Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[Ronin]

Все нормально там с балансом, один протон на 10гэв,

10 ГэВ ? за чей счёт банкет
Я о балансе на круг. С каким КПД этот протон до 10 ГэВ разгоняется ? со всеми магнитными, криогенными, и прочими системами.

Антипротон по энергии эквивалентен 2 гэвам, что в пять раз меньше предлагаемых энергий в ускорителе. То есть городить огород с антипротонами нет не какого смысла.

Антипротон также в U238 рождает большой ливень осколков и нейтронов.
Но если есть в кустах рояль ускоритель на 10 ГэВ с хорошим КПД - может быть и не имеет смысла )

[-Asket-]

Да, теперь художника любой может обидеть! Злой вы!

И раньше обижали:

[MenFrame]

Антипротон также в U238 рождает большой ливень осколков и нейтронов.
Но если есть в кустах рояль ускоритель на 10 ГэВ с хорошим КПД - может быть и не имеет смысла )

Антиматерию тоже с помощью ускорителя добывают, с довольно мизерным кпд ее образования

[Ronin]

Антипротон также в U238 рождает большой ливень осколков и нейтронов.
Но если есть в кустах рояль ускоритель на 10 ГэВ с хорошим КПД - может быть и не имеет смысла )

Антиматерию тоже с помощью ускорителя добывают, с довольно мизерным кпд ее образования

Так и ускоритель на 10 ГэВ никто не показывает. Поэтому я и говорю - ТЯ драйвер самое реальное из существующего по данному направлению.
А ЗЯТЦ на этом фоне уже почти работающая технология.

Немного погуглил по MYRRHA
http://atominfo.ru/newsh/o0564.htm
http://atominfo.ru/newsy/z0911.htm
http://atominfo.ru/newsz03/a0200.htm
Кратко - вместо 10 ГэВ там ускоритель на 600 МэВ, которые уже сжались до 100 МэВ. Ток в протонном пучке был 4, сейчас 2.4мА (т.е. мощность в пучке упала с 2.4 до 0.24 МВт). Тепловая мощность реактора была 100, сейчас в проекте 60 МВт. Сроки постройки уехали на 2038.

[alex_semenov]

И раньше обижали:

Разумеется.
Иначе где бы столь культурный народ взял бы себе такого замечательного фюрера? Только из обиженных художников! Больше - негде.

Немного погуглил по MYRRHA
http://atominfo.ru/newsh/o0564.htm
http://atominfo.ru/newsy/z0911.htm
http://atominfo.ru/newsz03/a0200.htm
Кратко - вместо 10 ГэВ там ускоритель на 600 МэВ, которые уже сжались до 100 МэВ. Ток в протонном пучке был 4, сейчас 2.4мА (т.е. мощность в пучке упала с 2.4 до 0.24 МВт). Тепловая мощность реактора была 100, сейчас в проекте 60 МВт. Сроки постройки уехали на 2038.

Скажите спасибо что тема хоть так ТЕПЛИТСЯ!
Вопрос тут как о том стакане. Наполовину полон или наполовину пуст?
Но да. Ключевой впорос в технлогии - ускоритель. Есть чудо-ускоритель?
Острецов уверяет что ускоритель давно есть. Компактрый мощный, эффективный, силноточный.  Можно даже в "Руслан" запихнуть!
Попадаются в сетяХ такие вот даже фантазии:



Но развитие идеи такого ускорителя (по Острецову) "заколдовали" и не пущают супостаты. Ибо как всякая передовая технология  подобный ускоритель - двуликий Янус (и это - чистая правда). И можно будет (уверяет Острецов) не только города возводить но и врага извдить. Так, например  с 10 км мощным ГэВ лучом нуклонов, можно будет дистанционно "взрывать" (выводить из строя) ядерные реакторы на вражеских подводных лодках, но главное - на вражеских атомных авианосцах. Прям гиперболоид инженера Гарина! Ей богу!   И значит, американцы (у которых эти самые авианосцы имеются и составляют костяк их мирового могущества, якобы) поэтому все скупают зарание  на корню (и автора ускорителя), пользуясь разрухой и продажностью ельценистов и... не пущают теперь технологию таких ускорителей к окончательной реализации.
Кстати, сама идея луча (если у вас есть чудо-ускоритель) действительно не столь физически глупа.
Вот смотрите.

