Форум Новости Космонавтики

http://www.spacenews.com/civil/091211-russia-withholding-plutonium-needed-nasa.html

Russia Withholding Plutonium NASA Needs for Deep Space Exploration
By Brian Berger

WASHINGTON — Russia has reneged on an agreement to deliver a total of 10 kilograms of plutonium-238 to the United States in 2010 and 2011 and is insisting on a new deal for the costly material vital to NASA's deep space exploration plans.

The move follows the U.S. Congress' denial of President Barack Obama's request for $30 million in 2010 to permit the Department of Energy to begin the painstaking process of restarting domestic production of plutonium-238. Bringing U.S. nuclear laboratories back on line to produce the isotope is expected to cost at least $150 million and take six years to seven years from the time funding is approved.

U.S. Rep. Adam Schiff (D-Calif.), a House Appropriations Committee member whose district is home to NASA's planetary science-focused Jet Propulsion Laboratory, told Space News that Russia's decision to withhold the promised plutonium is "certainly a concern" considering that the United States now will not be spending any money before 2011 to restart its own production.

"Certainly, among other things, it would have helped our negotiating posture had funding been included and Russia could see that we were determined to move forward on our own," Schiff said.

NASA for decades has relied on plutonium-238 to fuel long-lasting spacecraft batteries known as radioisotope power systems that transform heat from the decaying plutonium into electricity. The Pluto-bound New Horizons probe was launched in 2006 with 11 kilograms of the material onboard, and the Mars Science Laboratory rover will carry 3.5 kilograms when it launches in late 2011.

The United States stopped producing plutonium-238 in the late 1980s. While U.S. nuclear laboratories remain able to process and package the material for use in radioisotope power systems, the Department of Energy has been meeting NASA's demand from a dwindling stockpile supplemented by periodic purchases from Russia's shrinking supply.

The Department of Energy would not say exactly how much plutonium-238 it has in inventory. But a National Research Council report released in May estimated that the amount available for NASA totals roughly 20 kilograms, about a fifth of which already has gone into the Mars Science Laboratory's radioisotope power system. Radioisotope power systems are also used for unspecified national security purposes.

The same report, "Radioisotope Power Systems: An Imperative for Maintaining U.S. Leadership in Space Exploration," said NASA needs about 30 kilograms of plutonium-238 for three planetary probes planned for launch by 2020. The most plutonium-hungry of those is a multibillion-dollar mission to Jupiter's icy moon Europa. The flagship-class Jupiter Europa Orbiter requires 24.6 kilograms of plutonium-238 for the five Multi Mission Radioisotope Thermoelectric Generators (MMRTGs) that will generate 700 to 850 watts of electrical power during the orbiter's anticipated 14 years of operations.

Jim Green, NASA's director of planetary science, recently told scientists drafting the U.S. space agency's next 10-year plan for robotic exploration of the solar system that the era of plutonium-powered missions could be coming to an end. He noted that not only had Congress denied Obama's budget request for restarting plutonium-238 production, but that Russia's Rosatom State Atomic Energy Corporation informed the Department of Energy this fall that it will not fulfill a 5-kilogram order of plutonium-238 that was expected to be delivered in 2010. Rosatom also said it would not accept a pending 5-kilogram order for delivery in 2011.

According to Green's Nov. 16 presentation to the Planetary Science Decadal Survey steering group, the Energy Department expects that negotiating a new agreement could delay the next delivery of Russian plutonium-238 until after 2011.

Jen Stutsman, an Energy Department spokeswoman, confirmed that the department was notified in mid-September that Russia does not intend to fulfill the terms of its current contract and wants to negotiate a new deal. She told Space News in a Dec. 9 e-mail that the department is working with other U.S. government agencies "to develop a coordinated position on the appropriate next steps."

Efforts to restart a domestic production capability, meanwhile, cannot proceed until Congress approves funding, she said.

Green told Space News in an interview that NASA is moving ahead on the assumption that the Energy Department will come through with the needed plutonium. "We are marching down a course in good faith with the Department of Energy to negotiate with the Russians to procure the plutonium that would provide what we need to the plan that we proposed," he said.

Green said a one-year delay in the delivery of the Russian plutonium should not cause problems for NASA. If the first delivery is delayed much beyond 2011, however, mission schedules could suffer because U.S. labs need a few years to prepare, package and load the plutonium into a finished power system.

"We will get to some point down the road where indeed the plutonium readiness will be on the critical path," Green said. "Once things are on the critical path, they affect schedule."

Despite the uncertainty, NASA went ahead Dec. 7 with the release of a draft announcement of opportunity for Discovery 12, inviting planetary scientists to propose a $425 million mission that would launch by 2016 and utilize a NASA-furnished radioisotope power system. NASA also continues to work with scientists on a Jupiter Europa Orbiter instrument mix that assumes a 2020 launch of a spacecraft equipped with five fully fueled MMRTGs. Ralph McNutt, a planetary scientist who co-authored the National Research Council's radioisotope power system report and serves on the decadal survey's steering committee, said Russia's actions underscore how important restarting U.S. production is to NASA's planetary science plans.

"If you don't do it, we are done. We are out of business," he said.

NASA's projected long-term requirements — which as of 2008 still included more than 50 kilograms for manned lunar missions planned through 2030 — far exceed what the United States can expect to buy from Russia.

Still, NASA needs the undelivered Russian plutonium to keep its planetary science plans on track. Without it, the Europa mission would have to wait until U.S. labs are brought back on line and producing sufficient quantities to make up for the Russian shortfall — a seven-year process that McNutt said cannot be significantly shortened even if the United States is willing to spend considerably more than $150 million on the effort.

"We're talking about 10 times more money" to accelerate the process, McNutt said.

Without more plutonium, the only way NASA could fly the Europa mission would be to switch to more efficient — but not yet flight-proven — Advanced Stirling Radioisotope Generators (ASRGs).

Like MMRTGs, Stirling systems convert heat from decaying plutonium into electricity. Where the two technologies differ is that the Stirling system has moving parts — vibrating pistons that make four times more efficient use of the rare and costly isotope. An ASRG-powered Europa orbiter, therefore, probably could get by on 6 kilograms of plutonium, according to McNutt.

Several ASRG qualification units are undergoing longevity testing at NASA's Glenn Research Center in Cleveland, and the company that built them, Denver-based Lockheed Martin Space Systems, is gearing up to produce two flight units in time for the planned 2016 launch of Discovery 12. Each ASRG weighs less than 30 kilograms and is capable of producing 140 watts of electricity from 0.88 kilograms of plutonium.

McNutt said most engineers would consider a 2016 flight demo way too late for NASA to prudently consider ASRGs for a Europa mission launching in 2020.

Green agreed. "We are not going to risk a multibillion-dollar flagship on technologies unproven," he said. "We have a path which we are walking down to flight qualify the [ASRG] and we need to walk that path."


http://www.flightglobal.com/articles/2010/02/15/338369/uk-could-use-plutonium-in-space-nuclear-power-demonstration.html

DATE:15/02/10
SOURCE:Flight International

UK could use plutonium in space nuclear power demonstration
By Rob Coppinger

On Earth, nuclear power is controversial - but for deep space missions it is a necessity. However, the plutonium driving spacecraft power systems is invaluable not only for its ability to keep electricity flowing where solar cells cannot; Pu-238 is also in short supply.

So rare is it that European Space Agency work on radioisotope power systems spearheaded by the agency's new UK facility will initially be done without the key ingredient.

Nuclear power is critical to the 2018 ESA-NASA ExoMars Martian rovers mission and the UK's Moonlite project. Moonlite is on hold for budgetary reasons, but would use a radioisotope heater unit. More recently two ESA-NASA joint missions, Cassini-Huygens and Ulysses, used nuclear power. More flights are planned, such as the Europa Jupiter System Mission.

In 2009 the US National Academy of Sciences concluded that nuclear energy for space is a high priority because solar arrays and batteries cannot provide enough electricity when a spacecraft, lander or rover is flying in darkness or battery-sapping extreme cold. And such conditions can persist for days or weeks, or permanently depending on the planet, moon or crater being explored.

(http://s006.radikal.ru/i213/1002/d5/dc6fafd3cd55.jpg)

The USA has launched 26 civil and military nuclear-powered missions including Voyagers 1 and 2. Launched in 1977 they will transmit data from beyond the solar system until 2020, when their atomic energy runs out.

The academy also cited "numerous studies" that found Plutonium-238 (Pu-238) to be the best radioisotope because of its 87.7-year half life, its high power density at 0.57 watts per gram and its low external radiation levels. As it is no longer manufactured, re-establishing US Pu-238 production was another academy recommendation - with a $150 million price tag. NASA has now been funded to restart production.

Another challenge is conversion efficiency. Existing radioisotope thermoelectric generators convert only a few percent of the heat energy released. The USA is investigating Stirling engine technology as a way to improve efficiency.

According to British National Space Centre (BNSC) documentation, the Harwell facility will not initially handle radioactive material for radioisotope power systems, but could in future when one is tested as part of a spacecraft's system. A demonstration of a European radioisotope power system could come after 2011, when ESA's member states next meet to hammer out a budget.

BNSC space science director David Parker says that Harwell will study Americium as an alternative to Pu-238. He says Americium's longer half-life - more than 150 years - makes it a good alternative; its heat output is less than that of Pu-238, but improved thermal conversion could offset that. He points to Oxford University research on infrared-related technology as one conversion solution.

Whether Americium will solve the plutonium supply crunch is unclear. The US Argonne National Laboratory says Americium isotopes are made from plutonium isotopes. Battery technology is also on the Harwell agenda.

 What is a radioisotope power system?

A radioisotope power system (RPS) is a generic term for different types of power sources that use radioisotopes. Operational systems for spacecraft using RPS have been designed to withstand a catastrophic launch failure to avoid radioactive fallout.
Radioisotope heater unit

A Radioisotope heater unit (RHU) is small and can be the size of a stack of pennies. It can have just 40g (1.4oz) of plutonium dioxide in a ceramic case. Heat from the plutonium dioxide enables spacecraft system temperature control.
Radioisotope thermoelectric generator

A radioisotope thermoelectric generator (RTG) is not like terrestrial nuclear reactors. An RTG has no moving parts and uses neither fission nor fusion processes. Heat from the natural radioactive decay of plutonium 238, a non-weapons grade isotope, is used to generate electricity using solid-state thermoelectric converters. An RTG can have as much as 4.5kg (9.9lb) of plutonium.
Advanced Stirling radioisotope generator

A Stirling engine can convert heat from the decay of plutonium 238 into electricity for the RTG. According to NASA, a Stirling engine could use a quarter of the plutonium needed by an RTG. The Stirling engine, named after 19th century UK inventor Robert Stirling, works by absorbing heat outside its cylinder(s) to heat and change the pressure of the gas inside, causing piston movement.

Radioisotope power systems are also used for unspecified national security purposes.

Очевидно, в этом всё дело.

http://www.spaceflightnow.com/news/n1007/09rtg/

ЦитироватьSpace agencies tackle waning plutonium stockpiles
BY STEPHEN CLARK
SPACEFLIGHT NOW
Posted: July 9, 2010

While NASA is counting on an act of Congress or a renegotiated deal with Russia to acquire plutonium for its next robotic deep space missions, the European Space Agency is considering alternative nuclear fuels to power its own probes traveling into the sun-starved outer solar system.

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/13272.jpg)
Plutonium-238 in a ground laboratory. Credit: U.S. Department of Energy
 
NASA's dwindling supply of plutonium-238 nuclear fuel will not be sufficient to power an orbiter to visit Jupiter's moon Europa, NASA's contribution to a planned $4.5 billion joint flagship mission between the U.S. space agency and Europe.

That's unless the U.S. Department of Energy, which supplies nuclear fuel for NASA missions, receives funding to restart domestic production of plutonium or successfully resolves a contract dispute with the Russian government, said Jim Adams, the deputy director of NASA's planetary science division.

"If we close another deal with the Russians for another delivery of plutonium-238, or get domestic production restarted, there's sufficient plutonium well out past the Outer Planets Flagship Mission," Adams said in an interview Thursday.

Plutonium is the most efficient way to generate power on deep space probes because solar panels do not receive enough sunlight at such distances. Nuclear-powered spacecraft use Radioisotope Thermoelectric Generators, or RTGs, to produce electricity from the heat of radioactive decay.

Recognizing NASA's predicament, David Southwood, ESA's director of science and robotic exploration, said Thursday that Europe would like to start up its own nuclear energy program for space applications.

"To see see ourselves as a serious planetary science partner on the world stage with the United States, we're building up our nuclear capability for European-built RTGs," Southwood said in an interview with Spaceflight Now. "We are building for a pretty major capability being available in Europe in the 2020s."

ESA's nuclear program would likely focus on americium, according to Southwood.

Americium-241 has a longer half-life than plutonium-238, meaning it could survive longer in space, but the isotopes produces less heat and electricity. Americium is also a greater radiation hazard to humans, according to scientists.

"Plutonium-238 is an alpha emitter, and you can shield alpha particles with a piece of paper," Adams said. "It's neutrons that damage people, and americium is more a neutron emitter than plutonium-238."

Adams said NASA and DOE have studied alternative isotopes before, but safety officials say Pu-238 is the safest fuel for nuclear-powered spacecraft.

"NASA is committed to plutonium, but you don't always have to go that route," Southwood said. "We're working on the security aspects with the French authorities so we can launch in [Kourou, French Guiana]. We've got a couple of countries with serious nuclear capabilities. The big ones are France and the U.K., so we're talking with them about how to start."

Southwood said he has the budget to start planning, but full development of a nuclear energy program would have to wait for approval in ESA Council meetings in 2011 or 2014.

"It's not just putative," Southwood said. "It's in order to have the capability by 2020. Our target is to have an independent capability, which may help our American friends."

Since the U.S. Energy Department stopped producing new plutonium in the late 1980s, only periodic purchases from Russia have replenished the Pu-238 stockpile. The Russian government, which also no longer makes Pu-238, has stopped delivering nuclear fuel to the United States and is requesting a more lucrative contract, officials said.

"The Russian government has indicated that it wants to establish a new agreement for the remaining material available for purchase," said Jennifer Lee, an Energy Department spokesperson. "DOE is currently working with Russia to identify a path forward for completing planned purchases."

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/13273.jpg)
A plutonium-powered RTG before attachment to the New Horizons spacecraft in 2006. Credit: NASA/KSC

Under the White House fiscal year 2011 budget request released in February, NASA and the Energy Department would each receive $15 million next year to restart production of plutonium-238 isotopes. It's unclear whether Congress will approve the spending after denying the Obama administration's similar proposal in 2009.

It would take five or six years to reach full capacity if Pu-238 production is funded, and the total cost would be between $75 million and $90 million, assuming the program used existing facilities, according to Lee.

Adams said the joint mission to Jupiter scheduled for launch in 2020 requires more plutonium than is currently in the U.S. government inventory.

"We don't need a lot of it, but [the supply] needs to be steady and reliable," Adams said.

DOE manages the storage and acquisition of plutonium-238 to support NASA missions and national security applications, Lee said.

Pu-238 has flown on the two Voyager probes leaving the solar system, the Ulysses solar orbiter, the Galileo mission to Jupiter, the Cassini spacecraft orbiting Saturn, and the New Horizons explorer on the way to Pluto.

The Mars Science Laboratory rover launching next year will also be powered by nuclear energy, and the ExoMars rover planned with European partnership might need a small quantity of Pu-238 in 2018.

With continued demand for Pu-238, NASA is studying ways to ration the precious resource.

The decades-old RTG technology used on current NASA spacecraft has an efficiency of only 8 percent, according to Adams.

"For every 100 watts of heat that I've got, the best I can do is get 8 watts of electricity," Adams said.

NASA is developing an Advanced Stirling Radioisotope Generator to improve the efficiency by a factor of four, but there is one critical drawback preventing the new technology from flying to Europa the costly crown jewel of NASA's planetary exploration program.

The Stirling nuclear generator contains moving parts that could limit its usable life, while traditional RTGs are static and are only limited by the half-life of the nuclear fuel.

"The ASRG has these two tiny pistons in them that have to vibrate at 100 hertz for the life of the mission, which could be up to 15 years," Adams said. "So 100 times a second, they're buzzing against each other."

According to Adams, an ASRG engineering unit has already been built and has more than four years of problem-free performance at NASA's Glenn Research Center in Cleveland, Ohio.

The new generator design could be ready to fly by 2015, but NASA wants to try out the Stirling technology on a less expensive Discovery-class mission first.

"Are we willing to bet a Europa mission on it? I'll tell you right now I'm not," Adams said.

NASA started the selection process for the next Discovery program mission in June, and the agency expects to select a winner in 2012 for launch as soon as 2015. Adams said NASA is encouraging Discovery proposals to use the ASRG, but it is not a requirement.

"It's an offer from NASA to supply the ASRG at a reduced rate," Adams said. "We'll basically share the costs with the flight project for that system in the event that the mission needs nuclear power to perform the science that's been proposed."
 
(http://www.spaceflightnow.com/news/n1007/09rtg/europa.jpg)   
Artist's concept of NASA's Europa orbiter to launch in 2020. Credit: NASA/JPL-Caltech
 
Discovery missions are science-focused and cost-capped at $425 million. They also have much shorter lifetimes than a flagship-class mission to the outer solar system, meaning the Discovery program is a good proving ground for the Stirling generator before it flies on a more expensive spacecraft.

Under the cooperative Outer Planets Flagship Mission, NASA would build a $3.8 billion probe to orbit Europa, the moon of Jupiter that harbors a sea of liquid water underneath a global ice sheet. ESA would contribute a solar-powered orbiter to study Ganymede, another one of Jupiter's largest moons.

Both spacecraft would start their missions in orbit around Jupiter itself to tour all of the giant planet's moons.

Southwood said European space officials will decide whether to approve the Ganymede orbiter sometime next year.

It is up against the International X-ray Observatory mission and a gravitational wave finder named LISA for a single $800 million launch slot under ESA's Cosmic Visions program.

Уже просят только 90 миллионов на 5-6 лет (в 2009 просили 150 млн и семь лет). Неужели опять зажмут?  :roll:

(http://savepic.ru/1447948.jpg)

http://www.voanews.com/russian/news/science-technology/US-Russia-Plutonium-238-2011-12-02-134914958.html

Пятница, 02 декабря 2011

Плутониевое истощение космической программы США

Будущие научные миссии НАСА нечем будет «заправлять»

 Юрий Караш | Москва

В марте 2008 года американская газета Space News опубликовала информацию, неправдоподобность которой переводила ее в разряд шутки. В США – крупнейшей ядерной и космической державе – заканчивался... плутоний-238 – радиоактивный материал, используемый в радиоизотопных источниках питания автоматических космических аппаратов. Америка прекратила производить плутоний-238 еще в 1988 году и с тех пор использовала накопленные запасы этого элемента. Начиная с 1992 года, США периодически покупали этот изотоп у России.

Майкл Гриффин, возглавлявший в 2008 году НАСА, заявил тогда, что «недалек тот день, когда мы (американцы – Ю.К.) используем последний имеющийся у нас килограмм плутония-238 и нам придется [полностью] покупать его у России». Гриффин отметил, что зависеть от России по плутонию для беспилотных миссий доставляет ему не больше радости, чем зависеть от нее по кораблям для станции, и назвал данное положение «ужасающим».

