Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну

[zyxman]

Трубу разогревает второй контур теплоносителя, скорее всего, газ

А что мешает сделать одноконтурный реактор с газовым теплоносителем (гелий или СО2)? Разогретый в реакторе газ идет в газовую турбину или МГД-генератор и вырабатывает электроэнергию. После этого прогревает трубу с холодным реголитом, т.о. охлаждается и подается насосом обратно в реактор. Выработанная ЭЭ идет на микроволновую или инфракрасную печку, гда реголит и прогревается до окончательной кондиции.

В том и дело, что теплопередача в газе примерно в 50 раз хуже чем в жидкости, а (на примере аэрогеля) теплопередача в вакууме еще в несколько раз хуже чем в газе.

Вобщем ребята, если не лень, зайдите в ближайший хозяйственный магазин и посмотрите на 2-киловаттный масляный радиатор, потом теоритически можно промасштабировать на мегаватты с учетом того что в гелии теплопередача примерно вчетверо лучше воздуха и что термопотенциал в задаче в 10 раз больше.
Вот и подумайте, можно ли с таким радиатором сделать надежную систему?

- тут ведь по определению должно быть просто как угол дома, и без единого торчащего элемента, потому как чистить особо будет некому и некогда.
 то есть _только_плоская тостостенная поверхность или в крайнем случае прямая толстостенная труба без единого колена.

[X]

посмотрите на 2-киловаттный масляный радиатор

А потом все дружно смотрим на нихромовый электрообогреватель с вентилятором и делаем выводы.
Мое предложение было вообще-то ответом на предложение mrvyrsky: "Трубу разогревает второй контур теплоносителя, скорее всего, газ". Человек предлагает первый контур на ЖМТ, теплообменник второго контура на газе, чтобы этим газом топить трубу с реголитом. Зачем 2 контура, когда мона объединить теплообменники 1-го и 2-го контуров и сделать один газовый контур?
И потом, в моем варианте газ главным образом вырабатывает ЭЭ для ЭМ-нагрева реголита. И только вместо холодильника-радиатора греем реголит.[/b]

[hcube]

Возвращаясь к вопросу - а нельзя просто сделать достаточно большое зеркало для подсветки концентрированным солнечным излучениме непосредственно реголита? Скажем, если у нас есть пятно в 100 м диаметра, с 25-кратной концентрацией, оно точно из грунта выбьет весь накопленный газ, так? А это всего 500-метровое зеркало, в безводушных условиях на Луне - чистая безделица ;-)

В принципе, можно даже сделать герметизацию обьема - скажем, кольцевой шторой по периметру, как делают юбки на СВП. Тогда весь газ после нагрева никуда не денется ;-). Повторюсь - по моему, ПЕРЕМЕЩАТЬ грунт - это очевидное, но поэтому неправильное решение. Перемещать газосборник куда проще. Разве что если мы что-то массов строим, но вроде у нас основная задача - добыть He3?

[foogoo]

Есть только два варианта нагрева:
1) радиационный
2) конвекционный

Первый можно осуществить с помощью зеркал от солнца, либо в атомном реакторе.
Второй только с помощью газа.

Второй это контур или десятый - вопрос второстепенный.

Очевидно, что нагрев от солнца будет использоваться в первой эксперементальной установке.

Важно другое: Как собрать газ из нагретого реголита? Сколько % газа будет теряться при нагреве?

[hcube]

Поставить сверху прозрачный колпак с системой уплотнения с грунтом. По периметру колпака - вакуумные насосы.

В крайнем случае, можно сделать такой колпак, который будет себе по периметру вырезать в грунте щель на заданную глубину, и в нее вставляться.

[zyxman]

посмотрите на 2-киловаттный масляный радиатор

А потом все дружно смотрим на нихромовый электрообогреватель с вентилятором и делаем выводы.

ну и какой-же вывод вы сможете сделать из того что у масляного радиатора рабочая температура от силы 100 цельсиев а у спирали электрообогревателя минимум 500?
..и даже при 500 спираль обогревателя интенсивно обдувается вентилятором, причем воздух жилых помещений - бидистиллят по сравнению с реголитом

[foogoo]

Поставить сверху прозрачный колпак с системой уплотнения с грунтом. По периметру колпака - вакуумные насосы.

В крайнем случае, можно сделать такой колпак, который будет себе по периметру вырезать в грунте щель на заданную глубину, и в нее вставляться.

Что-то мне подсказывает, что на Луне все насосы будут вакуумными. :wink:

[mrvyrsky]

Поставить сверху прозрачный колпак с системой уплотнения с грунтом. По периметру колпака - вакуумные насосы.

В крайнем случае, можно сделать такой колпак, который будет себе по периметру вырезать в грунте щель на заданную глубину, и в нее вставляться.

