Техническая возможность межзвёздных перелётов

[alex_semenov]

Невежественные дурачки поверили в ускоритель в середине 20-х годов! 

Який  шов, таку i здибав.  (укр.)

Еще раз задаю вопрос "зеркальцу" тот же самый.

Кто и когда зажёг реакцию термоядерного синтеза бора-11 с протоном (водородом)?

И зеркальце выдает... СВЕРШЕННО ИНОЙ ОТВЕТ (блин!):

Реакция термоядерного синтеза бора-11 с протоном, приводящая к образованию трех ядер гелия-4, была впервые осуществлена экспериментально в 1920-х годах Эрнестом Резерфордом и его командой, хотя точная дата не зафиксирована в общедоступных источниках. Резерфорд использовал протон, испускаемый радиоактивным источником, для бомбардировки ядра бора-11.
Подробности:
Реакция:
¹¹B + ¹H → 3⁴He (одна из возможных реакций).
Условия:
Для инициирования реакции необходимо приложить высокую энергию, например, путем ускорения протонов в ускорителе.
Первооткрыватель:
Эрнест Резерфорд и его команда.

Ай да "зеркальце"!

[Иван Моисеев]

Да, там при сжатии возникает неравновесность, неустойчивость

Не рекомендую смешивать неравновесность и неустойчивость. Это совсем-совсем разные вещи.
Что касается нагрева электронов - он пости не идет.
Тривиально электроны не успевают за ионами.
Даже в ЖРД, где процессы идут много медленнее, нагрев электронов не учитывается даже в теории.

[alex_semenov]

Тривиально электроны не успевают за ионами.

А чем (от чего) нагреваются ионы тогда?
В термодинамически равновесной ситуации вопрос так не стоит. Все греются от всех (потому и равновесие, температура ионов, электронов, фотонов - одинакова). В магнитных ловушках, скажем, магнетрон греет именно электроны, а те уже нагревают ионы.
А у вас что от чего?
Вы же  (и теоретики от боро-водорода) рассчитываете на термодинамическую неравновесность (на которую я не дам и ломаного гроша!) внутри макрообъекта (мишени из триллионов триллионов частиц!). Вам нужно хотя бы миллиард, а лучше три Кельвинов именно для ионов (ибо миллиард кельвинов для электронов это слить всё в излучение. Вы тупо не сможете добиться такой температуры в равновесной среде! Вам в этом случае нужна чудовищная, немыслимая даже в в NIF концентрация энергии для этого, 10 раз больше чем в самый пик термоядерного взрыва в бомбе!). Поэтому все что-то мудрят именно с термодинамической неравновесностью.
Ну и пусть мудрят! Разводят доверчивых лохов. Я бы на это не ставил. Не ожидал тут никаких результатов!

Даже в ЖРД, где процессы идут много медленнее, нагрев электронов не учитывается даже в теории.

А в ЖРД нет плазмы. Там ГАЗЫ. (да, там есть некоторый мизерный процент плазмы как и в пламени свечи, но он погоды не делает)

Не рекомендую смешивать неравновесность и неустойчивость. Это совсем-совсем разные вещи.

Да, согласен. Тем более ТЕРМОДИНАМИЧЕСКУЮ неравновесность и ГИДРОДИНАМИЧЕСКУЮ неустойчивость. Об этом и речь.
В NIF, если мишень подожгут то горение будет термодинамически равновесным (как в любой бомбе). И это значит что бор-11 с протием там тупо и никогда не загорится (нужны супер-пупер  другие условия).

[Иван Моисеев]

Не понял. А в случае Бора-11 плюс протон гамма не появляется?

Нет. В случае n10B гамма - продукт реакции. По памяти - что-то ок. 2 МэВ в 50% реакций.

У вас при бор-11 плюс протон получается 16,6 кт/кг КАЛОРИЙНОСТЬ топлива. И это очень мало. Вы сами это понимаете отлично.

Мало. Но достаточно для решения задачи - к Альфе за 100 лет.

