Двигатель для межзвёздных перелётов

[Иван Моисеев]

Запад до сих пор мог бы прятаться под личиной демократии и гуманизма.

Вот так. Закроешь глаза и будто снова тебе 20 лет и ты спишь на политзанятиях...

[cryon]

Это уже давным-давно придумано.
Сферические ТВЭЛы, они разные бывают, основное их применение -высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы.
https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/3988

А у меня будут в фотореакторе такие сферические твелы окруженные беррилием или углеродом в пустотелой сфере с раздвижным цилиндром замедлителя в центре видимо.

[MenFrame]

Что это значит? Это значит что УСТРОЙСТВА содержащие 235-й (не важно реакторы, бомбы) могут в режиме ОЖИДАНИЯ находиться гораздо дольше.
Это - уникально.

На ум приходит прямоточный бомболет. Там действительно нужно долго формировать дистанцию разгона.

Это надо будет редко, но метко.

Видите ли, уран элемент достаточно распространенный на земле. То что мы сейчас тратим, это легкодоступный уран(дешевый) собственно в целом уран 235 не куда не денется. Если на закате НТР лет через 200, нам станет понятно зачем он вообще нам нужен, накопить в больших объемах его труда не составит. Да придется использовать дорогой его источник типа "урана из морской воды" Но масштабной энергетике уран все равно будет нужен. Энергетика будет тратить уран 238, а уран 235 можно оставлять на особые нужды.

Радиоактивность, которую даёт бомба и даёт реактор на медленных нейтронах - это небо и земля!

Не забудьте только то что радиоактивность в бомбе доставляют внутрь вашего организма, а радиоактивность в ОЯТ находиться специально подальше от него. Ну и заодно вспомните что радиоактивность в бомбе не единственная неприятность.

То что нагорело в наших г-о-в-н-о-реакторах - это по-сути навсегда.

Долгоживущие изотопы страшны для тех кто забывает физику. Чем дольше период полураспада, тем более низкий фон они дают.
И если они сидят в граните в глубокой штольне, не какой опасности они не представляют.

[MenFrame]

Что стало бы с ними при мегатонном взрыве.

Мегатонный взрыв даже в одноступенчатой ядерной бомбе невозможен.

[Алексей Николаевич.]

Что стало бы с ними при мегатонном взрыве.

Мегатонный взрыв даже в одноступенчатой ядерной бомбе невозможен.

Имелось в виду сбросить на реактор пятимегатонную бомбу.
Чтобы выгорела вся гадость.
Видимо автор идеи забыл о других реакторах рядом...

Но действительно, а что за беда так раздутая, если рядышком прекрасно работали люди и другие реакторы.

[Алексей Николаевич.]

пустотелой сфере с раздвижным цилиндром замедлителя в центре

Так весь смысл в том что вообще избавиться от механики.
Насыпать как драже, этих капсул и пущай греются, лишь бы не расплавились.
А меж ними либо газ либо жидкий металл.
А оболочка общая сферы светится.

[alex_semenov]

Запад до сих пор мог бы прятаться под личиной демократии и гуманизма.

Вот так. Закроешь глаза и будто снова тебе 20 лет и ты спишь на политзанятиях...

И девушки вокруг такие привлекательные-привлекательные! Так?
Я знал как вас, Иван, порадовать!

Чем дольше период полураспада, тем более низкий фон они дают.

Так суть в том, что реакторы на медленных нейтронах именно что нарабатывают много "среднеживущих" изотопов. С одной стороны у них достаточно длинный период полураспад (> 10 суток) что бы для нас это было "почти вечно", с другой этот период достаточно "короткий" чтобы даже небольшой масса этой дрянь фонила достаточно сильно чтобы  игнорировать ее как те же долгоживущие "фонящие граниты"... В этом вся суть!

[gan]

Сахаров возразил, что ничего подобного, они работают над магнитным сжатием критических масс и поэтому

 
  реконнекция...  Стабилизация, коллимация.   Заходите с козырей.   Я не понимаю чего(форум ) вы, МЫ, застряли на науке 70 летней давности.  Раскручивайте...   
 

[Алексей Николаевич.]