Впрочем, «ужас» здесь заключается не только в зависимости от России по данному радиоактивному элементу, а в том, что и в России он заканчивается. Плутоний-238 – это субпродукт производства ядерных взрывчатых веществ. Одним из признаков истощений запасов данного типа радиоактивного топлива у России стало двухгодичное прекращение его поставок в США в 2010-11 гг.

Зачем нужен плутоний-238

Это – источник энергии для многих космических аппаратов (КА), проще говоря, их «еда», дающая им «силы» выполнять поставленные перед ними задачи. «Но разве нельзя обойтись без плутония? – спросят образованные читатели. – Ведь солнечная система буквально пропитана энергией нашего светила. Если уж такому огромному объекту, как МКС, хватает солнечного света и тепла, то куда меньшим беспилотным КА их и подавно должно хватить».

Увы, бытовая логика в данном случае не работает. Во-первых, общая площадь солнечных батарей МКС превышает 3000 квадратных метров и составляет почти половину площади стандартного футбольного поля. Меньшими «сачками» энергию Солнца в том количестве, в котором это нужно станции, просто не собрать. КА, конечно, на фоне МКС почти незаметны, но и им требуются большие «лопухи», ловящие солнечную благодать. Большие батареи утяжеляют аппарат и усложняют управление им.

Во-вторых, многие из «автоматов» работают на значительно большем удалении от Солнца, чем наша планета, куда попадает ощутимо меньше тепла и света, чем на Землю. Представим КА, находящийся на внешней границе «пояса Койпера». Данный «пояс» – состоящая из малых небесных тел область Солнечной системы, расположенная на расстоянии от 30 до 55 астрономических единиц (а.е.) от Солнца, а астрономическая единица – это расстояние от Солнца до Земли. «Автомат» получает там в тысячу раз меньше солнечного света и тепла, чем КА, работающий на орбите Земли. Следовательно, чем дальше от нашего светила, тем больше должны быть батареи космических аппаратов. Это еще больше обостряет проблему веса и управления КА.

Проблему можно решить, если дать каждому из КА «коробочку с ланчем», где в виде «коробочки» будет выступать небольшой ядерный реактор (по-научному радиоизотопный термоэлектрический генератор, или РТГ), а в роли «ланча» – плутоний-238. Причем «ланч» этот весьма высокоэнергетический. Блок плутония-238 размером с кулак раскаляется докрасна в результате идущих в нем процессов распада и вполне может в течение многих лет удовлетворять голод КА, работающего где-нибудь на границе Солнечной системы.

К числу аппаратов, «питавшихся» плутонием-238, относятся американские «Вояджеры» – 1 и -2, запущенные в 1977 году к Юпитеру и Сатурну (к настоящему времени «Вояджер-1» после завершения своей основной миссии отошел от Земли почти на 120 а.е. и продолжает сохранять связь с операторами). Среди прочих обладателей «коробочки» с плутониевым «ланчем» – КА «Галилей», вращавшийся вокруг Юпитера. Для удовлетворения его «аппетита» потребовалось 15,6 кг плутония-238. По прожорливости его явно превзошел направленный к Сатурну и его спутникам КА «Кассини», в РТГ которого было загружено 32,7 кг этого радиоактивного топлива. КА «Новые горизонты», следующий в настоящее время к Плутону, ограничился лишь 10,9 кг плутония-238.

А нельзя ли заменить плутоний-238 его «близнецом-братом» плутонием-239? 239-й в отличие от 238-го продолжает производиться, так как используется в качестве топлива для АЭС и в качестве взрывчатого вещества в ядерном оружии. Теоретически заменить можно, только при этом возникает одна проблема.

Если для того, чтобы обеспечить марсоход «Кьюриосити» необходимым количеством энергии, в его ядерный реактор потребовалось положить 4,8 кг плутония-238, то плутония-239 пришлось бы загрузить почти в 270 раз больше, или 1288 кг. Напомним, что общий вес «Кьюриосити» составляет порядка 900 кг. Таким образом, масса одного лишь топлива, в случае использования плутония-239, превысила бы массу целиком оснащенного марсианского ровера в 1,4 раза. Этот пример достаточно красноречиво говорит о незаменимости плутония-238 в качестве топлива для РТГ.

Тайна за семью печатями, или Четыре вопроса к «Росатому»

Вернемся к «ужасу», который испытывают США, в частности, НАСА, по поводу зависимости от России по плутонию-238. Для того чтобы развеять это чувство, «Голос Америки» задал четыре вопроса госкорпорации «Росатом», занимающейся поставками данного элемента в Соединенные Штаты.

1. Продолжает ли Россия изготавливать плутоний-238?

2. Если нет, то сколько этого топлива осталось в России?

3. Сколько еще плутония-238 Россия сможет поставить в США?

4. Чем был вызван двухгодичный перерыв в поставках плутония-238 из России в США? (об этом речь несколько ниже).

Через два дня официальная представительница этой организации ответила, что «запрошенные сведения представляют собой коммерческую тайну либо информацию для служебного пользования».

Если предположить, что НАСА и Госдепартамент на подобные вопросы «Росатому» получают такие же ответы, то оснований избавляться от этого «ужаса» у данных ведомств нет. Причем чувство это наверняка было обострено два года назад, когда, согласно информационному порталу «Росбалт», в середине декабря 2009 года Россия уведомила США, что не сможет поставлять в ближайшие два года 10 кг неоружейного плутония-238 для источников питания, устанавливаемых НАСА на космических аппаратах. Кроме того, Россия настоятельно предложила перезаключить соответствующее соглашение на новых условиях.

Данные факты в сочетании с нежеланием российской стороны внести ясность в вопрос, сколько еще плутония-238 осталось в России и сколько еще Россия сможет поставить этого топлива в США, дали основания американским СМИ, в частности, Национальному общественному радио (National Public Radio) сделать вывод о том, что «российское производство [плутония-238] уже давно остановлено, и Россия сама осталась без запасов данного элемента».

«Автомобиль» без «бензина»

Именно такое сравнение использовал Ральф Макнатт, специалист по планетным исследованиям в Лаборатории прикладной физики при Университете Джонса Хопкинса, когда описывал то воздействие, которое окажет истощение в Америке запасов плутония-238 на космическую программу США. В 2009 году Макнатт был одним из руководителей комитета при Национальном совете по научным исследованиям (NRC), который занимался данной проблемой.

В докладе, подготовленном данным комитетом, рекомендовалось возобновить производство плутония-238, чтобы избежать задержки или полной отмены будущих научных миссий.

С тех пор прошло почти три года, но «воз и ныне там».

Америка ищет выход

«Не будет большим преувеличением сказать, что будущее бесспорного лидерства США в области планетных исследований в 21 веке зависит от плутония-238, – сказал в интервью интернет-газете Space.com Алан Стерн, руководитель уже упомянутой миссии «Новые горизонты». – Мы еще сможем предпринять одну исследовательскую миссию [после "Кьюриосити"], но это все. Это какое-то сумасшествие. Безответственно подходить так близко к краю пропасти».

В начале 2011 года NRC опубликовал доклад под названием «Мнение [научного сообщества] по поводу основных направлений планетных исследований на текущее десятилетие». Приоритетным направлением данных исследований было названо возвращение с Марса проб грунта, на втором месте – исследование спутника Юпитера Европы – небесного тела, целиком покрытого ледяным панцирем.

Юпитерианская миссия, получившая название «Орбитальный аппарат для исследования Юпитера и Европы», оцениваемая по предварительным подсчетам в 4,7 миллиарда долларов, также потребует для своего осуществления плутоний-238. На нее у НАСА этого топлива хватит, но дальше – неизвестность. Есть два выхода решения проблемы.

Первый – создать РТГ, которые смогут более эффективно использовать энергию плутония-238, а значит, расходовать меньше этого типа топлива. Работы в данном направлении уже начались, но пока НАСА не дошло даже до испытаний опытных образцов этих генераторов.

Второй – возобновить производство плутония-238. На первый взгляд, задача довольно простая – ведь речь идет о производстве всего 2 кг плутония-238 в год. Но как выяснилось, сказать это значительно легче, чем сделать.

Трудные «роды» плутония-238

Итак, по подсчетам Макнатта, на возобновление производства плутония-238 придется потратить 5 лет и не менее 75 миллионов долларов. Другие специалисты называют срок 6-7 лет и сумму 150 миллионов. Для Соединенных Штатов даже 150 миллионов долларов – не такие и большие деньги (для сравнения – это в два с лишним раза меньше стоимости одного пассажирского «Боинга 747-8»), но здесь есть две проблемы.

Первая – непростая бюджетная ситуация в США. Законодатели сейчас куда в большей степени нацелены на экономию федеральных средств, чем на их дополнительные траты. Вторая – административно-бюрократические хитросплетения американского государственного механизма.

Дело в том, что производством плутония-238 должно заниматься Министерство энергетики США. И оно в принципе не возражает сделать это для НАСА. Таким образом, стоимость возобновления производства плутония-238 была бы разделена между этими двумя ведомствами. Но их бюджеты контролируют два разных подкомитета Конгресса, которые никак не могут договориться между собой относительно распределения затрат, связанных с «возрождением» производства плутония-238.

«Я считаю, что в подкомитете, контролирующем бюджет Министерства энергетики, сидят люди, которые настроены против [возобновления производства плутония-238], – сказал в интервью Space.com Алан Стерн. – У них достаточно власти, чтобы не допустить это, что они уже весьма эффективно делают в течение ряда лет. Нам нужно обращаться к русским, чтобы попасть на космическую станцию, мы уже не можем исследовать Луну так, как в те времена, когда я был еще мальчишкой, а теперь еще и лишимся способности исследовать Солнечную систему до самых ее границ. Это ослабляет Соединенные Штаты и ничего, кроме чувства глубокого разочарования, вызвать не может. Нужно открыто назвать имена тех людей, которые блокируют [возобновление производства плутония-238]. Это – антипатриоты».

НАСА уже пыталось включить в бюджетный запрос на 2010 год 30 миллионов долларов на начальные работы по запуску производства плутония-238 в США, но Сенат вообще «срезал» эту сумму. Палата представителей проявила большую щедрость, оставив из 30-миллионного запроса 10 миллионов долларов.

Сейчас внимание НАСА и американского научного сообщества сконцентрировано на миссии «Кьюриосити». Но вскоре после того, как этот марсоход, будем надеяться, успешно достигнет Марса и начнет там свои исследования, НАСА уже будет активно готовить следующий шаг по изучению внеземного пространства с помощью КА. И теперь неотъемлемой частью этой подготовки станет возобновление производства в США плутония-238.

ЦитироватьВпрочем, «ужас» здесь заключается не только в зависимости от России по данному радиоактивному элементу, а в том, что и в России он заканчивается. Плутоний-238 – это субпродукт производства ядерных взрывчатых веществ. Одним из признаков истощений запасов данного типа радиоактивного топлива у России стало двухгодичное прекращение его поставок в США в 2010-11 гг.

Пусть покупают его в КНДР :D Северокорейская ядерная программа как раз на плутонии базируется, плутония-238 у них, должно быть, завались.

Цитировать

ЦитироватьВпрочем, «ужас» здесь заключается не только в зависимости от России по данному радиоактивному элементу, а в том, что и в России он заканчивается. Плутоний-238 – это субпродукт производства ядерных взрывчатых веществ. Одним из признаков истощений запасов данного типа радиоактивного топлива у России стало двухгодичное прекращение его поставок в США в 2010-11 гг.

Пусть покупают его в КНДР :D Северокорейская ядерная программа как раз на плутонии базируется, плутония-238 у них, должно быть, завались.

А из  плутония-238 атомную бомбу сделать можно?
Если да - то имеет смысл.
За пару кораблей с рисом - сделают :)

Ламерский вопрос: а чем плохи уран-233 и уран-235? Или их тоже нет?

ЦитироватьЛамерский вопрос: а чем плохи уран-233 и уран-235? Или их тоже нет?

Меньшая на порядки активность и больший период полураспада:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Плутоний-238
Цепная реакция здесь не причем.

Для урана-233,235 и плутония-239 нужно делать реактор, а плутоний-238 распадается сам с хорошим энерговыделением и удобной скоростью.

А какими-нибудь альфа-активными продуктами деления урана его заменить нельзя?

Использовали ещё Полоний-210.

Полоний - не отход реактора.  Что-то типа стронция-цезия, лень табличку искать.

Отход, но достаточно дорогой.

нет, и плутоний-238 приходится делать специально (в норме он в реакторе не образуется), и полоний-210 тоже. Но у полония-210 очень короткий период полураспада, поэтому он не годится для дальних миссий.
Полоний-210 получают облучением в реакторе висмута, а плутоний-238 забыл как.

Ну так пусть делают реактор.

Плутоний-238 делают облучая нейтронами Нептуний-237, который в свою очередь получают химическими методами из отработанного ядерного топлива.

ЦитироватьПолоний-210 получают облучением в реакторе висмута, а плутоний-238 забыл как.

238-й получается из урана-235, когда вместо деления ядро захватывает несколько нейтронов. Процесс конкурирующий и маловероятный.

Получают вроде в спец. кассетах с сильным обогащением по 235-му.

У Pu-238 очень удобное сочетание альфаактивности (легко защищаться от излучения), активности (=энерговыделения, но в то же время период полураспада не месяцы, а годы).

ЦитироватьНу так пусть делают реактор.

ситуация абсурдная - реакторов полно, нептуния полно, но конгресс не дает DOE каких-то жалких 10-20млн в год для запуска производства, зато дает те же деньги НАСА чтобы модернизировать РИТЭГи и разрабатывать Стирлинги,  чтобы уменьшить потребление плутония на миссию.

Которые куде менее надёжны, чем простые РИТЭГи. Чёрт его знает... может, лоббирование, может антиядерная истерия. С другой стороны, эта ситуация может открыть для нас определённое окно возможностей: если мы производим этот изотоп и источники питания, мы можем стать ценным партнёром в космических проектах. Сейчас нам, вроде, удалось в Экзомарс протиснуться.

килограммами уже не производим, реакторы остановлены, хим. заводы закрыты, а при ЕБНе распродали советские запасы американцам крупными партиями за смешную цену.

Чёрт :!:  :evil: Ну так давайте возобновлять - американский Конгресс на нас не распространяется. Надо С. Кириенко шепнуть идею.

это противоречит нынешней политике, раньше много Pu238 было из Np237, который получали в цепочке производства оружейного плутония, а сейчас из ОЯТ на "Маяке" разве что.

Цитироватьситуация абсурдная - реакторов полно, нептуния полно, но конгресс не дает DOE каких-то жалких 10-20млн в год для запуска производства, зато дает те же деньги НАСА чтобы модернизировать РИТЭГи и разрабатывать Стирлинги,  чтобы уменьшить потребление плутония на миссию.

Т.е. у США есть реакторы которые могут проработать по двадцать лет без какого-либо вмешательства со стороны? Вообще, где можно посмотреть на список космических реакторов готовых к производству в США? :)

На Луне-Глоб и Луне-Ресурс РИТЭГИ с оксидом плутония-238. Небольшие правда с точки зрения электричества, но зато 140Вт тепловой мощности.

ЦитироватьТ.е. у США есть реакторы которые могут проработать по двадцать лет без какого-либо вмешательства со стороны? Вообще, где можно посмотреть на список космических реакторов готовых к производству в США? :)

речь шла о реакторах для производства Pu-238 из Np-237, либо Am-241.
Конкретно предлагался Advanced Test Reactor Complex(DOE National Scientific User Facility) в Idaho National Laboratory, Idaho Falls, ID.

Цитироватьречь шла о реакторах для производства Pu-238 из Np-237, либо Am-241.
Конкретно предлагался Advanced Test Reactor Complex(DOE National Scientific User Facility) в Idaho National Laboratory, Idaho Falls, ID.

Ааа, понятно.

ЦитироватьНа Луне-Глоб и Луне-Ресурс РИТЭГИ с оксидом плутония-238. Небольшие правда с точки зрения электричества, но зато 140Вт тепловой мощности.

а они вообще РИТЭГи или обогреватели? :wink:
типа 140 шт по 1 Вт. :)

Цитироватьа они вообще РИТЭГи или обогреватели? :wink:

И то и другое. Используются на обогрев и на питание блока дежурного режима, который функционирует во время долгой лунной ночи.

ЦитироватьИ то и другое. Используются на обогрев и на питание блока дежурного режима, который функционирует во время долгой лунной ночи.

эт, хорошо!

Вот этим могут заменить РИТЭГи :)

http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=27921.0

ЦитироватьA just-published NASA report which may be of interest:

A Small Fission Power System for NASA Planetary Science Missions
NASA/TM-2011-217099 - December 1, 2011 25pp

Abstract
In March 2010, the Decadal Survey Giant Planets Panel (GPP) requested a short-turnaround study to evaluate the feasibility of a small Fission Power System (FPS) for future unspecified National Aeronautics and Space Administration (NASA) science missions. FPS technology was considered a potential option for power levels that might not be achievable with radioisotope power systems. A study plan was generated and a joint NASA and Department of Energy (DOE) study team was formed. The team developed a set of notional requirements that included 1-kW electrical output, 15-year design life, and 2020 launch availability. After completing a short round of concept screening studies, the team selected a single concept for concentrated study and analysis. The selected concept is a solid block uranium-molybdenum reactor core with heat pipe cooling and distributed thermoelectric power converters directly coupled to aluminum radiator fins. This paper presents the preliminary configuration, mass summary, and proposed development program.

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20120000789_2012000894.pdf

(http://img21.imageshack.us/img21/4630/41789634.jpg)

Это уже не РИТЭГ, а реактор на быстрых нейтронах с термоэлектрическим преобразователем.

О том и речь. Главное - для него плутоний не нужен.

Точнее не нужен Плутоний-238.

Министерство энергетики США не разглашает объем резерва плутония-238. Учитывая тот факт, что он не производился в США с 80-х годов, среди ученых распространено мнение что, последний запас изотопа был потрачен на заправку РИТЭГ лаборатории MSL, запущенной к Марсу в 2011 году (было использовано 3,6 кг материала).
На конференции по ядерным и инновационным технологиям для космоса, прошедшей в пригороде Хьюстона (шт. Техас) в марте 2012 года, представители NASA, в свою очередь, заявили, что резерв изотопа достаточен для обеспечения космических программ до 2020 года.
В конце 2011 года главный исполнитель программы New Horizons А. Стерн (Stern) заявил, что «возможно будет запустить еще один КА [после MSL] в дальний космос, и это все». Он назвал осуществление запусков таких КА невозможным, а бездействие структур – безответственным. Таким образом, Стерн предпринимает меры по инициированию возобновления производства плутония-238.
В последние несколько лет NASA и Министерство обороны США делали запрос на финансирование на возобновление производства в размере от 75 до 90 млн долларов на пять лет или более, которые ведомства планировали распределить между собой.
На конференции заместитель директора по космическим и оборонным энергосистемам Министерства энергетики У. Кэролл (Carroll) заметил, что Конгресс ассигновал Агентству NASA по 10 млн долларов на 2012 год и на 2013 год, но отказал в запросе Министерству энергетики на три года, но, несмотря на это, разработки по возобновлению производства уже проходят, и поставка начнется через 5-6 лет. Один из руководителей NASA – Л. Дуджинский (Dudzinski)  - заявил, что в Министерство энергетики будут направлены ассигнования, подтвердив также, что разработки и планирование производства ведутся; поставлена цель производить от 1,5 до 2 кг плутония-238 в год, что, по мнению команды, обеспечит поддержание роботизированных научных программ.
По прогнозам, поставка плутония-238 производства США будет возможна с 2017 года.