[Иван Моисеев]

Я понимаю. Вам нужна скорость истечения 10 000 км/с. Ясный пень.

Это Десант-1. Сегодняшняя версия Десант-2 - 8 401 км/с.

[Иван Моисеев]

А в ЖРД нет плазмы.

[alex_semenov]

Нет. В случае n10B гамма - продукт реакции. По памяти - что-то ок. 2 МэВ в 50% реакций.

Насколько я понял гамма возникает лишь при захвате быстрых нейтронов. Как раз по поводу термализованных (медленны) в википедиях пишут противопложне:

¹⁰В имеет очень высокое сечение захвата тепловых нейтронов, равное 3837 барн (для большинства нуклидов это сечение близко к единицам или долям барна), причём при захвате нейтрона образуются два нерадиоактивных ядра (альфа-частица и литий-7), очень быстро тормозящиеся в среде, а проникающая радиация (гамма-кванты) при этом отсутствует, в отличие от аналогичных реакций захвата нейтронов другими нуклидами:

Но суть не в этом. Пусть так. Всё одно вклад Бора в общую энергетику невелик. Вообще ваша манечка на отсутствии в реакции нейтронов напоминает нездоровую идею фикс. Допустим вы избавитесь от нейтронов. От утечки энергии через рентген вы не избавитесь никогда (тем более при 3 миллиардах градусах горения!)
Вы держитесь за физически нереальную идею.

Мало. Но достаточно для решения задачи - к Альфе за 100 лет.

Это Десант-1. Сегодняшняя версия Десант-2 - 8 401 км/с.

То есть вы упорно держитесь за бор-11 плюс протий?
Ну и флаг вам красный в руки. Ваше, Иван, право!
Я уже имею ТРИ принципиальных модернизации вашей концепции, от которых вы упорно отказываетесь (непринципиальные, типа где хранить топливо и как защищаться от радиации мы вообще не считаем).

Первая касается конструкции двигателя (собственно как мы собирамемся обжимать мишень)



Идея голографического хольраума, как я понял, до вас даже не дошла... (а я впервые увидел потенциал старой, как мне казалось уже, безнадёжно пропавшей идеи) Ну и бог с вами!

Вторая - отказ от внешних радиаторов и плотного пучка лазеров (заполненной люстры) и переход на пустотелый цилиндр (белечье колесо):



Ну вот и третье (самое принципиальное отличие). Последнее предложение. Заменить топливо. Вместо, как я уже понял, БЕСПОЛЕЗНОГО бора-11 и протия, бор-10 плюс дейтерий.
Нет?
И суда нет.
Как говориться, пора и честь знать.
Это у меня  уже получатся совсем другая концепция. Хотя и производная.
Имею право?

[alex_semenov]

А в ЖРД нет плазмы.

У вас там вот эта картинка НЕ ПОКАЗЫВЕТСЯ:


И что это доказывает? Я же сказал что чуть-чуть плазмы есть и в пламени свечи. Но она погоды не делает. Мы говорили о влиянии оторванных электронов от ядер на усреднённую скорость истечения. Так? Ну и сильно повлияют пусть даже 1% ионизации  на скорость истечения? Нет конечно. Но в термоядерном двигателе мы будем иметь полную ионизацию плазмы из легких элементов. И вот там энергия и импульс отобранный электронами заявит о себе в полный рост. Ну если у нас там нет какой-то хитрой гидродинамики а мы имеем расширяющееся больцмановское облако (как это часть используется в упрощённых моделях).

[Иван Моисеев]

в википедиях пишут противопложне:

Не все там пишут. Тигру мяса недокладывают!
"10B + n → (7Li)* + α + E1, где 7Li находится в возбужденном состоянии с энергией возбуждения 0,48 МэВ. Переход этого возбужденного состояния в основное сопровождается испусканием γ-кванта с энергией 0,48 МэВ."

Имею право?

Каждый имеет право на свое неверное мнение.

[Иван Моисеев]

И что это доказывает?

Что в ЖРД плазма.

[alex_semenov]

Что в ЖРД плазма.

