Водно-солевой двигатель Зубрина

[библиограф]

откуда возьмется достаточное для реакции количество замедленных нейтронов ВНЕ реактора?

Какое же количество вы считаете достаточным? Вы слышали про понятие нейтронный фон?
При делении ядра урана образуется  2 или 3 быстрых нейтрона; вас интересует их дальнейшая судьба?
Один нейтрон, попавший в блок урана 235 (233)  или его соли, имеющий критическую массу, вызовет цепную реакцию.
Вас, понятно, интересует, величина критической массы, как она будет зависеть от начальной энергии нейтрона,
от формы блока делящегося вещества, от свойств замедлителя поблизости, от его формы и размеров.
Это немало! Проще говоря, главный секрет атомной бомбы заключается в отсутствии этого секрета
 
 

мне бы ответ от того, кто хоть как-то в этом разбирается.

Тот, кто разбирается, едва ли удостоит вас ответом - математическая физика - сложная наука; не каждый способен её понять!
Так что сейчас самое главное - освободиться от иллюзии понимания; в этом нет ничего постыдного - каждому своё!
Вы хотите знать, как замедляются нейтроны, как они диффундируют в неоднородной среде и как взаимодействуют со
средой? Тогда сюда
http://pandiaweb.ru/text/78/334/182-3.php
Только это простейший  одномерный случай....

[Okub62]

Повторю вопрос - откуда возьмется достаточное для реакции количество замедленных нейтронов ВНЕ реактора?

А зачем им нужно браться откудато? Для начала реакции деления достаточно внутренних нейтронов реактора.

Здесь разговор идет о продолжении реакции ВНЕ реактора. Откуда там медленные нейтроны?

[Golossvyshe]

мне бы ответ от того, кто хоть как-то в этом разбирается.

Тот, кто разбирается, едва ли удостоит вас ответом - математическая физика - сложная наука; не каждый способен её понять!

Да ой! Только не надо корчить из себя.

Ну хорошо, давайте я попробую ответить. В цепной реакции на быстрых нейтронах (реакцию на замедленных и тем более тепловых в рамках задачки про дрынолёт можно отбросить сразу) действительно выделяется в среднем 2,5 n на одно деление (это для U-235, для  Pu-239 ок. 2,9) Есть ещё, правда, очень небольшая доля «вторичных» нейтронов, выделяемых осколками деления с отсрочкой порядка 10 сек, но для нашей задачки это несущественно (хотя существование атомной энергетики, если разобраться, только на них и основано)
Один из нейтронов гарантированно поглощается на поддержание цепной реакции, ещё 0,1-0,12 (в плутонии 0,16) поглощаются ядром без деления (примесями, способными поглощать нейтроны, в рамках задачки опять же пренебрегаем). Остальные так или иначе рассеиваются и покидают зону протекания цепной реакции.

Далее. При делении нейтроны уносят ок. 4-5% выделяющейся энергии. Ещё немного приходится на гамма-лучи. Остальные % приходятся на осколки. Которые, понятно, из зоны реакции никуда не улетают.

Итого получаем, что вылетающие нейтроны (избыток!) уносят порядка 2 с небольшим % всей выделяющейся энергии.  Только лишь. Всего.

p.s. Право, доисторические/советские мечтатели о дрынолётах с «газофазным ЯРД» (так тогда это называлось) были много умнее и образованнее нынешних. В тех прожектах реакция шла в газовой фазе (гексафторид урана) и продукты деления, отдав энергию истекающим газам, улетали в потоке. Этакий недовзрыволёт получался. Тоже дикий бред, конечно, но всё-таки не противоречащий явно физике.

Так что лучше начинайте вязать антигравитационные коврики и выращивать вакуумно-стойких гусей, способных летать на Луну.

p. p. s. Мне вообще-то любопытно, откуда берутся трщи зубрины. Ну вот я ни разу не физик-ядерщик, и всё насчёт ядрёных бонб и реакторов в институтском курсе физики укладывалось, ЕМНИП, в месяц-полтора. И лекции притом не ежедневно. Но вот я же помню.
 Отчего другие не?

[Okub62]

Вот мы, кажется, и приблизились к сути. 

[библиограф]

Да ой! Только не надо корчить из себя.

