Ядерный Российский буксир для дальнего космоса

[ratcustorb]

То есть свои АПЛ США лет через 10-15 нечем будет заправлять и РОССИЯ победит ничего не делая? 

Скорее всего имеется ввиду для использования в ядерном оружии, там нужно очень высокое содержание U-235 (вроде больше 70%, могу ошибаться), отличие от топлива для АЭС (около 4,5%).

[fily]

То есть свои АПЛ США лет через 10-15 нечем будет заправлять и РОССИЯ победит ничего не делая? 

Скорее всего имеется ввиду для использования в ядерном оружии, там нужно очень высокое содержание U-235 (вроде больше 70%, могу ошибаться), отличие от топлива для АЭС (около 4,5%).

В реакторах АПЛ обогащение может достигать 90% и более. И срок работы до перезагрузки у них от 10 до 40 лет.
Собственно, именно по этому реактор буксира должен бы больше реактор АПЛ напоминать, нежели РБМК ;-)

[german_kmw]

То есть свои АПЛ США лет через 10-15 нечем будет заправлять и РОССИЯ победит ничего не делая? 

Скорее всего имеется ввиду для использования в ядерном оружии, там нужно очень высокое содержание U-235 (вроде больше 70%, могу ошибаться), отличие от топлива для АЭС (около 4,5%).

В реакторах АПЛ обогащение может достигать 90% и более. И срок работы до перезагрузки у них от 10 до 40 лет.
Собственно, именно по этому реактор буксира должен бы больше реактор АПЛ напоминать, нежели РБМК ;-)

Реактор буксира не будет похож на реакторы ПЛ и реакторы АЭС. У нынешних реакторов перезагрузка раз в 15 лет,  на весь срок службы реакторы планируют для ещё не существующих ПЛАРБ Колумбия, но могут и отказаться.   
Должно появится что-то другое., размер другой если я не ошибаюсь реактор у ЯБ на плутонии или высокообогащённом уране.

[ratcustorb]

То есть свои АПЛ США лет через 10-15 нечем будет заправлять и РОССИЯ победит ничего не делая? 

Скорее всего имеется ввиду для использования в ядерном оружии, там нужно очень высокое содержание U-235 (вроде больше 70%, могу ошибаться), отличие от топлива для АЭС (около 4,5%).

В реакторах АПЛ обогащение может достигать 90% и более. И срок работы до перезагрузки у них от 10 до 40 лет.
Собственно, именно по этому реактор буксира должен бы больше реактор АПЛ напоминать, нежели РБМК ;-)

По реакторам американских лодок инфы по обогащению не нашёл (единственное, что есть - максимальный срок до перезагрузки топлива - 13 лет), по нашим - обогащение от 21 до 45%. Реакторы на действующих ПЛ как на наших, так и на американских - только водо-водяные, на быстрых нейтронах не используется из-за неудобного теплоносителя (натрий).
В реакторах на быстрых нейтронах (такой тип будет на буксире) - 16-20%. Промышленные реакторы на БН работают только у нас.

[SONY]

В реакторах АПЛ обогащение может достигать 90% и более

Может, но зачастую не достигает.

Если вы пролистаете эту статью до таблички с характеристиками реакторов подводных лодок, то увидите, что большинство из них использует уран с обогащением не более 45%.
Да, такой уран уже называется "высокообогащённым", но это далеко не "оружейный". Оружейный начинается примерно от 85%.
Кроме того, отсутствие в США производства оружейного урана вовсе не означает отсутствие там его запасов... Запасы гарантированно есть и, вполне возможно, их ещё на сто лет вперёд хватит.

[SONY]

В реакторах на быстрых нейтронах (такой тип будет на буксире) - 16-20%.

В реакторах на быстрых нейтронах, которые использовались на подводных лодках, уран был 90% обогащения.

Все космические реакторы тоже были с не менее чем 90% обогащением.
Уран 16-20% не может быть использован на космической технике, т.к. это запрещено резолюцией 47/68 Генеральной Ассамблеи ООН от 14 декабря 1992 года.