А как же она в стенками сопла не поглащается? Помните мы спорили о материальном зеркале для празмцы у "Ориона"? Плазма (согласно вашему "доказательству" на примере плазмореза) должна в любые материальные стенки тупо вгрызаться и их испарять! Плазму можно же (согласно вашему высокоучёному мнению) отражать только полем! Но в соплах ЖРД двигателей никаких полей никто никогда не создавал! Как же там та плазма так легко со стенок соскальзывает со стенок сопла, а? Неувязочка же получается!

[alex_semenov]

в википедиях пишут противопложне:

Не все там пишут. Тигру мяса недокладывают!
"10B + n → (7Li)* + α + E1, где 7Li находится в возбужденном состоянии с энергией возбуждения 0,48 МэВ. Переход этого возбужденного состояния в основное сопровождается испусканием γ-кванта с энергией 0,48 МэВ."

Очевидно что это если у вас очень энергичный нейтрон.
То есть одно другому не противоречит.
Ну и 0.48 МэВ от 2.79  МэВ это 17% всей энергии. Это - терпимая потеря (у вас с рентгеном, если вы и подожжёте бор-11 с протием, уйдёт куда больше!)

Имею право?

Каждый имеет право на свое неверное мнение.

Разумеется. Не желай другому того чего не желаешь себе.

И что это доказывает?

Что в ЖРД плазма.

Которая на скорость истечения не оказывает существенного влияния и спор тут разводится вами ислкючительно для понтов но не сути.

[Иван Моисеев]

А как же она в стенками сопла не поглащается?

Она пролетает мимо стенок.

[Иван Моисеев]

Это - терпимая потеря

Потеря терпимая.
Мне не нравится воздействие гаммы на сверхпроводники камер сгорания.

[Иван Моисеев]

Которая на скорость истечения не оказывает существенного влияния

Именно это я и хотел проиллюстрировать.

[cryon]

А чем плохи для десанта твердотельные лазеры? krf лазер точно нет - кпд 1%, Со2 лазеры возможно - кпд 15%, твердотельные лазеры ни чем не хуже.
Главная проблема тут в том что мощность подаваемая на лазеры не на много меньше мощности самого двигателя что снижает его удельную массу на мощность, а значит надо снижать скорость истечения вбросом газа про который я писал ранее -если мы достигнем 700 килвоатт на кг, разбавлять струю не нужно, но если только 140 киловатт на кг что реальнее при больших затратах на лазеры - надо в 3-4 раза разбавить струю и получить скорость истечения около 5000 км в сек но больший импульс. И получается что виверн джет на магнитном удержании плазмы шнуром стометровым может быть лучше по удельной мощности.

[alex_semenov]

А как же она в стенками сопла не поглащается?

Она пролетает мимо стенок.

А зачем тогда стенки, если всё - мимо них? 

Которая на скорость истечения не оказывает существенного влияния

Именно это я и хотел проиллюстрировать.

Спор имеет смысл, если сопрящие пытаются понять друг друга. Но у нас что-то так не получается пока. Кто-то плохо старается или старается в обратную сторону. Это я говорю что если плазмы в газе мизер, то роль электронов в удельном импулсье (которых даже поштучно - мизер) незначительна. Выхлоп ЖДР это больше газ чем плазма. А вот выхлоп термоядерного двигателя, будет полностью ионизирован. То есть, если у вас там есть недогоревший атом бора, то там будет голый атом бора и все  5 его электронов. То есть в сумме 6 частиц. И почти вся тепловая энергия будет у 5-и электронов.
Но опять же это всё имеет смысл только как ХУДШАЯ оценка скорости истечения. Как предельный пессимизм. Который не учитывает гидродинамики, которая обязательно будет иметь место и улучшит ситуацию по сравнению с оценкой по формуле Равлика.

Это - терпимая потеря

Потеря терпимая.
Мне не нравится воздействие гаммы на сверхпроводники камер сгорания.

Вот поэтому у меня в камере сгорания установлены глубокие клинья-экраны-отражатели. В основном для рассеивания рентгена. Но и от гамма - тоже нужна защита.

(кликните для показа/скрытия)

Реакция бор-11 плюс водород только в чистой теории выглядит хорошо (на самом деле сносно). Но это как раз тот самый случай когда "гладко было на бумаге да забыли про овраги".

[alex_semenov]

А чем плохи для десанта твердотельные лазеры? krf лазер точно нет - кпд 1%, Со2 лазеры возможно - кпд 15%, твердотельные лазеры ни чем не хуже.

Охлаждать твердотельный лазер вы как будите? Подумали? Вы понимаете что километровый газовый резонатор это за одно и радиатор по-сути?

Главная проблема тут в том что мощность подаваемая на лазеры не на много меньше мощности самого двигателя что снижает его удельную массу на мощность,...

Неверно.
Если у вас всё получилось с поджигом термояда и с балансом энергии в лазере (а это еще не факт), то по-сути мощность на лазер будет Q*n, где Q - это отношение полученной в термядерном взрыве энергии к энергии лазера (не совсем так но пока - округлим), а n - кпд лазера.
Скажем при кпд лазера 0.1 и Q = 500, мы получаем что мощность двигателя (без учёта некоторых промежуточных потерь) в 50 раз выше мощности подаваемой на лазер. В пределе Q для мишени может быть до 1000, то есть мощность двигателя к мощности на лазер может быть в 100 раз выше даже при 10% КПД лазера. В этом - явный плюс. Да, вы вряд ли выйдете на 1 МВт/кг при 10% КПД лазера. Но всё же вы не за 100 а за 200 лет до А. Центавры всё-таки доберётесь.
Если для ионника "предел мечтаний" 1 квт/кг (а 10 квт/кг - это уже совсем фантастика) то для лазерного термоядерного двигателя 10 квт/кг - это реализм, 100 кВт/кг - оптимизм, 1 МВт/кг (Моисеев) - предельный оптимизм. Разница между 10 кВт/кг и 1 МВт/кг как раз в 100 раз. Это и есть по-сути то самое Q термоядерной реакции.

а значит надо снижать скорость истечения вбросом газа про который я писал ранее -если мы достигнем 700 килвоатт на кг, разбавлять струю не нужно, но если только 140 киловатт на кг что реальнее при больших затратах на лазеры - надо в 3-4 раза разбавить струю и получить скорость истечения около 5000 км в сек но больший импульс. И получается что виверн джет на магнитном удержании плазмы шнуром стометровым может быть лучше по удельной мощности.

Я не понимаю этой вашей мысли. От слова "совсем". Как разбавление выхлопа холодной ракетной массой (размен скорости истечения на тягу) изменит проблему с удельной мощностью?
Да никак. Мощность двигателя P это произведение тяги на скорость истечения, делённая на 2. Во сколько раз увеличил тягу, во столько же уменьшил скорость истечения (при постоянной мощности).
Да, это может иметь смысл при некторых манёврах. Но в случае задачи межзвёздного перелёта разбавлять выхлоп имеет смысл только в случае если он слишком велик по сравнению с оптимальной скоростью истечения (которая привязывается к удельной мощности).
Еще один случай когда выхлоп есть смысл разбавлять (но не столько холодным газом, сколько наоборот, более горячией набегающей плазмой) - таранный термоядерный звездолёт (скажем имейся у вас реактор с внешним магнитным удержанием плазмы и адиабатический таранный коллектор нужного размера). Но это настолько далёкая фантастика... и главное... я уже понял,  большинству тут мозгов не хватит понять в чём смысл такой "странной" технологии. Некоторым не хватит мозгов именно потому что они считают что КПД ракеты - бесполезное понятие в межзвёздных перелётах (а без этого никак не понять почему обычный термоядерный звездолёт нельзя так быстро разогнать как таранный термоядетный звездолёт). Ну это - их судьба.

[Иван Моисеев]

А чем плохи для десанта твердотельные лазеры?

Они тяжелые.

[Иван Моисеев]

А зачем тогда стенки, если всё - мимо них?

Чтобы не подглядывали.