Ядерный двигатель

[Alex_II]

Zveruga пишет:
Там же где прототипы космических ЯЭУ.

Бук? Енисей? Это вам уже не прототипы космических ЯЭУ?
А газофазного лазера с ядерной накачкой как не было так и нет...
Чёрт с ним - вы мне хоть на земле прототип такого лазера покажите... Но только чтоб газофазный и непременно с ядерной накачкой...

[Алексей Любопытный]

Alex_II пишет:
Бук? Енисей?

Слишком слабые, слишком недолговечные. Термоэмиссия долго не существует, разрушается под действием радиации.

На земле в таком лазере нет необходимости. Тут проще взять энергию из проводов. А раз в свет преобразуется электричество, то и газ не нужен, лучше полупроводники.

[Alex_II]

Zveruga пишет:
На земле в таком лазере нет необходимости. Тут проще взять энергию из проводов. А раз в свет преобразуется электричество, то и газ не нужен, лучше полупроводники.
               
                  

Расцвет коммунизма. Объявление на дверях продуктового магазина: сегодня в масле потребности нет.

[Алексей Любопытный]

Alex_II пишет:
Объявление на дверях продуктового магазина: сегодня в масле потребности нет.

Теплое с мягким.

Зачем на земле делать газовый лазер, если полупроводниковый имеет больший КПД?

[Alex_II]

Zveruga пишет:
Зачем на земле делать газовый лазер, если полупроводниковый имеет больший КПД?

Ну может затем чтоб в космосе применить? Делают же на Земле ЭРД? К тому же полупроводниковые имеют вовсе небольшую мощность... А для термоядерного реактора нужны тераватты...

[Алексей Любопытный]

Делают, но не применяют. Так и ЯЭДУ делают на земле.

[ExDi]

Электрон потребил гамма-квант перепрыгнув на пару орбит выше

гм..
энергии ионизации для внешних электронов - в пределах 10 эВ
гамма-излучение - свыше 1 МэВ

[Alex_II]

Zveruga пишет:
Так и ЯЭДУ делают на земле.

Угу. Вот только лазер вы почему-то желаете делать в космосе... И оправдываете это тем , что на Земле он не нужен... Вы там как-нибудь внутри себя точки зрения согласуйте что ли...

[naunau]

DiZed пишет:

Электрон потребил гамма-квант перепрыгнув на пару орбит выше

гм..
энергии ионизации для внешних электронов - в пределах 10 эВ
гамма-излучение - свыше 1 МэВ

гамма возникает при ядерных реакциях, переходы в эл.оболочке дают рентген

[Алексей Любопытный]

DiZed пишет:

Электрон потребил гамма-квант перепрыгнув на пару орбит выше

гм..
энергии ионизации для внешних электронов - в пределах 10 эВ
гамма-излучение - свыше 1 МэВ

Ого. Тогда весь ксенон оголиться может.

Значит излучение будет происходить в момент рекомбинации плазмы, когда электроны будут тормозиться в атмосфере гелия и возвращаться на орбиты ионов ксенона.

Спойлер

Нашёл работку по ксеноновому лазеру. Правда там накачка электрическая.

[свернуть]

[Алексей Любопытный]

Alex_II пишет:
Вот только лазер вы почему-то желаете делать в космосе...

Я не хочу "делать" лазер в космосе. Мне интересно, может ли гелиево-ксеноновый лазер с ядерной накачкой быть эффективным.

Напомню, что НИР Ядро как раз предназначено для того, чтобы решить эту задачу и не только эту.

[ExDi]

Значит излучение будет происходить в момент рекомбинации плазмы, когда электроны будут тормозиться в атмосфере гелия и возвращаться на орбиты ионов ксенона.

на "возвращении на орбиты" лазер не построишь, там главный трюк - наличие метастабильного уровня с существенной продолжительностью жизни на нем - чтобы можно было получить высокую заселенность этого уровня, с которого потом электроны вынужденно переходят на более низкий уровень - если их "потрясти"  резонирующим квантом. Обычный трюк для получения преимущественного заселения такого уровня - возбуждение электронов немонохроматическим излучением с энергией больше, чем энергия излучательного перехода, до более высокого сильно расщепленного уровня, откуда они потом безызлучательно релаксируют-"скатываются" на промежуточный метастабильный, накапливаются на нем и уже оттуда когерентно-кооперативно "сыплются" на основной (или дополнительный промежуточный), формируя собственно лазерное излучение. Уже из описания процесса следует невозможность получения в нем 100% кпд; а уж каким он будет при предлагаемой вами "жесткой" накачке - даже если удастся получить в итоге высокую заселенность излучательного уровня..
гамма-излучением вроде предлагалось "накачивать" атомные ядра для перевода их в метастабильное состояние с последующей генерацией рентгеновского лазерного импульса - но это совсем другая история..