застряли на науке 70

Она была ближе к будущему чем теперешняя наука...

[MenFrame]

Что это значит? Это значит что УСТРОЙСТВА содержащие 235-й (не важно реакторы, бомбы) могут в режиме ОЖИДАНИЯ находиться гораздо дольше.
Это - уникально. Это надо будет редко, но метко.

Кстати, нашел ....
Распад плутония-239 происходит через альфа распад в уран 235 со 100% вероятностью.
Так что возможно старение бомбы это проблема чисто техническая, связанная с конкретным изотопным составом. То есть если мы знаем сколько бомбу придется хранить, мы можем так подобрать изотопный состав и критическую массу, что бы она созрела к моменту ее необходимого подрыва.

[Vavanzer]

В этом - вся сложность в остановке реактора. Запустить его - просто. Его тяжело остановить.  От нас это постоянно скрывали (хотя много ума понять это не надо, но кто же понял?

  Это говорили про старые реакторы. Другого типа реакторы все наоборот типа. Так устроили и кучу систем безопасности, что наоборот, в отличие от чернобыльского, фукусимского и подобных, он склонен к затуханиию, чем к саморазгону.
 Верить конечно можно, можно не верить. Но в любом случае, любой реактор - это хождение по лезвию. +_микро процент от середины, где коэфициент размножения для системы равен 1. 
  Самое то угарное, любой реактор в режиме увеличения мощности работает в "плюсовом" режиме. И вдобавок у толькотчто заправленного, есть большой запас по разгону, в отличие от того у которого топливо прогорело на 90%, и практически концентрация топлива едва балансирует для поддержания цепной реакции.
  Проще говоря, только что заправленный реактор легко пустить "в разнос". Достаточно какому нибудь психу вытащить все стержни.
 Но, в Чернобыле это сделали более грамотно, через "йодную яму", которая позволила вытащить почти все стержни, да еще и при закрытой подаче воды (которая тормозила нейтроны и охлаждала) . Вот и долбануло... Скореев всего, потсценарию, должно было повеселее фейрверк устроить это все мероприятие...

 

И америкацы и мы в своё время забросили термические ЯРД, думаю не только потому, что не удалось избежать утечки через сопло с вытекающим водородом радиоактивных пылинок  и даже целых кусочков активной зоны (а это  - похлеще "осколков зеркала Снежной королевы", если такой вам попал внутрь - ваши дни сочтены).
Другая проблема - безопасность. Термический ЯРД с хорошей тягой просто обязан быть очень энергетически напряженным рактором. То есть он в небольшом объеме (скажем бочка из-под дизельного топлива) выделяет столько же энергии в секунду как и большой (десятки метров) промышленный реактор

  По этому приходится "посредника" подключать в цикл передачи энергии. Электричество к примеру. С помошью него, получаемого на малых температурах, можно получить скорости истечения очень приличные, соответствующие температурам в 10 -ки тыщ К, при этом ничо не нагревая напрямую...

 Кстати давний простой пример. Приводил его года полтора назад. Сварочный аппарат, подключенный к бензогенератору. Сварочная дуга выдает гораздо большую температуру , чем температура воспламеняемых газов в бензо-генераторе! Энтропия, частично обращенная вспять. Понятно что с большими потерями изза "низкого" КПД. Но все же...

[Vavanzer]

Да нет. Это не то. Шарики - маленькие. И их уникальная стойкость именно в том что они - маленькие. Объем к поверхности. Закон масштаба. И они набирают критичность когда их насыпать много. Тогда они раскаляются. И их надо охлаждать, всё равно. Газом - лучше всего.

  Для чего охлаждать то, что создается ради излучения, и по своей основе должно охлаждаться именно излучением!)
  В лампах накаливания чет не наблюдал ни разу вентиляторы внутри ))))) 

 Вижимо это следствие того, что

застряли на науке 70 летней давности. 

Реально застряли. Хотя ничего не стоит некоторым, типа Семенова, вечерок-другой современным  достижениям уделить, и обратиьь внимание на то, каким трудом и вложениями  они достаются ! Ну и старым тоже, уже в контексте новых современных возможностей и прорывов.! 
 Люди создают и лазеры для термоядера, и "магнитные ловушки" для плазмы, преодолевая препятствия , которые им подкидывает на каждом шагу "физика высоких энергий", так сказать!
 Это не "веселые картинки"  рисовать в пейнте и др графических редакторах. 

