Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Ядерная энергия в космонавтике  (Прочитано 45446 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн MARS9

  • *****
  • Сообщений: 647
  • Благодарностей: 4
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от MARS9
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #40 : 09 Фев 2011 [18:39:40] »
Птыц
Цитата
А почему он должен быть легким?
Потому что ядерное топливо примерно миллион раз больше энергию выделяет чем обычное
Ясно конечно чтоб только топливо не может дать нам энергию и там много чего еще нужен но все-таки для меня был неожиданным что даже ядерная энергия но очень-то годиться для космических полетов, по крайней мере у меня совсем другие представление были об этом.....

Цитата
Планировался полет с использованием твердофазного ядерного ракетного двигателя. Посмотрите, например, здесь. А это совсем не тоже самое, что электростанция + электрореактивные двигатели
То есть оно все-таки лучше?  8)


Оффлайн juseppe

  • *****
  • Сообщений: 1 205
  • Благодарностей: 33
  • Meganezia über alles! ;-)
    • Сообщения от juseppe
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #41 : 09 Фев 2011 [19:16:33] »
Нейтроны, конечно, неприятны, но основное, все же гамма, а там только масса, и никак не "несколько тонн"
Если вики не врёт, то лучшая гамма-защита - обеднённый уран, слой тысячекратного ослабления из него имеет массу всего 400 кг/м2. Если реактор компактен в сечении (допустим, 2 м), то для экранирования достаточно 4-тонного блина с одной стороны - в случае, если реактор отнесён в сторону на штанге. (Расстояние тоже ослабляет радиацию: ведь излучение расходится почти как из точечного источника).

Оффлайн Okub62

  • *****
  • Сообщений: 25 437
  • Благодарностей: 601
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Okub62
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #42 : 09 Фев 2011 [20:02:24] »
А от этого экрана таким же ещё экраном из свинца защитимся.
С уважением. Олег

anovikov

  • Гость
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #43 : 09 Фев 2011 [20:22:31] »
Да конечно - уран же будет делиться и как следствие, активироваться. Кроме того слой двойного ослабления сильно зависит от энергии нейтронов.

Оффлайн Golossvyshe

  • *****
  • Сообщений: 8 539
  • Благодарностей: 528
    • Сообщения от Golossvyshe
    • Будущее будет светлым, или его не будет вовсе
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #44 : 09 Фев 2011 [21:46:04] »
Нейтроны, конечно, неприятны, но основное, все же гамма, а там только масса, и никак не "несколько тонн"
Если вики не врёт, то лучшая гамма-защита - обеднённый уран, слой тысячекратного ослабления из него имеет массу всего 400 кг/м2. Если реактор компактен в сечении (допустим, 2 м), то для экранирования достаточно 4-тонного блина с одной стороны - в случае, если реактор отнесён в сторону на штанге. (Расстояние тоже ослабляет радиацию: ведь излучение расходится почти как из точечного источника).
Основная радиация рассматриваемого реактора - быстрые нейтроны. И они же наиболее сильно повреждающий и наиболее проникающий фактор. Никакая электроника не в состоянии выдержать такое облучение.
"Щит" из полиэтилена с гадолинием-157, разумеется, попутно защитит и от гамма-излучения. Напротив, свинцовый экран от нейтронов защищает очень плохо. Даже 30 см свинца нейтроны проходят почти без потерь, и самое скверное - растеряв лишь несколько процентов энергии. Обычная вода обладает несравнимо лучшими защитными свойствами.
Ну про урановый экран я только тут узнал ;D Его вернее было бы назвать "усилителем облучения". :D

Оффлайн Belll

  • *****
  • Сообщений: 1 898
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от Belll
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #45 : 09 Фев 2011 [22:23:33] »
Нейтроны, конечно, неприятны, но основное, все же гамма, а там только масса, и никак не "несколько тонн"
Если вики не врёт, то лучшая гамма-защита - обеднённый уран, слой тысячекратного ослабления из него имеет массу всего 400 кг/м2. Если реактор компактен в сечении (допустим, 2 м), то для экранирования достаточно 4-тонного блина с одной стороны - в случае, если реактор отнесён в сторону на штанге. (Расстояние тоже ослабляет радиацию: ведь излучение расходится почти как из точечного источника).
Основная радиация рассматриваемого реактора - быстрые нейтроны. И они же наиболее сильно повреждающий и наиболее проникающий фактор. Никакая электроника не в состоянии выдержать такое облучение.
А его собственная? ;)
Кстати, никогда не задумывались, как удается электронике связных спутников на ГСО посреди самых радиационных поясов работать по 10 лет и больше? ;) Вы точно уверены, что ничего не путаете?