[ratcustorb]

В реакторах на быстрых нейтронах (такой тип будет на буксире) - 16-20%.

В реакторах на быстрых нейтронах, которые использовались на подводных лодках, уран был 90% обогащения.

Все космические реакторы тоже были с не менее чем 90% обогащением.
Уран 16-20% не может быть использован на космической технике, т.к. это запрещено резолюцией 47/68 Генеральной Ассамблеи ООН от 14 декабря 1992 года.

16-20% - имелось ввиду на действующих промышленных реакторах на БН.
Я так понимаю реактор могут хоть сейчас сделать любой, какой надо, проблема в его охлаждении...

[SONY]

Я так понимаю реактор могут хоть сейчас сделать любой, какой надо, проблема в его охлаждении...

Не только в охлаждении, но также в массе и габаритах, в "Конструкция ядерного реактора обеспечивает, что он не перейдет в критическое состояние до выхода на эксплуатационную орбиту во время любых возможных событий, включая взрыв ракеты, возвращение в атмосферу, падение на поверхность или воду, погружение в воду или проникновение воды в активную зону" (из той же резолюции), в невозможности обслуживания и т.д.

[ratcustorb]

Я одного так и не понял, зачем на начальном этапе городить капельный излучатель с неясными перспективами, вместо того, чтобы немного повысить температуру холодильника и использовать обычные излучатели?
Мощность излучения с единицы поверхности пропорциональна четвертой степени температуры, при температуре 800К мощность излучения составит больше 23 кВт с м², при 900К - более 37 кВт, а при 1000К - больше 56 кВт...

[Leonar]

Я одного так и не понял, зачем городить капельный излучатель с неясными перспективами, вместо того, чтобы немного повысить температуру холодильника и использовать обычные излучатели?
Мощность излучения с единицы поверхности пропорциональна четвертой степени температуры, при температуре 800К мощность излучения составит больше 23 кВт с м², при 900К - более 37 кВт, а при 1000К - больше 56 кВт...

А обычные излучатели - это какие с температурой больше 1000К?
А температура рабочего тела на входе и выходе из "печки" какая тогда должна быть?
И из чего тогда "печку" делать?
Ну и турбину, на которую из печки рабочее тело подаваться будет...

[SONY]

Я одного так и не понял, зачем на начальном этапе городить капельный излучатель с неясными перспективами, вместо того, чтобы немного повысить температуру холодильника и использовать обычные излучатели?
Мощность излучения с единицы поверхности пропорциональна четвертой степени температуры, при температуре 800К мощность излучения составит больше 23 кВт с м², при 900К - более 37 кВт, а при 1000К - больше 56 кВт...

Насколько я слышал, от капельного холодильника по факту и отказались по причине неработоспособности.

А так, его температура должна была быть 400 К, а не 800 и не 1000. При температуре нагревателя 1500 К КПД цикла Карно:
400 К - 73%
800 К - 47%
1000 К - 33%
КПД реальных преобразователей раза в два минимум ниже... Если берём половину от Карно, то:
400 К - 37%
800 К - 23%
1000 К - 17%
На выходе нам нужно получить 0,5 МВт электрической мощности, значит тепловая мощность реактора должна быть:
400 К - 1,4 МВт
800 К - 2,1 МВт
1000 К - 3,0 МВт

Наглядно видно, насколько 400 К лучше, чем 1000 К...

Другое дело, что мы можем считать запасы энергии в уране условно бесконечными, а потому оптимизировать вовсе не по КПД... Тогда имеет смысл греть даже сильнее 1000 К, где-то до 1100 К, может даже 1150 К. Да, КПД у нас будет от силы 12%, скорее всего даже меньше, зато площадь радиатора станет минимально возможной. Ну а что на 0,5 МВт электричества мы 4 МВт тепла в космос выбрасываем - уран всё стерпит.