[Vavanzer]

застряли на науке 70

Она была ближе к будущему чем теперешняя наука...

Наука - да. Тормозит
Технология кще худо бедно развивается. Вышли же на плюсовой выход в эксперементальных термоядерных реакциях. Хотя, было дело нарастал всеобщий скепсис по этому поводу.  Многие начали считать, что в малом масштабе энергия вкладываемая в создание условий для реакции всегда будет превышать результат мини-взрыва. Но мы дожили до этого момента, до котороо не дожили многие основатели...
  Вопрос только , что дальше... Не будет ли очередная поопасть на пути.

[Vavanzer]

Долгоживущие изотопы страшны для тех кто забывает физику. Чем дольше период полураспада, тем более низкий фон они дают.
И если они сидят в граните в глубокой штольне, не какой опасности они не представляют

  Они как раз таки считаются самыми опасными. Тк за время жизни успевают просочиться куда угодно, проучаствовать в обменных процессах множества живых организмов, навредить по пути большому количеству живых существ. Хоть и сильно теряют в рядах сотвременем, но этого процесса как раз хватает, чтоб наделать делов с серьезными последствиями.
  Самый типа треш - это много десятилетий-столетий спустя все эти могильники неизбежно "вскроются", тк ничто не вечно, и подвержено деградации, особенно все агрессивные среды. И все это пойдет гулять по всей биоте. И долго еще будет "жечь" бесчисленные организмы изнутри...

Что и говорить, если даже калий-40 вредит. Хоть и распространенное природное вещество.
 Я когда впервые прочитал про природные изотопы распространенные, задумался. А что будет если их исключить из рациона и обихода? Насколько увеличится продолжительность жизни людей? Моюет быть и в этом кроется секрет долголетия, так полезный для межзвездных путешествий?

[gan]

теперешняя наука...

Не...так не   пойдет. Я не уверен где ваша наука в вашем измерении, а нияф, так конкретно в теме, особенно куда то там прилететь лет так за 20 к ближайшей  звезде. И молодежь, неплохо так об этом говорит  и думает. А вот тут вот я год не был и все как то застряло. Я уже намекаю как могу...

[MenFrame]

Я когда впервые прочитал про природные изотопы распространенные, задумался. А что будет если их исключить из рациона и обихода?

Такой эксперимент проводили на мышах. Кормили пищей с пониженным содержанием радиоактивного калия. По итогу мыши жили меньше. Умеренная радиация это естественная среда для организмов, убирая естественную среду вы причиняете организму вред.

Но в любом случае, любой реактор - это хождение по лезвию

Это чушь собачья. Все реакторы проектируются на основе естественной безопасности, при котором любой выход за рабочие характеристики приводит к срабатыванию отрицательных обратных связей работающих на уровне физики возвращающих реактор в рабочий режим.

Проще говоря, только что заправленный реактор легко пустить "в разнос". Достаточно какому нибудь психу вытащить все стержни.
 Но, в Чернобыле это сделали более грамотно, через "йодную яму",

Без йодной ямы в разнос не пустишь, ксеноновая яма это как раз тот "хак" который помогает обмануть естественную безопасность.

[gan]

Александр Анатольевич, вы же вплотную уже подошли...  Сахаров, Зельдович, Дайсон, Тейлор.  Ну разгадайте уже  загадку. Все уже сходится. Бомболет был концепт, отличный для того времени, но Сахаров пошел дальше. 30%  от света...       Это не моя тема... мне не интересно, я думаю о более быстром способе, и он в обще на грани фантастики.  А Ядерные(термо) двигатели это ближайшее будущее 100-200 лет.

[Vavanzer]

Без йодной ямы в разнос не пустишь, ксеноновая яма это как раз тот "хак" который помогает обмануть естественную безопасность.