Цитата
"Щит" из полиэтилена с гадолинием-157, разумеется, попутно защитит и от гамма-излучения. Напротив, свинцовый экран от нейтронов защищает очень плохо. Даже 30 см свинца нейтроны проходят почти без потерь, и самое скверное - растеряв лишь несколько процентов энергии. Обычная вода обладает несравнимо лучшими защитными свойствами.
Ну вот видите, как замечательно.

Цитата
Ну про урановый экран я только тут узнал ;D Его вернее было бы назвать "усилителем облучения". :D
Нет, это поглотитель тех самых нейтронов. Подумайте - почему уран обогащают и на какой изотоп.


Впрочем, о чем вы тут вообще разговор ведете? В первую очередь энергоблок предлагается для беспилотных грузовых буксиров и тяжелых дальних научных зондов (к Юпитеру и Сатурну, конкретно). В случае использования в качестве источника энергии для пилотируемого марсианского экспедиционного комплекса защита может быть дополнительно усилена. А кроме того сами жилые модули будут оборудованы собственной радиационной защитой (от солнечного и фонового космического излучения).
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Оффлайн Belll

  • *****
  • Сообщений: 1 898
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от Belll
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #46 : 09 Фев 2011 [22:29:57] »
Может ли кто либо разбирающийся в вопросе прокомментировать сие заявление?
Думаю, это очередная заявка на попил. Воспринимаю только так почти все наши государственные проекты...
Да ладно, чего уж там... Все нынешние государственные проекты - попилы по определению. Вопрос только в том - получается на выходе полезный результат или нет. Что большую долю попилят - вопроса нет, это 100%.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Оффлайн L_Pt

  • *****
  • Сообщений: 2 216
  • Благодарностей: 18
    • Сообщения от L_Pt
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #47 : 09 Фев 2011 [22:32:26] »
Во всех известных мне проектах мощных ядерных установок в космосе проблема радиационной защиты решается в первую очередь длинной штангой. Удаляя реактор от радиационночувствительного оборудования. Биологическая защита имеет второстепенное значение.
По последнему, против гамма-лучей – экраны из тяжелых материалов хороши тем, что имеют намного меньшую толщину. Но это эффективно на Земле, где порой важны габариты. Если более важна масса, то лучше экраны из легких атомов, например – воды. Она же прекрасно справляется и с нейтронным потоком любой энергетики. Толщина больше, зато намного меньше плотность, в итоге по массе существенный выигрыш.
И да, экран из U-238 (обедненный уран) в принципе не может быть усилителем излучения. Мы ж не говорим про сверхбыстрые (например, от термоядерной реакции тритий+дейтерий) нейтроны?

Оффлайн Belll

  • *****
  • Сообщений: 1 898
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от Belll
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #48 : 09 Фев 2011 [22:42:35] »
Во всех известных мне проектах мощных ядерных установок в космосе проблема радиационной защиты решается в первую очередь длинной штангой. Удаляя реактор от радиационночувствительного оборудования. Биологическая защита имеет второстепенное значение.
Не совсем так. На Союзе-ВИ биологическая защита имела большое значение, пусть там были не реакторы, а изотопные источники энергии. Остальные "все известные проекты" были для автоматических КА.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Оффлайн Golossvyshe

  • *****
  • Сообщений: 8 539
  • Благодарностей: 528
    • Сообщения от Golossvyshe
    • Будущее будет светлым, или его не будет вовсе
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #49 : 09 Фев 2011 [23:18:57] »
Кстати, никогда не задумывались, как удается электронике связных спутников на ГСО посреди самых радиационных поясов работать по 10 лет и больше? ;)
Всё просто. В поясах нет тех самых быстрых нейтронов, разрушающих кристаллическую решётку полупроводников.
Попробуйте-ка засунуть микросхему в активную зону реактора.

Цитата
Ну про урановый экран я только тут узнал ;D Его вернее было бы назвать "усилителем облучения". :D
Нет, это поглотитель тех самых нейтронов. Подумайте - почему уран обогащают и на какой изотоп.
Под действием быстрых (реакторных) нейтронов U-238 делится с коэффициентом размножения 1,3-1,5. Этого недостаточно для поддержания цепной реакции, однако для "поглотителя" нонсенс. ;D Коэффициент размножения нейтронов в экране должен быть твёрдо равен нулю.

