Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну

[KBOB]

итак тушкой или чучелом но 3гелий  в лунном реголите сам по себе чтож его там удерживает кроме гравитации??? если ничего то энергия по получению гелия из реголита не должна быть большой

Понимаете, гелий очень плохо дифундирует (просачивается) сквозь сталь, стекло, камень, и.т.п. Если ядро гелия в виде альфа частицы попадет внутрь камня, то там оно и останется, превратившись в атом гелия. Ну может быть атомы камня подвинутся немного, освобождая место, хотя атом гелия и так невелик - места много не надо.

[X]

итак тушкой или чучелом но 3гелий  в лунном реголите сам по себе чтож его там удерживает кроме гравитации??? если ничего то энергия по получению гелия из реголита не должна быть большой

Понимаете, гелий очень плохо дифундирует (просачивается) сквозь сталь, стекло, камень, и.т.п. Если ядро гелия в виде альфа частицы попадет внутрь камня, то там оно и останется, превратившись в атом гелия. Ну может быть атомы камня подвинутся немного, освобождая место, хотя атом гелия и так невелик - места много не надо.

 KBOB, Вы  неправы, - гелий - СВЕРХТЕКУЧИЙ, нейтральный газ. Может "просачиваться" сквозь аморфные материалы, не вступает в соединения. Я ЛИЧНО участвовал в наладке систем сжижения гелия для приемников мощных РЛС. Крутые спецы неделями пришлифовывали графитовые сальники гелиевых компрессоров, а галогенная лампа все равно показывала утечку. Так что, ИМХО, шансов накопиться на Луне у Не3 мало, особенно в условиях вакуума и при высокой температуре на дневной стороне.

[Fakir]

KBOB

Так же как и у National Ignition Facility (NIF), вижу только военное применение, для разработки чисто ТЯ устройств, не запрещенных международными договорами.

Абсолютно нереально. Никто не рассчитывает на создание термоядерного боеприпаса на базе установки лазерного синтеза, это просто совершенно нереально. Ну разве что пентагоновские военные совсем тупые, и американские ядерщики пытаются их развести на финансирование
Военное применение инерциального термояда другое - термоядерные микровзрывы позволяют осуществлять имитацию ядерных испытаний, отсюда интерес военных.

[Fakir]

Гость

Ребят, я не профи, но интересно. Может кто поможет разобраться.
Ну типа есть пара вопросов:

Если вы внимательно перечитаете данный топик, то найдете ответы минимум на половину своих вопросов. При помощи поиска на форуме можете найти ответы на оставшиеся вопросы. Если после этого что-то останется неясным - вам с удовольствием ответят, а пережевывать по -надцатому разу одно и то же нет, извините, ни времени, ни желания.

[Fakir]

KBOB

Очень трудно поверить, что энергию получаемую в результате взрыва можно эффективно преобразовать в электрическую.

Можно. См., например, Мозес и Дюдерштадт, "Интерциальный термоядерный синтез"

[X]

Гость

Ребят, я не профи, но интересно. Может кто поможет разобраться.
Ну типа есть пара вопросов:

Если вы внимательно перечитаете данный топик, то найдете ответы минимум на половину своих вопросов. При помощи поиска на форуме можете найти ответы на оставшиеся вопросы. Если после этого что-то останется неясным - вам с удовольствием ответят, а пережевывать по -надцатому разу одно и то же нет, извините, ни времени, ни желания.

 Вот с Вами, fakir, я полностью согласен. Нет смысла пережевывать то, на что никто из Вас не в состоянии дать вразумительный ответ.

 С Вами не интересно...

Sorry...

[KBOB]

Почему-то прошла незамеченной статья об успешном проведении безнейтронной[/size] реакции термоядерного синтеза
p+11B => 4He + 8B => 4He + 4He + 4He
http://fire.pppl.gov/fusion_pb11_belyaev_082605.pdf

Хотя реакция не совсем безнейтронная
http://en.wikipedia.org/wiki/Aneutronic_fusion
но все же только 0,1% атомов бора успевают прореагировать по схеме
11B +

[Fakir]

Ну и что особенного? p-11B - реакция хорошо известная. Методика, описанная в статье, для целей энергетики явно не годится.
 

минусами данной реакции является более высокая температура, а главное меньшая концентрация плазмы при неизменном давлении

К сожалению, и это еще не все минусы.  См. 2-ю или 3-ю страницу топика - я там вкратце комментировал проблемы p-B реактора.

[X]

Еще раз об альтернативах лунной добычи...

