернотельному" излучению (результаты экспериментов, серьезные расчеты, а не только мечты) - заводите отдельную тему.

[Andrew Gontchev]

Andrew Gontchev

А вы диагноз ставить не торопитесь.
Метаматериалы недаром были приведены. Так сказать, для "сугреву" и подсказки.

С точки зрения классической науки, конкретно - термодинамики - "сверхчернотельный радиатор" невозможен. Но ведь и сверхразрешение, или чёткое изображение в микроскопе деталей меньше длины волны освещающего света с позиции классической оптики тоже невозможно! Ан нет - таки возможно, в РЕАЛЕ!

Со "сверхчернотельными" радиаторами может быть подобная история. И кстати, метаматериалы тут в тему.
Вот поймёте ли Вы, с какой стороны к данной проблеме нужно подходить?

А я тут при чем - Ваши предложения адресуйте Началам Термодинамики (достаточно 1-ого).
В реале, говорите? А покажите мне пожалуйста, микроскоп в кратностью ну скажем 50.000 для видимого спектра.

[alex_semenov]

О сверхчернотельном радиаторе...
Да,... прикольно...
Фантазия работает…
Я даже не смел и подумать о таком!
Гм…
Сразу вспоминается голубое сало у  Сорокина.



Знаете из чего то сало добывали? Из страданий клонов-мутантов великих писателей и поэтов. Чем круче поэт или поэтесса, чем глубже они страдают, тем больше сала получалось на выходе…
Сорокин же маньяк и вся его литература- сублимация!
Утверждалось, что оное сало нарушало все начала термодинамики. Всегда оставалось бесконечно холодным, при 0 Кельвина, кажется… я уже и не помню деталей… давно это все читал…

Гм... Знаете над чем вы заставили меня задуматься?
А откуда эта моя воинственная такая "приземленность"?
И я кажется знаю откуда.

Дело в том что я фрик от математики. Это куда круче чем от физики.
(быть фриком так не по мелочи типа теории относительности!)
Я утверждаю что теория вычислений слишком узка и если расширить понятие вычислимости на бесконечность, то теорема об эквивалентности машин Тьюринга (детерминированной, недетерминированной и вероятностной) неверна.
Из этого я и черпаю все свои далеко расходящиеся теоретизирования о природе разума, цивилизаций, о сути эволюции и т.д. и т.п.
То есть мне БОЛЬШЕ чудес не надо.
Этого чуда - достаточно с головой.
Поэтому в  местах далеких от всего этого я и "отдыхаю" припадая к ортодоксальной физике с рвением последнего ничтожества. В общем, получается что своей ортодоксальной физикой здесь, я  замаливаю грехопадение там…
Позволить себе грехопадение и здесь (на которое вы меня соблазняете)…
Мне это немыслимо!
Так что с сверхчернотельностью - без меня.
С меня хватает и отказа от тезиса Тьюринга-Черча.

[Проходящий Кот]

Математика --- это где?

[alex_semenov]

Математика --- это где?

О! Это главный вопрос математики, кстати. То есть ее основания. Метаматематики.
Где она, эта математика?
Сами математики (как не странно) как малые дети. Ничего толком сказать не могут.
Одни думают что математика существует только в головах математиков, другие (платоники) что она объективно где-то но где - они сказать не могут... Тут вообще начинается полная чертовщина!
Я ухватился за один кончик - невычислимость случайности...
И от этого уже крыша едет!
Открылась бездна...
Но это уж точно полный оффтоп!

В общем, короче!
Жаловаться на недостаточную чудесности мироздания, в котором я очутился, я НЕ МОГУ.
Так что хоть в физике я хочу видеть конкретность и определенность!

[Andrew Gontchev]

Математика --- это где?

О! Это главный вопрос математики, кстати. То есть ее основания. Метаматематики.
Где она, эта математика?
Сами математики (как не странно) как малые дети. Ничего толком сказать не могут.
Одни думают что математика существует только в головах математиков, другие (платоники) что она объективно где-то но где - они сказать не могут... Тут вообще начинается полная чертовщина!
Я ухватился за один кончик - невычислимость случайности...
И от этого уже крыша едет!
Открылась бездна...
Но это уж точно полный оффтоп!

