Принцип вечного реактора

[OratorFree]

Это что?

Галактические космические лучи.

[sharp]

Галактические космические лучи.

1. Экранировать.
2. Хранить реагирующие компоненты раздельно. В одной половине капсулы - метан, в другой - кислород, например.

[bob]

водород с кислородом в запаянной ампуле превратится в воду и так далее.

Газы брать нельзя. В частности поэтому я ранее категорически выступил против ксенона и аргона в маршевых и ориентационных ЭРД и за порошок цезия. С порошком другая проблема: при периодических пробуждениях аппарата его надо будет встряхивать, чтобы не сцепился диффузией. Газ же, даже из герметически запаянного резервуара просто диффундирует сквозь стенки. Вместо бака с водородом через десяток тысяч лет останется сухой пустой бак. А вот перхлорат с алюминиеыми-медными присадками и флегматизатором будет работать и тогда. Просто его энергетический выход будет ниже. Кроме того, мы предполагаем спускаемый аппарат. Теплозащитные экраны, достаточные для аэродинамического торможения с гиперболической скорости - это попутно и неплохая защита от радиации.

[sharp]

Вместо бака с водородом через десяток тысяч лет останется сухой пустой бак.

Водород очень весело диффундирует, это да. Но другие газы, тем более в сжиженном состоянии, не думаю что будут теряться значительно.

[EvilShurik]

Почему все вдруг становятся нечитателями?...
Кило 239 плутония выделяет несколько ватт энергии постоянно.Проблема может быть в том, что несколько ватт на кг - это может быть маловато. По сути утяжеление корабля выходит, ради мизерного количества энергии.

Если мы делаем два в одном - нечто, что по очереди может работать и как изотопный реактор, и как реактор классической схемы, то оба варианта хороши. То есть десятилетиями получаем энергию, достаточную для питания небольшого таймера от почти совсем холодных твэлов. А потом, по команде с таймера, поднимаем стержни замедлителя и переводим почти совсем холодный реактор в горячий режим. Но пускач всё равно будет на магазине из пиропатронов с турбиной генератора. (Поскольку от искры с батарейки часиков стержни не сдвинешь и турбины не раскрутишь.) Так что Вы оба (а вернее - уже втроём) пришли примерно к одинаковому решению. Спасибо, интересно.

P.S. В общем, суммирую: в моём исходном предложении на самом деле не требуется разделения реактора на отдельные узлы А и Б. Реактор вида А+Б конструктивно вполне реален, надо только остановиться на правильно подобранном изотопе в качестве источника энергии.

Пускач на химтопливе, всё равно, жидком или твёрдом, не выдержит десятки тысяч лет полёта АМС. Топливо, либо запал, могут так деградировать за тысячелетия, что "искоркой" энерговыделением даже единицы ватт, их не "заведёшь". Нужно что-то "дубовое", без "трущихся частей". Например, а зачем в быстром реакторе "2 в 1" на плутонии-239 замедлитель? Как в реакторах БН, разгонять его будем сближая ТВЭЛ-ы. Если они подвешены в магнитном поле, то и долей ватта хватит на запуск реактора. Генератор электроэнергии - двигатель Стирлинга либо вообще термопары. В последнем случае исключаем проблемы с утечками рабочего тела электрогенератора - газа. Но и правильно выбрав газ, например, азот, для работы реактора, можно добиться исключительно большого срока службы. Азот в отличие от водорода, гелия не диффундирует через правильно подобранные стенки баков его содержащих.

[bob]

Пускач на химтопливе, всё равно, жидком или твёрдом, не выдержит десятки тысяч лет полёта АМС. Топливо, либо запал, могут так деградировать за тысячелетия, что "искоркой" энерговыделением даже единицы ватт, их не "заведёшь"

Если они лежат при почти абсолютном нуле в мёртвеньком зонде, где только тикают электронные часики - могут и выдержать. Это только на Земле, на сыром складе, понятное дело - не выдержат.

правильно выбрав газ, например, азот, для работы реактора, можно добиться исключительно большого срока службы. Азот в отличие от водорода, гелия не диффундирует через правильно подобранные стенки баков его содержащих.

Водород очень весело диффундирует, это да. Но другие газы, тем более в сжиженном состоянии, не думаю что будут теряться значительно.

Да, возможно, я преувеличил утечки газа. Тем более тяжёлых инертных газов, вроде того же ксенона, неона и аргона. Возможно, что ими всё-же можно заряжать ионники, а пускач сделать на сжатом газе, как в "Эдеме" у Лема. Хотя, подумал - со сжатым газом всё равно всё плохо: замёрзнет же всё. Нет альтернативы перхлоратам.

Если они подвешены в магнитном поле, то и долей ватта хватит на запуск реактора. Генератор электроэнергии - двигатель Стирлинга либо вообще термопары. В последнем случае исключаем проблемы с утечками рабочего тела электрогенератора - газа.

Идея заманчивая, но висеть неподвижно можно только в поле переменного тока. Кто его всю дорогу будет создавать? За годы набежит немалая энергия для подобной операции.