Вы не пробовали чё-нть выкачать подобным образом из земного песочка? Потом, тут ведь эту хрень надо будет всё время перемещать с последующей герметизацией.

Дальше. Солнышко - это чудесно. Особенно, когда в зените. А вот когда нет?

Двухконтурный реактор - это возможность ремонта трактора. При одноконтурности, на нём даже колесо поменять невозможно будет. А греть, имхо, лучше всего, в трубе.
Сочетание ЖМТ-ГАЗ понятно. ЖМТ - отработанный транспортный теплоноситель с очень высокой степенью надёжности и ВЫСОКИМ СРОКОМ СЛУЖБЫ. Газом же удобно и реголит греть, и рекуперацию осуществлять, и реактор конторолировать без изменения мощностных параметров - например, аварийно заглушить и снять остаточное тепловыделение. А потом - РАЗОГРЕТЬ, и снова запустить. Фигушки такую процедуру проведёшь на одноконтурном реакторе без очень специфических приспособлений. :wink:

[mrvyrsky]

Сколько % газа будет теряться при нагреве?


Наименьшие потери при разогреве имхо, в вышеописанной трёхсекционной трубе. Но тут есть другой момент. Если есть способ, терять, допустим, 50% но тратить при этом на 60% ресурсов, то это минимум - повод для обсуждения.

[foogoo]

Сколько % газа будет теряться при нагреве?


Наименьшие потери при разогреве имхо, в вышеописанной трёхсекционной трубе. Но тут есть другой момент. Если есть способ, терять, допустим, 50% но тратить при этом на 60% ресурсов, то это минимум - повод для обсуждения.

Терять будем в основном водород, гелий-3 и гелий-4, эти молекулы самые летучие.

Нужно придумывать крышку под водород, которая не будет терять герметичности посе 10000 закрываний и держать температуру 800С.

Что-то у меня сомнение, что это возможно.

[mrvyrsky]

Сколько % газа будет теряться при нагреве?


Наименьшие потери при разогреве имхо, в вышеописанной трёхсекционной трубе. Но тут есть другой момент. Если есть способ, терять, допустим, 50% но тратить при этом на 60% ресурсов, то это минимум - повод для обсуждения.

Терять будем в основном водород, гелий-3 и гелий-4, эти молекулы самые летучие.

Нужно придумывать крышку под водород, которая не будет терять герметичности посе 10000 закрываний и держать температуру 800С.

Что-то у меня сомнение, что это возможно.

Каковы будут потери водорода? Ежели мы будем терять 50%, да даже и 10% на каждом цикле, то нужно будет открывать на Луне широкомасштабное пр-во водорода. Иначе наши реакторы остануться без теплоносителя за пару дней.
А начёт крышки... Если она весит 20 кг, то, имхо, пусть цикл составит 500 раз - уже хорошо. А вот если тонну (а это надо?), тогда беда. Но, имхо, атомный комбайн с трубой сильно проще и живучее.

[hcube]

То есть предполагается, что газ будет фильтроваться в грунт? Ну так это зависит от интенсивности откачки, т.е. от парциального давления газа. Есть мнение (с) что не будет он сильно фильтроваться. Особенно если края колпака в грунт заглубить.

Это кстати хороший вопрос - как БЫСТРО откачивать газ при давлении в 0.01 атмосферы ;-)

Касательно разворота излучения - народ, ну мы ж не в каменном веке живем ;-) Два поворотных зеркала адаптивной околопараболической формы ;-)

[mrvyrsky]

То есть предполагается, что газ будет фильтроваться в грунт? Ну так это зависит от интенсивности откачки, т.е. от парциального давления газа. Есть мнение (с) что не будет он сильно фильтроваться. Особенно если края колпака в грунт заглубить.

Это кстати хороший вопрос - как БЫСТРО откачивать газ при давлении в 0.01 атмосферы ;-)

Вот и меня он тревожит...

Касательно разворота излучения - народ, ну мы ж не в каменном веке живем ;-) Два поворотных зеркала адаптивной околопараболической формы ;-)

Хорошо. Работаем от рассвета до заката. А потом две недели курим? И сколько сии зеркала будут стоить на Луне, а их постоянная точная фокусировка? Не, реактор проще, дешевле, надёжнее.

[foogoo]

То есть предполагается, что газ будет фильтроваться в грунт? Ну так это зависит от интенсивности откачки, т.е. от парциального давления газа. Есть мнение (с) что не будет он сильно фильтроваться. Особенно если края колпака в грунт заглубить.

Это кстати хороший вопрос - как БЫСТРО откачивать газ при давлении в 0.01 атмосферы ;-)

Вот и меня он тревожит...

