Ядерная энергетика будущего

[alex_semenov]

Кстати, между водой и бомбой можно сделать плиту. Чтобы воду выталкивало поршнем да и радиацией не слишком загрязняло.

Гм... разделить контуры? Учитывая объемы работы... стремно... хотя - да. Идея может и стоит того. Но вообще говоря мы же собираемся тут не только получать энергию но и нарабатывать ядерное топливо (в бланкете, окружающем заряд) и всё равно это наработанное топливо (и испарившиеся неразделившиеся делящиеся материалы триггера) как-то надо же возвращать? Вот в жидкости... Кстати если жидкость будет ТЯЖЕЛЕЕ чем обычная вода, то возможно размеры всего этого можно сделать и меньше?
Это уже тонкости.
Важно что тут нет высоких температур и тепловых циклов. Но будут большие импульсные давления при каждом взрыве.
Ничто не дается даром.
Сооружение получается куда больше классического КВС. Вы представляете себе 1 кубическй киллометр воды? Верхний бассейн будет мелеть ну там на 10-20 метров. Значит какое будет зеркало верхноего озера?
Да и чудовищная (сравнимая с объемом верхнего озера) подземная камера  выглядит устрашающе...
Не выходит просто так "каменный цветок"...
 

[santax2]

Кстати, между водой и бомбой можно сделать плиту. Чтобы воду выталкивало поршнем да и радиацией не слишком загрязняло.

Гм... разделить контуры? Учитывая объемы работы... стремно... хотя - да. Идея может и стоит того. Но вообще говоря мы же собираемся тут не только получать энергию но и нарабатывать ядерное топливо (в бланкете, окружающем заряд) и всё равно это наработанное топливо (и испарившиеся неразделившиеся делящиеся материалы триггера) как-то надо же возвращать? Вот в жидкости... Кстати если жидкость будет ТЯЖЕЛЕЕ чем обычная вода, то возможно размеры всего этого можно сделать и меньше?
Это уже тонкости.
Важно что тут нет высоких температур и тепловых циклов. Но будут большие импульсные давления при каждом взрыве.
Ничто не дается даром.
Сооружение получается куда больше классического КВС. Вы представляете себе 1 кубическй киллометр воды? Верхний бассейн будет мелеть ну там на 10-20 метров. Значит какое будет зеркало верхноего озера?
Да и чудовищная (сравнимая с объемом верхнего озера) подземная камера  выглядит устрашающе...
Не выходит просто так "каменный цветок"...
 

Накой тогда вообще вода? Поршень, цилиндр, шатун, кривошип, и взрывай себе заряды один раз за оборот.

[alex_semenov]

Накой тогда вообще вода? Поршень, цилиндр, шатун, кривошип, и взрывай себе заряды один раз за оборот.

Экий вы шутник-затейник!
"Один раз за оборот" - это уже взрыволет. Это из другой оперы. Из оперы "транспорт"

В энергетике что главное? Главное НИЗКАЯ СТОИМОСТЬ энергии. Поэтому есть смысл сравнивать "водяной" КВС с "тепловым" только по параметру: "что будет дешевле"? Проще не всегда дешевле (иногда простота - хуже воровства). Но иногда - дешевле.
Тут без мелкоскопу не разобраться.
И сдается мне что "водяной" при всей простоте все же будет дороже "котла". Хотя...

[Проходящий Кот]

И что в водяном КВС делать со смесью водорода и кислорода, чтобы эта смесь не сдетанировала раньше времени?

[alex_semenov]

И что в водяном КВС делать со смесью водорода и кислорода, чтобы эта смесь не сдетанировала раньше времени?

А она будет образовываться при подводном взрыве? Много? Это наблюдали при реальных подводных тестах?

[Проходящий Кот]

При 3000 градусах разлагается до половины воды..
Просто это надо учитывать....

[santax2]

При 3000 градусах разлагается до половины воды..
Просто это надо учитывать....

И что с того? Энергия на разложение воды взята из ядерной реакции, в то же место и вернётся при понижении температуры. При температуре 2800с будет равновесие между разложением воды и горением водорода, и никакого страшного бума не случится.

[Инопланетянин]

"Один раз за оборот" - это уже взрыволет. Это из другой оперы. Из оперы "транспорт"

А я бы скрестил эти две оперы. Надо же испытать амортизаторы, прежде чем выпускать взрыволёт в космос. Отработать технологию не помешает. Почему бы и не посмотреть как будут вести себя амортизаторы под постоянной нагрузкой?
Конечно, если мы строим станцию, которая даже по проекту будет ломаться - для стабильного получения энергии это плоховато. Так что построить рядом КВС и из него стабильно качать будет нелишним.

Всё равно не понял.

Да у меня об этом же. Взрывная камера должна быть ниже нижней трубы.
А второй бассейн действительно лишняя сущность. Лучше сливать сразу во взрывную камеру.

[santax2]

А второй бассейн действительно лишняя сущность. Лучше сливать сразу во взрывную камеру.

А охлаждать как?

[Инопланетянин]

В верхнем бассейне, прежде чем сливать.

[santax2]

Значит, нужны градирни.

[pkl]

Как известно, оптимальный минимальный ТЯ-заряд - полмегатонны.

О размерах сооружения. Помните. На планета Земля вы не можете строить слишком большие полые помещения и осбенно не подпертые чем-то купола.  Самый большой неармированный купол - 43,3 м в диаметре у Римского Пантеона.