[Chilik]

Zveruga пишет: ... радиационное излучение очень хорошо ионизирует газ...

Побойтесь бога.
Вы в рентген-кабинете хоть раз в жизни были?
Рентгеновский снимок себя, любимого, видели?
А ведь в медицинских установках характерные энергии фотонов, которые пролетают наши тушки почти насквозь - это несколько десятков кэВ. В гамма-излучении - в десятки-сотни раз больше. Полюбопытствуйте на досуге, какая у них длина поглощения в веществе. А ведь мало ещё ионизовать, надо бы и накопить инверсию. Которую быстро убивают другие процессы.
Так что не судьба.

[Алексей Любопытный]

DiZed пишет:
на "возвращении на орбиты" лазер не построишь

Ммм, я нашёл работы по так называемым плазменным лазерам, или лазерам с рекомбинационной накачкой тут и тут, и узнал, что иностранцы планируют создать мощный плазменный лазер.

Причём дополнительные условия рекомбинации осуществляются с помощью расширения плазмы. То есть в реакторе исходный газ должен быть под высоким давлением. После ионизации он должен идти в расширительную камеру где происходит рекомбинация с накоплением инверсии, в которой установлен оптический резонатор осуществляющий лавинный переход ионов в состояние покоя с излучением когерентных фотонов.

Наверное задачей для такого устройства станет создание капилляра разделяющего высокое давление плазмы с низким. Можно применить:
а) электромагнитное горлышко,
б) гофрированное электромагнитное поле.

Этим у нас как раз занимаются в Новосибирске.

[ExDi]

То есть в реакторе исходный газ должен быть под высоким давлением. После ионизации он должен идти в расширительную камеру где происходит рекомбинация с накоплением инверсии

это никак не снимает то, на что вам выше указали, - ничтожность экстинкции подобных сред для  гамма-излучения. оно крайне плохой источник накачки для оптического лазера, внутриядерные и электронные энергетические уровни - слишком разные миры, обмен энергией происходит крайне неэффективно, без посредника не обойтись

[Алексей Любопытный]

DiZed пишет:
ничтожность экстинкции подобных сред для гамма-излучения. оно крайне плохой источник накачки для оптического лазера

Эээ, ну да. Думая о том, что в гамма излучении сосредоточено больше всего энергии я автоматически решил, что его и нужно преобразовывать для повышения КПД. Самой большой ионизационной способностью обладают альфа-частицы и как я понимаю осколки деления ядер урана.

Спойлер

Я теперь понимаю чем хорош реактор БРЕСТ. Благодаря толстому слою свинца, являющемуся в тоже время рабочим телом, поглощается гамма-излучение и повышается КПД.

[свернуть]

Но также есть ещё один момент. Как там в теории? Чем больше масса атома тем выше способность к поглощению гамма-кванта? Ксенон довольно тяжёлый. На его основе даже делают ксеноновые гамма-спектрометры и калориметры. Правда давление опять же должно быть высоким.

[pkl]

Alex_II пишет: 
И на какое расстояние этого хватит? В лучшем случае до пояса астероидов. У Юпитера уже не воспользуешься. А ЭРД в полетах до дальних планет хорош именно тем, что позволяет получить хорошую скорость - но именно путем длительного непрерывного разгона...

До Луны точно. А вообще зависти от мощности лазера и размеров оптики. Так можно хоть звездолёты разгонять.

[pkl]

Кубик пишет:
Во-первых, лазер тогда надо минимум на ГСО размещать - хотя бы для контроля, и какие уж грузы? Прямой лучевой привод - дай бог граммы ПН к парусу прицепить, а с преобразованием затраченной энергии в проценты излучённые, потом принятые и потом в проценты использованные в ЭРД..  :|  И размер оптики на расстояниях в десятки тысяч км уже не мал..

Ну американцы же хотели наши МБР сбивать - у них лазеры были не такие уж монструозные.

Спектр излучения лазера можно подобрать под спектр приёма фотоэлементов солнечных батарей. А можно и другой электромагнитный диапазон подыскать, микроволны, допустим - там и кпд выше и сквозь атмосферу сможет проходить.

[Alex_II]

pkl пишет:
До Луны точно.

Наиболее реалистичный вариант.

pkl пишет:
А вообще зависти от мощности лазера и размеров оптики. Так можно хоть звездолёты разгонять.

Я как раз и сомневаюсь, что мы в состоянии в ближайшие 50 лет слепить что-то более мощное, чем нужно для Луны. Не необходимая мощность реактора так размеры оптики удержат...

[pkl]

mihalchuk пишет:
Простые СБ с концентраторами куда проще.

Простые СБ с концентраторами будут куда больше.