с моей точки зрения кажется весьма разумным рассмотреть
не только добычу гелия-3, но и его синтез.

1) Уже говорили, что практический весь имеющийся на сегодня гелий
был синтезирован в качестве побочного продукта на
существующих ядерных реакторах. Поскольку синтез гелия
не особо интересовал атомщиков, то, скорее всего, на
большенстве реакторов он просто выбрасывается.
Кроме того, IMHO, не сложно модернизировать ЯР с целью
увеличить выход именно гелия-3.

2) Другой возможностью, мне видится прямой синтез с
использованием мощных ускорителей:
p + D -> 3He

3) И наконец, может быть возможно подобрать некую другую
реакцию синтеза, которая будет интересна не с энергитической точки зрения,
а как источник для гелия-3
Поскольку нас интересует гелий-3, а не энергия,
то требования  реактору можно значительно ослабить.

Может ли кто-нибудь прокомментировать перспективность
и возможности технической реализации таких альтернатив?

[Fakir]

Ничто не ново под луной (каламбур-с) - варианты получения гелия-3 рассматривались, и лунная добыча выглядит всё же привлекательнее иных вариантов.

Нарабатывать в реакторах в цикле литий+нейтрон->тритий->(через бета-распад)гелий-3 - сложно и долго.

На ускорителях - вообще не вариант.

В реакциях синтеза - в принципе можно (есть не менее шести реакций, в которых одним из продуктов является Не3), но всё они - "нейтронные". Такие варианты рассматривались еще в 89-м году, по оценкам выходило, что половина термоядерной энергетики была бы "чистой", на гелии-3, а вторая половина, нарабатывающая его, была бы "грязной" и технически более сложной.

[X]

>На ускорителях - вообще не вариант.
Почему? Обстрелять протонами дейтериевую мишень кажется не   сложно?

Что можно сказать по поводу "модернизации" ЯР для увеличения выхода гелия?

[Fakir]

Обстрелять-то не сложно, но выход продукта ничтожен. Для энергетики не годится.

Что касается реакторов - сложно, недостаточна продуктивность (сейчас за годы накоплено всего 300 кг, и это не только на реакторах, а и вместе с продуктами распада трития в ядерном оружии - а в год только одной гелиевой электростанции нужно будет никак не меньше 100 кг), инерционность (гелий-3 получается в результате бета-распада накапливающегося трития, период полураспада больше 14 лет). Насколько сложно - я оценить не возьмусь, но, ИМХО, весьма сложно.

[X]

>В реакциях синтеза - в принципе можно (есть не менее шести реакций, в которых одним из продуктов является Не3), но всё они - "нейтронные". Такие варианты рассматривались еще в 89-м году, по оценкам выходило, что половина термоядерной энергетики была бы "чистой", на гелии-3, а вторая половина, нарабатывающая его, была бы "грязной" и технически более сложной.

То есть одна из схем могла быть такой:
"грязный" термояд снабжает энегией обработку реголита на Луне и нарабатывает заодно гелий-3 для Земли.
При этой схеме наличием гелия-3 в реголите можно пренебречь

[Fakir]

На Луне термояд не особо нужен. Его основная ценность (и тритиевого, и гелиевого) - радиационная безопасность, принципиальная невозможность взрыва чернобыльского типа, отсутствие больших количеств долгоживущих высокоактивных отходов. Для энергообеспечения Луны вполне пригодны ядерные реакторы, там они никакой опасности ни для кого не представляют.

[X]

>Обстрелять-то не сложно, но выход продукта ничтожен. Для энергетики не годится.

Энергия на этом этапе не важна, ее получим сжигая гелий,
Обстреливать можно мишень охлажденную до единиц К,
При этом полученный гелий легко отделяется без затрат на
охлаждение, а мишень можно обстреливать дальше,
Производительность по-видимому можно варировать
в широких пределах, подбирая мощность пучка и размеры мишени, Непрореагировавшие протоны, естественно, можно повторно использовать,  IMHO, энергитические затраты на синтез  должны быть ниже, чем при добыче из реголита,
При это процесс довольно чистый,

>Что касается реакторов - сложно, недостаточна продуктивность (сейчас за годы накоплено всего 300 кг, и это не только на реакторах, а и вместе с продуктами распада трития в ядерном оружии - а в год только одной гелиевой электростанции нужно будет никак не меньше 100 кг),

ЯР не были оптимированны для получения гелия.
При желании, IMHO, производительность КАЖДОГО работающего реактора можно будет увеличить на порядки.