(Переведено мной из Space News, апрель 2012)

ftp://64.14.13.138/SPN_20120423_Apr_2012.pdf

Здесь оригинал. Там опечатка. Не с 70-х, а с 80-х.

В качестве ликбеза  :D  технология обогащения урана. Обогащение урана: Ирану удалось освоить технологии,недоступные для США
Подробнее: http://nvo.ng.ru/armament/2012-09-14/8_uran.html

Цитировать

Цитировать

ЦитироватьВпрочем, «ужас» здесь заключается не только в зависимости от России по данному радиоактивному элементу, а в том, что и в России он заканчивается. Плутоний-238 – это субпродукт производства ядерных взрывчатых веществ. Одним из признаков истощений запасов данного типа радиоактивного топлива у России стало двухгодичное прекращение его поставок в США в 2010-11 гг.

Пусть покупают его в КНДР :D Северокорейская ядерная программа как раз на плутонии базируется, плутония-238 у них, должно быть, завались.

А из  плутония-238 атомную бомбу сделать можно?
Если да - то имеет смысл.
За пару кораблей с рисом - сделают :)

Русские за пару цистерн со спиртом 238-ой сделают и обменяют. И пара-тройка боссиков из партактива КПСС в командировку съездят или на пмж.

 На территории США производство всякой грязной и опасной бяки зачем держать то?

ЦитироватьВ качестве ликбеза  :D  технология обогащения урана. Обогащение урана: Ирану удалось освоить технологии,недоступные для США
Подробнее: http://nvo.ng.ru/armament/2012-09-14/8_uran.html

"При этом легкий уран-235 вступает в коррозионную реакцию гораздо охотнее своего менее подвижного собрата-238. " ???

ЦитироватьВ качестве ликбеза  :D  технология обогащения урана. Обогащение урана: Ирану удалось освоить технологии,недоступные для США
Подробнее: http://nvo.ng.ru/armament/2012-09-14/8_uran.html

"...Однако есть в этих центрифугах некий русский секрет, который не то что воспроизвести, даже понять, в чем он состоит, никто не может..."

"...Все те тонны иранского обогащенного урана, которыми пугают обывателя зарубежные, да и отечественные СМИ, на самом деле являются тоннами гексафторида урана. Судя по имеющимся данным, Иран пока даже не приблизился к производству металлического урана ..."


"... из него восстанавливают металлический уран при помощи кальция или магния. Владеет ли Иран этими технологиями, неизвестно. Вероятнее всего, нет ..."



"..Но все помалкивают, что на центрифужных обогатительных заводах получают вовсе не обогащенный уран. На выходе там имеют газообразный гексафторид урана. А из газа бомбу не сделать..."

http://www.spacenews.com/civil/121004-russian-export-exomars.html

Thu, 4 October, 2012
Russian Export Rules Force Changes to 2016 ExoMars Mission
By Peter B. de Selding

 NAPLES, Italy — Russian export control procedures made it impossible for Europe's ExoMars mission in 2016 to employ a Russian nuclear heater that would have permitted the ExoMars lander to operate for two years on the martian surface, the ExoMars prime contractor said Oct. 3.

 Instead of functioning as a ground-based weather monitor for a full martian year, the European-built lander will be limited to providing data as it parachutes to the Mars surface and then for around four martian days —eight Earth days — until its batteries deplete.

 In what they described as a Russian regulatory regime that resembles the U.S. ITAR — International Traffic in Arms Regulations — ExoMars managers have been forced to return to their original lander design.

 In separate briefings here at the 63rd International Astronautical Congress, ExoMars prime contractor Thales Alenia Space and Italian Space Agency President Enrico Saggese said scrapping the 100-watt Russian radioisotope thermoelectric generator (RTG) has its positive aspects as well.

 Saggese said ongoing concerns about the effects of the RTG's steady release of heat during the 2016 voyage to Mars orbit would force a redesign of the mission to protect the telecommunications and trace gas orbiter, which is the main payload.

 Saggese said Oct. 3 that eliminating the RTG also makes less complicated the 2016 mission's construction in what already was a tight schedule. For example, the RTG would have been integrated into the entry, descent and landing package in Russia, not in Europe, in preparation for a launch aboard a Russian Proton rocket.

 The Russian space agency, Roscosmos, is expected to confirm its participation in ExoMars by late November. ExoMars includes a 2018 launch of a European rover vehicle and a Russian-European entry, descent and landing package.

 The Italian Space Agency is the biggest contributor to ExoMars, a European Space Agency mission that backers say appears to have found sufficient support to move forward on the 2016 and 2018 launches — assuming Roscosmos confirms its participation.

 Vincenzo Giorgio, ExoMars project manager at Thales Alenia Space, said Russian authorities had signaled their willingness to provide the RTG for the 2016 mission pending final approval from Russia's technology export authorities.

 Giorgio said the European team already had redesigned the 2016 mission to protect the orbiter from the RTG-produced heat during flight. But Russian authorities subsequently informed the ExoMars team that final authorization would not arrive before next February — too late to meet the ExoMars 2016 schedule.

 Giorgio agreed with Saggese that removing the RTG does help the 2016 mission keep to its schedule, but said the cost in terms of lost scientific return is high.

ЦитироватьRussian Export Rules Force Changes to 2016 ExoMars Mission

Какой-то психоз административный.
Или попытка прикрыть плохими русскими собственный зад.
Всё вполне решаемо, запрета нет, есть необходимость получить разрешение. Для этого нужно собрать уйму бумажек со всех сторон. Кто-то этого вовремя не сделал. И если РИТЭГ монтируется на аппарат уже на Байконуре, то с правильно оформленной заявкой должно быть всё просто: ведь изделие не покидает таможенной территории РФ.
Короче, непонятно мне.
Проблема решается просто (хотя и через жу): выходом на Ковальчука, а через него на Путина. Проект международный, он к этим делам достаточно уважительно относится, тем более с Италией (не Германия, но почти).

Российская атомная отрасль обеспечит создание безопасных РИТЭГов для космических аппаратов[/size]
12 октября 2012

Цитировать11 октября 2012 года в НИИТФА в рамках конференции «Радиационные технологии – достижения и перспективы» состоялось секционное заседание на тему «Радионуклидная энергетика», посвященное одному из направлений радиационных технологий – использованию излучения радиоактивных изотопов в качестве источника энергии.

ЦитироватьС докладом, посвященным обзору состояния зарубежной и отечественной радионуклидной энергетики космического назначения, выступил представитель РФЯЦ-ВНИИЭФ Борис Дербутович, который, в частности, подробно рассказал о многочисленных степенях защиты, применяемых в космических источниках энергии. В частности, в стандартных американских термоэлектрических элементах каждая таблетка из диоксида плутония-238 покрывается изолирующей оболочкой, сборка из двух таблеток покрывается еще одной оболочкой из углерод-углеродных композитов, а капсула из двух таких сборок покрывается третьей защитной оболочкой, т.е. существует трехслойная степень защиты. Аналогично решаются задачи безопасности и космических РИТЭГов нового поколения и в России. Термоэлектрический генератор «Ангел» на основе теплового блока «Пантера», разработанный в 1990-е годы в НПП «БИАПОС», которое было основано сотрудниками НИИТФА, имеет несколько защитных слоев, окружающих тепловыделяющее ядро из радиоактивного материала).

Дербутович также рассказал, что, если в США в качестве основного источника энергии в космических РИТЭГах изначально использовался плутоний-238, то в СССР длительное время (в частности, на «Луноходах») использовался полоний-210, преимуществом которого является простота получения, но недостатком является высокая токсичность. Поэтому в новых российских РИТЭГах был сделан выбор в пользу плутония-238, который, будучи альфа-излучателем, представляет опасность для человека только в случае попадания его вовнутрь организма. При этом в случае попадания диоксида плутония в пищеварительный тракт он выводится в течение нескольких суток, и действительную опасность представляют лишь частицы PuO2 размером менее 0,1 мкм, которые, способны образовывать аэрозольную фракцию и в случае попадания в легкие останутся там навсегда. Докладчик, однако, привел результаты исследований, что как при производстве топливных элементов, так и при любых возможных аварийных ситуациях, количество образующейся аэрозольной фракции PuO2 будет настольно мало, что опасений для организма не представляет.

С интересными докладами выступили представители ВНИИЭФ Нина Кушнир и Сергей Кузовков, рассказавшие об исследованиях (проводившихся совместно с НПО им.Лавочкина) о безопасности разработанных РИТЭГов на предмет их поведения как во время штатных ситуаций (различные условия транспортировки, перегрузки при старте), так и во время различных аварийных ситуаций при их запуске (пожар на старте, невыход на орбиту, падение на твердую поверхность, падение в океан, тепловые нагрузки при входе в атмосферу и др.). По результата испытаний, безопасность РИТЭГов можно считать подтвержденной – при всех возможных гипотетических аварийных ситуациях выход радиоактивного вещества в окружающую среду исключен.

В настоящее время разработаны РИТЭГи для космической аппаратуры мощностью 120 Вт и 6,5 Вт (такая, казалось бы, маленькая мощность является вполне достаточной в связи с постоянным совершенствованием аппаратуры и уменьшением ее энергопотребления). Интерес к ним проявляют самые разные стороны – начиная с Китая и Индии, которые только планируют свои лунные программы и заинтересованы в покупке у России готовых топливных элементов, и заканчивая США, которые практически исчерпали свой запас плутония-238, оставшегося от оборонных программ, и заявляли об интересе к приобретению российского плутония, запасы которого имеются на ПО «Маяк». Ряд выступающих высказывали пожелания, чтобы, не исключая взаимовыгодного международного сотрудничества, тем не менее использовать российские наработки и ядерные материалы в первую очередь для своей собственной российской космической программы.

ЦитироватьПока основным недостатком разрабатываемых РИТЭГов является их низкий КПД. Их энергетическая эффективность составляет порядка 1 Вт на 1 г плутония, однако за счет многослойных систем защиты этот показатель снижается на два порядка. Кроме того, сам термоэлектрический принцип получения энергии недостаточно эффективен – КПД составляет порядка 6-7%. Один из вариантов решения этой проблемы изложил в своем докладе представитель ГНЦ ТРИНИТИ Анатолий Филиппов, предложивший радиоизотопный источник тока на «фотовольтаическом принципе». Смысл рацпредложения заключается в том, что излучение ряда изотопов при взаимодействии с атомами ксенона порождает оптическое излучение, которое с помощью фотоэлектрических элементов преобразуется в электричество. КПД такого способа получения энергии может быть в 5-10 раз больше, чем в случае РИТЭГов. Уже в 2013 года разработчик обещает создание опытных образцов топливного элемента, основанного на данной технологии

http://www.atomic-energy.ru/news/2012/10/12/36650

Цитировать

ЦитироватьПока основным недостатком разрабатываемых РИТЭГов является их низкий КПД. Их энергетическая эффективность составляет порядка 1 Вт на 1 г плутония, однако за счет многослойных систем защиты этот показатель снижается на два порядка. Кроме того, сам термоэлектрический принцип получения энергии недостаточно эффективен – КПД составляет порядка 6-7%. Один из вариантов решения этой проблемы изложил в своем докладе представитель ГНЦ ТРИНИТИ Анатолий Филиппов, предложивший радиоизотопный источник тока на «фотовольтаическом принципе» ... КПД такого способа получения энергии может быть в 5-10 раз больше, чем в случае РИТЭГов...

http://www.atomic-energy.ru/news/2012/10/12/36650

30-70% :?:  :?:  :?: В 30% я ещё поверю. Но чтобы 60-70% :?:  :roll:

Цитировать

Цитировать

ЦитироватьПока основным недостатком разрабатываемых РИТЭГов является их низкий КПД. Их энергетическая эффективность составляет порядка 1 Вт на 1 г плутония, однако за счет многослойных систем защиты этот показатель снижается на два порядка. Кроме того, сам термоэлектрический принцип получения энергии недостаточно эффективен – КПД составляет порядка 6-7%. Один из вариантов решения этой проблемы изложил в своем докладе представитель ГНЦ ТРИНИТИ Анатолий Филиппов, предложивший радиоизотопный источник тока на «фотовольтаическом принципе» ... КПД такого способа получения энергии может быть в 5-10 раз больше, чем в случае РИТЭГов...

http://www.atomic-energy.ru/news/2012/10/12/36650

30-70% :?:  :?:  :?: В 30% я ещё поверю. Но чтобы 60-70% :?:  :roll:

Может быть, надо учитывать ещё выделенное жёлтым? :)

ЦитироватьОдин из вариантов решения этой проблемы изложил в своем докладе представитель ГНЦ ТРИНИТИ Анатолий Филиппов, предложивший радиоизотопный источник тока на «фотовольтаическом принципе». Смысл рацпредложения заключается в том, что излучение ряда изотопов при взаимодействии с атомами ксенона порождает оптическое излучение, которое с помощью фотоэлектрических элементов преобразуется в электричество. КПД такого способа получения энергии может быть в 5-10 раз больше, чем в случае РИТЭГов. Уже в 2013 года разработчик обещает создание опытных образцов топливного элемента, основанного на данной технологии

На ту же тему cм статью 2000 года "Радиоактивные изотопы в качестве источника энергии в фотовольтаической ядерной батарее на основе плазменно-пылевых структур" (http://www.tfd.chalmers.se/~valeri/Mars/PhotoVoltaicBattery.pdf):

ЦитироватьКоэффициент полезного действия фотовольтаического преобразователя при правильном подборе длины волны фотонов может достигать 70%; КПД конверсии ядерной энергии в световое излучение может достигать 50%. Таким образом полный КПД системы может составить величину порядка 35%, что в 3

Да, последняя цифра более реалистична. А сколько там стирлинги обещают?

Small Reactor for Deep Space Exploration

Опубликовано 29.11.2012 пользователем LosAlamosNationalLab (http://www.youtube.com/user/LosAlamosNationalLab)

This is the first demonstration of a space nuclear reactor system to produce electricity in the United States since 1965, and an experiment demonstrated the first use of a heat pipe to cool a small nuclear reactor and then harvest the heat to power a Stirling engine at the Nevada National Security Site's Device Assembly Facility confirms basic nuclear reactor physics and heat transfer for a simple, reliable space power system.

http://www.youtube.com/watch?v=KobRfGqlpGc

ЦитироватьИмxотеп пишет:

ЦитироватьОдин из вариантов решения этой проблемы изложил в своем докладе представитель ГНЦ ТРИНИТИ Анатолий Филиппов, предложивший радиоизотопный источник тока на «фотовольтаическом принципе». Смысл рацпредложения заключается в том, что излучение ряда изотопов при взаимодействии с атомами ксенона порождает оптическое излучение, которое с помощью фотоэлектрических элементов преобразуется в электричество. КПД такого способа получения энергии может быть в 5-10 раз больше, чем в случае РИТЭГов. Уже в 2013 года разработчик обещает создание опытных образцов топливного элемента, основанного на данной технологии

На ту же тему cм статью 2000 года "Радиоактивные изотопы в качестве источника энергии в фотовольтаической ядерной батарее на основе плазменно-пылевых структур" (http://www.tfd.chalmers.se/~valeri/Mars/PhotoVoltaicBattery.pdf) :
[quote:15872e5a4d]Коэффициент полезного действия фотовольтаического преобразователя при правильном подборе длины волны фотонов может достигать 70%; КПД конверсии ядерной энергии в световое излучение может достигать 50%. Таким образом [color=yellow:15872e5a4d]полный КПД системы[/color:15872e5a4d] может составить величину [color=yellow:15872e5a4d]порядка 35%[/color:15872e5a4d], что в 3

 http://en.wikipedia.org/wiki/Optoelectric_nuclear_battery

ЦитироватьDisadvantages
 

[/li]
• High price of the radionuclides.
  
• High-pressure (up to 10 MPa (100 bar)) heavy containment vessel.
  
• A failure of containment in this form of device would release high-pressure jets of finely divided radioisotopes, forming an effective Dirty Bomb (http://en.wikipedia.org/wiki/Dirty_Bomb).
  

The inherent risk of failure is likely to limit this device to space-based applications, where the finely divided radioisotope source is only removed from a safe transport medium, and placed in the high-pressure gas, after the device has left Earth orbit.

Ну усё понятно.

Цитироватьhttp://www.youtube.com/watch?v=KobRfGqlpGc&feature=player_embedded#t=0s (http://www.youtube.com/watch?v=KobRfGqlpGc&feature=player_embedded#t=0s)
Американцы представили ядерный мини-реактор для полетов в космос
Специалисты Лос-Аламосской национальной лаборатории (США) продемонстрировали новую концепцию надежного ядерного реактора для космических полетов и внеземных баз.

Новый реактор имеет предельно простую конструкцию. В ядре реактора находится цилиндр диаметром около 10 см с 22,5 кг топлива – урана. Цилиндр оснащен поглотителем нейтронов из карбида бора, который управляет реакцией распада и регулирует тепловыделение. Тепло от деления урана отводится с помощью 8 простых теплоотводных трубок, похожих на те, что установлены на кулерах современных компьютерных процессоров. Движение жидкости внутри трубок приводит в движение небольшие двигатели Стирлинга весом около 1,3 кг каждый, которые вырабатывают в общей сложности до 500 Вт энергии. Преимущество нового двигателя в исключительной простоте (нет ни ненадежных насосов, ни капризных систем охлаждения, ни сложной электроники), возможности использования относительно безопасного и дешевого урана вместо плутония, а главное – исключительно большой срок работы реактора на одной заправке.

Кроме того, реакторы можно собирать в модули, повышая общую мощность энергоустановки в зависимости от целей применения: от электрореактивного двигателя космического корабля до питания марсианской базы.

Интересно, что проект по созданию прототипа нового реактора был реализован всего за 6 месяцев и обошелся по меркам НАСА почти бесплатно – в 1 млн долл.

Адрес новости: http://www.cnews.ru/news/line/index.shtml?2012/11/29/511313

Первая за последние 25 лет партия Плутония-238  произведена в США

DOE Has Resumed Production of Pu-238 (http://www.spacesafetymagazine.com/2013/03/13/doe-resumed-production-pu-238/)

США возобновили производство плутония для космических аппаратов

МОСКВА, 15 мар — РИА Новости. Соединенные Штаты после 25-летнего перерыва возобновили производство неоружейного плутония, который будет использоваться в радиоизотопных источниках энергии для космических аппаратов, которым не хватает энергии от солнечных батарей, сообщает Discovery News.
Специалисты НАСА с 1970-х годов используют плутоний-238 для обеспечения энергией дальних космических миссий, которые работают на таком расстоянии от Солнца, где солнечные батареи теряют свою эффективность. Радиоизотопные источники на базе плутония до сих пор снабжают энергией зонды "Вояджер-1" и "Вояджер-2", запущенные более 30 лет назад, они обеспечивают работу аппарата "Кассини" и марсохода Curiosity.
США производили собственный плутоний до конца 1980-х годов, до тех пор, пока министерство энергетики не прекратило работу реактора в Южной Каролине по соображениям безопасности. После этого НАСА получало плутоний из России. В частности "ядерная батарейка" на борту Curiosity сделана из российского плутония. Однако поставки плутония из России прекратились в 2010 году, и министерство энергетики совместно с НАСА пытались возродить собственное производство.
Теперь специалистам Окриджской национальной лаборатории удалось успешно получить плутоний путем облучения нептуния в реакторе. "Это большой шаг вперед... Мы ожидаем, что после того, как мы войдем в график, мы будем производить до 1,5 килограмма плутония в год", — сказал Джим Грин (Jim Green), руководитель планетологического отделения НАСА.
С помощью свежего плутония специалисты рассчитывают "обновить" старые запасы, которые еще есть в распоряжении НАСА. При добавлении 1 килограмма свежего плутония на 2 килограмма старого ученые получат нужную плотность энергии. Среди миссий, которые ждут своих радиоизотопных источников — новый марсоход, который НАСА планирует запустить в 2020 году.

http://ria.ru/science/20130315/927436564.html

http://www.spaceflightnow.com/news/n1303/20pu238/#.UUo26je55eE

ЦитироватьU.S. laboratory produces first plutonium in 25 years
BY STEPHEN CLARK
SPACEFLIGHT NOW
Posted: March 20, 2013

HOUSTON -- For the first time in 25 years, the United States is producing plutonium fuel to power spacecraft on missions beyond Earth, replenishing a dwindling stockpile to supply NASA's next Mars rover and other proposed probes.