[Inti]

Я одного так и не понял, зачем на начальном этапе городить капельный излучатель с неясными перспективами, вместо того, чтобы немного повысить температуру холодильника и использовать обычные излучатели?
Мощность излучения с единицы поверхности пропорциональна четвертой степени температуры, при температуре 800К мощность излучения составит больше 23 кВт с м², при 900К - более 37 кВт, а при 1000К - больше 56 кВт...

Похоже что они так и планируют - вначале запустят панельный холодильник, а капельное будут допиливать. Но если эксперименты с каплями окажутся супер-удачными, то может и сразу капельный холодильник будут делать. Время ещё есть, их никто особо не торопит пока что.

[Leonar]

Ну а что на 0,5 МВт электричества мы 4 МВт тепла в космос выбрасываем - уран всё стерпит.

Так чем больше тепла сбрасывать, тем больше радиаторы

[ratcustorb]

А обычные излучатели - это какие с температурой больше 1000К?
А температура рабочего тела на входе и выходе из "печки" какая тогда должна быть?
И из чего тогда "печку" делать?
Ну и турбину, на которую из печки рабочее тело подаваться будет...

Обычные - в смысле не капельного типа.
На выходе из "печки" - так понимаю, что 1200-1500К, на входе - не знаю.

[ratcustorb]

Насколько я слышал, от капельного холодильника по факту и отказались по причине неработоспособности.

Разве?

[Leonar]

А обычные излучатели - это какие с температурой больше 1000К?
А температура рабочего тела на входе и выходе из "печки" какая тогда должна быть?
И из чего тогда "печку" делать?
Ну и турбину, на которую из печки рабочее тело подаваться будет...

Обычные - в смысле не капельного типа.
На выходе из "печки" - так понимаю, что 1200-1500К, на входе - не знаю.

Ну так рабочее тело на выхде из печки имеет 1200...1500К, на турбине (энергию жешь отдаем) падает до? Потом лишнее в радиатор и по кругу.
Если поднимать в радиаторе до 1200, то это после турбины - значит перед турбиной сколько должно быть? 2000?
А как себя почувствует себя турбина и печка при 2000К?
Имею ввиду тупо материалы

[ratcustorb]

А обычные излучатели - это какие с температурой больше 1000К?
А температура рабочего тела на входе и выходе из "печки" какая тогда должна быть?
И из чего тогда "печку" делать?
Ну и турбину, на которую из печки рабочее тело подаваться будет...

Обычные - в смысле не капельного типа.
На выходе из "печки" - так понимаю, что 1200-1500К, на входе - не знаю.

Ну так рабочее тело на выхде из печки имеет 1200...1500К, на турбине (энергию жешь отдаем) падает до? Потом лишнее в радиатор и по кругу.
Если поднимать в радиаторе до 1200, то это после турбины - значит перед турбиной сколько должно быть? 2000?
А как себя почувствует себя турбина и печка при 2000К?
Имею ввиду тупо материалы

Заявлялось, что температура в реакторе до 1500К, других подробностей про температуры нет. Вроде как проблем с турбокомпрессором, теплоносителем, трубами из молибденового сплава, теплообменниками нет, только с холодильником.

[Leonar]

Заявлялось, что температура в реакторе до 1500К,

Это то да, но вы же предлагали поднять температуру рабочего тела в радиаторе...
Следовательно в реакторе оная должна быть еще выше

[ratcustorb]

Это то да, но вы же предлагали поднять температуру рабочего тела в радиаторе...
Следовательно в реакторе оная должна быть еще выше

Почему надо поднимать в реакторе? Просто снизится КПД... 600-700 градусов разницы недостаточно?
Не, всё что-то неправильно:
Вы не можете просматривать это вложение.

[DiZed]

при разности температур из таблички термодиманический кпд (1500-1277)/1500=0.15, и с 4 мегаватт тепловой мощности невозможно снять больше 600 квт электрической