В общем, короче!
Жаловаться на недостаточную чудесности мироздания, в котором я очутился, я НЕ МОГУ.
Так что хоть в физике я хочу видеть конкретность и определенность!

Алекс, математики - не волшебники, они умеют вычислять вероятность только для состоятельной выборки (это когда частота неких случайных исходов начинает "перекрашиваться" в вероятность этих исходов). "Вычислить" случайность - невозможно в принципе.
PS. "Сирин" - симпатичная

[vika vorobyeva]

Может, лучше про реактор?(с)
Давайте не будем оффтопить.

[AlexAV]

Я бы это обобщил так. Среда, которую мы там создаем, переполнена энергией  и это приводит к тому, что плазма оказывается  очень холодной средой, с температурой много ниже нуля (по Кельвину!).

Системы с отрицательной температурой вещь весьма специфическая. Для термоядерной плазмы я это понятие бы не стал использовать.

Если обобщенно. То фундаментальной проблемой является то, что замагниченная плазма облагает очень богатым спектром колебаний (ионно-звуковые, альвеновские, несколько веток продольных электронных колебаний и т.д.). И для даже небольшой неравновесности обычно находится какое-то колебание, которое начинает ей раскачиваться. Это, по сути, и есть развитие неустойчивости.

Т.е. любой избыток свободной энергии в плазме (отличие функции распределения от максвелловской, электрический ток, макроскопическое движение (например, вращение)) обычно вызывает появление различных проблем. В идеале для удержания плазму надо максимально лишить этого избытка энергии, что, на практике, оказывается сложно совместить с созданием эффективной ловушки.

Почему этого всего не происходит в бомбе?

Не касаясь физических и технических деталей, надо отметить, что при внешней схожести, идея, которая заложена в малую мишень ИТС и ступень термоядерного устройства весьма отличается.

В мишень мы вкладываем относительно малую энергию, но пытаемся это делать “по умному”. Т.е. используя различные эффекты кумуляции, пытаемся сконцентрировать исходно небольшую энергию и  получить за счёт этого состояние с предельными параметрами.

Это в теории дает возможность использовать энергию очень эффективно. Но, как почти все сильно неравновесные процессы, сопряжено с развитием неустойчивостей, которые пока и не позволяют осуществить это на практике.

В бомбе мы поступаем по-другому. Обычный brute force. Пользуясь тем, что у нас океан энергии мы можем позволить её использовать не очень эффективно. Мы применяем её для обычного квазиравновесного адиабатического сжатия (конечно, это только первое приближение, в действительности там имеют место и ударноволновые процессы (куда при таких скоростях без них) и явления кумуляции, но это всё побочные и по большей части даже нежелательные явления, основа всё же обычное сжатие мишени внешним давлением без особых изысков). Система движется по траектории, которая ближе к равновесной и соответственно более устойчива.

[Проходящий Кот]

Вот из за этого и КВС , а не прямой взрыв в фокусе двигателя.....

[AlexAV]

Также читал об успехе в проекте "снежок в аду"

Скажу ещё пару слов об этой концепции.

Идея очень красивая, просто восхитительная своей простотой. Но, к сожалению, думаю, что это не для земли.

Правильное название ловушки – левитирующий диполь.

В чём собственно суть? Если мы возьмём простое кольцо с током, то оно создает вокруг себя дипольное магнитное поле. Хотя это поле и не имеет области минимума, но за счёт того, что в плазме со спадающем профилем возникает парамагнитный ток который удерживает плазму в поле, у такой конфигурации возникает МГД-устойчивый профиль плазмы, т.е. она может работать как достаточно эффективная ловушка.

Плюсы такой системы достаточно очевидны: исключительная простота магнитной конфигурации (простой круглый виток с током, что может быть проще) и естественная МГД устойчивость, не требующая специальных ухищрений.

Но за это приходится платить:

1) Система характеризуется сильной неоклассической диффузией, т.е. для эффективного удержания должна иметь большой размер.

2) Кольцо полностью погружено в плазму, т.е. оно должно именно левитировать, т.е. соединить его со стенкой реактора невозможно (на земле этого можно добиться, накладывая на систему внешнее поле и используя диамагнетизм сверхпроводников, но внешнее поле искажает поле самого диполя и влияет на удержание плазмы, причём часто отнюдь не в благоприятную сторону).