http://nuclphys.sinp.msu.ru/partmat/images/f01_04.gif
Рис. 4. Зависимость изменения интенсивности I первоначально моноэнергетичных альфа-частиц от пути x, пройденного ими в веществе. R - пробег частиц, определяемый как расстояние, на котором интенсивность пучка частиц составляет половину начальной: RЭ - экстраполированный пробег, определяемый как расстояние, на котором прямая, аппроксимирующая средний участок спада кривой интенсивности, пересекает ось x

То есть, действительно можно настроить луч так что он большую часть пути (километры воздух и метры оболочки реактора) пройдет "насквозь" мало потеряв энергии и реализует себя (в вспышку неконтролируемых нейтронов) уже внутри облучаемого реактора. То есть идея таки да. Небезумна.
Но есть ли такой ускоритель? Возможен ли?
Гуглите "Ускоритель Богомолова".
А вот и сам Острецов об этом.

http://www.youtube.com/watch?v=4DZcCDh6dQE

Одно радует в этой сказке. Для того что бы лишить супостата его гигимонии (ударных авианосцев) у злого Путина уже есть "цирконы" куда более серьезная угроза, чем протонный луч с "Руслана" всего лишь на 10 км от цели. И может тогда супостат таки ускорители Богомолова отпустит на свободу?! Изверг-Черномо отпустит Людмилу?!


Кстати. Шутки-шутками а тут говорят что Богомолов умер от ковида.
Нехорошая новость свежая. 14.11.2021

[Lieut]

Скажите спасибо что тема хоть так ТЕПЛИТСЯ!
Вопрос тут как о том стакане. Наполовину полон или наполовину пуст?
Но да. Ключевой впорос в технлогии - ускоритель. Есть чудо-ускоритель?
Острецов уверяет что ускоритель давно есть. Компактрый мощный, эффективный, силноточный.  Можно даже в "Руслан" запихнуть!
Попадаются в сетяХ такие вот даже фантазии:

Нет, все эти ускорители - гигантские стационарные объекты. И даже если бы был небольшой компактный - никакой пучек протонов не пройдет десятки метров водной толщи.

[alex_semenov]

Нет, все эти ускорители - гигантские стационарные объекты.

Вы можете мне ПОКАЗАТЬ физический принцип ЗАПРЕЩАЮЩИЙ строить компактные, сильноточные, десятигигаэлектронвольтные ускорители для протонов?
Я не ерничаю. Я реально не знаю такого принципа.
Да, почему линейные ускорители такие длинные (дрейфовые трубки сильно не ужмешь) - ясно. Но это специализированные ускорители.
Но существует масса способов ускорения частиц, толком не проверенных и не отброшенных.
Тот же ускоритель на обратной волне Богомолова (что бы это ни было) - это что? Фейк? Переоцененая идея?
Вот я как "звездолетчик" с ходу вам скажу какая идея в этой области имеет смысл, а что - барахло не стоящее внимания.
Потому что я понимаю самые общие физические принципы и ограничения.
На ускорители есть такие ограничения, не дающие возможности существования таких чудо-ускорителей?

И даже если бы был небольшой компактный - никакой пучек протонов не пройдет десятки метров водной толщи.

Даже на картинке подлодка - на поверхности.
Хотя тот же Острецов о подлодках - ни слова. Он о надводных авианосцах. И вообще педалируется "инспекция". То есть вы облучили слабым пучком судно, если там есть плутоний или уран, он ответит всплеском нейтронов (слабый луч, слабый всплеск только для фиксации датчиками). Самолет-инспектор (на тех же 10 км) сразу видит дистанционно - на данной посудине везут либо спрятанное ядерное оружие либо материалы к нему.
Ну а взорвать реактор ударных атомных авианосцев - это уже крайность. Экстрим. Луч действительно должен быть ну очень мощный.
Вы окунитесь в тему. Не капризничайте. Она по крайней мере... забавна.

[AlexAV]

ПОКАЗАТЬ физический принцип ЗАПРЕЩАЮЩИЙ строить компактные, сильноточные, десятигигаэлектронвольтные ускорители для протонов?

