Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну

[Снусмумрик]

P.S. Собственно, НИФ никто и не заявляет как реактор или хотя бы прототип реактора.

Зато он в 2009 начинает работать, а не в 2016.  

Если надыбают что-нибудь интересное, прототип могут начать строить раньше, чем ИТЕР будет закончен.

А ещё там будут испытывать атомное оружие, в обход конвенций, хехехе...  :twisted:

[Снусмумрик]

Лучше топик полистайте, чем нам кругами ходить вокруг одного и того же столба

Щазз я начну этот флуд читать. Валенки только одену.  :?

Если не хотите ходить вокруг столба, напишите summary и откройте новую тему.

[Fakir]

Зато он в 2009 начинает работать, а не в 2016.  

А Фаросский маяк начал работать две тыщи лет назад. Что это изменило?

Если надыбают что-нибудь интересное, прототип могут начать строить раньше, чем ИТЕР будет закончен.

Да там заведомо не будет ничего особо интересного. В самом лучшем случае получат то, что планировали. Если повезёт

А ещё там будут испытывать атомное оружие, в обход конвенций, хехехе...  :twisted:

Не оружие, а отдельные поражающие факторы - это да.
Именно поэтому заказчики - американские вояки.
И именно поэтому это не реактор и не прототип

Щазз я начну этот флуд читать. Валенки только одену.  :?

Ну неохота читать имеющийся "флуд" - может, не надо генерить новый?

Если не хотите ходить вокруг столба, напишите summary и откройте новую тему.

Первые несколько страниц и играли именно такую роль.
Добавлять не очень радикальные уточнения и обновления - лениво, неактуально, и не так важно.
Всё основное (процентов 90) есть на первых десяти страницах, из них на первых трёх - 80%

Тратить время и силы ради оставшихся 10%... Уже неинтересно.

[ssb]

Товарищи, я Пастернака (т е препринт Головина) не читал, но крайне скептически отношусь к идее 3He в токамаках или лазерных инерциалках (ну какой там от него толк будет, пока плазму разогреешь до нужной температуры весь дейтерий поди сам по себе сгорит и без 3He )

Но то что я сегодня услышал  на семинаре в НИИЯФ МГУ вселило в меня непоколебимую веру того что будущее человечества -- на лунных 3He рудниках  

Товарищи В.Т. Ворончев и В.И. Кукулин предлагают буквально следующее -- "Концепция D-3He реактора на основе Z-пинча с поджигом от фемтосекундного лазера".  В отличие от чистых z-пинч машин, где плазму пытаются удержать и нагреть до термоядерных температур одним лишь разрядом, и в отличие от лазерного инерциального синтеза, тут используется замечательный гибрид, вбирающий в себя "всё лучшее".

Берём небольшую (несколько миллиметров) капсулу из бериллия, заполненную смесью дейтерия и 3He.  Спереди капсулы помещён конвертер электронов в фотоны из более тяжёлого материала (напр. тантал).   Электрическим разрядом в пару мегаджоулей капсула превращяется в плазму, сжимается и разогревается до относительно скромной величины в 1 кэВ  (10 миллионов K).   Далее следует фемтосекундный лазерный импульс который приводит в конечном итоге к выбиванию из бериллиевой стенки пучка нейтронов и образованию ударной волны.



Затем происходят совершенные чудеса, эта картинка комментариев не требует  :



В итоге имеем существенный положительный выход энергии -- сотни мегаджоулей при небольших затратах (пара мегаджоулей на z-пинч, один джоуль на лазер ), небольшое количество нейтронов (которые только играют роль катализатора реакций и в основном поглощаются гелием-3) и большая часть полезной энергии оказывается заключённой в заряженных частицах.  Поэтому авторы заявляют о в пять раз более высокой теплотворной способности D3He чем DT и существенно более высоком КПД преобразования энергии (МГД-генераторы вместо бланкетов-парообразователей-турбин).

[pkl]

А сколько стоят сейчас тантал и бериллий? И куда денутся пары последнего?

[ssb]

Вопрос про бериллий -- классический, именно он был и задан на семинаре первым  :lol: Ну конечно же пары отработанного бериллия будут непременно тутже сброшены в атмосферу и в воды Байкала  :lol:

Цена обоих веществ пренебрежимо мала по сравнению с 3He.  Тантал вообще применяется в чёрной металлургии. (поищите его цену сами). И вообще он тут нужен только как тормозная мишень, на эту нехитрую роль сгодятся большинство других более-менее тяжёлых элементов.