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/27793.jpg)
Photo of a pellet of plutonium-238. Credit: U.S. Department of Energy
 
"This is a major step forward," said Jim Green, head of NASA's planetary science division.

NASA uses plutonium when solar arrays are unable to power spacecraft visiting the outer solar system. Nuclear generators have powered 27 U.S. space missions over the last five decades, enabling exploration of the sun, the moon, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune. NASA's Curiosity rover exploring Mars is powered by plutonium, and the New Horizons probe, another nuclear-powered mission, is cruising toward Pluto for an encounter in 2015.

The milestone comes after Congress and the White House struggled to restore funding to artificially create plutonium-238, the special non-weapons grade isotope used to generate electricity for space missions.

The U.S. Department of Energy is overseeing the plutonium production project at Oak Ridge National Laboratory in Tennessee, and NASA is the chief customer of the effort.

The agencies intended to divide the costs of restarting plutonium-238 production, which ended in 1988. But Congress refused to appropriate the Energy Department's share of the plutonium funding, leaving only NASA's half of the money to pay for production.

The Energy Department produced the plutonium in existing facilities at Oak Ridge to save costs.

"They have developed a series of processes that have encapsulated neptunium-237 and put it in a reactor at Oak Ridge, irradiated it for a month, and now the analysis is clear that we did indeed generate plutonium," Green told a meeting of Mars scientists in late February.

So far, the experiments at Oak Ridge's High Flux Isotope Reactor are only producing small amounts of plutonium-238, Green told attendees at the 44th Lunar and Planetary Science Conference near Houston.

Green said Energy Department officials are developing procedures to safely handle larger quantities of plutonium-238.

"We expect reports back from them later this year on a complete schedule that would put plutonium-238 on track to be generated at about a kilogram-and-a-half (3.3 pounds) or so a year," Green said.

But it could take five years for enough plutonium to be produced to put in a spacecraft, according to NASA.

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/27794.jpg)
Diagram of a Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator like the unit powering the Curiosity rover on Mars. Credit: NASA
 
The Energy Department has lost some of its aging plutonium supply due to radioactive decay.

Scientists will blend one kilogram of the new plutonium with every two kilograms of older material to create a mixture with the appropriate energy density for space applications, according to Green.

"Things are looking really good for us to be able to start resupplying plutonium into our stockpiles," Green said.

The Energy Department does not disclose how much plutonium it has in storage, but the Aerospace Industries Association says the stockpile will be exhausted after one more large flagship-class nuclear-powered space mission.

NASA plans to launch a copy of the Curiosity Mars rover in 2020, and the robot will likely be powered by a Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator, or MMRTG. Each MMRTG includes about 8 pounds of plutonium and converts the heat of the isotope's radioactive decay into electricity.

The space agency's solar system exploration program has been scaled back in recent years. NASA has deferred development of a plutonium-powered robotic mission to Europa, and other probes requiring nuclear fuel could use a more efficient electrical generator using less plutonium than the MMRTG.

But with the Energy Department's supply of plutonium-238 nearly depleted, any NASA mission to the outer solar system would be grounded without new plutonium production.

The U.S. government purchased much of Russia's plutonium-238 stockpile, taking deliveries from 1992 until the late 2000s before Russia stopped exporting the material.

Presentations from the Monday night NASA HQ briefing by Jim Green (http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2013/events/highlighted/Green_LPSC.pdf) and John Grunsfeld (http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2013/events/highlighted/Grunsfeld_LPSC.pdf) are now available.

http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2013/events/highlighted/Green_LPSC.pdf

ASRG and Pu-238 Production

Two ASRG flight units (F1 and F2) will be completed in 2016

Но непонятно на какой КА их можно будет поставить. По текущим планам, ставить некуда, поэтому модули ASRG отправятся на хранение.

http://solarsystem.nasa.gov/rps/home.cfm

http://solarsystem.nasa.gov/rps/asrg.cfm

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/66318.jpg)

Engineering test unit for the Advanced Stirling Radioisotope Generator (ASRG)

Fact sheet: ASRG - Advanced Stirling Radioisotope Generator (http://solarsystem.nasa.gov/rps/docs/ASRGfacts2_10rev3_21.pdf) (PDF, 627 KB)

http://www.wired.com/wiredscience/2013/09/plutonium-238-problem/
http://www.planetary.org/blogs/casey-dreier/2013/20130920-pu-238-is-crucial-for-space-exploration-and-we-are-almost-out.html

 http://hi-news.ru/space/chtivo-nexvatka-zapasov-plutoniya-238-stavit-pod-ugrozu-issledovanie-kosmosa.html

Цитировать... Мы крайне зависимы от плутония-238 — топлива, которое в значительной степени производится в качестве побочного продукта изготовления ядерного оружия. Но есть проблема.
Запасы почти исчерпаны.
 

Цитировать«Нам хватит, чтобы дотянуть до конца этого десятилетия. Вот и все», — говорит Стив Джонсон, химик-ядерщик из Национальной лаборатории Айдахо. И это не только американские резервы. Запасы кончились почти на всей планете.

...

 А это правда?
http://www.youtube.com/watch?v=36bFc8zd25I (http://www.youtube.com/watch?v=36bFc8zd25I)

Вроде возобновили производство в этом году.
http://universetoday-rus.com/blog/2013-03-22-1065

ЦитироватьKBOB пишет:
Вроде возобновили производство в этом году.
 http://universetoday-rus.com/blog/2013-03-22-1065

статья ссылается на презентацию Грина, где прописаны планы по восстановлению производства. До производства еще не дошло.
http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2013/events/highlighted/Green_LPSC.pdf
ASRG and Pu-238 Production
Advanced Stirling Radioistope Generator (ASRG)
•After Discovery 12 selection, working to identify next ASRG mission
–Expectation is that Discovery 13 will provide similar opportunities to test mission enabling technologies (ie: ASRG, NEXT...)
•Two ASRG flight units (F1 and F2) will be completed in 2016
–The completed flight units will go into bonded storage, unfueled, pending a mission decision for flight use Plutonium-238
•Technology demonstration activities include:
–A qualified Neptunium-237 target for irradiation in the High Flux Isotope Reactor (First Np-237 targets irradiated)
–A qualified process for post-irradiation target processing
–A qualified Pu-238 product
–A project plan for scale-up to full-scale production at 1.5-2.0 kg/year
•Project baseline and confirmation by December 2013

С ленты новостей:

ЦитироватьГлавная / Новости
19.11.2013
NASA отказалось от проекта радиоизотопного генератора Стирлинга
Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) США отказалось от разработки улучшенного радиоизотопного генератора Стирлинга (ASRG), сообщает Planetary News. Такие генераторы, использующие энергию распада плутония-238, позволили бы космическим аппаратам совершать полеты в глубоком космосе. Поводом для закрытия проекта стало сокращение финансирования ряда космических программ NASA.

 Еще одним поводом для закрытия проекта стали увеличившиеся объемы поставок плутония-238, необходимого для работы уже существующих радиоизотопных генераторов. Все оборудование и данные исследований по проекту ASRG будут переданы в Центр исследований Гленна для дальнейшей разработки и изучения технологии Стирлинга. При этом в целом проект больше не будет приоритетным на ближайшие несколько лет.

 В перспективе при изучении дальнего космоса NASA намерено использовать многоцелевые радиоизотопные термоэлектрические генераторы (MMRTG), которые уже прошли проверку несколькими полетами, пишет Lenta.ru.

 К.И.

Всё, кончился дефицит и стирлинги стали не нужны! А жаль, интересная была технология. :(

а чего в них такого уж особо интересного?

http://www.spaceflightnow.com/news/n1311/19asrg/#.Uoun2Cc2NeI

ЦитироватьNASA ends production of new nuclear power generator
BY STEPHEN CLARK
SPACEFLIGHT NOW
Posted: November 19, 2013

 NASA has decided to stop development of an improved lightweight plutonium power generator, blaming budget constraints and a diminished need for a high-efficiency nuclear power source with the restart of U.S. plutonium production, officials said Sunday.
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/90349.jpg)
File photo of a pellet of plutonium-238. Credit: U.S. Department of Energy
 
 "We have more plutonium in our science stockpile than was anticipated, such that we don't have the same need," said John Grunsfeld, head of NASA's science mission directorate.
Jim Green, director of NASA's planetary science division, revealed the decision to stop development of Advanced Stirling Radioisotope Generator flight units in a notice to the science community released Friday.
The space agency needs plutonium to fuel power generators on deep space missions that fly too far fr om the sun to produce electricity with solar panels. NASA's Curiosity rover on Mars, the Cassini spacecraft at Saturn, and the New Horizons probe cruising to a flyby of Pluto are powered by plutonium.
The U.S. government's stockpile of plutonium-238, the special non-weapons grade isotope used to generate electricity for space missions, declined since production of the material stopped in 1988. Forced to ration the leftover plutonium-238, NASA started working on a next-generation nuclear generator that could run on less fuel.
The ASRG is designed to generate more electricity per pound of plutonium-238.
Each ASRG creates between 130 and 140 watts of electricity with 1 kilogram, or about 2.2 pounds, of plutonium-238. More than four times more plutonium would be required to generate the same power in an existing RTG, according to the Energy Department.
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/90350.jpg)
Diagram of an Advanced Stirling Radioisotope Generator. Credit: NASA
 
 After several studies and a struggle to obtain sufficient funding to restart plutonium-238 production, the U.S. Department of Energy generated tiny quantities of plutonium-238 earlier this year at Oak Ridge National Laboratory in Tennessee.
"The advanced Stirling technology was sel ected to take advantage of its increased efficiency over the Multi-Mission Radioisotope Thermal Generator (MMRTG), since the supply of plutonium-238 was limited at the time," Green wrote. "Now, with the restart of the Pu-238 production project this year, we expect to have a sufficient supply of Pu-238 for radioisotope power well into the future."
NASA has said the plutonium production rate will be ramped up to about 1.5 kilograms, or 3.3 pounds, yielding enough material to put on a space mission by about 2019.
"We made the decision, based partly on cost and budget, and also on need, to stick with the MMRTGs," Grunsfeld said Sunday. "They need more plutonium, but with the new supply we have that. Then [we can] use our limited budget to fund missions going forward with the MMRTGs."
NASA has directed the Energy Department, which manages the nuclear generator procurement, to end work on the ASRG flight units, according to Green's letter.
 (https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/90351.jpg)
NASA science chief John Grunsfeld. Credit: NASA/Bill Ingalls
 
 Lockheed Martin Corp. was under contract for development, fabrication and testing of the ASRG ground and flight units. The Stirling convertor was being developed by Sunpower Inc. of Ohio.
The Energy Department does not disclose how much plutonium it has in storage, but the Aerospace Industries Association says the existing stockpile, which was purchased fr om Russia, will be exhausted after one more large flagship-class nuclear-powered space mission.
NASA plans to launch a copy of the Curiosity Mars rover in 2020, and the robot will likely be powered by an MMRTG. Each MMRTG includes about 8 pounds of plutonium and converts the heat of the isotope's radioactive decay into electricity.
The space agency said ASRG developmental hardware will be transferred to NASA's Glenn Research Center in Ohio for continued research and development.
"For future planetary missions that require radioisotope power systems the flight-proven MMRTG will be made available," Green wrote. "It is important to note that the MMRTG and the ASRG were designed to provide the approximately the same electrical power output."
But the ASRG was lighter and was optimized for smaller spacecraft, such as probes developed under NASA's cost-capped Discovery and New Frontiers programs. Discovery and New Frontiers missions fly more often than flagship-class planetary programs, such as Cassini, Curiosity and the 2020 Mars rover.
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/90352.jpg)
An ASRG engineering unit. Credit: NASA
 
 Unlike the MMRTG, the Stirling generator design includes moving parts, raising concerns the power device could wear out and lim it the life of a spacecraft. Once described by NASA as a "mission-enabling capability," the ASRG consists of highly-efficient Stirling engines coupled with linear alternators.
The MMRTG design uses solid-state thermocouples to convert the plutonium's heat energy into electricity.
"As far as impacts on planetary missions, it means you have to engineer your missions differently," Grunsfeld said. "They may weigh a little bit more, they may have a little bit higher mass, but as far as power levels, we should be able, in principle, to support nearly all the missions that we would with the ASRGs."
NASA made two ASRG flight units available in the last Discovery competition, and two of three finalist missions submitted by scientists relied on the next-generation nuclear technology for electricity. But the agency ultimately selected the solar-powered InSight Mars lander for launch in early 2016.
Officials wanted to complete a flight demonstration of ASRGs on a relatively inexpensive Discovery-class mission before committing the new technology to a more costly flagship probe.
At the time of the InSight selection, NASA said it would made the ASRGs available again in the next Discovery competition, which would choose another planetary mission for launch no earlier than 2020.

Follow Stephen Clark on Twitter: @StephenClark1 (http://www.twitter.com/stephenclark1).

Цитироватьvlad7308 пишет:
а чего в них такого уж особо интересного?

КПД

Сырьевое изобилие - тормоз прогресса. Везде и всегда! :|  :(

ЦитироватьSalo пишет:

Цитироватьvlad7308 пишет:
а чего в них такого уж особо интересного?

КПД

это понятно
но область применения у них слишком узкая

Почему узкая? Все зонды в дальний космос могут оснащаться такими устройствами.

Цитироватьpkl пишет:
Почему узкая? Все зонды в дальний космос могут оснащаться такими устройствами.

"все зонды в дальний космос" - это и есть узкая  :)
и даже с ними похоже не все так просто

на сколько я понимаю, удельная мощность (Вт/кг) у таких агрегатов не сильно выше, чем у обычных РИТЭГов. То есть - выше, но не на порядки, по крайней мере для искомой номинальной мощности в сотни ватт.

А сложность и "ломкость" - выше на порядки.
вот и выходит, что оборудовать дальние зонды агрегатами на основе стирлинга имеет смысл только при большом недостатке плутония

Цитироватьvlad7308 пишет:
на сколько я понимаю, удельная мощность (Вт/кг) у таких агрегатов не сильно выше, чем у обычных РИТЭГов. То есть - выше, но не на порядки, по крайней мере для искомой номинальной мощности в сотни ватт.

Как ни крути, а игрушка полезная. Для сравнения
ASRG: масса - 25 кг, электрическая мощность - 140 W, 0.8-1 кг плутония
MMRTG: масса - 45 кг, электрическая мощность - 125 W, 4.8 кг плутония
GPHS-RTG: масса - 57 кг, электрическая мощность - 300 W, 7.8 кг плутония
То бишь удельная мощность ASRG ровно вдвое больше, чем у MSL'вского MMRTG. Да, не на порядки, но тоже, знаете, немало. Можно было бы поставить на марсоход лишние 20 кг научной аппаратуры, а это уже совсем новое качество.
А так да. При условии изобилия плутония старинные GPHS действительно мало чем хуже. Если еще термофотовольтаическими преобразователями обклеить, так даже лучше будут. Ниша ASRG - маломощные легкие РИТЭГи, которые нужны только в очень специальных случаях, навроде посадочного зонда на Титан. А так как на Титан больше никто не собирается, надобность в ASRG отпала окончательно.

У этого ASRG есть фатальный недостаток - наличие движущихся частей, что делает его потенциально менее надёжным
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/90436.gif)

Картинка взята отсюда Radioisotope Power Systems (RPS) Program (https://tec.grc.nasa.gov/rps/)

Но если устройство не рассчитано на работу на десятилетия, то это не такой уж большой недостаток. В тех случаях, когда у нас довольно активный аппарат, допустим, марсоход с буровой, срок службы не так важен, как более высокая удельная мощность. Также это имеет значение, если у нас ограничения по массе - обычные РИТЭГи тяжелее при той же мощности.

все это верно
но зачем повторять то же самое по пять раз? :)

ЦитироватьИмxотеп пишет:
 Можно было бы поставить на марсоход лишние 20 кг научной аппаратуры, а это уже совсем новое качество....

а на него залили лишние 120 кг топлива для крана, и в день посадки извинялись.

http://www.warandpeace.ru/ru/reports/view/85731/

Когда НАСА перестанет летать в дальний космос?
28.11.13 17:10   Наука, техника, образование

Александр Березин — 25 ноября 2013 года

Планетологическое подразделение НАСА работало над усовершенствованием радиоизотопного генератора Стирлинга с 2001 года. Были достигнуты многообещающие результаты: прототипы весом в 1,3 кг показывали отличный КПД, но вдруг...
...Впрочем, не совсем "вдруг". О том, что НАСА придётся закрыть уйму программ, стало ясно ещё несколько лет назад, когда ведомство стало отказываться от участия в международных проектах изучения дальнего космоса (прежде до такой потери лица, как односторонний выход из согласованной программы, дело доходило очень редко). Но бюджетный кризис в США продолжается, и на сей раз его жертвой пал усовершенствованный "стирлинг", памяти которого мы и посвящаем эту заметку.

Писать было бы не о чем, если бы мир не находился в ситуации жесточайшего дефицита по плутонию-238 — искусственно получаемому изотопу, который некогда был побочным продуктом создания ядерных боеголовок. Однако после 1992 года и в России, и в США такое производство остановилось, и единственным реальным источником остались запасы изотопа (поздний СССР производил больше боеголовок, чем США, отсюда и излишки). В том же 1992-м США предусмотрительно купили у России 30 кг плутония-238 — по цене $200 тыс. за килограмм, и именно на нём запускаются аппараты, работающие далее пояса астероидов, — все эти New Horizons и пр.

Читал. Нам надо перехватывать инициативу в области дальних АМС. Начать хоть с простых пролётных зондов. Но... а вот НПОЛ поручать их совсем не обязательно.