А никто и не корчит! Здесь физиков-ядерщиков нет!
А вот как представляли космические ядерные двигатели в 1965 году
http://www.epizodsspace.narod.ru/bibl/spaceage/04.htm
 Так выглядит эскиз двигателя Зубрина из статьи в "Трудах Британского Межпланетного Общества"
Как видим, всё очень просто получается - стенки омываются водой, сопло из бериллия, превосходного отражателя
и замедлителя нейтронов - так что в нейтронах для поддержания цепной реакции нехватки не будет.
На рисунке ещё видны вставки из карбида бора в топливопроводе - это чтобы реакция не распространилась вглубь!
Только скорость истечения из сопла  - 60 км/сек ,  впрочем это не имеет никакого значения, можно задать и 600км/c!
Во всем этом интересно лишь то, как ловко этот Роберт Зубрин сумел использовать свое психическое расстройство и
обратить его к собственной выгоде!
Ну и пусть его! Всё равно эта штука никогда не будет реализована и представляет лишь узкомедицинский интерес.
Почитайте лучше увлекательную книгу П. Карпова "Творчество душевнобольных..."
http://www.psychiatry.ru/siteconst/userfiles/file/PDF/2606/Karpov.pdf
 

[ВадимZero]

Здесь разговор идет о продолжении реакции ВНЕ реактора.

Нет такого разговора. Вы видимо чего то не поняли в конструкции двигателя Зубрина. Реакция идет сугубо в реакционной зоне.

[Okub62]

Картинка британских ученых подтверждает. 
Почти аналог форсажной камеры реактивного двинателя. Вставки и идеально отражаюшие сопла - беллетристика чистой воды. На некоторых такие описания действуют завораживающе.
Не будет этот выкилыш работать. После вылета из активной зоны реакция затухнет. "Грязная бомба" непрерывного лействия, ничего больше.

[ВадимZero]

Картинка британских ученых подтверждает. 

Подтверждает что?

После вылета из активной зоны реакция затухнет.

Затухнет конечно, но до затухания успеет сообщить рабочему телу 66км/с

[Okub62]

 С какой скоростью это дело выплюнет из активной зоны, такая и будет, ни на сантиметр больше.
Ладно, подождем реальных результатов. Полагаю, долго ждать не придется, лет через 70 все станет ясно.

[ВадимZero]

С какой скоростью это дело выплюнет из активноц зоны, такая и будет, ни на сантиметр больше.

Чуйка видимо опять?

[Okub62]

Ага.
В отличии от уважаемых оппонентов - там уж расчёт на расчёте.

[-Asket-]

http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum13/topic11064/

[ВадимZero]

В отличии от уважаемых оппонентов - там уж расчёт на расчёте.

Ваш оппонент Зубрин...его идея...его расчеты.

Вообще это один из немногих двигателей которые можно использовать при гравитационном маневре у солнца.

[Golossvyshe]

http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum13/topic11064/

Зубрин так же показывает, как NSWR может бы использована и для более честолюбивой 120-и летней односторонней миссии автоматического зонда к Альфа Центавра. Он предлагает 300 тонный космический корабль несущий 2700 тонн топлива в виде водного раствора соли урана, обогащенного до 90%. Это высокоэнергетическое горючее будет сгорать в двигателе с высокой эффективностью, что создаст скорость истечения ракетной массы в 4 700 000 м/с.

Т. е. даже не недовзрыволёт, а самая настоящая атомная бомба непрерывного действия.
Предельно достижимая скорость разлёта продуктов деления чистого металлического урана/плутония ок. 10 000 км/с. При температуре, естественно, почти 100 млн. К

Восхищает также 2700 т фактически оружейного урана (90%!) при массе пустого аппарата 300 т.

В самой мощной американской атомной бомбе Mk-18 «Super Oralloy bomb» на 500 кт урана было сотни кг, в советской атомной супербомбе на 1 Мт - ок. тонны. Остальные десятки тонн конструкции - в основном поглотитель, поскольку держать рядышком тонну оружейного урана без образования критической массы задача не из простых.

Очень жаль, что сей замечательный прожект не осуществлён.  Пролив между Мексикой и Канадой - голубая мечта Никиты Сергеича Хрущёва.