[Парадоксов Д.]

Если они лежат при почти абсолютном нуле в мёртвеньком зонде, где только тикают электронные часики - могут и выдержать.

А часики выдержат?

Идея заманчивая, но висеть неподвижно можно только в поле переменного тока. Кто его всю дорогу будет создавать? За годы набежит немалая энергия для подобной операции.

Будет создавать придушенный реактор.

В том числе электроэнергия пойдёт и для часиков.

[bob]

Если они лежат при почти абсолютном нуле в мёртвеньком зонде, где только тикают электронные часики - могут и выдержать.

А часики выдержат?

Часики да. Бытовые китайские наручные не выдержат - лопнут, но хорошая научная и военная электроника (например, матрицы орбитальных телескопов) лучше всего работает именно при максимальном охлаждении. Чем ближе к абсолютному нулю, тем лучше.

Будет создавать придушенный реактор.

Ну реактор и так придушенный, дальше некуда. Главное, чтобы энергии хватило до цели. На часики должно хватить, а вот на подмагничивание аж цельных стержней замедлителя может и не хватить. Хватит ли - могут показать только конкретные расчёты конкретной схемы для конкретного времени. Так что с порога идею я не отметаю, но про себя отмечаю, что интуитивно шансы на практическую исполнимость ниже. Увы, ниже. Если шансы есть, то было бы неплохо.

[mbrane]

Да, возможно, я преувеличил утечки газа. Тем более тяжёлых инертных газов, вроде того же ксенона, неона и аргона. Возможно, что ими всё-же можно заряжать ионники, а пускач сделать на сжатом газе, как в "Эдеме" у Лема. Хотя, подумал - со сжатым газом всё равно всё плохо: замёрзнет же всё. Нет альтернативы перхлоратам.

все равно диффундируют чере соединения...Ибо второе начало

[Парадоксов Д.]

Если шансы есть, то было бы неплохо.

Даже заглушенный реактор нехило греется.

И его приходится охлаждать.

Чтобы его полностью остановить, надо выгрузить из него топливо.

[sharp]

Даже заглушенный реактор нехило греется.

Так он и должен греться: в заглушенном состоянии он будет давать тепло для ритега.

[Парадоксов Д.]

Так он и должен греться: в заглушенном состоянии он будет давать тепло для ритега.

Хорошо. Для РИТЭГа. А зачем ему тепло? Он сам греется.

И много ли сожрут электронные часики?

[sharp]

Хорошо. Для РИТЭГа. Много ли сожрут часики?

Наверно, нет, а должны?

[Парадоксов Д.]

Наверно, нет, а должны?

Я про что и бормочу. Можно хоть гирлянду часиков – реактор это даже не заметит.

[Парадоксов Д.]

Главное, чтобы энергии хватило до цели.

Да, добавлю. На память не вспомню, но нижняя планка температуры реактора, чтобы его можно было запустить, составляет 100-150°К. Чем выше температура, тем охотней идёт реакция. Поэтому совсем его глушить/замораживать не стоит, полагаю.

Так что, думаю, дотянете.

[Зануда]

Да, добавлю. На память не вспомню, но нижняя планка температуры реактора, чтобы его можно было запустить, составляет 100-150°К. Чем выше температура, тем охотней идёт реакция. Поэтому совсем его глушить/замораживать не стоит, полагаю.

На ядерные реакции температура не влияет. Вот на работу насосов, турбин и другого оборудования - очень даже. Их и надо греть.

[Парадоксов Д.]

На ядерные реакции температура не влияет. Вот на работу насосов, турбин и другого оборудования - очень даже. Их и надо греть.

Непосредственно на ядерные да, не влияет.

А на кулоновский предел, после которого возможен запуск управляемой цепной реакции, ещё как влияет.

[AlexAV]

А на кулоновский предел, после которого возможна умравляемая цепная реакция, ещё как влияет.

Какой ещё "кулоновский предел" для реакций с участием нейтронов? На самом деле сечение захвата нейтронов в области малых энергий при снижение их энергии растёт.

[Kaiserfrogling]

На самом деле сечение захвата нейтронов в области малых энергий при снижение их энергии растёт.

Если вы про уран то ультрахолодные нейтроны и правда очень хорошо реагируют с ураном - нов большинстве случаев это реакция слияния с образованием трансурановых изотопов, поэтому ядерщики считают их нежелательными
Для реакции цепного деления урана-235 оптимальные теплые нейтроны.

[AlexAV]

Для реакции цепного деления урана-235 оптимальные теплые нейтроны.

Сечение деления урана-235 увеличивается при снижение энергии в области малых энергий. Вероятность деления при захвате нейтрона в этой области (если конечно энергия намного ниже области резонансов) от энергии практически не зависит. Уран-238 практически не делится ни холодными, ни тепловыми нейтронами, тут без разницы (сечение захвата в области малых энергий с уменьшение энергии растёт, однако соотношение сечений захвата урана-235 и урана-238 здесь остаётся почти постоянным).