Вашингтон потребовал от Токио вернуть запасы оружейного плутония

ЦитироватьСША обратились к Японии с требованием передать под контроль Вашингтона имеющиеся у Токио более 300 килограммов плутония высокой степени обогащения, из которого можно изготовить около 40-50 ядерных зарядов, пишут японские СМИ.
Япония в годы холодной войны получила эти 331 кг плутония преимущественно от США, а также из Великобритании, где обогащала отработавшее ядерное топливо со своих атомных электростанций, передает ИТАР-ТАСС (http://www.itar-tass.com/).
Плутоний используется в экспериментах по созданию реактора-размножителя на быстрых нейтронах, которые в Японии ведутся в научном центре Токаймура на северо-востоке главного острова страны Хонсю. США особенно беспокоит то, что среди этих материалов имеется 293 кг плутония, уже пригодного для создания ядерного оружия.
Требование о его передаче в США в Токио вначале было встречено отрицательно. Там сослались на то, что это нанесет удар по проводимым в стране научным разработкам. Однако Вашингтон, как сообщается, резко усилил давление, и Токио с конца прошлого года согласился на полномасштабные консультации по этому вопросу.
На них представители США указывают на опасность того, что находящийся в Японии оружейный плутоний попадет в руки террористов. Договоренности по этому вопросу Вашингтон хотел бы достичь в марте, когда президент США Барак Обама и японские руководители примут участие в саммите по ядерной безопасности в Нидерландах.

http://www.vz.ru/news/2014/1/27/669736.html

За будущие миссии НАСА и ВМС США можно не беспокоиться. Может, даже JAXA чего-нибудь отломится :)

Пробовали: создать генератор Стирлинга, возобновить производство, создать маленький реактор, а закончилось всё тем, что решили отобрать плутоний у другой страны. :oops:  Как это по-американски!

9В стаиье по ссылке упоминалось о некой передаче плутония США и Великобританией японцам в разгар холодной войны.

О, смотрите ка:

ЦитироватьЭХЗ в 2015 году намерен освоить обогащение никеля для атомных батарей

Каскад центрифуг на ПО "ЭХЗ"
Предприятие топливной компании Росатома ТВЭЛ "Электрохимический завод" (ЭХЗ, Зеленогорск Красноярской области) планирует до конца нынешнего года освоить технологию обогащения никеля по радиоактивному изотопу никель-63, необходимому для производства атомных батарей – источников тока, использующих энергию радиоактивного распада, и которые могут использоваться во многих областях, в том числе в медицинской и космической технике, говорится в сообщении ТВЭЛ.

Батареи на основе никеля-63 будут иметь малые размеры и вес, а их срок эксплуатации составит не менее 50 лет. Уникальность радиоизотопа Ni-63 в том, что его излучение является очень мягким и это делает возможным массовое применение этого изотопа в быту. Потенциальный рынок атомных батарей на никель-63 к 2020 году оценивается в несколько десятков миллиардов долларов США.

В кластерный проект по созданию в России этих источников тока входит несколько организаций, в том числе ЭХЗ. Возглавляет проект предприятие Росатома "Горно-химический комбинат" (ГХК, Железногорск Красноярского края). ЭХЗ в рамках проекта отвечает за наработку Ni-63 и создание промышленного оборудования для обогащения никеля по этому изотопу. Учитывая долговечность источников питания на Ni-63, а также отсутствие аналогичных производств, как в России, так и в мире в целом, реализация проекта обеспечит высокие конкурентные преимущества разрабатываемой продукции.

"Промышленное производство никеля-62 в настоящее время создано только на Электрохимическом заводе в Зеленогорске. Обогащение никеля по изотопу никель-63 на заводе планируют освоить до конца текущего года. Для этого на предприятии уже разработан технологический процесс, подготовлена разделительная установка, получены все необходимые разрешения", — говорится в сообщении.

По проекту "Создание производства атомных батарей на основе радиоизотопа Ni-63" требуется финансирование в объеме 1,1 миллиона рублей со сроком реализации в течение пяти лет, отмечается в сообщении.

Ранее стало известно, что первая опытная партия изотопа Ni-63 будет произведена в 2016 году на исследовательском реакторе ИРТ-Т Томского политехнического университета.

ЭХЗ представляет этот бизнес-проект на проходящей в Томске специализированной выставке-презентации производственно-технологических возможностей предприятий ТВЭЛ. Цель выставки — привлечь потенциальных партнеров и инвесторов к реализации бизнес-проектов по экономически привлекательным темам компаний ТВЭЛ.

В выставке, помимо ЭХЗ, также участвуют Сибирский химический комбинат (Северск, Томская область), Ангарский электрохимический комбинат (Ангарск, Иркутская область), Новосибирский завод химконцентратов, Чепецкий механический завод (Глазов, Республика Удмуртия), Уральский электрохимический комбинат (Новоуральск, Свердловская область).

 http://www.atomic-energy.ru/news/2015/08/19/59146
Это ещё что такое?

Интересно, где это они собираются применять радиоизотопные источники в быту? Наработанный на реакторе изотоп никак не может быть дешовым. 
Но даже будь он дешовым где вообще можно такое использовать? 
И что такое "очень мягкое излучение"? 

ЦитироватьСтарый пишет:
Интересно, где это они собираются применять радиоизотопные источники в быту? Наработанный на реакторе изотоп никак не может быть дешовым.
Но даже будь он дешовым где вообще можно такое использовать?

Для протезов: кардиостимуляторы, искусственное сердце и т.п.

ЦитироватьИ что такое "очень мягкое излучение"?

Не знаю, но подозреваю, что это альфа-излучатель - его излучение остаётся в корпусе. Потому - вполне возможно. Во всяком случае, читал, разработки РИТЭГов для кардиостимуляторов велись ещё в СССР.

http://www.nuclearspacecluster.com/proizvodstvo-beta-voltaicheskix-batarej-na-osnove-izotopa-nikel-63

ЦитироватьПроизводство бета-вольтаических батарей на основе изотопа Никель-63                
                
Конечной целью проекта будет являться создание в рамках Кластера ЗАТО г. Железногорск, производства по инновационному высоко-технологичному производству бетавольтаическихбатарей различного назначения на базе изотопа Никель-63.
Бетавольтаические батареи сегодня развиваются в особо значимую группу источников питания за счёт таких характеристик, как малый размер и вес, длительность эксплуатации и устойчивость к агрессивным внешним воздействиям. Применение высокообогащённого Никель-63 позволит повысить эффективность батарей в 40 раз. Это сделает их сопоставимыми по вольтамперным характеристикам с традиционными батареями, используемыми в электронике. Технологический процесс позволяет производить от нескольких килограмм Никеля-63 в год и более с уменьшением себестоимости производства в 5 и более раз по сравнению с конкурентами.
Учитывая, что долговечность разрабатываемых источников питания на базе изотопа Никель-63 будет превышать 50 и более лет, а также отсутствие аналогичных производств, как в России, так и в мире в целом что обеспечит высокие конкурентные преимущества разрабатываемой продукции.
Оценка спроса на продукцию:
Исходя из экспертных оценок и исследований рынка, совокупную рыночную потребность можно оценить в 9 млрд. долл. в год, с быстрым ростом в ближайшем будущем, что связано с повсеместной автоматизацией и внедрением MEMS-систем.
Спектр отраслей применения данного типа источников питания чрезвычайно широк:
 

[/li]
• 
  Вооружение и амуниция
   
• 
  Медицина и здравоохранение
   
• 
  Изготовление космических аппаратов
   
• 
  Промышленное производство и инфраструктура
   
• 
  Телекоммуникационная техника
  

Конкурентное окружение:
 

[/li]
• 
  Использование Никеля-63 в источниках питания на сегодня ограничено в силу отсутствия этого изотопа в природе и несовершенства имеющихся технологий его производства. Известные в мире технологические процессы дают «на выходе» низкообогащённый продукт с низким содержанием Никеля-63 (до 18%, максимум — до 25%). Это делает конечную продукцию — атомные батареи — чрезвычайно дорогой при относительно низких вольтамперных характеристиках. Ежегодное производство Никеля-63 в мире составляет всего несколько сотен грамм.
   
• 
  На территории РФ производство бета-вольтаических батарей на сегодняшний день отсутствует. Потенциальную конкуренцию компаниям субкластера в данном направлении в перспективе ближайших 10-12 лет могут составить лишь США и Канада при условии запуска части законсервированных реакторов.
  

Цитироватьpkl пишет: 
Для протезов: кардиостимуляторы, искусственное сердце и т.п.

Это какая ж мощность должна быть?

ЦитироватьНе знаю, но подозреваю, что это альфа-излучатель - его излучение остаётся в корпусе. 

Дык проблема радиоизотопов не в том чтоб они были безопасны в корпусе. Любой альфа или бета излучатель в корпусе безопасен. Проблема в том что они должны быть безопасны если их кто-нибудь расковыряет и подсыплет в чай еду.

ЦитироватьСтарый пишет: 

Цитироватьpkl пишет: 
Для протезов: кардиостимуляторы, искусственное сердце и т.п.

Это какая ж мощность должна быть?

Конкретно для кардиостимулятора? Там меньше милливатта.

ЦитироватьТатарин пишет:

ЦитироватьСтарый пишет:

Цитироватьpkl пишет:
Для протезов: кардиостимуляторы, искусственное сердце и т.п.

Это какая ж мощность должна быть?

Конкретно для кардиостимулятора? Там меньше милливатта.

Я имел в виду искуственное сердце.

ЦитироватьСтарый пишет:
Я имел в виду искуственное сердце.

Ватты. Край - десяток ватт.

ЦитироватьAlex_II пишет:

ЦитироватьСтарый пишет:
Я имел в виду искуственное сердце.

Ватты. Край - десяток ватт.

Уже близко к киборгу..теплоотвод в тело не встроить запросто - или распределять - или снаружи, хотя м.б. искусственные мускулы достаточно скоро сделают вполне биологическими, с "естественной" энергетикой...

ЦитироватьAlex_II пишет: 
Ватты. Край - десяток ватт.

Ну и как это будет выглядеть с бытовым РИТЭГом?

ЦитироватьСтарый пишет:
Ну и как это будет выглядеть с бытовым РИТЭГом?

Размер надо знать и вес... Чай не на Pu 238 делать будут. Хотя как по мне - проще вывести контакты наружу и менять батарейки...

ЦитироватьСтарый пишет:

ЦитироватьНе знаю, но подозреваю, что это альфа-излучатель - его излучение остаётся в корпусе. 

Дык проблема радиоизотопов не в том чтоб они были безопасны в корпусе. Любой альфа или бета излучатель в корпусе безопасен. Проблема в том что они должны быть безопасны если их кто-нибудь расковыряет и подсыплет в чай еду.

Кто расковыряет - тот дурак. Однако, в быту нас окружает полно изделий, которые ни в коем случае нельзя вскрывать: аккумуляторы, аэрозольные баллончики; кое-где ещё ртутные термометры встречаются. Как страшно жить! :o

Цитироватьpkl пишет: 
Кто расковыряет - тот дурак. Однако, в быту нас окружает полно изделий, которые ни в коем случае нельзя вскрывать: аккумуляторы, аэрозольные баллончики; кое-где ещё ртутные термометры встречаются. Как страшно жить!  :o

Если кто-нибудь расковыряет электрическую розетку - он дурак. 
А если кто-нибудь расковыряет капсулу с изотопом и подсыпет изотопа всем то дураками окажутся все. 

ЦитироватьAlex_II пишет:

ЦитироватьСтарый пишет:
Ну и как это будет выглядеть с бытовым РИТЭГом?

Размер надо знать и вес... Чай не на Pu 238 делать будут. Хотя как по мне - проще вывести контакты наружу и менять батарейки...

Качество жизни будет не очень. Это постоянно надо следить, чтобы аккумулятор не разрядился. А с изотопными источником всё можно спрятать внутри - такой человек и без одежды будет выглядеть как человек. Вдобавок по проводам внутрь может проникнуть инфекция.

ЦитироватьСтарый пишет:

Цитироватьpkl пишет:
Кто расковыряет - тот дурак. Однако, в быту нас окружает полно изделий, которые ни в коем случае нельзя вскрывать: аккумуляторы, аэрозольные баллончики; кое-где ещё ртутные термометры встречаются. Как страшно жить!  :o  

Если кто-нибудь расковыряет электрическую розетку - он дурак.
А если кто-нибудь расковыряет капсулу с изотопом и подсыпет изотопа всем то дураками окажутся все.

Ну, люди, бывает, газ дома подрывают и обрушивают весь стояк. Что теперь, все дома от газа отключим?

Всё же, как я понимаю, изделие в часах, компьютерах и калькуляторах использовать не будут, а только там, где доступ к нему затруднён.

Цитироватьpkl пишет:  А с изотопными источником всё можно спрятать внутри - такой человек и без одежды будет выглядеть как человек. Вдобавок по проводам внутрь может проникнуть инфекция.

Какой будет КПД, рассеиваемая мощность и температура на поерхности источника?

Не знаю! Я потому и вывесил здесь сообщение, чтобы знающие люди /если они тут есть/ объяснили мне, что это такое.

Но мы, вообще-то, тут не о кардиологии, а о космонавтике. Потому я бы хотел поговорить о перспективах девайса именно в космической технике.

Цитироватьpkl пишет:
Но мы, вообще-то, тут не о кардиологии, а о космонавтике. Потому я бы хотел поговорить о перспективах девайса именно в космической технике.

Я думаю для космонавтики существенны лишь удельная мощность и период полурасрада изотопа. Как у него с этим по сравнению с плутонием?

Цитироватьpkl пишет:
Качество жизни будет не очень. Это постоянно надо следить, чтобы аккумулятор не разрядился.

За телефоном следим же...

Цитироватьpkl пишет:
Вдобавок по проводам внутрь может проникнуть инфекция.

Человек с искусственным сердцем и так будет принимать что-то для профилактики отторжения протеза - так что следить за здоровьем придется очень внимательно.

Цитироватьpkl пишет:
А с изотопными источником всё можно спрятать внутри - такой человек и без одежды будет выглядеть как человек.

Да как бы для меня и человек с протезами остается человеком... Другое дело, что если срок службы батареи 50 лет - то это практически пожизненно. А выдержит ли искусственное сердце столько?

ЦитироватьСтарый пишет:
Я думаю для космонавтики существенны лишь удельная мощность и период полурасрада изотопа. Как у него с этим по сравнению с плутонием?

Полураспад 100 лет Преобразование там прямое - из излучения в эл. ток (можно на массе сэкономить), гаммы нет совсем. Удельную мощность чего-то не найду, да впрочем она от обогащения зависит...

ЦитироватьСтарый пишет:
Я думаю для космонавтики существенны лишь удельная мощность и период полурасрада изотопа. Как у него с этим по сравнению с плутонием?

Периоды полураспада примерно одинаковы 100 и 88 лет.
Но удельная мощность раз в 100 меньше.

ЦитироватьAndrey пишет:

ЦитироватьСтарый пишет:
Я думаю для космонавтики существенны лишь удельная мощность и период полурасрада изотопа. Как у него с этим по сравнению с плутонием?

Периоды полураспада примерно одинаковы 100 и 88 лет.
Но удельная мощность раз в 100 меньше.
 У никеля-63 бета излучение средней энергией 17 кэВ. У плутония-238 альфа с энергией 5,5 МэВ.

То есть для получения той же мощности РИТЭГа требуется в сто раз больше никеля?

ЦитироватьСтарый пишет:

ЦитироватьAndrey пишет:

ЦитироватьСтарый пишет:
Я думаю для космонавтики существенны лишь удельная мощность и период полурасрада изотопа. Как у него с этим по сравнению с плутонием?

Периоды полураспада примерно одинаковы 100 и 88 лет.
Но удельная мощность раз в 100 меньше.
 У никеля-63 бета излучение средней энергией 17 кэВ. У плутония-238 альфа с энергией 5,5 МэВ.

То есть для получения той же мощности РИТЭГа требуется в сто раз больше никеля?

не совсем
обычный РИТЭГ - это термодинамика. С КПД в несколько процентов
а тут - прямое преобразование
так что не в сто раз, а в 10  :)

Аааа! Тут прямое преобразование? 
А помощнее бета-излучателя нет? 

Прямое то оно может и прямое, только нафига нужен источник с выходным напряжением 10 или 100 киловольт?

Цитироватьaaaa пишет:
Прямое то оно может и прямое, только нафига нужен источник с выходным напряжением 10 или 100 киловольт?

как-нибудь трансформировать... :oops:

ну не как нибудь, а довольно просто

ЦитироватьСтарый пишет:

Цитироватьpkl пишет:
Но мы, вообще-то, тут не о кардиологии, а о космонавтике. Потому я бы хотел поговорить о перспективах девайса именно в космической технике.

Я думаю для космонавтики существенны лишь удельная мощность и период полурасрада изотопа. Как у него с этим по сравнению с плутонием?

Если это бета-излучатель, то у него есть ещё одно преимущество - с ним наземному персоналу безопаснее работать.

ЦитироватьAlex_II пишет:

Цитироватьpkl пишет:
Качество жизни будет не очень. Это постоянно надо следить, чтобы аккумулятор не разрядился.

За телефоном следим же...

Ну я, например, особо не заморачиваюсь. Наверное потому, что от этого моя жизнь и смерть никак не зависят.

Цитировать

Цитироватьpkl пишет:
Вдобавок по проводам внутрь может проникнуть инфекция.

Человек с искусственным сердцем и так будет принимать что-то для профилактики отторжения протеза - так что следить за здоровьем придется очень внимательно.

Не-а, современные материалы тканями не отторгаются, поэтом в этом нет никакой необходимости. К тому же, Вы явно недопонимаете - для профилактики отторжения /пересаженных органов/ люди принимают иммунодепрессанты. А это только повышает риск заражения. Т.е. что, человеку, мало того, что нельзя будет удаляться от розетки, таки и вообще на улицу выходить нежелательно? Такую жизнь трудно назвать полноценной.

Цитировать

Цитироватьpkl пишет:
А с изотопными источником всё можно спрятать внутри - такой человек и без одежды будет выглядеть как человек.

Да как бы для меня и человек с протезами остается человеком... Другое дело, что если срок службы батареи 50 лет - то это практически пожизненно. А выдержит ли искусственное сердце столько?

А почему бы и нет? А вообще, прооперироваться раз в жизни и потом не думать - это здорово, чем носить такой вот агрегат в сумке:
 http://rusbazaar.biz/ru/mnews/114789.htm

ЦитироватьLeonar пишет:
ну не как нибудь, а довольно просто

Полупроводниковый преобразователь?

Такая хрень может здорово пригодиться для наноспутников и прочих микрозондов, разбрасываемых по поверхности планеты.

Цитироватьpkl пишет:
Полупроводниковый преобразователь?

не, ну можно и механический   :D
можно ламповый
(https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/forum/file/56628)

Цитироватьpkl пишет:

ЦитироватьLeonar пишет:
ну не как нибудь, а довольно просто

Полупроводниковый преобразователь?

а что, есть какие-то принципиальные проблемы с преобразованием одного постоянного напряжения в другое?

Хех, я тут почитал про эти бетавольтаические батарейки. Оказывается, это совсем не то, что было двадцать лет назад.
Как я понял, сейчас облучают бета-излучением диод, при этом на нем образуется соответствующее напряжение (порядка десятых долей вольта). Потом это все собирают в батареи.
Я бы не назвал это "прямым преобразованием". Прямое - это когда мы один электрод подсоединяем к куску радиоактивного материала, а другой - к экрану, на который падают бета-электроны. :)

Ну да.

ЦитироватьМаксимальная мощность такой структуры составляет 0,32 нВт при токе
замыкания 2,86 нА, а эффективность варьировалась от 0,05 до 0,1 %.

Цитироватьaaaa пишет:

ЦитироватьМаксимальная мощность такой структуры составляет 0,32 нВт при токе
замыкания 2,86 нА, а эффективность варьировалась от 0,05 до 0,1 %.

Это в расчёте на один атом изотопа? ;)

Это один элемент такое дает.

Цитироватьaaaa пишет:
Это один элемент такое дает.