[-Asket-]

2700 т фактически оружейного урана (90%!) при массе пустого аппарата 300 т

2700 т рабочего тела, речь идет об обогащении урана в составе солей:

(кликните для показа/скрытия)

The above engine analysis assumed a very low yield of 0.1% and a modest enrichment of 20%. It is interesting to contemplate what might be the potential ultimate performance of a NSWR if more optimistic values are assumed.
Consider for example, an NSWR utilizing a 2% uranium bromide solution with 90% enriched U²³³, and obtaining a 90% fission yield. Assuming a nozzle efficiency of 0.9, the exhaust velocity of this system will be 4725 km/s, or about 1.575% of the speed of light (a specific impulse of 482,140 seconds). If the 300 tonne Titan mission spacecraft is endowed with 2700 tonnes of propellant (for a mass ratio of 10) a maximum velocity of 3.63% of speed of light could be obtained, allowing the ship to reach Alpha Centauri in about 120 years.
Deceleration could be accomplished without the use of substantial amounts of rocket propellant by using a magnetic sail [6] (or "magsail") to create drag against the interstellar medium.
In a more ambitious approach, one could envisage a group of interstellar emigrants selecting a small ice asteroid with a mass of 30,000 tonnes and using it as propellant (together with 7,500 tonnes of uranium obtained elsewhere) for a 300 tonne spacecraft.
In this case the ship could obtain a final velocity of about 7.62% light speed, and reach Alpha Centauri in about 60 years.
While this might seem an excessive time for a mission, it would allow some, at least, of a group of astronauts who initiated the trip in their twenties to be alive a the conclusion of the journey, while their first generation children would still be in their prime. The original purpose of the mission could thus be reasonably expected to be still understood by travellers, as there would have been direct cultural transmission from the starting crew to the actual arriving colonists.

Это из оригинальной статьи Зубрина, которую можно полностью прочитать здесь: http://path-2.narod.ru/design/base_e/nswr.pdf
Как видим - практически никаких вычислений в статье и нет. Как и в случае прочих прожектов подобного рода, здесь человеку просто в свободную минуту пришла в голову идея, которая показалась ему занятной. Он на скорую руку что-то набросал и на этом все закончилось. А потом, среди тех кто даже не озадачивался "глубиной проработки" в первоисточнике, десятилетиями бродят самые нелепые слухи.

[Вест]

Предельно достижимая скорость разлёта продуктов деления чистого металлического урана/плутония ок. 10 000 км/с. При температуре, естественно, почти 100 млн. К

Опять вы не хотите на мой вопрос ответить!
Чтобы импульс разлетающихся продуктов деления передался космолету, нужно сопрокосновение продуктов с соплом.
Температура в 100 млн К мгновенно сожжет сопло.
Каким образом Зубрин собирается передавать импульс в 10000 км/с без соприкосновения с соплом?

Это в плазменном, ионном или электрореактивном двигателе между соплом и истекающей массой есть электромагнитное или электрическое поле, которое, с одной стороны, не дает плазме в 100 млн. К соприкоснуться с соплом, с другой стороны - передает ее импульс.

Но у Зубрина нет никакого поля. Значит, для передачи импульса продукты должны соприкасаться с соплом и оно расплавится вместе с кораблем.

Вы знаете другие механизмы передачи импульса кроме соприкосновения масс? Объясните, как вы собираетесь передавать импульс без соприкосновения!

[Константин ВАРБ]

Объясните, как вы собираетесь передавать импульс без соприкосновения!

Как я понимаю идею Зубрина - реакция проходит вовне, а передача осуществляется через зону охлаждения. Тут ничего сверхестественного нет, до сопла являющегося по сути движителем остаток реагентов может доходить вполне холодным, но плотным.
Вопрос здесь как этого достичь и сколь велик будет отражатель сопла.

имхо: обычно идеи Зубрина здравы, но сыры.

[ВадимZero]

1) Осколки деления тормозятся в воде,
2) вода от этого взрывается = превращается в перегретый пар и

При заявленных характеристиках двигателя не будет не какого пара. Даже в водородных ЖРД приходиться использовать избыток водорода, чтобы снизить интенсивность обратной реакции и повысить характеристики двигателя.

[Константин ВАРБ]

Таким образом, с соплом контактирует на 99% лишь перегретый водяной пар

А разве не наледь?
Как я понял идею: в космос выбрасывается атомарная плазма О и Н, а на сопло давит остывающий флюид. 

[Вест]

А вам не кажется, что это более реалистично?

Во время работы нового реактивного двигателя Boeing мощные лазеры обстреливают радиоактивный материал из дейтерия или трития.
Лазеры испаряют радиоактивный материал и вызывают термоядерную реакцию — термоядерный взрыв небольшой мощности.

[/i]
http://aftershock.su/?q=node/320760

Осталось только петаваттные лазеры создать, но их уже проектируют.

А удельный импульс у термоядерной плазмы будет очень большим. И магнитное сопло не позволит ей расплавить ракету