[Fakir]

Товарищи, я Пастернака (т е препринт Головина) не читал, но крайне скептически отношусь к идее 3He в токамаках или лазерных инерциалках

Вы-таки будете смеяться, но Головин в первую очередь за открытые ловушки, а не за то, что вы перечислили  

(ну какой там от него толк будет, пока плазму разогреешь до нужной температуры весь дейтерий поди сам по себе сгорит и без 3He )

Никак нет
"Фирма гарантирует"

Но то что я сегодня услышал  на семинаре в НИИЯФ МГУ вселило в меня непоколебимую веру того что будущее человечества -- на лунных 3He рудниках  

Ну, тоже неплохо... А тушкой или чучелом - в конце концов, не так уж принципиально :lol:  :lol:  :lol:

Товарищи В.Т. Ворончев и В.И. Кукулин предлагают буквально следующее -- "Концепция D-3He реактора на основе Z-пинча с поджигом от фемтосекундного лазера".  В отличие от чистых z-пинч машин, где плазму пытаются удержать и нагреть до термоядерных температур одним лишь разрядом, и в отличие от лазерного инерциального синтеза, тут используется замечательный гибрид, вбирающий в себя "всё лучшее".

Оно, конечно, фаст игнишин он во всех видах посимпатичнее "просто" ин. УТС, но...  У всех же инерциальных систем есть ряд неустранимых недостатков. Некоторые - общие, некоторые - индивидуальные
И есть опасения, что пинчево-лазерный метод может легко вобрать в себя и недостатки обоих

Электрическим разрядом в пару мегаджоулей капсула превращяется в плазму, сжимается и разогревается до относительно скромной величины в 1 кэВ  (10 миллионов K).  

У пинчевых систем есть общая врождённая проблема - собственно подвод тока к мишени.
Один раз - проблемы нет, провода и всё.
А вот после того как бабахнет... Мягко говоря, ничего не остаётся
И если хочется получить частоту взрывов хотя бы в 1 Гц - в общем, уже одно восстановление подводящих линий начинает выглядеть не факт что реализуемым. Мужики рисуют кой-чего на этот счёт, но сами не особо уверены в предлагаемых решениях.

Далее следует фемтосекундный лазерный импульс который приводит в конечном итоге к выбиванию из бериллиевой стенки пучка нейтронов и образованию ударной волны.

А нейтроны-то зачем?! :shock:

В общем, больно всё наворочено, ИМХО, слишком дофига узких мест...

[ssb]

А нейтроны-то зачем?! :shock:

Внимательно посмотрите на третий слайд, они там -- главное действующее лицо, без них ничего не заработает (при  данной температуре).

Но и благодаря им же, греть z-пинчем надо не до ста тысяч кэв а всего-навсего лишь до одного.

[ОАЯ]

Проектам лазерных мишеней из дейтерия уже много лет. (Где-то я приводил ссылку.)
Наряду с проблемой повторного использования токопроводящих элементов есть еще один крупный недостаток:
 Точное наведение лазерного луча колоссальной импульсной мощности. Однократно – никаких проблем, но после взрыва... Или переводить системой зеркал, которые не выдержат такой мощности, или устанавливать новую мишень на то-же место за доли секунды.

Даже только по этому электростанции не сделать.
Но если сделать все компоненты одноразовые: аккумулятор энергии, лазер, быстродействующий затвор, теплоизолятор и саму мишень одноразовыми и миниатюрными (скажем с горошену или вишню) – получиться топливо для реактивного двигателя ракеты. Это будет сначале очень дорогое топливо. Вернее прибавка к топливу. Или один из компонентов топливной смеси. Дороже, чем первые микросхемы.

[Rakanishu]

У пинчевых систем есть общая врождённая проблема - собственно подвод тока к мишени.
Один раз - проблемы нет, провода и всё.
А вот после того как бабахнет... Мягко говоря, ничего не остаётся
И если хочется получить частоту взрывов хотя бы в 1 Гц - в общем, уже одно восстановление подводящих линий начинает выглядеть не факт что реализуемым. Мужики рисуют кой-чего на этот счёт, но сами не особо уверены в предлагаемых решениях.


В общем, больно всё наворочено, ИМХО, слишком дофига узких мест...

Насколько мне известно, помимо вышеперечисленного: а) канал Z-пинча вовсе не имеет правильной цилиндрической формы - это нечто жутко рваное и кривое, с несколькими горячими точками. Нужны будут дополнительные ухищрения, чтобы его стабилизировать
б) Ну и вопрос синхронизации разряда с фемтосекундным лазером тоже встанет во весь рост.
С другой стороны, мощные лазеры и мегаджоульные Z-пинчи - не такая уж редкость, можно собрать эспериментальную установку без особых усилий.

[Chilik]

А вот после того как бабахнет... Мягко говоря, ничего не остаётся

Есть супостатские проработки этого дела. Выбрасывается мишенный узел размером примерно 2х2х2 метра. Суточная потребность электростанции 1 ГВт среднее, 10 Гц - примерно 5 тыс. тонн алюминиевых сплавов. Дофига. В смысле доли от мирового производства. Но это пока всё на бумаге.

В общем, больно всё наворочено, ИМХО, слишком дофига узких мест...