>инерционность (гелий-3 получается в результате бета-распада накапливающегося трития, период полураспада больше 14 лет). Насколько сложно - я оценить не возьмусь, но, ИМХО, весьма сложно

В сравнении с Нептуновым циклом- это чертовски быстро

[X]

>На Луне термояд не особо нужен. Его основная ценность (и тритиевого, и гелиевого) - радиационная безопасность, принципиальная невозможность взрыва чернобыльского типа, отсутствие больших количеств долгоживущих высокоактивных отходов. Для энергообеспечения Луны вполне пригодны ядерные реакторы, там они никакой опасности ни для кого не представляют.

Да, но кроме энергии (которая никогда не будет лишней), в "грязной" реакции мы получаем тот самый
гелий-3 о насущную необходимость которого Вы очень убедительно доказываете. И тем самым отпадает необходимость,
перерабатывать мегатонны реголита. А "грязь" на Луне не так страшна, как на перенаселенной Земле.

[Fakir]

Энергия на этом этапе не важна, ее получим сжигая гелий,

Ну как это  - не важна? А если окажется, что вы потратите больше, чем получите? Или если потратите больше, чем потратите на добычу гелия-3 на Луне и на доставку его на Землю? А затраты энергии при синтезе на ускорителях - очень велики, КПД такого процесса ни к лешему. А нам желательно конкурировать по энергетической выгодности с ископаемыми топливами и ураном (отношение полученной к потраченной энергии - 16 для угля, 20 для урана; для лунного гелия в зависимости от метода выпаривания из реголита - от 40 до 250).

Непрореагировавшие протоны, естественно, можно повторно использовать

Да протоны - это вообще не проблема.

IMHO, энергитические затраты на синтез должны быть ниже, чем при добыче из реголита,
При это процесс довольно чистый,

У ускорительной установки производительность будет хорошо если граммы в сутки (и это еще я проявляю совершенно безудержный оптимизм).

ЯР не были оптимированны для получения гелия.

Для получения гелия они в любом случае не будут оптимизированы. Они нарабатывают тритий. Кстати, я забыл сказать, что на тритий будут претендовать тритиевые термоядерные реакторы, которые, видимо, появятся раньше гелиевых :wink:

В сравнении с Нептуновым циклом- это чертовски быстро

Добыча гелия на гигантах для неустоявшейся земной энергетики - изначально порнографическая идея.

Да, но кроме энергии (которая никогда не будет лишней), в "грязной" реакции мы получаем тот самый
гелий-3

Понимаете в чём проблема - термоядерный реактор штука ОЧЕНЬ сложная и громоздкая; соорудить его на Луне - то есть поднять его по кускам (не больше пары десятков тонн) с Земли, посадить на Луну, там собрать, наладить, и заставить работать - задача фантастической сложности (тонкие работы ОЧЕНЬ сложно проводить в скафандрах - попробуйте вдеть нитку в иголку в боксёрских перчатках; а потом представьте, что вам нужно вдеть десяток-другой тысяч ниток - получите примерное представление об уровне сложности монтажа). Масса реактора - порядка 1000 тонн. Куда проще забросить на Луну пару-тройку сотен комбайнов практически той же суммарной массы, которые в год наработают как бы не больше гелия.

И тем самым отпадает необходимость, перерабатывать мегатонны реголита.

Да не так уж страшен чёрт, в конце концов.

А "грязь" на Луне не так страшна, как на перенаселенной Земле.

Это само собой.

[foogoo]

Как статья? Опубликована?

Про простую доставку гелия с Луны на землю говорили?
Вот простая схема: берется баллон для гелия, облачается в термозащиту и снабжается парашютом и радиомаяком. На Луне строится ЕМ пушка, в нужный момент стреляем баллоном в нужную сторону. Остается только баллоны на земле собирать.

[avmich]

Как статья? Опубликована?

Про простую доставку гелия с Луны на землю говорили?
Вот простая схема: берется баллон для гелия, облачается в термозащиту и снабжается парашютом и радиомаяком. На Луне строится ЕМ пушка, в нужный момент стреляем баллоном в нужную сторону. Остается только баллоны на земле собирать.

Увы. ЕМ-пушка - это очень непросто...

[foogoo]

Как статья? Опубликована?

Про простую доставку гелия с Луны на землю говорили?
Вот простая схема: берется баллон для гелия, облачается в термозащиту и снабжается парашютом и радиомаяком. На Луне строится ЕМ пушка, в нужный момент стреляем баллоном в нужную сторону. Остается только баллоны на земле собирать.

Увы. ЕМ-пушка - это очень непросто...

В запасе 30 лет. Да и большая мощность не нужна.