Армированный - не намного больше.  Поэтому все подобные подземные взрывные камеры сильно ограничены в диаметре и будут иметь форму сильно напоминающую типичную домну.

Видимо, можно и больше. СССР как то пытался:
https://habr.com/ru/company/vk/blog/402165/
Но не преуспел, пишут, купол обрушился из-за ошибок проектирования. Но, если очень надо, можно и построить.

[pkl]

Если подводить теплоноситель к стенкам КВС, то они уже становятся разделёнными. Тут главное, чтобы стенки расплавиться не успели.

Кстати в этом был плюс первоначальной, наивной схемы КВС Хамраева. С его клиньями 1976  года рождения...
Но там предусматривалось пониженное давление в камере взрыва.
И если делать так, то вопрос - а что делать с испарившейся бомбой и бланкетом? Как выполянт в нем вторую функцию? Функцию трансмутатора 238 в плутоний.

Нераспавшийся плутоний, продукты деления и т.п. должны оседать на внутренней поверхности камеры, которая должна быть облицована, допустим, графитом. С течением времени облицовка должна осыпаться вниз.

[santax2]

Нераспавшийся плутоний, продукты деления и т.п. должны оседать на внутренней поверхности камеры, которая должна быть облицована, допустим, графитом. С течением времени облицовка должна осыпаться вниз.

С чего бы этому всему оседать, если планируется регулярно делать "бум"? Как вариант - раствор азотной кислоты - позволит постоянно отводить на переработку часть жижи для сепарации растворенных веществ.
И еще: сверху взрывной камеры я бы сделал полость, заполненную газом - используя ее как демпфер для снижения гидроудара.

[pkl]

Там сравнивается корпус реактора и основные трубопроводы работающие с жидким натрием. В случае КВС это внутренняя облицовка. Там и там планируется использовать корозионностойкие никелевые сплавы.

Да, нашел. Страница 61.
Если взять на гигаватт тепловой мощности, то в сравнении БН-1600, у  КВС-25 расход стали в 12,6 раз выше и у КВС-100 в 6,3 раза выше. Отступаю. Признаю.

Однако, тут возникает вопрос: КАКОЙ ИМЕННО стали? Для реакторов нужна особая реакторная сталь, весьма недешёвая, которая только там и используется. Причём для реакторов на быстрых нейтронах требования к стали ещё жёстче. А котёл в принципе получается просто из сплава железа с углеродом.

[pkl]

Нераспавшийся плутоний, продукты деления и т.п. должны оседать на внутренней поверхности камеры, которая должна быть облицована, допустим, графитом. С течением времени облицовка должна осыпаться вниз.

С чего бы этому всему оседать, если планируется регулярно делать "бум"? Как вариант - раствор азотной кислоты - позволит постоянно отводить на переработку часть жижи для сепарации растворенных веществ.
И еще: сверху взрывной камеры я бы сделал полость, заполненную газом - используя ее как демпфер для снижения гидроудара.

Ммм... гравитацию то не отменили. Речь, конечно, о земной КВС - в космосе скобление внутренних стенок камеры будет реальной проблемой.

Глядя, в какую сторону пошла местная конструкторская мысль, сразу приходит на ум идея: нагревать газ ядерным взрывом, а потом пускать его на турбины.

[Проходящий Кот]

Натрий и так нагрет  ---- и отдает тепло на турбогенераторах......

[santax2]

Ммм... гравитацию то не отменили. Речь, конечно, о земной КВС - в космосе скобление внутренних стенок камеры будет реальной проблемой.

Не представляю, как после каждого взрыва скоблить стенки камеры.

Глядя, в какую сторону пошла местная конструкторская мысль, сразу приходит на ум идея: нагревать газ ядерным взрывом, а потом пускать его на турбины

1. Вода неплохо гасит всякие излучения, которые пришлось бы брать на себя конструкции камеры.
2. У воды очень большая теплоемкость, и не придется ожидать нагрева рабочей среды до десятков тысяч градусов.

[Инопланетянин]

Не представляю, как после каждого взрыва скоблить стенки камеры.

Имеется ввиду, что при гравитации натрий сам стечёт.

[равлик]

Правильно показано с выталкиванием воды сначала вниз из взрывной камеры, а потом через изгиб уже вверх, чтобы пар толкал воду, а не впустую выходил. Но весь трубопровод лучше сделать одного радиуса кривизны, чтобы уменьшить ударные нагрузки, вода равномернее текла с меньшим сопротивлением. Правильно показан выброс воды в воду верхнего водоёма, чтобы без дополнительных конструкций вышележащая вода ограничивала выстреливние избыточно разогнанной воды сразу после взрыва, когда пар в камере самый горячий самый плотный, создаёт давление в несколько раз превышающее давление водяного столба. Но для минимального разбрызгивание воду запускать в верхний бассейн под углом, а не вертикально.
Заслонки нужны обязательно, при чём в наиболее глубоких местах, где они будут перекрывать воду, а не пар. Труба между нижним бассейном и взрывной камерой должна быть изогнута, чтобы уменьшить ударные нагрузки на заслонку.
Оба бассейна должны быть изолированы от природы, причём нижний бассейн может быть меньше верхнего, о чём уже говорилось выше.
И это не просто электростанция, а энергетическая централь! Так как будет создавать много тепла с температурой горячее +200°С, при которой давление водяного пара >2 МПа, необходимое для выталкивание воды на высоту >200 м.