От размера и массы элемента не зависит?

http://window.edu.ru/resource/122/80122/files/%D0%9D%D0%B0%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B2%20%D0%AE.%D0%A1.%20%D0%9C%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%8F.pdf

Стр.30-31.

Цитироватьpkl пишет:
Ну я, например, особо не заморачиваюсь. Наверное потому, что от этого моя жизнь и смерть никак не зависят.

Одна из моих преподавателей геофизики в универе имела кардиостимулятор. Старенький... Так они никогда не забывала предупредить нас перед лекциями, чтоб сотовые отключали... А от очень уж он реагировал когда на чей-то сотовый вызов шел...

Цитироватьpkl пишет:
К тому же, Вы явно недопонимаете - для профилактики отторжения /пересаженных органов/ люди принимают иммунодепрессанты.

Ага. Именно об этом и говорю. Вот как раз из-за приема иммунодепрессантов за здоровьем и придется следить крайне тщательно...

Цитироватьpkl пишет:
человеку, мало того, что нельзя будет удаляться от розетки, таки и вообще на улицу выходить нежелательно?

А вот это извиняюсь фигня... С какого перепугу "нельзя удаляться от розетки"? Лучшие модели сотовых в режиме ожидания работают по месяцу и более. Не вижу препятствий для того, чтоб батарея искусственного сердца работала не меньше...

ЦитироватьLeonar пишет:
можно ламповый

И где лампа то на схеме?  :evil:
Вот эта, например, с повышением:
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/221112.jpg)

Кстати, раз мы в вакууме, то лампы можно делать без корпуса  ;)

а чей-то вы все схемки постите с преобразованием переменного тока?
надо-то - постоянный в постоянный

Цитироватьvlad7308 пишет:

а чей-то вы все схемки постите с преобразованием переменного тока?
надо-то - постоянный в постоянный

По нынешним временам это одно и то же.

в смысле?
в военное время Пи и до четырех доходило?  :)

в общем импульсный преобразователь\инвертор, да
у меня сварочный такой  ;)

а лет 30-40 назад ради такого преобразования такие хреновины ваяли - ой-ей-ей
с двигателями и трансформаторами размером с грузовик

Цитироватьvlad7308 пишет: 
не совсем
обычный РИТЭГ - это термодинамика. С КПД в несколько процентов
а тут - прямое преобразование
так что не в сто раз, а в 10  :)  

Так КПД этих бетавольтаических батарей куда пихают никель-63 меньше 1 процента.
Соответственно несколько сот раз. :)

ЦитироватьAndrey пишет:

Цитироватьvlad7308 пишет:
не совсем
обычный РИТЭГ - это термодинамика. С КПД в несколько процентов
а тут - прямое преобразование
так что не в сто раз, а в 10  :)  

Так КПД этих бетавольтаических батарей куда пихают никель-63 меньше 1 процента.
Соответственно несколько сот раз.  :)

ну... можно рассчитывать на то, что это детство технологии
типа машина Ньюкомена с КПД 0.3%

мне кстати все таки больше альфа-распад нравится.
в тонкой пленке или проволоке, в магнитном поле
может быть еще и инициируемый\регулируемый каким-нить слабым пучком.

Цитироватьvlad7308 пишет:
а что, есть какие-то принципиальные проблемы с преобразованием одного постоянного напряжения в другое?

Не знаю.

ЦитироватьAlex_II пишет:

Цитироватьpkl пишет:
К тому же, Вы явно недопонимаете - для профилактики отторжения /пересаженных органов/ люди принимают иммунодепрессанты.

Ага. Именно об этом и говорю. Вот как раз из-за приема иммунодепрессантов за здоровьем и придется следить крайне тщательно...

Ну да, риски растут.

Цитировать

Цитироватьpkl пишет:
человеку, мало того, что нельзя будет удаляться от розетки, таки и вообще на улицу выходить нежелательно?

А вот это извиняюсь фигня... С какого перепугу "нельзя удаляться от розетки"? Лучшие модели сотовых в режиме ожидания работают по месяцу и более. Не вижу препятствий для того, чтоб батарея искусственного сердца работала не меньше...

Её придётся носить в рюкзаке. И забыть про походы, поездку на косу с ночёвкой. :(   А если придёшь с работы - свет отключён? Хранить на балконе бензогенератор? Нет, это плохое решение, как ни посмотри.

Цитироватьvlad7308 пишет:
ну... можно рассчитывать на то, что это детство технологии
типа машина Ньюкомена с КПД 0.3%

Бетавольтаическим батареям более 50 лет.
Что то детство затянулось.  :)  
Нет там никаких предпосылок к большому КПД.

Цитироватьvlad7308 пишет: 


мне кстати все таки больше альфа-распад нравится.
в тонкой пленке или проволоке, в магнитном поле

Необходимость магнитного поля уронит удельную мощность до неприличных значений.

Цитироватьvlad7308 пишет: 

может быть еще и инициируемый\регулируемый каким-нить слабым пучком.

Это только ядерный реактор.
Но он в тонких пленках не возможен.
Критичность не набрать.

А инициировать ядерную реакцию пучком энергетически не выгодно.
Затраты на порядки выше выхода. 

Цитироватьpkl пишет:
Её придётся носить в рюкзаке.

Обоснуй, будь добр. У меня запасная батарея на 21000мАч прекрасно помещается в кармане - весит грамм 250 по моему. Но ничего - карманы у меня глубокие... При моей командировочной работе - самое оно. Надо к ней еще солнечную панель прикупить - иногда может пригодиться...

ЦитироватьAndrey пишет:
Бетавольтаическим батареям более 50 лет.
Что то детство затянулось. :)
Нет там никаких предпосылок к большому КПД.

Будьте добры - читайте то, что по ссылкам... Там как раз пишется о том, что у новых батарей на Ni63 КПД значительно выше...

ЦитироватьAlex_II пишет:
Будьте добры - читайте то, что по ссылкам... Там как раз пишется о том, что у новых батарей на Ni63 КПД значительно выше...

А можно эту самую ссылку.
А то не нашел.
А можно и своими словами, просто цифры.  

ЦитироватьAndrey пишет:
А можно эту самую ссылку.

Без проблем: //www.nuclearspacecluster.com/proizvodstvo-beta-voltaicheskix-batarej-na-osnove-izotopa-nikel-63

ЦитироватьAndrey пишет:
А можно и своими словами, просто цифры.

Можно. Обещают повысить эффективность батарей в 40 раз. За счет увеличения обогащения Ni63. Если не врут - это сильно.

ЦитироватьAndrey пишет:

Цитироватьvlad7308 пишет:
ну... можно рассчитывать на то, что это детство технологии
типа машина Ньюкомена с КПД 0.3%

Бетавольтаическим батареям более 50 лет.
Что то детство затянулось.  :)  
Нет там никаких предпосылок к большому КПД.

машина Ньюкомена тоже просуществовала 50 лет без изменений ;)
а потом пришел Уатт, и понеслось

мне кажется, потенциал у устройств такого типа может оказаться довольно большим
просто не проработано оно как следует

ЦитироватьAndrey пишет:

Цитироватьvlad7308 пишет:
мне кстати все таки больше альфа-распад нравится.
в тонкой пленке или проволоке, в магнитном поле

Необходимость магнитного поля уронит удельную мощность до неприличных значений.

опять же зависит от конструктива
вообще магнитное поле я нафантазировал, чтобы использовать не только заряд, но и кинетическую энергию продуктов распада (в которой 99% всей энергии распада)
может можно и что-то поэффективнее изобрести

ЦитироватьAndrey пишет:

Цитироватьvlad7308 пишет:
может быть еще и инициируемый\регулируемый каким-нить слабым пучком.

Это только ядерный реактор.
Но он в тонких пленках не возможен.
Критичность не набрать.

А инициировать ядерную реакцию пучком энергетически не выгодно.
Затраты на порядки выше выхода.

можно попробовать поискать удачный изотоп
но в общем да, с инициацией пучком я пожалуй погорячился :)

ЦитироватьAlex_II пишет:

ЦитироватьAndrey пишет:
А можно эту самую ссылку.

Без проблем: www.nuclearspacecluster.com/proizvodstvo-beta-voltaicheskix-batarej-na-osnove-izotopa-nikel-63 (http://www.nuclearspacecluster.com/proizvodstvo-beta-voltaicheskix-batarej-na-osnove-izotopa-nikel-63)

ЦитироватьAndrey пишет:
А можно и своими словами, просто цифры.

Можно. Обещают повысить эффективность батарей в 40 раз. За счет увеличения обогащения Ni63. Если не врут - это сильно.

Видимо имеете в виду вот это:  

ЦитироватьБетавольтаические батареи сегодня развиваются в особо значимую группу источников питания за счёт таких характеристик, как малый размер и вес, длительность эксплуатации и устойчивость к агрессивным внешним воздействиям. Применение высокообогащённого Никель-63 позволит повысить эффективность батарей в 40 раз.

Но слова КПД здесь нет.
Что улучшилось в 40 раз и по сравнению с чем из текста понять невозможно.
И каков этот параметр был изначально неизвестно.

Как в анекдоте:

- Штурман! Приборы!
- 40!
- Что 40?
- А, что приборы?

ЦитироватьAlex_II пишет:

Цитироватьpkl пишет:
Её придётся носить в рюкзаке.

Обоснуй, будь добр. У меня запасная батарея на 21000мАч прекрасно помещается в кармане - весит грамм 250 по моему. Но ничего - карманы у меня глубокие... При моей командировочной работе - самое оно. Надо к ней еще солнечную панель прикупить - иногда может пригодиться...

Я по фотографиям имеющихся аппаратов сужу. Думаете, их создатели не хотят их сделать меньше и легче?

ЦитироватьAndrey пишет: 
Видимо имеете в виду вот это:

ЦитироватьБетавольтаические батареи сегодня развиваются в особо значимую группу источников питания за счёт таких характеристик, как малый размер и вес, длительность эксплуатации и устойчивость к агрессивным внешним воздействиям. Применение высокообогащённого Никель-63 позволит повысить эффективность батарей в 40 раз.

Но слова КПД здесь нет.
Что улучшилось в 40 раз и по сравнению с чем из текста понять невозможно.
И каков этот параметр был изначально неизвестно.

Как в анекдоте:

- Штурман! Приборы!
- 40!
- Что 40?
- А, что приборы?

Я так понимаю, что речь как раз и идет об увеличении кпд в 40 раз.

необязательно.
"эффективность" может много чего обозначать
удельную емкость например. или удельную мощность. или еще что

Цитироватьvlad7308 пишет: 

машина Ньюкомена тоже просуществовала 50 лет без изменений  ;)  
а потом пришел Уатт, и понеслось

мне кажется, потенциал у устройств такого типа может оказаться довольно большим
просто не проработано оно как следует

50 лет 300 лет назад и 50 лет сейчас это совершено разные 50 лет.  :)  
Скорость развития науки значительно выросла.

Потенциал у таких устройств довольно узкий - кардиостимуляторы.   
И то не факт что получится.
Вон плутоний использовался в кардиостимуляторах но не прижился.

Ядерный кардиостимулятор работает уже 34 года (http://www.medlinks.ru/article.php?sid=31151)  


Никель-63 может постигнуть та же судьба. 

Цитироватьvlad7308 пишет: 
опять же зависит от конструктива
вообще магнитное поле я нафантазировал, чтобы использовать не только заряд, но и кинетическую энергию продуктов распада (в которой 99% всей энергии распада)
может можно и что-то поэффективнее изобрести

Честно говоря не понял про что вы тут говорите.

Цитироватьvlad7308 пишет: 
можно попробовать поискать удачный изотоп
но в общем да, с инициацией пучком я пожалуй погорячился  :)  

Сомневаюсь я что можно найти какой то новый удачный изотоп.
Это поле тщательно перепахано вдоль и поперек.   

Цитироватьpkl пишет:
Я по фотографиям имеющихся аппаратов сужу.

А сколько годиков фотографиям-то? Сейчас, насколько мне известно, есть модели которым можно вшить в тело...
Вот, рекомендую: http://www.dhzb.ru/artifcard_new.htm Свежий обзор.

Так и что? По Вашей же ссылки - люди в сумках аккумуляторы носят! Вшивают только сердца, батареи - снаружи.

ЦитироватьНедавно в нашем Центре была разработана и успешно применена у 25 больных методика имплантации левостороннего насоса в качестве бивентрикулярной поддержки. У больных с бивентрикулярной недостаточностью мы имплантируем после определенной модификации внутри перикарда два насоса типа HeartWare. Если раньше больным приходилось тянуть за собой тележки с компрессором весом 20 кг, и у них на животе снаружи тела находились 2 искусственных желудочка, то сейчас подобные больные носят две сумки через плечо (обе по 2,5 кг), соединенных тонким кабелем с насосами внутри грудной клетки.

И, по Вашей же ссылке наткнулся на такой документ:
 http://www.dhzb.ru/lecture/paris%202008%20infection.pdf
Профилактика инфекции и лечение. Короче - с проводами, торчащими из тела, есть проблема.

Цитироватьpkl пишет:
По Вашей же ссылки - люди в сумках аккумуляторы носят! Вшивают только сердца, батареи - снаружи.

Не у всех моделей. И далеко не рюкзаки, о которых кто-то заявлял тут...

Там у одной больной - две сумки по 2,5 кг каждая!!! :oops:

Цитироватьvlad7308 пишет:
а чей-то вы все схемки постите с преобразованием переменного тока?
надо-то - постоянный в постоянный

Даже внутри DC/DC входное постоянное напряжение преобразуется в выходное через переменное/импульсное ;)

Цитироватьpkl пишет:
Там у одной больной - две сумки по 2,5 кг каждая!!!

Так ведь у одной, не у всех... Ну и это - 5 кг для вас уже рюкзак? Я не спорю, что это много, но как человек с обширным и разнообразным опытом по части рюкзаков - склонен не согласиться...

Цитироватьpkl пишет:

ЦитироватьAndrey пишет:
Видимо имеете в виду вот это:

ЦитироватьБетавольтаические батареи сегодня развиваются в особо значимую группу источников питания за счёт таких характеристик, как малый размер и вес, длительность эксплуатации и устойчивость к агрессивным внешним воздействиям. Применение высокообогащённого Никель-63 позволит повысить эффективность батарей в 40 раз.

Но слова КПД здесь нет.
Что улучшилось в 40 раз и по сравнению с чем из текста понять невозможно.
И каков этот параметр был изначально неизвестно.

Я так понимаю, что речь как раз и идет об увеличении кпд в 40 раз.

Как уже сказал vlad7308 (http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/user/16467/): это может много чего обозначать.
Дело в том что КПД для батарей кардиостимуляторов не важный параметр.
Электро-потребление кардиостимуляторов находится на уровне нескольких микроватт.
Поэтому КПД батареи даже 0,01% это нормально.
Ну будет батарея греться на уровне нескольких десятков милливатт.
Это вполне допустимо, лишь бы работала долго и надежно.
 

ЦитироватьАлександр Ч. пишет:

Цитироватьvlad7308 пишет:
а чей-то вы все схемки постите с преобразованием переменного тока?
надо-то - постоянный в постоянный

Даже внутри DC/DC входное постоянное напряжение преобразуется в выходное через переменное/импульсное  ;)

дык да :)
но эффективное преобразование DC\DC до сих пор представляет собой задачу, до конца не решенную
в противном случае все ЛЭП были бы на DC

ЦитироватьAndrey пишет:
Дело в том что КПД для батарей кардиостимуляторов не важный параметр.

А разве у нас речь только о батареях кардиостимуляторов? Мы тут вроде за батареи для искусственного сердца говорили - а это 3-5 вольт... Ну и слова: 

ЦитироватьЭто сделает их сопоставимыми по вольтамперным характеристикам с традиционными батареями, используемыми в электронике. 

тоже довольно однозначно звучат - для меня. А вы можете понаводить тень на плетень, если хотите...

[QUOTE]
В работе рассмотрена возможность создания радиационно-
стимулированных элементов на основе микроканального кремния с помещенным бета- источником в микроканалы. Показана технологическая
готовность современного производства к созданию подобных структур на основе вертикальных p-n переходов. Проведенный расчет эффективности
этих структур показал, что наиболее оптимальными значениями ширины
микроканала являются 2,5-3 мкм, а расстояния между каналами - 10-12 мкм. При этом могут быть достигнуты токи генерации в 1600 нА/см2., что
в 20 раз больше, чем тот же показатель у монокристаллических структур.[/QUOTE]

1600 наноампер на квадратный сантиметр рассматривается в качестве светлого будущего.

1,6*10^3*10^-9*10^4=1,6*10^-2 А/кв.м.
16 миллиампер с квадратного метра при эдс 0,1 вольта.
Да, без увеличения в 40 раз не обойтись. )

ЦитироватьAlex_II пишет:

ЦитироватьAndrey пишет:
Дело в том что КПД для батарей кардиостимуляторов не важный параметр.

А разве у нас речь только о батареях кардиостимуляторов? Мы тут вроде за батареи для искусственного сердца говорили - а это 3-5 вольт... 

Говорить можно что угодно.
Только вживляемые батареи для искусственного сердца сегодня утопия.

Цитировать Ну и слова:

ЦитироватьЭто сделает их сопоставимыми по вольтамперным характеристикам с традиционными батареями, используемыми в электронике.

тоже довольно однозначно звучат - для меня. А вы можете понаводить тень на плетень, если хотите...

Традиционные батареи очень широкое понятие.
Это и свинцовые батареи с рабочим током 1000 А, а также батареи системы литий-йод с рабочим током 1-50 мкА.
Бетавольтаические батареи возможно смогут заменить только последние и не более
Вон и aaaa (http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/user/42521/) говорит: светлое будущее - 1,5 мкА/см^2 .

Цитироватьaaaa пишет:

ЦитироватьВ работе рассмотрена возможность создания радиационно-
стимулированных элементов на основе микроканального кремния с помещенным бета- источником в микроканалы. Показана технологическая
готовность современного производства к созданию подобных структур на основе вертикальных p-n переходов. Проведенный расчет эффективности
этих структур показал, что наиболее оптимальными значениями ширины
микроканала являются 2,5-3 мкм, а расстояния между каналами - 10-12 мкм. При этом могут быть достигнуты токи генерации в 1600 нА/см2., что
в 20 раз больше, чем тот же показатель у монокристаллических структур.

1600 наноампер на квадратный сантиметр рассматривается в качестве светлого будущего.

1,6*10^3*10^-9*10^4=1,6*10^-2 А/кв.м.
16 миллиампер с квадратного метра при эдс 0,1 вольта.
Да, без увеличения в 40 раз не обойтись. )

а длина этого самого "микроканала"? если тоже несколько мкм, то можно делать многослойную структуру
сотня слоев на 1см толщины - и вот все уже куда лучше

ЦитироватьAlex_II пишет:

Цитироватьpkl пишет:
Там у одной больной - две сумки по 2,5 кг каждая!!!

Так ведь у одной, не у всех... Ну и это - 5 кг для вас уже рюкзак? Я не спорю, что это много, но как человек с обширным и разнообразным опытом по части рюкзаков - склонен не согласиться...

С чем не согласиться? Таскать всю жизнь на себе такой агрегат?

Цитироватьpkl пишет:
С чем не согласиться?

C тем, что это рюкзак... Всё же я "под рюкзаком" довольно много лет, больше 30...

Цитироватьpkl пишет:
Таскать всю жизнь на себе такой агрегат?