  Короч, у них сработала как раз таки та самая  естественная  защита, которую они смогли обойти, вытащить все стержни и вызвать цепную реакцию, которой уже никакие "отравления" не препятствовали...
 "Эксперимент" удался на славу!
 

Это чушь собачья. Все реакторы проектируются на основе естественной безопасности, при котором любой выход за рабочие характеристики приводит к срабатыванию отрицательных обратных связей работающих на уровне физики возвращающих реактор в рабочий режим.

  Ну в рекламных заявлениях - да. В наши дни тоже.. А раньше это была пороховая бочка. Особенно те то чтипа РБМК чернобыльского. После чего часть из них доработали в плане защиты, а потом и вовсе избавились, по мере истечения срока эксплуатации.
 

Такой эксперимент проводили на мышах. Кормили пищей с пониженным содержанием радиоактивного калия. По итогу мыши жили меньше. Умеренная радиация это естественная среда для организмов, убирая естественную среду вы причиняете организму вред.

Я другие данные встречал. Сейчас что попало уже пишут. Ничему нельзя верить. Надо разбираться в мелочах различных, которые не афишируют, как правило.
 

А Ядерные(термо) двигатели это ближайшее будущее 100-200 лет.

   Они остались в прошлом. Новые попытки возродить их опять наткнулись на те же проблемы, с утечкой радиоактивного.

 По сути давно нужны уже новые концепты. А не воскрешать старье всякое. Пусть жаже это новое юудет сделано по мотивам старого, но в совсем другом исполнении и компоновке. Тогда есть шанс, что наконец-то заработает и полетит!

[MenFrame]

Ну в рекламных заявлениях - да. В наши дни тоже.. А раньше это была пороховая бочка. Особенно те то чтипа РБМК чернобыльского.

Вы не знаете о чем говорите. Не знаете как реактор работает и как в нем балансирует мощность. Не кто не будет строить реактор в котором возможен неконтролируемый рост мощности. РБМК был так же вполне безопасный. Устроить взрыв на нем можно если сделаны последовательность маловероятных действий. Как то, отключить автоматику безопасности, погасить реактор на необходимый промежуток времени(вызывая его отравление), запустить реактор до того как отравление спадет.

Я другие данные встречал. Сейчас что попало уже пишут. Ничему нельзя верить.

Погуглите "радиационный гормезис" упоминание об эксперименте на мышах я видел в статьях на эту тему.

[alex_semenov]

Это говорили про старые реакторы. Другого типа реакторы все наоборот типа.

А что, в новых реакторах кто-то отменил ~10% энергии деления в виде спонтанного распада осколков деления?

Вот видно что вы не в теме. Не отличаете "ехать" от "шашечек". Вся эта автоматика-кибернетика, но главное, новые инструкции (пацанам руки помыли и жопы начистили, подзатыльников надавали, хотя они уже и сами осознали) - это всё рюшечки-примочки. Суть осталась та же. Да, есть 500 вариантов (и мульён подвариантов) нештатных ситуаций. Ну они на все выработали новые, более драконовские инструкции. Вроде как 501-я крайне маловероятен.
Однако в самих реакторах мало что поменялось. И я объясню почему. Давно были идеи более безопасных реакторов. Но они будут ДОРОЖЕ.
В этом ключевая проблема.
АЭС должны конкурировать с ТЭС,  с газовыми турбинами с "базовой энергетикой". А это пока что КРАЙНЕ сложно. Поэтому да, навтыкать автоматики - всё что можно сделать. Там тоже прогресс (особенно в использовании газа) - мама не горюй! И качество и количество и динамичность...
Но это принципиально ничего не меняет. В сущности, проблема, усугубившая  Чернобыль  была, в основном, в том, что это был графитовый реактор. То есть он был набит углём который отлично горит. ВВР изначально на такой бред не способен. Там только железо и вода. Хотя там возможны чуть другие заморочки (тот же водород может бахнуть). И все они страдают одним. Если долго работавший реактор заглушить быстро-аварийно-нештатно (ну цунами!) его всё равно надо охлаждать ибо этот "чайник" продолжает кипеть изнутри распадающимися изотопами. Осколками деления.
И это - никак не устранить.
То есть АЭС как нельзя было раньше взять и заглушить (в термическом смысле) так и сейчас это остаётся ДАЖЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИ невозможным. Он должен достатьчно плавно и медлено (сутками) остывать-останавливаться.
Ну вот есть проекты на тех термостойких "шариках", смысл которых что если резко заглушить цепной процесс и не подать охладитель, то шарики раскалятся до красна и так и будут стоять "печкой"-самогрейкой, отдавая тепло через стенки окружающей среде, пока не начнут остывать из-за того что осколки в основном уже распались. Ну и пусть себе так стоит неделю, месяц, если надо- год... Ничего ему не будет дальше если он пиковый нагрев после выключения и отсечки теплоносителя пережил. Дальше всё падает по экспоненте.
Но опять таки, цена электроэнергии от такого реактора в штатном режиме работы - кусается.... Дороговат он по сравнению с обычными уже.
Те же БН - та же проблема. Дороже все эти бридеры чем обычные реакторы. Литиевый теплоноситель и прочее и прочее...
Поэтому только "тоталитарные режимы" в них и упираются до сих пор. Остальные, кто деньги считать умеет - забросили.