Цитата
Впрочем, о чем вы тут вообще разговор ведете?
Да кто о чём. Я лично встрял в тему чисто из чувства ностальжи - "какой был слон"... Всё-таки начало 1970-х, откуда родом прожект, времена моей пионерской юности. ::)

И вообще, вот тогда-то как раз это было куда реальней, нежели теперь. Я имею в виду зонд, разумеется, а не пилотируемый корабль.

Оффлайн Птыц

  • *****
  • Сообщений: 781
  • Благодарностей: 8
    • Сообщения от Птыц
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #50 : 10 Фев 2011 [07:56:22] »
Птыц
Цитата
А почему он должен быть легким?
Потому что ядерное топливо примерно миллион раз больше энергию выделяет чем обычное
Ясно конечно чтоб только топливо не может дать нам энергию и там много чего еще нужен но все-таки для меня был неожиданным что даже ядерная энергия но очень-то годиться для космических полетов, по крайней мере у меня совсем другие представление были об этом.....

Ядерное топливо содержит намного больше энергии, чем химическое топливо (на единицу массы). Но нас интересует мощность. Которая зависит от конструкции котла, конструкционных материалов, температуры и характеристик теплоносителя и т.д. И удельная мощность котла приблизительно одинакова, вне зависимости от того, топите вы котел ураном или дровами.
Преимущество ядерного топлива перед химическим в тепловой электростанции – работает существенно дольше при равном расходе топлива.

Цитата
Планировался полет с использованием твердофазного ядерного ракетного двигателя. Посмотрите, например, здесь. А это совсем не тоже самое, что электростанция + электрореактивные двигатели
То есть оно все-таки лучше?  8)

Преимущество тфЯРД на жидкостными реактивными двигателями – возможность уменьшить молекулярную массу газов рабочего тела (реактивной струи). За счет этого при равной температуре рабочего тела повышается скорость истечения.

Были также исследования в области создания газофазных ЯРД. Предполагалось существенно повысить температуру рабочего тела и, соответственно, его скорость истечения. Существенное повышение температуры становится возможным как раз за счет большей энергетики ядерной реакции.

Оффлайн Belll

  • *****
  • Сообщений: 1 898
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от Belll
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Оффлайн juseppe

  • *****
  • Сообщений: 1 205
  • Благодарностей: 33
  • Meganezia über alles! ;-)
    • Сообщения от juseppe
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #52 : 10 Фев 2011 [23:42:01] »
Цитата
Ну про урановый экран я только тут узнал ;D Его вернее было бы назвать "усилителем облучения". :D
Нет, это поглотитель тех самых нейтронов. Подумайте - почему уран обогащают и на какой изотоп.
Под действием быстрых (реакторных) нейтронов U-238 делится с коэффициентом размножения 1,3-1,5. Этого недостаточно для поддержания цепной реакции, однако для "поглотителя" нонсенс. ;D Коэффициент размножения нейтронов в экране должен быть твёрдо равен нулю.
Уран - лучший поглотитель гамма-лучей (поглощение растёт с номером элемента). А нейтроны... ну так бор же есть, в конце концов. У урана лучшая (наименьшая) масса 1 см2 слоя заданного ослабления. Ту же зависимость можно найти и для нейтронозащитных материалов, и сделать композит.

Пъ.Съ. Кразм = 1,3...1,5? А не меньше единицы? Где-то читал, что в среднем после 5 актов цепочка обрывается... То есть, уран делится, но Кразм<1, НЯП...

UPD: О, нашёл:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=3711
Окончательный Кразм~0,6.

Там, кстати, интересная идея ЯРД изложена, но уж больно "тиритицская"...
« Последнее редактирование: 10 Фев 2011 [23:49:45] от juseppe »

Оффлайн Golossvyshe

  • *****
  • Сообщений: 8 539
  • Благодарностей: 528
    • Сообщения от Golossvyshe
    • Будущее будет светлым, или его не будет вовсе
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #53 : 11 Фев 2011 [09:10:32] »
"Я планов наших люблю громадьё" :D

Однако непонятно, зачем такая уйма управлящих стержней. Как будто срисовали с реактора РБМК-1000.