Для линейных ускорителей фундаментальное ограничение состоит в наличии предела электрического поля (в бегущей волне, собственно ускоряющей протоны) в ускорителе при котором начинает развиваться вакуумный пробой (связанный с автоэмиссией с металлических поверхностей). Даже в области такого поля размер ускорителя до ГэВ-ных энергий измеряется десятками метров.

Для циклических - в пределе достижимых стационарных магнитных полей (которое определяет минимальный достижимый радиус кривизны траектории протона, и тут тоже речь идёт о десятках метров).

Оба ограничения довольно труднопреодолимы.

Другие типы ускорителей, которые могут иметь большее ускоряющее поле, скажем ускорители кильватерное волны (где ионы ускоряются полем, возникающим при взаимодействии плазмы с импульсным лазерным излучением), обладают неприемлемо низким КПД для электроядерного реактора.

ускоритель на обратной волне Богомолова

Это просто одна из разновидностей линейных ускорителей. И его минимальные размеры также ограничены максимальным электрическим полем, не вызывающим развитие вакуумного пробоя. Даже на 1ГэВ такое устройство получается не особо компактным.

Вот собственно статья самого Богомолова, который описывает свой ускоритель на 1ГэВ (http://www.vntr.ru/ftpgetfile.php?id=512). Там всё равно десятки метров получается (общая длина ускоряющих структур 92 метра, размер ускорителя, с учётом, что они один раз разворачивают пучек 50x8 метров), весить такая конструкция будет, очевидно, сотни тонн.

Чудес в общем не бывает. Относительно компактная конструкция линейного ускорителя, конечно, но не более, всё равно десятки метров получается. И сделать сильно меньше принципиально не получится из-за ограничений на достижимое электрическое поле в следствии ограниченной стойкости материалов на развитие автоэмиссионного (вакуумного) пробоя.

[alex_semenov]

Оба ограничения довольно труднопреодолимы.

Да, понятно. В сущности у ионного двигателя (который по-сути простой сильноточный однокаскадный линейный ускоритель малых энергий) тоже ограничение на скорость истечения опять же - вопрос пробоя разгоняющего напряжения.
Линейники все этим ограничены.
Насколько я понимаю, циклические ускорители (где пучок частиц накручивает круги ) - очень плохи по току. Отказываемся сразу.

Другие типы ускорителей, которые могут иметь большее ускоряющее поле, скажем ускорители кильватерное волны (где ионы ускоряются полем, возникающим при взаимодействии плазмы с импульсным лазерным излучением), обладают неприемлемо низким КПД для электроядерного реактора.

Да, КПД ускорителя - еще один  ограничитель.

ускоритель на обратной волне Богомолова

Это просто одна из разновидностей линейных ускорителей. И его минимальные размеры также ограничены максимальным электрическим полем, не вызывающим развитие вакуумного пробоя. Даже на 1ГэВ такое устройство получается не особо компактным.

Вопрос - насколько?

Вот собственно статья самого Богомолова, который описывает свой ускоритель на 1ГэВ (http://www.vntr.ru/ftpgetfile.php?id=512). Там всё равно десятки метров получается (общая длина ускоряющих структур 92 метра, размер ускорителя, с учётом, что они один раз разворачивают пучек 50x8 метров), весить такая конструкция будет, очевидно, сотни тонн.

Да, спасибо. Я ее когда-то видел, но пробежал мимо. Сейчас попробовал внимательно поискать в ней "знакомые буквы". Хотя тяжковато и тем не менее.
Я обнаружил там таблицу  4, последний столбец. BWLAP/ABC3D - как раз то что надо. Это, разумеется, все еще проект. Идея. Но близкая к воплощению в металл.

10 ГэВ - энергия протонов в пучке.
Ток пучка 310 mA (кстати, дилетантский вопрос, ток тут меряется как обычный ток? то есть заряд через сечение В СЕКУНДУ?).
Длительность импульса 10 нс (это можно использовать для сжатия термоядерной мишени?).
Частота следования импульсов (три варианта) 0.1/2.5/12.5 Hz
Самое интересное. Габариты.
Это линейный ускоритель общей длинной 578 м. Но так  как канал разгона хитро "свернут" как З-Д структура (как у знакомых мне старых газовых лазеров резонатор?) то получается "ящик":
60 x 15 x 8 м
Масса не указана. Но если предположить среднюю плотность установки как 2-3 плотность воды (условно конечно, но установка утонет, если ее бросить в воду, но не 6-7 тонн на м3, так как это бы означал что установка цельножелезная без единой "щелочки" ) то .... 15-20 тысяч тонн... Гм. Как хороший корабль.
На самолет не загрузишь...
Хотя.. а оно надо?
"Инспектор" (загружаемый в "Руслан") собирались делать под куда более скромные параметны. А это - для наземного реактора.

Я пропустил. Мощность пучка планируется 3/72/360 MВт  (однако! Если частота ~ 1 Гц, тут энергии в ~100 МДж хватит что бы сжать очень крупную DT мишень с избытком! Нет? В NIF мудохаются с лазерным импульсом "всего" в  3 МДж!)
Затрачиваемая мощность (электрическая) 9/235/1100 МВт.
То есть полный КПД: 33/30/33 %!
В принципе, это позволяет включать подобные "девайсы" в энергетические контуры электростанций. Что для подкритических реакторов, что (это совсем интересно!) для сжатия DT мишеней в промышленных инерционных термоядерных реакторах. Это я для мини-Пакера пытаюсь их прилепить (в фантазиях)... Если не на земле, то на Титане (а там, кстати и сверхпроводники будут рулить, хотя как говорит Богомолов, "теплые" ускорители - лучше, проще, надежней...)



В общем. Да, это Острецов расхваливает размеры (компактность). Насколько я могу судить сам Богомолов упирает на то что его схема - "теплая" и не смотря на это у нее достаточный КПД (общий ~30%). Это имеет массу именно эксплуатационных плюсов. "Обратная волна", так и не понял что такое (там не было задачи даже намекнуть) но насколько я понялЮ это что-то связанное именно с формированием линейного ускоряющего канала (какие-то виртуальные клистроны...). И как не верти тут канал в пол километра длиной все равно присутствует. Просто "свернутый в бараний рог" (видимо это и позволяет что-то нахитрить с этой "волной"?).

Чудес в общем не бывает. Относительно компактная конструкция линейного ускорителя, конечно, но не более, всё равно десятки метров получается. И сделать сильно меньше принципиально не получится из-за ограничений на достижимое электрическое поле в следствии ограниченной стойкости материалов на развитие автоэмиссионного (вакуумного) пробоя.

Да, но и эти 60 x 15 x 8 м  как для реактора...  Вполне себе размерчик! Если пучок протонов вкачивает в подктитический реактор  360 МВт - это энергия протонного луча, то эта мощность увеличивается за счет деления и размножения в 10-100 раз, то тепловая мощность реактора получается в 3 - 30 ГВт.  Электрическая - треть или четверть. 1 - 10 ГвТ реактор! На площадке 100-25 метров?  Как по мне вполне себе вменяемая установка!!!!

Кстати.
Раз уж зацепились.
Я ведь носился одно время с ионником-колонией именно на подкритическом реакторе (Ну скажем, для пекулярной экспансии перелета). Там главная мысль была в чем?
На очень тяжелую колонию 235-го урана не напасешься. Значит надо жечь 238-й.



Очень большая колония это такая "гантель" километровой длины. На одном конце - "кабина", на другом - реактор и радиаторы. Сама длина "рукчи" как бы говорит - тут можно поместить линейный ускоритель в пол км длинной. Среда (вакуум) позволяет сделать долю его массы в "ручке" (силовой раме) небольшой. То есть, и складывать в бараний рог тут ускоритель не обязательно.  Другое дело - слив тепла (2/3 вложенной в ускоритель мощности). Нужны будут радиаторы. И это будет засадой.
Но идея не кажется совсем уж идиотской.
Пока что не кажется.
Как вариант - вполне. Особенно если таки кто-то соберется колонизировать тот же Титан. Как раз для захвата Титана данное решение почти идеальное.
Надо попробовать посчитать (а то я вцепился во взрыволеты... )

[Проходящий Кот]

На Дедал его явно не поставишь.
Да  и на Феникс тоже.

[alex_semenov]

На Дедал его явно не поставишь.
Да  и на Феникс тоже.

Да и хрен с ним! Каждой твари - своя экологическая ниша!
Это же вы предлагали (кажется) когда-то колонизировать Титан одним броском? Отправить к нему уже полностью снаряженную "межзвездную" колонию?
Я отмахнулся. Но вот теперь...  Можно поробовать разработать проект!
Алекс считал что на ионнике можно лететь  2 года. Это все равно много (как по дозе радиации). Так что отказываемся от скорости в пользу большой массы. Летим 6 лет.  Почти по Гоману. Но везем  максимум. Всю инфраструктуру. Сразу, скажем 1000 колонистов на борту. Под массивной защитой всего необходимого для колонизации оборудования.  Скопом и баЦку бить легче!
Важно другое. Если у вас нет решения энергетической проблемы для Титана, то бессмысленно строить планы на колонизацию. И как раз если подобные же ускорители можно использовать для сжигания DT мишеней без затрат урана в "мине-пакерах" (дейтериевых мини-КВС), то проблема "вечной" энергетики для любой колонии (миллион? десять миллионов? сто миллионов?) на Титане - решена раз и на всегда.

Но это надо обсуждать в соседней теме.

Кстати. Тогда можно закрывать и эту тему. Проблема DD-термояда тоже решена раз и на всегда.

Хотя есть еще вопрос EROЕI такой энергетики...

[MenFrame]

На Дедал его явно не поставишь.

Кстати для Дедала нужны импульсные системы, у которых по идея должна быть огромная мощность.

[alex_semenov]

Кстати для Дедала нужны импульсные системы, у которых по идея должна быть огромная мощность.

Дедал ставил на инерциальный УТС, где мишень сжималась электронным пучком. Именно за счет этого решения они и свели концы с концами (тянули сову на глобус добросовестно и таки натянули!), получив компактные, эффективное, мощное кольцо драйверов вокруг камеры сгорания. Как и хотели. Но одна засада. Начали идею разрабатывать в 1973-м, когда идея выглядела шикарно (и инерциальный УТС много обещал вообще и в частности электронные пучки смотрелись круто) но к моменту сдачи доклада, 1979-й, уже было ясно что пучками электронов сжать мишень не получится. У электронов отношение масса/заряд очень плохое. Нужная плотность пучка (по-сути энергии) не получалась никак, и на электронных драйверах окончательно поставили крест.
Но в докладе о "Дедале" уже ничего не стали переделывать.  Слишком фундаментальная смена.
И не зря. Это сломало бы всю концепцию (то есть "Дедал" сгорел как концепция до того как о нем опубликовали окончательный доклад!)
Даже ионные драйверы уже получались не так красиво (не давали нужной удельной мощности при всем тогдашнем оптимизме по поводу инерциального УТС!). А лазеры (имеющиеся тогда, да и теперь тоже!) с их КПД... вообще выглядели совсем плохо.
Как по мне (надеюсь Иван Моисеев это не прочтет? ) самая бесперспективная идея  - звездолет на управляемом инерциальном синтезе типа "Дедал" (под него очень многие косили, была целая волна прожектов!). Это - тупик. Хотите взрывать бомбы (использовать достоинства импульсного сгорания)? Возвращайтесь к старым-добрым бомболетам Дайсона. К полноценным бомбам. Тем более, что исторические расследования уже надежно показали, что 10 кт/кг - вполне реальное значение для чистой водородной бомбы (технология "Рябь") еще в 1963-м году. Назвали даже лучшие значения в перспективе (оно настолько крутое, что не верится!). Под 18 кт/кг (как калорийность у чистого урана! 17.6 кт/кг!)

[mbrane]

Острецов уверяет что ускоритель давно есть.

в его вселенной несомненно... там и наполеон живой обитает в палате нумер 6

[alex_semenov]

в его вселенной несомненно... там и наполеон живой обитает в палате нумер 6

Не наговаривайте вы на нашего нобль вё (ну симпатичен он мне)!
Фукусиму америакцы утопили искусственно, создав цунами? Есть в его реальности!
Волна высотой 1200 метров, создающая пролив имени Сталина - тоже есть!
Это самое запомнившееся. Но у него много всякого необычного есть.
Но вот Наполеона в соседней палате - не было.
Не наговаривайте!!!
Нечего художнака обижать!
 
Да, Острецов своеобразен. Очень даже. В том то и дело, что там чудовищное сплетение зерен и плевел. Тем интересней его случать порой!
Вы глупец, если принимаете все что он говорит за чистую монету или за монолитный поток бреда. Крайности - неразумны.
Пророки так обычно и выглядят. По военному. Лихо и придурковато!

Кстати он там сказал, что спецы в США сказали, что ЛЮБОЙ плутоний годится для бомбы.
А документ этот кто видел? Ну где сказано ясно и четко ЛЮБОЙ годится в бомбу!
Мне интересно. Я тоже к такой мысли пришел (даже догадываюсь как!), но ... как бы своим путем и любитель-филателист (и я могу быть неправ). Ненадежно.
А вот увидеть бумагу с печатью, подтверждающую эту мысль от спецов - хотелось бы увидеть!
 

[mbrane]

Кстати он там сказал, что спецы в США сказали, что ЛЮБОЙ плутоний годится для бомбы.

ааааааа....... дык вот кто автор этого изречения... а то мине не понятно чо это интрнет хомячки так возбудились пару месяцев назад

[alex_semenov]

ааааааа....... дык вот кто автор этого изречения... а то мине не понятно чо это интрнет хомячки так возбудились пару месяцев назад

Это х-где? Я тоже хочу хомячком! Почему пропустил?
Кстати изречение Острецова аж 2012 года рождения. Заметили? А хомячки - только теперь. Не он.  Другой источник значит есть.

[mbrane]

Вы можете мне ПОКАЗАТЬ физический принцип ЗАПРЕЩАЮЩИЙ строить компактные, сильноточные, десятигигаэлектронвольтные ускорители для протонов?

все запеещает... начиная от нелбходимости от создания сильных полей, глубокого вакуумрования, криогенногогохлаждения, заканчивая необходимостью сброса тепла, и мощной установки, необходимости борьбы с загрязнением эфира  ... Ежели чо  Павлик закупил  в этом году для гамма-активационного анализа электронный ускоритель, в котором энергия всего то 8 Мэв... дык это установка в трех 40 футовых коннтейнерах ... жа ти еще на досуге поситайте радиус кольцевой траектории протона с энергией 10 ГэВ   

[alex_semenov]

Длительность импульса 10 нс (это можно использовать для сжатия термоядерной мишени?).

Наврал. 0.1 мс - это 1/10 от миллионной секунды то есть 100 нс. А это очень долго. Импульс энергии для сжатия микромишени должен длиться не более 10 нс. При этом быть хитро профилированным. Таки просто так всадить 300 МДж в мишень не получится. Нужна какая-то хитрая еще система "фокусировки" во времени. Плюс диаметр луча (в отличии от реакторов Острецова) в данном случае должен быть сантиметры - не более (размер хольраума в центре которого - микромишень из DT). И тут сразу вопрос - а физически это возможно? Гм...

все запеещает... начиная от нелбходимости от создания сильных полей, глубокого вакуумрования, криогенногогохлаждения, заканчивая необходимостью сброса тепла, и мощной установки, необходимости борьбы с загрязнением эфира  ...

AlexAV уже дал ссылку на самого Богомолова и там есть все параметры его "чудо-ускорителя". Чудес действительно нет. Есть доведенная до совершенства идея. И нас эти пределы вполне устраивают.
Дедал, как сказали, на этом не сделать. Ну и не надо. Но вот для других важных задач (скажем окончательное решение энергетичской проблемы человечества) - вполне себе "компактная" и промышленная ("теплая") установка получается. Вы ссылку откройте, и поищите там знакомые буквы. Там сказано что ускоритель Богомолова (на чем он и настаивает) - прекрасен тем что там нет криогеники. Поэтому может (уверяет автор) работать непрерывно годами и очень надежно. То есть рабочая лошадка по идеи. Не капризный дорогой прибор.

[ivanij]

 В одной старой популярной книге о передовых (на то время!) достижениях физики и техники попалась информация о мировом потреблении энергии и прогнозах, которые были даны в то время.
 Причём, число на графике точно соответствует указанному в книге на год издания (1963) - 4.311 млрд.т. усл. топлива, а прогноз на 2000 г., рассчитанный в середине 60-х (40...300 млрд т.у.т.), явно завышен.