А тут выбора нет как правило. Хочешь жить - будешь таскать...

Цитироватьvlad7308 пишет: 
а длина этого самого "микроканала"? если тоже несколько мкм, то можно делать многослойную структуру
сотня слоев на 1см толщины - и вот все уже куда лучше

ЦитироватьПонятно, что наиболее эффективные структуры будут содержать наиболее глубокие каналы, поэтому этот параметр можно исключить из подбора, приняв h равным 400 мкм – максимальной глубине, доступной современной технологии.

РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ НА ОСНОВЕ МИКРОКАНАЛЬНОГО КРЕМНИЯ И БЕТА-ИСТОЧНИКА НИКЕЛЬ-63 (http://cyberleninka.ru/article/n/raschet-effektivnosti-elementov-pitaniya-na-osnove-mikrokanalnogo-kremniya-i-beta-istochnika-nikel-63)

ЦитироватьAlex_II пишет: 
Размер надо знать и вес... Чай не на Pu 238 делать будут. Хотя как по мне - проще вывести контакты наружу и менять батарейки...

Контакты наружу не надо выводить, в местах где провод проходит сквозь кожу будет постоянное раздражение и риск инфекции.

Но вообще проблема надуманная. Если все же надо заряжать -- под кожей в удобное место подводится индукционная катушка, и все.

Цитироватьpkl пишет: 
 Не-а, современные материалы тканями не отторгаются, поэтом в этом нет никакой необходимости.

Там не только в отторжении дело. Эрозия, коррозия, гематома, пневмоторакс, отход электрода, ЭМ несовместимость, аккумуляция шрамовой ткани, и т.д.

Цитироватьпрооперироваться раз в жизни и потом не думать - это здорово, чем носить такой вот агрегат в сумке:
http://rusbazaar.biz/ru/mnews/114789.htm

И каковы будут габариты и масса биосовместимого и безопасного во всех смыслах РИТЭГа, который смог бы выдавать 10-40 ватт для того же искуственного сердца AbioCor? Точно сумки не понадобится? Про стоимость вообще молчу.

ЦитироватьАлександр Ч. пишет:
И где лампа то на схеме?

ну дык транзисторную переделать под  ламповый триод вроде :oops:  с балластом нужным и т.д.

Цитироватьvlad7308 пишет:
а чей-то вы все схемки постите с преобразованием переменного тока?
надо-то - постоянный в постоянный

я как раз под постоянку схему выложил, я выпрямительный каскад убрал

Цитироватьvlad7308 пишет:

ЦитироватьАлександр Ч. пишет:

Цитироватьvlad7308 пишет:
а чей-то вы все схемки постите с преобразованием переменного тока?
надо-то - постоянный в постоянный

Даже внутри DC/DC входное постоянное напряжение преобразуется в выходное через переменное/импульсное  ;)  

дык да  :)  
но эффективное преобразование DC\DC до сих пор представляет собой задачу, до конца не решенную
в противном случае все ЛЭП были бы на DC

AC/DC 
alternating current/direct current

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/233383.jpg)

ЦитироватьJean-Jacques пишет:
Но вообще проблема надуманная. Если все же надо заряжать -- под кожей в удобное место подводится индукционная катушка, и все.

Кстати да, этот вариант я пропустил, может потому что надежность не ах (я на сотовом своем проверял, есть у меня такая зарядка...)

ЦитироватьJean-Jacques пишет:
РИТЭГа, который смог бы выдавать 10-40 ватт

А это не дофига? Я видел варианты сердец с мощностью 3-5 ватт...

ЦитироватьJean-Jacques пишет:

Цитироватьпрооперироваться раз в жизни и потом не думать - это здорово, чем носить такой вот агрегат в сумке:
 http://rusbazaar.biz/ru/mnews/114789.htm

И каковы будут габариты и масса биосовместимого и безопасного во всех смыслах РИТЭГа, который смог бы выдавать 10-40 ватт для того же искуственного сердца AbioCor? Точно сумки не понадобится? Про стоимость вообще молчу.

Не знаю. Я вообще поднял тему с целью подумать, как тот изотоп никеля в космической технике применить. На медицину тема съехала незапланированно.

Цитироватьvlad7308 пишет:

ЦитироватьАлександр Ч. пишет:

Цитироватьvlad7308 пишет:
а чей-то вы все схемки постите с преобразованием переменного тока?
надо-то - постоянный в постоянный

Даже внутри DC/DC входное постоянное напряжение преобразуется в выходное через переменное/импульсное  ;)  

дык да  :)
но эффективное преобразование DC\DC до сих пор представляет собой задачу, до конца не решенную
в противном случае все ЛЭП были бы на DC

Дайте мне MOSFET на 10 Мегавольт!  И я избавлю мир от трансформаторов  в  цепи ЛЭП ! (с) Хренушки . Гальваническую развязку никто не отменял.

Ну 35 киловольт уже освоили, так что...

ЦитироватьOlegN пишет:

Цитироватьvlad7308

пишет:

ЦитироватьАлександр Ч. пишет:

Цитироватьvlad7308 пишет:
а чей-то вы все схемки постите с преобразованием переменного тока?
надо-то - постоянный в постоянный

Даже внутри DC/DC входное постоянное напряжение преобразуется в выходное через переменное/импульсное  ;)  
но эффективное преобразование DC\DC до сих пор представляет собой задачу, до конца не решенную
в противном случае все ЛЭП были бы на DC

Дайте мне MOSFET на 10 Мегавольт! И я избавлю мир от трансформаторов в цепи ЛЭП ! (с) Хренушки . Гальваническую развязку никто не отменял.

Куда там с сердцем...мегазадачи пошли! ЛЭП на постоянном токе, кстати, были, только коронят нехудо..а транспорт на СВЧ по волноводам ещё не помянули.. :o

Они и сейчас есть!

Так что у нас с космическими применениями?

Цитироватьpkl пишет:
Они и сейчас есть!

Так что у нас с космическими применениями?

Да всё то-же ... Постоянный ток , от солнечных батарей , который преобразуется  по напряжению ,  или РИТЭГ-и , в Нужное. Переменка- должна присутствовать , иначе трудно преобразовывать , хотя - понижайки-повышайки , импульсные- КПД - под 90 % . А ЛЭП - так крутятся "фиговины" (всякие роторы)-  выход- переменка , удобнее преобразовывать,   но опять-же трансформаторы.

Эммм... не совсем понял Вас. Я про источники на том изотопе - у них есть какие-то перспективы?

http://spacenews.com/doe-to-crank-out-new-plutonium-238-in-2019/

ЦитироватьDoE to Crank Out New Plutonium-238 in 2019
by Dan Leone (http://spacenews.com/author/dan-leone/) — August 26, 2015
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/155522.jpg)
The U.S. Energy Department in 2016 plans to produce new plutonium-238 (above) for the first time in 27 years — but not every NASA mission that wants some will get some. Credit: Department of Energy  
 
LAUREL, Md. — The U.S. Department of Energy will start producing new plutonium-238 for deep space missions around 2019, but production will ramp up slowly, and NASA still has not committed to setting aside any of the isotope for small missions.
Early next year, the refinery at DoE's Oak Ridge National Laboratory in Oak Ridge, Tennessee will restart for the first time in 27 years to produce a test-batch of the isotope, which powers nuclear batteries needed for space missions that cannot rely on solar arrays, a DoE official told the NASA-chartered Outer Planets Assessment Group (OPAG) here Aug. 25.
If the sample tests cleanly, Oak Ridge will start pumping out bigger batches, beginning with 400 grams in 2019, Rebecca Onuschak, program director for infrastructure capabilities in DOE's Office of Space and Defense Power Systems, said in a presentation to OPAG. That amount is less than a third of the annual output NASA and the Energy Department were shooting for after Congress transferred the budget for critical parts of DoE's plutonium-handling infrastructure to the space agency in 2012.
 (https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/155521.jpg) (http://spacenews.com/wp-content/uploads/2015/08/homerbox.jpg)
Technicians at DoE's Oak Ridge National Laboratory work in a glove box where nuclear material, including plutonium-238, is handled. Credit: U.S. Department of Energy

"We'll gradually ramp up to the 1.5-kilogram rate as the funding becomes available," Onuschak said.
Based On current budget projections, DoE could produce 1.5 kilograms a year by the mid 2020s, Onuschak told a room full of scientists who specialize in exploring and studying outer solar-system planets — places that are easier to explore for extended periods with a plutonium-fueled spacecraft.
From 2012 through 2015, NASA will have spent just over $165 million on DoE's plutonium-handling infrastructure, and about $51.5 million on the production equipment and personnel, according to a slide presented Aug. 24 to the group by Jim Green, NASA's director of planetary science.
Plutonium-238 powers nuclear batteries, also known as radioisotope power supplies. The one NASA will rely on, for now, is the Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG), which requires 4 kilograms of Plutonium-238 to produce 110 watts of power. There is no nuclear reaction involved.
DoE refines the artificial element plutonium-238 at Oak Ridge. The fuel is pressed into pellets that can fit into MMRTGs at the department's Los Alamos National Laboratory in Los Alamos, New Mexico. Los Alamos will test the sample batch of plutonium-238 DOE hopes to produce next year, Onuschak said.
There are still 35 kilograms of useable plutonium-238 left in the U.S. stockpile for civil space missions, although only 17 kilograms of the material meet DoE's minimum energy requirements for space.
NASA's Mars 2020 rover, launching that year, will get about 4 kilograms. After that, DoE could fuel another three MMRTGs, although it would have to rely on some of the below-spec plutonium-238. The out-of-spec material would reduce mission life, but not make a mission unfeasible, said Onuschak.
If new plutonium-238 begins showing up in 2019, it can be blended with existing stock to replenish the old material's energy content. That would allow DoE to fuel additional nuclear batteries, although Onuschak could not say exactly how many.
Meanwhile, Green dropped hints about which post-Mars 2020 missions stand a chance of getting some plutonium-238.
Those proposing medium-sized, principal investigator-led missions under NASA's fourth New Frontiers competition, which will begin some time after Sept. 30, likely will get access to radioisotope power supplies, Green said. NASA also wants to reserve a cache of plutonium-238 for a possible mission to Uranus or Neptune in the late 2020s or 2030s, he said.
Small missions, however, maybe be out of luck, at least in the near-term.
When an OPAG audience member asked if NASA will provide a nuclear battery for the 14th mission in the agency's Discovery line of competitively awarded small solar-system probes, Green said only he would "consider" it.
For its 13th Discovery mission, competition for which is underway, NASA banned radioisotope power supplies. The winner of the competition, which NASA will select in 2016, will launch in 2021.

В продолжение темы про изотоп никеля:

ЦитироватьЦикл исследований по разработке первых российских миниатюрных и долговечных ядерных источников питания (батарей) на основе изотопа никеля-63 с участием Томского политехнического университета (ТПУ) завершатся в 2016 году, сообщил журналистам заместитель генерального директора Госкорпорации Росатом Вячеслав Першуков.
Ранее в пресс-службе ТПУ сообщали, что ученые по заказу Горно-химического комбината (ГХК, Красноярский край) изготовят "начинку" для маломощных бета-вольтаических батарей. При помощи исследовательского реактора ТПУ ученые произведут из стабильного изотопа никель-62 изотоп никель-63, на основе которого можно создать так называемую ядерную батарейку, способную служить около 50 лет.

Цитировать"Это маленькие батарейки, минивольты, основанные на кремниевой подложке с 63-м изотопом никеля. Работают специалисты. В 2016 году закончится цикл исследований",

– рассказал Першуков.

  http://www.atomic-energy.ru/news/2015/10/23/60669

DOE update on Pu238 restart and pellet production – Alice Caponiti

http://www.lpi.usra.edu/opag/meetings/aug2015/presentations/day-2/10_ONUSCHAK.pdf

Solar Power and Energy Storage for Planetary Missions – Pat Beauchamp

http://www.lpi.usra.edu/opag/meetings/aug2015/presentations/day-2/11_beauchamp.pdf

Where do we need Radioactive Power Supplies? – Ralph Lorenz

http://www.lpi.usra.edu/opag/meetings/aug2015/presentations/day-2/12_lorenz.pdf

Спасибо, интересные ссылки. Особенно средняя. Что, получается, даже у Юпитера с Сатурном солнечные батареи начали теснить РИТЭГи? :(

Теснят, да не вытеснят:

ЦитироватьПервые успешные попытки произвести плутоний были произведены на реакторе в Южной Каролине в 2013 году, однако первые значимые количества плутония-238 – около 50 грамм изотопа – были получены только сейчас. Для сравнения, один радиоизотопный генератор космического корабля или ровера требует около 20-30 килограмм плутония.
По текущим оценкам Министерства энергетики, реактор в Южной Каролине будет производить около 300-400 грамм плутония в год, и после модернизацции выйдет на показатель в 1,5 килограмма плутония в год.

 http://www.atomic-energy.ru/news/2015/12/24/62209

И опять про никель-62:
 http://www.atomic-energy.ru/news/2015/12/28/62269
К лету следующего года обещают сделать.

В Ок-Ридже изготовили первые 50 граммов пробной партии.

ЦитироватьOak Ridge Scientists Produce First Plutonium-238 in 30 years

A joint NASA-DOE effort to restart production of plutonium-238 has borne its first fruit: a 50 gram demonstration batch created at Oak Ridge National Laboratory. Although this development comes as a relief to those concerned about the U.S.' dwindling supply of plutonium-238 essential for powering deep space missions, some in Congress are still seeking details on potential ways to reduce demand for the material by using more efficient technologies such as advanced Stirling generators.

On Dec. 22, the Department of Energy (DOE) announced (http://aip-info.org/1ZJN-409L6-E29OAX-1YPD1W-1/c.aspx) in a press release that for the first time in 30 years, the U.S. produced plutonium-238. The demonstration batch of 50 grams created by scientists at Oak Ridge National Laboratory represents an important step toward producing the plutonium necessary to power NASA's future deep space exploration missions. This production of Pu-238 also involves Idaho National Laboratory, which provides the necessary neptunium-237, as well as Los Alamos National Laboratory, which will store the plutonium oxide produced by Oak Ridge.

To date, NASA has spent over $200 million to support this restart.

The U.S. currently has 35 kg of Pu-238 reserved for civil space purposes, with an unspecified additional amount reserved for national security purposes. Only about 17 of the 35 kg is of sufficient quality for use in a RPS. However, the remaining material could perhaps still be used if blended with newly produced Pu-238. The press release indicates that DOE hopes to scale up production initially to 0.4 kg per year and eventually to an average of 1.5 kg per year. According to a statement (http://aip-info.org/1ZJN-409L6-E29OAX-1YPD1Y-1/c.aspx) by a DOE official during a presentation (http://aip-info.org/1ZJN-409L6-E29OAX-1YPD1Z-1/c.aspx) to NASA's Outer Planets Assessment Group, DOE expects to reach a 0.4 kg per year output by 2019 and a 1.5 kg per year output by the mid-2020s based on current budget projections.

http://ria.ru/science/20160303/1383572751.html

ЦитироватьУченые МИСиС придумали новый способ создания "ядерной батарейки"
11:39 03.03.2016 
Группа ученых разработала технологию создания преобразователей энергии бета-излучения никеля-63 в электрическую энергию на основе монокристаллов пьезоэлектриков.
 
МОСКВА, 3 мар — РИА Новости. Специалисты Национального исследовательского технологического университета "Московский институт стали и сплавов" (МИСиС, Москва) разработали новую технологию создания "ядерных батареек" на основе радиоактивного изотопа никель-63, которые могут найти применение в разных областях – от медицины до космических исследований, сообщила пресс-служба вуза.
Свойства никеля-63 делают его очень удобной основой миниатюрных, безопасных и маломощных так называемых бета-вольтаических батарей с длительным сроком службы (более 50 лет). Они могут применяться, в частности, для создания кардиостимуляторов и автономных источников питания с длительным сроком работы для энергоснабжения космических спутников. Никеля-63 в природе не существует, поэтому его получают облучением нейтронами изотопа никель-62 в ядерном реакторе с дальнейшей радиохимической переработкой и разделением на газовых центрифугах.
Группой ученых МИСиС под руководством заведующего кафедрой материаловедения полупроводников и диэлектриков профессора Юрия Пархоменко разработана технология создания преобразователей энергии бета-излучения никеля-63 в электрическую энергию на основе монокристаллов пьезоэлектриков для использования в составе автономных бета-вольтаических батарей переменного напряжения.
"Применение импульсных источников питания (они накапливают и отдают заряд) позволяет преодолеть ограничения, вызванные малой мощностью бета-вольтаических ядерных батареек", — отметил Пархоменко, слова которого цитируются в сообщении.
В России уже реализуется проект по созданию источников тока на основе никеля-63. В него входят ряд организаций, возглавляет проект предприятие Росатома "Горно-химический комбинат" (Железногорск, Красноярский край). Ранее сообщалось, что нарабатывать никель-63 для этого проекта планируется в исследовательском реакторе ИРТ-Т Томского политехнического университета. За создание промышленного оборудования для обогащения никеля по этому изотопу отвечает еще одно предприятие Росатома — Электрохимический завод в Зеленогорске (Красноярский край).
По планам, первый прототип "ядерной батарейки" в рамках этого проекта должен быть изготовлен в 2017 году.

И снова ядерные батарейки! Теперь на углероде-14:

ЦитироватьВ Самаре хотят создать ядерную батарейку со сроком службы в 100 лет

12:32    04.10.2016


(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/132516.jpg)

© Fotolia/ Oleksandr (http://www.fotolia.com/)

САМАРА, 4 окт  — РИА Новости, Екатерина Калашникова. Самарские ученые работают над созданием ядерной батарейки, которая сможет работать 100 лет, сообщает пресс-служба Самарского университета имени Королева.
"Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева разработали технологию, которая позволяет создать батарейку со сроком службы более 100 лет", — отмечается в сообщении.
Как сообщает пресс-служба вуза, технология базируется на идее преобразования энергии, которую излучает радиоактивный источник, в электрическую энергию. Радиоактивный изотоп испускает поток электронов, и они генерируют электрическую энергию. Благодаря возникновению электрона изотопа, который генерирует источник бета-излучения, ученые создают аналоги фотопреобразователя, при этом не используя солнечный свет.

Над созданием источников питания, которые могли бы работать за счет энергии радиоизотопов, сейчас трудятся ученые по всему миру. Экспериментальные образцы ядерных батареек существуют и в России, и в Швейцарии, и в США. Преимущество разработок самарских ученых заключается в том, что создаваемый на основе их технологии продукт будет отличаться экологичностью, дешевизной и длительным периодом эксплуатации.

Эти преимущества обеспечиваются за счет применения в новой батарейке углерода-14 в качестве радиоактивного источника. Период полураспада этого элемента составляет 5700 лет. Углерод-14 нетоксичен и отличается низкой стоимостью.
Второе отличие разработки ученых Самарского университета состоит в том, что в качестве "подложки" под радиоактивный элемент  используется принципиально новая структура – пористая карбидокремниевая гетеро-структура. Неоспоримым плюсом карбидокремниевой структуры также является ее устойчивость к радиации. При излучении изотопа она остается практически неизменной, что и позволяет говорить о том, что батарейка, изготовленная в Самаре, будет работать неограниченно (по меркам человеческой жизни) долгое время.