 

Оффлайн Golossvyshe

  • *****
  • Сообщений: 8 539
  • Благодарностей: 528
    • Сообщения от Golossvyshe
    • Будущее будет светлым, или его не будет вовсе
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #54 : 11 Фев 2011 [09:20:08] »

Пъ.Съ. Кразм = 1,3...1,5? А не меньше единицы?
Вы путаете "реакторный" коэффициент размножения и физический.
Для U-235, к примеру, в каждом акте деления выделяется 2,5 нейтрона. Для  Pu-239 - 2,9 Это на быстрых (реакторных) нейтронах, на тепловых значительно меньше.

Оффлайн juseppe

  • *****
  • Сообщений: 1 205
  • Благодарностей: 33
  • Meganezia über alles! ;-)
    • Сообщения от juseppe
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #55 : 11 Фев 2011 [14:18:03] »
Пъ.Съ. Кразм = 1,3...1,5? А не меньше единицы?
Вы путаете "реакторный" коэффициент размножения и физический.
Для U-235, к примеру, в каждом акте деления выделяется 2,5 нейтрона. Для  Pu-239 - 2,9 Это на быстрых (реакторных) нейтронах, на тепловых значительно меньше.
Так я ж дописал почти сразу, что получается 0,6. То есть, при акте деления получается 3,5 на 1 входной, но они в основном рассеиваются, и следующее деление вызывают 0,6 на 1 входной...

Оффлайн Belll

  • *****
  • Сообщений: 1 898
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от Belll
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #56 : 11 Фев 2011 [17:21:23] »
Однако непонятно, зачем такая уйма управлящих стержней. Как будто срисовали с реактора РБМК-1000.
Это потому, что реактор состоит из набора стандартных модулей. Можно подумать, кроме РБКМа там никто ничего не знает. Не притягивайте за уши.

И еще.
Объясните внятно суть ваших претензий к радиационной защите? Что конкретно не так? Что невозможно (слишком сложно/дорого/тяжело) сделать?
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Оффлайн MARS9

  • *****
  • Сообщений: 647
  • Благодарностей: 4
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от MARS9
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #57 : 11 Фев 2011 [17:28:10] »
Птыц
Понятно это :)
Но вот хочу выяснить вот что: допустим у нас есть ракета с массой 1 000 тонн. Запускаем его на орбиту и груз у нее допустим 10 кг. Настолько мне известно активная фаза полета у обычных ракет вроде несколько тысяч километров. А теперь запускаем ядерную ракету, тех которые были в проекте но никогда не строили. Его масса и полезная нагрузка-те же самые. Вот какое расстояние может покрыть ядерная ракета? Ну, не думаю конечно что миллион раз больше из-за того что ядерное топливо миллион раз больше энергии выделяет. Но хоть бы 10 раз больше расстояние ядерная ракета может пройти?  ::)

Оффлайн Golossvyshe

  • *****
  • Сообщений: 8 539
  • Благодарностей: 528
    • Сообщения от Golossvyshe
    • Будущее будет светлым, или его не будет вовсе
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #58 : 11 Фев 2011 [17:43:29] »
И еще.
Объясните внятно суть ваших претензий к радиационной защите? Что конкретно не так? Что невозможно (слишком сложно/дорого/тяжело) сделать?
Да нет у меня никаких претензий - всё равно ничего подобного в металле построено уже не будет. :(

В том древнем журнале (Моделист-конструктор, ЕМНИП) реактор был изображён с одним-единственным центральным регулирующим стержнем. Для 20-40 квт вполне достаточно.

p.s. Хотел было забросить сюда картинки с "Ромашкой" и БЭС‑5 «Бук», да раздумал.

Оффлайн Belll

  • *****
  • Сообщений: 1 898
  • Благодарностей: 6
    • Сообщения от Belll
Re: Ядерная энергия в космонавтике
« Ответ #59 : 11 Фев 2011 [18:15:16] »
И еще.
Объясните внятно суть ваших претензий к радиационной защите? Что конкретно не так? Что невозможно (слишком сложно/дорого/тяжело) сделать?
Да нет у меня никаких претензий - всё равно ничего подобного в металле построено уже не будет. :(
Не говорите "гоп" раньше времени.
Вот график, в том числе изготовления железа:
/i/100gk.jpg]http://img651.[----]/i/100gk.jpg

Цитата
В том древнем журнале (Моделист-конструктор, ЕМНИП) реактор был изображён с одним-единственным центральным регулирующим стержнем. Для 20-40 квт вполне достаточно.
Мало ли чего в древних журналах рисовали. Какое это имеет отношение к данному НИРу?
« Последнее редактирование: 11 Фев 2011 [20:03:56] от Belll »
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун