?

Log in

No account? Create an account
Научная кунсткамера [entries|archive|friends|userinfo]
Научная кунсткамера

[ website | lj ]
[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

ещё раз про "ядерную релятивистскую энергетику" [Jan. 31st, 2007|05:32 pm]
Научная кунсткамера

science_freaks

[lnvp]
Объясните "в числах", почему эта тема, по мнению многих читателей сообщества, явный обман. Я понимаю, что она может быть обманом - тем не менее, отталкиваясь от предположнния, что нужный ускоритель протонов может быть практичным, разъясните вот что. Для принуждённого деления ядра 238U нужен нейтрон с энергией > 1МэВ: 238U, the most abundant form of uranium, is fissionable but not fissile: it undergoes induced fission when impacted by an energetic neutron with over 1 MeV of kinetic energy. But too few of the neutrons produced by 238U fission are energetic enough to induce further fissions in 238U, so no chain reaction is possible with this isotope. В гипотетическом "практичном" ускорителе протоны разгоняются до 10ГэВ, то есть на каждый из попавших в ядро мишени протонов может образоваться несколько > 1 МэВ нейтронов (?) - потом каждый может дать деление более чем одного ядра 238U в среднем (всё таки какая-то доля нейтронов при вынужденном делении 238U окажется достаточно энергичными для ещё одного вынужденного делениия, т.е. быстрозатухающей цепной реакции) - так что арифметика может сойтись с плюсовой отдачей энергии, разве не так? Вопрос в точных рассчётах, наверно? Ведь от 1 МэВ до 10ГэВ довольно далеко; господа атомные энергетики всё-таки что-то рассчитывали, не находите?

Update: вот про что-то подобное по-английски; называется Accelerator-Driven Systems:

In such a subcritical nuclear reactor the neutrons produced by spallation would be used to cause fission in the fuel, assisted by further neutrons arising from that fission. One then has a nuclear reactor which could be turned off simply by stopping the proton beam, rather than needing to insert control rods to absorb neutrons and make the fuel assembly subcritical. The fuel may be mixed with long-lived wastes from conventional reactors (see below). India is actively researching ADS as an alternative to its main fission program focused on thorium.

...

Commercial application of partitioning and transmutation (P&T), which is attractive particularly for actinides, is still a long way off, since reliable separation is needed to ensure that stable isotopes are not transmuted into radioactive ones. New reprocessing methods would be required, including pyroprocessing. The cost and technology of the partitioning together with the need to develop the necessary high-intensity accelerators seems to rule out early use.

Т.о. всё упирается в практичность ускорителя и прочие инженерные проблемы. По-моему, предыдущая запись по теме, называвшая всё бредом, была несправедлива.
LinkReply

Comments:
From: shur_ik
2007-02-01 04:21 am (UTC)
Обманом является не сама тема вынужденного деления (тут проблем никаких кроме энергетики ускорителя), а мифические сверхкомпактные ускорители с питанием от батарейки дюрацелл. Загвоздка в том, что именно под эти вундерваффе (10 ГЭв в малогабаритной квартире) дяденьга хочет подломить бюджетного бабла.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: aldor
2007-02-01 04:32 am (UTC)
Нехреновая у вас малогабаритная квартира, в которую влезает 60-метровый ускоритель... Да и про батарейку дюрацелл в статье ни слова не было.
(Reply) (Parent) (Thread)
From: shur_ik
2007-02-01 04:46 am (UTC)
Есть такой литературный приём, называется "гипербола" (не путать с математическим термином). Увы, авторы подобные обсуждаемые патентодержателю не просто путают, но и активно пользуются путаницей в корыстных целях.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: kalvado
2007-02-01 04:29 am (UTC)
Покажите, пожалуйста, ссылку на процессы которые происходят при взаимодействии с частицами такой дикой энергии,а? Это ключевой момент всей истории. Там идет аккуратное передергивание -- я не слышал ВООБШЕ о НЕЙТРОННЫХ ускорителях, не говоря уж о гигавольтных.

Если я правильно понимаю, там будет любой зоопарк, но откуда возьмется нейтронный поток я не вижу. вы говорите где-то о 100 событиях деления на один входяший протон для отыгрыша энергии- без учета КПД ускорителя.
пока что Ваше сравнение с субкритическими системами - классический случай cargo cult по Фейнманну - выглядит похоже, значит тоже самое.

А в статье перловки дохуа вообше. Надергал для примера:

Единственная возможность, которая человечеству дана для решения таких (космические полеты -К.) задач — уран-235. И его надо хранить, как зеницу ока. Сжигать в реакторах на тепловых нейтронах этот изотоп — преступление перед человечеством большее, чем преступления фашизма.
мда, главное пустить слезу у читателя, а там можно и бабки стричь


Туда (в бридер -К.) загружается уран, обогащенный плутонием. Доля последнего — от 18 до 25%.
Бутылированая вода обогашенная спиртом, угу

Есть прямой способ сжигания урана-238 — так называемое принудительное деление. Причем без перевода его в плутоний. При этом получается существенно больше энергии, чем в бридерах.
закон сохранения энергии отменим указом Путина, ибо нех тут

- Сколько будет стоить такая станция?

- Пока что нет прототипов, но она будет однозначно дешевле ныне существующих АЭС. Это связано с тем, что у нас не будет топливного цикла и не встанет проблемы вывода станции из эксплуатации.

а кто-то там 3.14здел о нейтронах, да..


- Наш реактор подкритичный. То есть там нет того, что было в Чернобыле — самоподдерживающейся реакции.
Когда фрики наконец скурят отчет расследования чернобыльской аварии, в лесу начнется траур по медведям..
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: lnvp
2007-02-01 05:11 am (UTC)
Я так понял, до 10 ГэВ разгонять хотят протоны и шарашить по мишени из тяжёлого металла (-ов), чтобы по ту сторону был достаточный выход нейтронов нужной энергии — от которых и идёт вынужденное деление (есть ли разница в материале мишени и топливного массива, я не понял). Про 100 событий деления на один входяший протон это не я, кто-то другой. Про бОльшую эффективность, чем у бридеров, и отсутствие топливного цикла — понятия не имею, может и неправда — не мне судить. В англоязычной заметке основной пафос делается на принудительное дожигание (под акселераторным пучком) отходов современной ядерной энергетики, с неким (пусть небольшим) выходом энергии; и многкратная переработка материала там упоминается (поскольку перегнать долгоживущие изотопы в короткоживущие — основная цель).

Короче, мне не нравится ни статья с перловкой (без изменений перепечатываемая там и тут), ни трудности с нахождением каких бы то ни было содрежательных описаний на русском. Я не уверен, что английская заметка про ADS — именно про тот же самый процесс; тем не менее она свидетельствует об осмысленности похожих технологий.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: kalvado
2007-02-01 02:09 pm (UTC)
в обшем, совет простой и универсальный - прочитайте внимательно школьный учебник физики, оно помогает
Грубо но честно
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: lnvp
2007-02-01 06:50 pm (UTC)
Так, вы меня (не журналистов / интервьюируемого атомного чиновника) собрались уличить в незнании школьной физики? Вперёд. Я вас слушаю. Хочу поправить свои воспоминания о школьных учебниках физики; непонятно пока, с чего начать. Давайте-давайте.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
(Deleted comment)
[User Picture]From: azz750
2007-02-01 06:52 pm (UTC)
Nu Spallation neutron Source imenno tak i rabotaet:

protony razgonyayut fo 1 GeV a potom stukayut ob mishen' iz zhidkoi rtuti. Vyletayuschie neitrony zamedlyayut i vydayut lyudyam dlya raboty.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: lnvp
2007-02-01 07:01 pm (UTC)
Это мне совет или кому? В пространство, журналистам-двоечникам, интервьюируемому по ссылке атомному энергетику? Другим участникам сообщества? Если мне, где конкретно я облажался?
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: aldor
2007-02-01 04:29 am (UTC)
Черт их поймет.

В принципе, энергия, закачанная в виде быстрых протонов, никуда не девается, что-то уходит в тепло (которое все равно используется для выработки энергии - тут вопрос в КПД), но львиная доля должна достаться нейтронам (т.к. они гораздо легче осколков ядер). Ядра U238, которые захватили нейтроны, но не поделились, нас тоже вполне устраивают - получается Pu239. Так что некое рациональное зерно, вроде бы, просматривается (не считая вопроса, чем это лучше обычного реактора-размножителя - похоже, безопасностью за счет подкритичности). Но похоже, что дешевых быстрых протонов в ближайшем будущем не ожидается, так что идея скорее из области благих мечтаний. С другой стороны, ветряки вон тоже себя толком не оправдывают - но их пока не бросают.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: kalvado
2007-02-01 04:32 am (UTC)
дешевых быстрых НЕЙТРОНОВ...
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: aldor
2007-02-01 04:46 am (UTC)
Да, факт.

Но, как я понимаю, 10ГэВ-ные нейтроны в реакторе нафиг не нужны (нужно несколько МэВ), а нужны быстрые протоны для использования в spallation source, причем один протон вышибает из мишени несколько десятков нейтронов.

С ускорителями нейтронов все тяжело, поскольку они, заразы, незаряженные. :)
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: kalvado
2007-02-01 04:53 am (UTC)
- Именно поэтому мы занимаемся другой темой. Есть прямой способ сжигания урана-238 — так называемое принудительное деление. Причем без перевода его в плутоний. При этом получается существенно больше энергии, чем в бридерах. Для такого деления нужны очень сильно разогнанные нейтроны, которые можно получить только с помощью ускорителя.
ne ya ehto pridumal =)
a pro SNS pochitat' nado, interesno...
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: velizhan
2007-02-01 05:07 am (UTC)
Слава богу, наконец-то сказали что НЕ НУЖНО протонные 10Гэв отыгрывать Мэвными нейтронами. Всё равно всё в тепло перейдёт. Нужно только отыграть потери в ускорителе.
Хотя конечно ето может оказаться не "только", а очень даже много...
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: lnvp
2007-02-01 07:51 pm (UTC)
Нашёлся человек, не поленившийся почитать про реальный ускорительный проект по генерации жирного пучка нейтронов (типа того, который нужен для работающего ADS-реактора) - Spallation Neutron Source. Там один 1ГэВ протон даёт 30 нейтронов, но не все они, конечно, индуцировали бы вынужденное деление в топливном блоке (кроме того, в обсуждаемых заметках упоминается желаемая энергия протонов 10ГэВ, так что цифры другие).
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)