3) Охлаждение и нейтронная защита кольца.

4)И самое главное. Профиль плазмы в такой системе очень медленно спадает с расстоянием, в результате вакуумная камера должная быть очень большой, во много раз больше самого кольца, которое в силу уже сказанного тоже не может быть маленьким. А "ничто" на земле – это очень дорогая субстанция.

Вот в космосе – другое дело. Вакуум бесплатный, левитация кольца обеспечивается автоматически, ну а размер, с учётом простоты конфигурации, - вообще не проблема.

Т.е. если её реакторные перспективы на земле крайне сомнительны, то в сфере ТЯРД и космических источников энергии – всё куда интереснее.

[Андрей Курилов]

Вот в космосе – другое дело. Вакуум бесплатный, левитация кольца обеспечивается автоматически, ну а размер, с учётом простоты конфигурации, - вообще не проблема.

И энергия т/я-реакций сливается прямо в космос. Ляпота...

[Dem]

Плохо ваша инженерная смекалка, Алекс, работает. Ну какие там микросекунды! Сама плазма - неплохой аккумулятор выделившейся энергии! И лететь до "арматуры" КВС она будет в большой установке - секунды! "Высвечивать" же накопленную энергию - минуты и, в случае многомегатонного взрыва - десятки минут!

1) а плазмы в твоём варианте у нас кот наплакал - несколько тысяч тонн всего. И плотность в районе установки будет слабоотличима от вакуума. Более того, там будет уже электрически-нейтральный поток (смесь ионов и электронов) который просто пролетит мимо с нулевой отдачей.
2) То, что она высвечивает - магнитными полями тоже не поймаешь, увы.

а что удаление золы это такое важное дело? Разве реактор не выдаст больше энергии до того как заглознет из-за золы?  Особенно если у нас амбиполярное удержание свойственное большим конусом потерь для быстрых продуктов реакции.

Если реактор должен работать ограниченное время - тогда в пределе приходим к КВС. Заведомо чистый исходник и околонулевое время работы, за которое рабочяя зона не успевает замусориться

То есть, вообще говоря, гелий-3 вполне мог бы стать  спасителем организованной материи во вселенной.

Только вот как его из межзвёздного вакуума осаждать - непонятно. Он же вообще твёрдого состояния в природе не имеет.

НО! Что-то мне подсказыват, что в безконечной Вселенной и количество истин будет безконечно. Единственно, что можно дополнительно заметить, так это то, что будут эти истины друг от друга "отгорожены".

К сожалению, истина глубоко двоична. Т.е. её или одна, или вообще ноль. А бесконечно только количество ложных вариантов, часть которых может быть принята за истину.

[Андрей Курилов]

Только вот как его из межзвёздного вакуума осаждать - непонятно. Он же вообще твёрдого состояния в природе не имеет.

Из лития его можно получать. Через тритий.

[Dem]

Ну тут уже сказали, что лития кот наплакал. Так что лучше из дейтерия...

[Проходящий Кот]

Английские инженеры Daedalusа собирались 3Не собирать с Юпитера и Сатурна.....

[Андрей Курилов]

лучше из дейтерия...

Английские инженеры Daedalusа собирались 3Не собирать с Юпитера и Сатурна.....

Флаг им всем в руки.

[Андрей Курилов]

Может, лучше про реактор?(с)

Самый чистый ядерный взрыв.

The design used was tested in Hole 125 at the Sary-Uzen' portion of the STS on November 4, 1970 ^40,41 several months before the Taiga event. Although specific details of the explosives used for Taiga have not been provided, MinAtom has reported that special nuclear explosives for excavation were developed in the 1970s in which the fission contribution was reduced to about 0.3 kt with the remainder of the energy coming from thermonuclear reactions.⁴²

Т.е. снежинцами и саровцами достигнут ядерный триггер с энерговыделением всего 300 тонн т/э. Если считать коэффициент выгорания 20%, то это означает, что плутония было использовано всего 80 грамм. Пессимистично - ну пусть будет 100 грамм (чтобы сработало и в случае урана-233 тоже). Собственно взрыв был 15 килотонн т/э.