По этому приходится "посредника" подключать в цикл передачи энергии. Электричество к примеру. С помошью него, получаемого на малых температурах, можно получить скорости истечения очень приличные, соответствующие температурам в 10 -ки тыщ К, при этом ничо не нагревая напрямую...

Это заменить шило на мыло. На самом деле идея электро-ядерной ракеты появилась чуть ли не раньше термической. Хотя вру. Фейнман термический ЯРД, между делом, предложили еще в 1943-м в Лос-Аламосе. А электро-ядерная ракета это где-то 1947-й. Но не суть. Это две совершенно РАЗНЫЕ системы тяги. И да, у электор-ядерной ракеты не может быть сильно энергетически "напряженный" реактор как у ЯРД (то есть ему взорваться как KIWI-TNT сложновато, хотя тоже можно "выйти из строя" очень даже). Он - безопасней. Но он же и даёт мизерную тягу.
Мало того что мощность реактора (Ватт/м3) ниже, так и скорость истечения -выше. А мощность это тяга на скростот истечения. Поднял скорость - опусти тягу (при той же мощности), а если еще и мощность удельная упала... Всё...
Это было ясно сразу. И сразу (в 50х) предполагалось, что термический ЯРД (скажем газофарзный) даст нам и нужное истечение в 15-20 км/с, и при этом ТЯГУ достаточную для быстрого ускорения.  А электро-ядерные системы, да, будут разгоняться по чуть-чуть, по своим задачам, экономя рабочее тело....
Всему - своя ниша...
Но, увы... Первая задача (большая тяга) как была так и осталась за ЖРД, с их не более 4.5 км/с истечением. Зато тяга у ЖРД - лучшая во вселенной остаётся (даже самые радужные проекты ЯРД не могли тягаться по удельной тяге с ЖРД. Даже в проектах!)
Бомболёт внешнего сгорания "Орион" дал бы и то и то.
И вот он мог тягаться с ЖРД по всем показателям! И по тяге и по скорости истечения одновременно (хотя по тяге он мог просто поднять себя, ЖРД всё равно лучше, он тянет себя и цистерну на своём горбу, а вот по удельному импульсу.... взрыволёт сделал бы всех и вся!)
Но... Взрыволёты - заколдованы. Прокляты.
Единственный очевидный выход теперь (и его реализует Маск) - опосредованно использовать ядерную энергию как источник химического топлива на небесных телах- промежуточных пунктах полёта. Вы не везёте с собой всё топливо туда и обратно. Только туда. Там на месте заправитесь из местных запасов. Это и есть часть "революции Маска". Ракеты летают на ЖРД, а топливо там, на том конце  им поставляют стационарные реакторы из "подножного корма", которые, кстати, над еще создать.
Но нелетающий реактор, стоящий на твёрдом грунте - это вполне себе задача. Я уже сказал, что, скажем, капельный радиатор, который пока (а возможно навсегда) "не пошёл" в невесомости может быть идеальным на безатмосферных телах с малой гравитацией. Природа давно такими "капельными радиаторами", например, пользуется на Ио.