Глазом видно, что авторы с трудом представляют, как на самом деле современный быстрый пинч работает. В такой конфигурации с исходным сжатием пинчем не выйдет ничего, что и подтверждают мировые работы с начала 50-х вплоть до примерно 1995 года. А потом на "Ангаре-5" отработали технологию многопроволочных вложенных цилиндрических лайнеров, и всё стало получаться. После того, как об этом узнали американцы, стало получаться и у них. Но там совсем-совсем другая конфигурация. А тут - "ежа с ужом".

[Chilik]

Насколько мне известно, помимо вышеперечисленного: а) канал Z-пинча вовсе не имеет правильной цилиндрической формы - это нечто жутко рваное и кривое, с несколькими горячими точками. Нужны будут дополнительные ухищрения, чтобы его стабилизировать
б) Ну и вопрос синхронизации разряда с фемтосекундным лазером тоже встанет во весь рост.
С другой стороны, мощные лазеры и мегаджоульные Z-пинчи - не такая уж редкость, можно собрать эспериментальную установку без особых усилий.

По пунктам
а) Пофиг. Оно совсем не так работает, как это авторы прожекта себе представляют. Вот так, как они себе представляют, оно точно не работает. По указанной Вами причине.
б) Этой проблемы нет. Точность синхронизации нужна на уровне одной наносекунды, а с этой точностью проблемы решаемы.

А вот по поводу мощных установок не соглашусь - мало их. Хотите, по памяти все перечислю?
Лазеры.
США - Nike, Omega, Nova (разобран), NIF (строится);
Япония - Gekko-XII;
Россия - Искра-5;
Франция - LMJ почти строится;
Китай - что-то класса "10% NIF" строится.
Мегаджоульные Z-пинчи.
Один штук - ZR в Сандии (США).
Для компании ещё Ангара-5 в Троицке, но она 800 кДж была в лучшие времена. Томский ГИТ-12 и саровские взрывомагнитные не считаю, т.к. там времена нарастания тока не для этой задачи.
И всё. "Маловато будет" (C)

[Иван Федоров]

Возможно прожэкт, но...
Появилась одна мысль. Жажду обсудить.
Реактор для гелия-3 на Луне. Достоинство - использование местного вакуума для откачки газов из камеры, более низкая температура - соответственно, меньше энергии для охлаждения магнитов. Возможно, будет больше шансов на положительный выход энергии. Гелий не нужно далеко везти.
Далее, нужна гипотетическая технология Х, которая позволит полученную энергию перекачивать в позитроны с большой эффективностью (не пинайте ногами, я знаю, что такого еще нет).
Небольшой корабль с Земли становится на лунный стационар, прямо над реактором с преобразователем. И вся эта лунная система фокусирует позитронный пучок прямо на корабль. Там он замедляется и накапливается ловушками. Часть позитронного материала используется на путь обратно (например, сопло с абляционным материалом), а часть возвращается на землю для позитронных электростанций.
Надеюсь, что передал мысль правильно. Жду тумаков Большое спасибо.

[Fakir]

Если в двух словах - то... в общем, ерунда.  Извините  :oops:

Тумаки раздавать подробнее недосуг - Новый Год всё-таки

[duke]

Для того, чтобы добыть 1 тонну гелия-3, нужно переработать 100 млн тонн реголита... Сколько это должно стоить?

[Bell]

Для того, чтобы добыть 1 тонну гелия-3, нужно переработать 100 млн тонн реголита... Сколько это должно стоить?

А сколько миллионов тонн надо добыть для получения энергетически эквивалентного количества угля?

[Fakir]

А кто вам это может точно сейчас сказать?

Но если смущают миллионы тонн - то чтобы добыть энергетический эквивалент 1 тонны Не3 из нефтеносных песков канадской провинции Альберта (а их вполне разрабатывают), придётся переработать даже не 100, а 200 или 300 млн. тонн песка. То есть выкопать, перевезти все эти тонны, обработать паром или там горячей водой, потом отделить собственно нефть из этой смеси... Нехилая в общем работка.

Почему-то канадцев это не очень смущает

[Андрей Суворов]

Теперь смущает себестоимость добычи барреля нефти таким образом - около 40 долларов. Т.е. разработка будет идти в убыток при нынешних ценах на нефть.

[Fakir]

Смущает в совершенно другом смысле
И, кстати, это даёт многим повод полагать, что снижение ниже 40 - временное.

[Андрей Суворов]

Да нет, в том же самом - будет ли лунный гелий-3 дешевле земного, добываемого при очистке природного газа? там его мало, конечно, но газа мы потребляем много и, будь гелий-3 так уж сильно нужен, его бы оттуда добывали.

Не было потребности в металлах платиновой группы - их и не добывали, используя платину "как есть". Понадобились катализаторы повышенной эффективности - цена на родий взлетела до 10000 долларов за унцию. Умер автопром - родий опять сравнялся в цене с платиной, а та - с золотом.

То же и с гелием-3. Он тот самый неуловимый Джо, который никому не нужен, поэтому его и не ловят. Для научных целей хватает ста граммов в год по всему миру, больше добывать бессмысленно - просто никто не купит.