Областью применения "вечных" батареек, в первую очередь, являются "технологии будущего". Благодаря своим компактным размерам эти источники питания идеально подойдут для различного рода датчиков в автоматизированных системах управления и контроля, в том числе для бесперебойного мониторинга нефте- и газопроводов в течение всего их жизненного цикла в труднодоступных регионах Сибири, Дальнего Востока и Арктики.

Широкие возможности для использования новых батареек открываются в медицине, в частности, в кардиологии. Для кардиобольных остро стоит проблема замены элементов питания в датчиках кардиостимулятора, задающих ритм сердца. Повторную операцию могут выдержать далеко не все пациенты, и зачастую срок их жизни ограничен сроком работы кардиостимулятора.
"Исследования ученых Самарского университета по разработке новой технологии создания элементов питания, работающих на радиоактивных изотопах, начались еще полтора десятка лет назад. Получен патент на технологию изобретения новых полупроводниковых структур для получения электрической энергии за счет радиоизотопов. Получение опытного образца нового элемента питания запланировано на октябрь-ноябрь этого года", — отмечается в сообщении.

  https://ria.ru/science/20161004/1478451577.html

Цитироватьpkl - цитата: . Благодаря возникновению электрона изотопа, который генерирует источник
бета-излучения:o

Лихо загнуто..Однако такие батарейки уж лет за 50, а в книжках, даже Детгиза, и больше существуют..Новая конструкция - хорошо, порадуемся..

За что купил на РИА-новости, за то и продаю. В конце-концов, я это выкладываю в т.ч. и чтобы умные люди объяснили, насколько это реалистично! ;)

 Реалистичность принципа вне сомнений, а конструктивная надёжность и долговечность - время покажет..

И мощность низковата. Идеальный источник энергии будет, если его хватит на целую квартиру.

ЦитироватьДмитрий Инфан пишет: И мощность низковата. Идеальный источник энергии будет, если его хватит на целую квартиру.

Товарищ пошутил?  :o И на чью квартиру? :D

ЦитироватьКубик пишет:
И на чью квартиру?

Например, мою.

ЦитироватьДмитрий Инфан пишет:
Например, мою.

Себя пожалейте.
Бета-распад - это испускание быстрого электрона. Для углерода-14 полная энергия распада около 150 кэВ, там энергия делится между электроном и антинейтрино, но электронов с энергиями в десятки кэВ будет много. Если большая мощность батарейки (в моей квартире вводной автомат на 50 А, т.к. около 10 кВт) - то это будет рентгеновский источник, как в больничке (учитывая то, что в больничке он включается на доли секунды раз в 15 минут, а батарейка гудит постоянно). Но в больничке лаборант носит освинцованный фартук и уходит на пенсию досрочно. Оно в квартире надо? Заведомо найдутся приложения, где такой источник будет иметь смысл. Но выбор всегда будет сопровождаться раздумьями на тему плюсов и минусов.

ЦитироватьChilik пишет: 

Цитировать

ЦитироватьДмитрий Инфан пишет:
Например, мою.

Себя пожалейте.
Бета-распад - это испускание быстрого электрона. Для углерода-14 полная энергия распада около 150 кэВ, там энергия делится между электроном и антинейтрино, но электронов с энергиями в десятки кэВ будет много. Если большая мощность батарейки (в моей квартире вводной автомат на 50 А, т.к. около 10 кВт) - то это будет рентгеновский источник, как в больничке (учитывая то, что в больничке он включается на доли секунды раз в 15 минут, а батарейка гудит постоянно). Но в больничке лаборант носит освинцованный фартук и уходит на пенсию досрочно. Оно в квартире надо? Заведомо найдутся приложения, где такой источник будет иметь смысл. Но выбор всегда будет сопровождаться раздумьями на тему плюсов и минусов.

Ну вот как раз для квартиры и углерода-14 особенно проблем нет: рентген относительно мягкий, гаммы релаксации мало, и она тоже мягкая... Свинец, и всего делов.

Однако, на 10кВт это будет БОЛЬШОЙ источник: порядка тонн только глерода, а углерод - не плотный материал.
Ну и определённые технические проблемы: в мире накоплено не так уж много углерода-14, если переводить в киловатты... не факт, что хватит и на один 10кВт источник. И стоимость, ессно, будет - запредельная.
Ну и, понятно, что тонну углерода-14 отдать на хранение в чью-то частную обитель - это напрашиваться на большие неприятности.
А так, я бы взял стронций-90. Полватта постоянной мощности на грамм титаната стронция, дёшев, имеется в избытке...
Две-три тонны свинца решают проблему защиты от излучения радикально, вплоть до необнаружимости приборами. И вот он - (почти) вечный кипятильник и обогреватель. 

ЦитироватьOlegN пишет:

Цитироватьvlad7308 пишет:

ЦитироватьАлександр Ч. пишет:

Цитироватьvlad7308 пишет:
а чей-то вы все схемки постите с преобразованием переменного тока?
надо-то - постоянный в постоянный

Даже внутри DC/DC входное постоянное напряжение преобразуется в выходное через переменное/импульсное  ;)  

дык да  :)  
но эффективное преобразование DC\DC до сих пор представляет собой задачу, до конца не решенную
в противном случае все ЛЭП были бы на DC

Дайте мне MOSFET на 10 Мегавольт! И я избавлю мир от трансформаторов в цепи ЛЭП ! (с) Хренушки . Гальваническую развязку никто не отменял.

Отменил наверно сто лет назад автотрансформатор. Заземление в помощ.

ЦитироватьAlex GU пишет:
Отменил наверно сто лет назад автотрансформатор. Заземление в помощ.

Интересно, куда Вы заземлите автотрасформатор для гальванической развязки.

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/101420.jpg)

Может, судовой трансформатор поможет?

ЦитироватьZOOR пишет:

ЦитироватьAlex GU пишет:
Отменил наверно сто лет назад автотрансформатор. Заземление в помощ.

Интересно, куда Вы заземлите автотрасформатор для гальванической развязки.
Может, судовой трансформатор поможет?

Вопрос о преобразовании и трансформировании а я добавил что гальванической развязки там не надо .

Что не понятно. Понизить напряжение может и конденсатор не говоря об импульсных понижающих хоть мегавольты

ЦитироватьСтарый пишет:

Цитироватьaaaa пишет:
Прямое то оно может и прямое, только нафига нужен источник с выходным напряжением 10 или 100 киловольт?

как-нибудь трансформировать...  :oops:  

ЦитироватьLeonar пишет:
ну не как нибудь, а довольно просто

     Верно. 100 а тем более 10 kV.

Цитироватьpkl пишет: 
Полупроводниковый преобразователь?

   

  Импульсный скорее всего .

Цитироватьvlad7308 пишет: а чей-то вы все схемки постите с преобразованием переменного тока?  надо-то - постоянный в постоянный

Какая разница?

ЦитироватьАлександр Ч. пишет: Даже внутри DC/DC входное постоянное напряжение преобразуется в выходное через переменное/импульсное

Верно. Можно стабилизированое, регулируемое или даже переменное ШИМ синус 50 гц

Цитироватьvlad7308 пишет: дык да  но эффективное преобразование DC\DC до сих пор представляет собой задачу, до конца не решенную  в противном случае все ЛЭП были бы на DC

Линии постоянного тока есть, ГЛАВНЫЕ САМЫЕ МОЩНЫЕ МАГИСТРАЛИ .


Преобразование DC\DC очень эффективное поэтому ферротрансформаторых устройств в квартирах вокруг нас вообще не осталось кроме совсем старых ...

ЦитироватьКубик пишет:

ЦитироватьOlegN пишет:

Цитироватьvlad7308 пишет:

ЦитироватьАлександр Ч. пишет:

Цитироватьvlad7308 пишет: а чей-то вы все схемки постите с преобразованием переменного тока? надо-то - постоянный в постоянный

Даже внутри DC/DC входное постоянное напряжение преобразуется в выходное через переменное/импульсное  но эффективное преобразование DC\DC до сих пор представляет собой задачу, до конца не решенную в противном случае все ЛЭП были бы на DC

Дайте мне MOSFET на 10 Мегавольт! И я избавлю мир от трансформаторов в цепи ЛЭП ! (с) Хренушки . Гальваническую развязку никто не отменял.

Куда там с сердцем...мегазадачи пошли! ЛЭП на постоянном токе, кстати, были, только коронят нехудо..а транспорт на СВЧ по волноводам ещё не помянули..  :o  

 Не были а есть   : 

ЦитироватьЛиния электропередач соединяет подстанции Выборгская (400 кВ) с подстанциями Юлликкяля и Кюми (400 кВ). От ПС Каменногорская (г. Каменногорск) проложена ВЛ-330 кВ (W1D и W2D) до ПС Выборгская (пос. Перово), где переменный ток 330 кВ преобразуется в постоянный ток двухполюсной линии-вставки +/- 85 кВ (длиной порядка 200 м в пределах подстанции). На другом конце вставки постоянный ток инвертируется в переменный напряжением 400 кВ и уходит к потребителям в Финляндии. К трансформаторам, соединяющим высоковольтные линии с плечами выпрямителей и инверторов, добавлены обмотки 35 кВ, через которые подключены фильтры высших гармоник. Также на обеих сторонах подстанции к высоковольтным линиям подключены компенсаторы реактивной мощности: два по 100 МВАр на стороне 330 кВ, два по 160 МВАр на стороне 400 кВ.

Есть и на транзисторах:

ЦитироватьВ 2010-2011 гг. рассматривались планы строительства вставки постоянного тока на полностью управляемых приборах (IGBT, IGCT) мощностью 200 МВт на подстанции Могоча, в Читинской энергосистеме Сибири. Велись предпроектные работы по сооружению в 2010-2015 гг. ППТ напряжением ±600 кВ для передачи электроэнергии в Китай (подписано межправительственное соглашение о передаче в Китай до 16,5 ГВгч/год), а также кабельной ППТ напряжением ±400 кВ для передачи электроэнергии в Японию. Обсуждались планы дальнейшей реконструкции Выборгской ВПТ и строительства электропередачи постоянного тока 1000 МВт, ±300 кВ Ленинградская АЭС-Выборгская ВПТ.

В настоящее время ведётся строительство вставки постоянного тока мощностью 200 МВт на подстанции Могоча в Читинской энергосистеме Сибири на стадии поставки и монтажа электрооборудования, разработанного и изготовленного в России. ВПТ расположена между двумя несвязанными энергосистемами Дальнего Востока и Восточной Сибири и состоит из двух параллельных, не связанных между собой цепей, каждая из которых способна передавать активную мощность 100 МВт в обоих направлениях. Всего в ВПТ четыре преобразователя напряжения (ПН) по трехуровневой схеме с установленной мощностью по 102 МВт, Ud = 68 кВ, Id = 1500 А, которые подключаются к сети переменного тока через трансформаторы 220/35 кВ. На стороне переменного тока каждого преобразователя напряжения предусмотрено регулирование реактивной мощности в пределах ± 66 МВар. По графику пуск ВПТ Могоча в эксплуатацию должен быть в 2012 году.

Принято решение о строительстве ППТ 1000 МВт, ±300 кВ Ленинградская АЭС-Выборгская ВПТ (подводная кабельная + воздушная двухполюсная ЛЭП) с возможным увеличением мощности Выборгской ВПТ. Активная часть проекта должна начаться в текущем 2013 г.

Запланировано строительство Калининградской АЭС (1 ГВт в 2017 г. + 1 ГВт в 2020г), большая часть её мощности ориентирована на экспорт. Предполагается одна линия переменного тока 330 кВ в Литву и рассматривается проект строительства на подстанции Мамоново двух ВПТ по 500-600 МВт, одна из которых будет использована для экспорта электроэнергии в Польшу, а другая, возможно, в Германию.

(http://www04.abb.com/global/seitp/seitp202.nsf/0/861215aa3cb76bc3c1257da50037d292/$file/Noth+East+Agra+400+kV+HVDC+conve.jpg)

  А вот про ТЕСЛА ФАНАТИКОВ, чёкнутых профессоров, слыхал 

которые продвигают передачу энергии с помощью твч по одному проводу ...  даже деньги выманили на электропроводку ракет ...

ЦитироватьAlex GU пишет:
Не были а есть . Экибастус - центр . На постоянном токе разряд не коронит. Он тлеет (что в 100-о раз меньше)

ЛЭП Экибастуз - центр не достроили.
Стройка умерла с распадом СССР.
 

ЦитироватьAndrey пишет:

ЦитироватьAlex GU пишет:
Не были а есть . Экибастус - центр . На постоянном токе разряд не коронит. Он тлеет (что в 100-о раз меньше)

ЛЭП Экибастуз - центр не достроили.
Стройка умерла с распадом СССР.

  Но я придумал лучше. Однопроводные ЛЭП сверхдальние малой и средней мощности. Кому надо, обращайтесь ...

ORNL показывает некоторое оборудование для производства Pu-238

Как известно, Pu-238 используется в космических радиоизотопных термоэлектрических генераторах (РИТЭГах) как удобный источник тепла. НАСА регулярно отправляет межпланетные миссии, снабженные такими генераторами (последнеей был ровер Curiosity, следующим будет еще один ровер Mar 2020 rover), Проблема однако в том, что плутоний 238 производился в США и СССР до конца 80х (тут, кстати, есть интересная загадка - для чего он производился. В отчетах DoE можно найти расходы Pu238 на военное применение, да и в СССР довольно большая линия была создана явно не для развлечения пионеров), и с тех пор NASA выезжало на старых запасах, в т.ч. купленных в России остатках советского Pu238.

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/100141.jpg)

Однако и советское производство Pu238 в России, похоже, не восстановлено (можно понять только по косвенной информации, например из этой новости), поэтому несколько лет назад в США таки добились финансирования на перезапуск своего производства. Оно включает в себя подготовку таблеток из смеси оксида нептуния 237 и алюминия, загрузку их в алюминиевое облучательное устройство, облучение в реакторе HFIR в течении ~нескольких сот часов в ходе которого основная масса Np237 распадется, но часть захватит нейтроны, превратится в Np238 с последующим распадом в Pu238. Имеющихся запасов Np237 хватает на получение ~80 килограмм Pu238.

После облучения таблетки проходят через аналог PUREX, т.е. экстракцию плутония органическим растворителем из кислотного раствора ОЯТ. Плутоний будет отправлен в другую лабораторию DoE - Лос-Аламос, для формирования тепловыделяющих элементов РИТЭГов. Надо отметить, что Pu238 является очень непрятным материалом для радиохимиков - большой объем тепла и излучения осмоляет органику, портит оборудование, поэтому работа с ним получается сложной и дорогой.

ORNL в своей новости показала автоматически измерительный пост для оценки геометрии пресованных таблеток нептуния (поскольку нептуний 237 радиоактивен, для снижения дозовой нагрузки персонала такое оборудование полезно). В новости есть довольно интересные подробности: сейчас ORNL производит плутоний 238 темпом 100 грамм в год, после введения этого поста будет 400 грамм в год, и есть планы по дальнейшей автоматизации процесса с увеличением производительности, видимо до 1-1,5 кг в год.

http://tnenergy.livejournal.com/102738.html

Новости по батарейке на Никеле-63:
Росатом показал на "Атомэкспо" макет ядерной "батарейки" для космоса (https://ria.ru/atomtec/20170620/1496910722.html)

Цитировать(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/133600.jpg)
Предприятие научного дивизиона госкорпорации "Росатом" ФГУП "НИИ НПО "Луч" (Подольск, Московская область) на форуме "Атомэкспо-2017" впервые представило созданный в составе консорциума ряда российских предприятий макет компактного источника питания на основе радиоактивного изотопа никель-63.
"Мы представили на форуме макет такого источника. Это результат завершенной научно-исследовательской работы, выполненной в инициативном порядке. В дальнейшем планируется оптимизировать эксплуатационные характеристики", — отметил в беседе с журналистами участник проекта, заместитель начальника лаборатории "Луча" Александр Павкин.(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/132581.jpg)
"В данном случае мы получили мощность источника порядка одного микроватта — она уже достаточна для обеспечения, например, работы кардиостимулятора", — сказал Павкин.

Разработка выполнена совместно "Лучом" и Федеральным государственным бюджетным научным учреждением "Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов" (ТИСНУМ, Троицк).
Никеля-63 в природе не существует, поэтому его получают путем облучения нейтронами природного изотопа никель-62 в ядерном реакторе с дальнейшей радиохимической переработкой и разделением на газовых центрифугах.
По словам Павкина, в основе работы представленного источника используется никель 20%-обогащения по никелю-63, но если использовать никель большего обогащения, то можно повысить мощность, одновременно уменьшив размеры устройства.
Специалист подчеркнул безопасность такого источника питания. "Никель-63 — это так называемый "мягкий" бета-излучатель. В данном случае нет нейтронного, ни гамма-излучения. А электроны бета-излучения полностью поглощаются преобразователем, поэтому, скажем, в случае применения источника для работы кардиостимулятора они даже не будут достигать поверхности кожи", — сказал Павкин.

:)

Москва. 30 октября. INTERFAX.RU - Госкорпорация "Роскосмос" заказала разработку компактного источника бесперебойного питания на основе изотопа трития, который планируется использовать в микроэлектронике российских космических аппаратов.

Согласно информации, размещенной на сайте госзакупок, исполнитель должен разработать технологию изготовления малогабаритных "автономных бета-вольтаических источников бесперебойного электроснабжения милливаттного диапазона для автономных микроэлектромеханических и микроэлектронных систем космических аппаратов на основе изотопа трития и полупроводниковых преобразователей".

"Батарейка" должна быть создана к концу ноября 2019 года, при этом срок ее работы должен составлять не менее 15 лет. Благодаря этому конкурсу в "Роскосмосе" рассчитывают заменить импортные аналоги.

http://m.interfax.ru/585300

^^
импортозамещение - это вот про них?

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/223951.jpg) (http://www.citylabs.net/)

В принципе тритиевый источник может иметь высокий КПД. Вплоть до 30%. И трития в молях нужно будет в разы меньше чем изотопов для устройств на термоэлементах или эмиссии.

238Pu в США - отчёт GAO (http://www.atominfo.ru/newsq/x0682.htm)

УРА!!!!! Плутония намайнили. 
На всех хватит. Налетайте

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/29316.jpg)

ЦитироватьЧебурашка пишет:
УРА!!!!! Плутония намайнили.
На всех хватит. Налетайте

быстро, я не следил
но вроде как в 202х только обещали что наработают.

Ещё один микрореактор, который может подойти для космоса:
http://www.atominfo.ru/newsz03/a0004.htm

Цитата: pkl от 03.02.2021 14:31:16Ещё один микрореактор, который может подойти для космоса:
http://www.atominfo.ru/newsz03/a0004.htm

Kilopower проще, долговечнее, единственное на особо длительные миссии типа Вояджера вместо Стирлинга лучше Термоэлектрику использовать и ВОУ.

Да, но чудо мощнее, причём, видимо, его мощность можно и нарастить при необходимости.

Цитата: Alex  GU от 09.10.2016 16:35:00

Цитата: undefinedAndrey пишет:

Цитата: undefinedAlex GU пишет:
Не были а есть . Экибастус - центр . На постоянном токе разряд не коронит. Он тлеет (что в 100-о раз меньше)

ЛЭП Экибастуз - центр не достроили.
Стройка умерла с распадом СССР.

Но я придумал лучше. Однопроводные ЛЭП сверхдальние малой и средней мощности. Кому надо, обращайтесь ...

Однопроводные сверхдальние ЛЭП уже давно есть, но они совсем для другого предназначены ;)