Касательно разворота излучения - народ, ну мы ж не в каменном веке живем ;-) Два поворотных зеркала адаптивной околопараболической формы ;-)

Хорошо. Работаем от рассвета до заката. А потом две недели курим? И сколько сии зеркала будут стоить на Луне, а их постоянная точная фокусировка? Не, реактор проще, дешевле, надёжнее.

Если обходиться плоскими зеркалами, то совсем мало. Можно натянуть на трех точках крепления тонкую металлизированную пленку. Самонаводящаяся система даже на аналоговой схеме возможна. Не сложнее чем система слежения на ракете воздух-воздух. "Зайчик" от плоского зеркала будет размером с само зеркало. Привода для поворота зеркала стоить будут копейки из-за малого веса зеркала и малой сылы тяжести. Если поставить сотню зеркал, можно добиться большой мощности и надежности. Плюс возможность перераспределения зеркал между разными комбайнами.

[Igor]

плоскими зеркалами :lol:  и многосвета так можно сфокусировать :?: Кстати силой тяжести пренебрегать не стоит всеж таки 1/6 Земной

[X]

Если возвращатся к теме рубрики.На первой странице Факир писал:
"1. Почему, собственно, гелий-3?

Гелий-3 позволит создать абсолютно безопасную энергетику, обеспеченную практически неограниченными запасами топлива.

Термоядерная энергетика, использующая реакцию дейтерий-тритий (наиболее легко осуществимую), хоть и гораздо более безопасна, чем ядерная энергетика деления, всё же имеет ряд существенных недостатков. Основной - это большое число высокоэнергетичных нейтронов (число нейтронов на единицу мощности на порядок больше, чем у реакторов деления, энергия нейтронов примерно в 7 раз выше). Такого нейтронного потока ни один из известных материалов не может выдержать в течение срока больше 3-6 лет - при том, что ресурс реактора должен быть не меньше 30 лет. Значит, первую стенку тритиевого термоядерного реактора необходимо регулярно заменять - а это очень сложная и недешёвая процедура, связанная к тому же с остановкой реактора на довольно длительный срок. Далее, от мощного нейтронного излучения необходимо экранировать магнитную систему реактора - это усложняет конструкцию и удорожает её. Многие элементы конструкции тритиевого реактора после окончания эксплуатации будут высокоактивными и потребуют захоронения на длительный срок. Источников трития в природе нет, тритий придётся нарабатывать непосредственно на реакторе => возня с радиохимией, дополнительные сложности. Кроме того, в реакции D-T 80% энерговыхода приходится на нейтроны, и лишь 18% - на заряженные частицы, что уменьшает КПД энергетического реактора.""
---Достаточны ли эти причины для совершенно чудовищных расходов на добычу Гелия-3 на Луне???За те же 30-50 лет через которые возможно(чисто теоретически) и будут добывать его на Луне,-разве не будут созданы материаллы и технологии позволяющие значительно увеличить срок службы наземных реакторов.Добыча Г-3 на Луне похоже на то - как если вы выехали на природу и вместо фонаря тащили бы за собой столбы с освещением.

[foogoo]

плоскими зеркалами :lol:  и многосвета так можно сфокусировать :?:

http://www.arturo.derisi.unile.it/Dowloads/Energie_Rinnovabili/ERSolarTherm_3.pdf
FIGURE 8.10.2 (D)

[Fakir]

Достаточны ли эти причины для совершенно чудовищных расходов на добычу Гелия-3 на Луне???

Да не такие они и чудовищные. Вроде "Энергия" оценивала гелиевый проект сроком на 50 лет в 50-60 млрд. При этом, например, стоимость постройки комплекса Москва-Сити - 100 млрд. И что чудовищнее?

За те же 30-50 лет через которые возможно(чисто теоретически) и будут добывать его на Луне,-разве не будут созданы материаллы и технологии позволяющие значительно увеличить срок службы наземных реакторов.

То есть тритиевых? Да вроде как очень маловероятно. Не предвидится особого прорыва в материаловедении. Плюс радиационная опасность тритиевых реакторов хоть и многократно меньше, чем у АЭС, но на два-три порядка выше, чем гелиевых. Плюс у гелиевого реактора из-за более высокого КПД тепловое загрязнение окружающей среды в 1,5 раза меньше, чем у тритиевого или АЭС той же электрической мощности.

[zyxman]

Fakir, а вот интересно - нарушается ли договор "о нераспространении" при установке в какой-нибудь банановой республике реактора на D-T с сопутствующими радиохимическими производствами?

[Fakir]

А хрен его знает... Почти наверняка - нет. Радиохимия? Ммм... Не знаю, не в курсе. Но вряд ли она подпадает под какие-либо запреты.