Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну

[Fakir]

Протий - это обычный водород.

[Андрей Суворов]

Ну, да, при работе тяжеловодных реакторов на мощности в тяжелой воде накапливается "сверхтяжёлая" и обычная "легкая" вода. Из трития получается гелий-3, который интенсивно захватывает нейтроны, да и обычный водород тоже.

Из-за этого запас реактивности тяжеловодного реактора уменьшается. Чтобы реактор оставался управляемым, приходится воду сепарировать.

[Bell]

Протий - это обычный водород.

:lol:
Да вы че - шуток не понимаете?  

Просто так красиво и наукообразо было сказано! Помните опус про гидрид кислорода? Такое закинуть на МЕМБРАНУ - там пол-года афоны на ушах будут стоять  :lol:

[X]

Протий - это обычный водород.

Я в курсе. Сайлика пожалел...

[Fakir]

Ну да, под вечер чувство юмора отключилось

[mrvyrsky]

Ну, да, при работе тяжеловодных реакторов на мощности в тяжелой воде накапливается "сверхтяжёлая" и обычная "легкая" вода. Из трития получается гелий-3, который интенсивно захватывает нейтроны, да и обычный водород тоже.

Из-за этого запас реактивности тяжеловодного реактора уменьшается. Чтобы реактор оставался управляемым, приходится воду сепарировать.

А скока там Не3 нарабатывается?

[Андрей Суворов]

Ну, да, при работе тяжеловодных реакторов на мощности в тяжелой воде накапливается "сверхтяжёлая" и обычная "легкая" вода. Из трития получается гелий-3, который интенсивно захватывает нейтроны, да и обычный водород тоже.

Из-за этого запас реактивности тяжеловодного реактора уменьшается. Чтобы реактор оставался управляемым, приходится воду сепарировать.

А скока там Не3 нарабатывается?

Немного, но для природного урана - достаточно, чтоб остановить реакцию. Для сравнения - графит пригоден для замедлителя реактора на природном уране, если содержит меньше шести миллионных частей бора (т.е. шесть десятитысячных процента)

[mrvyrsky]

Ну, да, при работе тяжеловодных реакторов на мощности в тяжелой воде накапливается "сверхтяжёлая" и обычная "легкая" вода. Из трития получается гелий-3, который интенсивно захватывает нейтроны, да и обычный водород тоже.

Из-за этого запас реактивности тяжеловодного реактора уменьшается. Чтобы реактор оставался управляемым, приходится воду сепарировать.

А скока там Не3 нарабатывается?

Немного, но для природного урана - достаточно, чтоб остановить реакцию. Для сравнения - графит пригоден для замедлителя реактора на природном уране, если содержит меньше шести миллионных частей бора (т.е. шесть десятитысячных процента)

Андрюша, я не к тому! Мы можем таким образом получать, помимо всего прочего, коммерческое к-во Не3 таким образом, и, если "да", что он будет стоить?

[Bell]

Дык Суворов как раз об этом и говорит - очень мало получается гелия-3. Вообще этот вопрос поднимался, см. выше, давно пришли к выводу, что невыгодно.

[mrvyrsky]

Дык Суворов как раз об этом и говорит - очень мало получается гелия-3. Вообще этот вопрос поднимался, см. выше, давно пришли к выводу, что невыгодно.

Эклер у меня. В смысле, сам догнал, потом прочитал, потом ты напомнил. Короче, надо спать.

[X]

Как то вот захотелось вывести "сухой остаток" из всех предыдущих топиков про Не3. Попробуем?

Первое: для создания термоядерной бомбы потребовалось около пяти лет (после ядерной). Над "энергетическим" термоядом колупаются уже более пятидесяти. И перспектив не видно. Споры между Францией и Японией - где строить первый ИТЭР (или что-то подобное) - борьба за бабки: а вдруг что-то получится! - ну уж тогда!..
Ну а термояд на Не3 - проблема естесственно не нынешнего века.

Второе: Наличие Не3 в лунном реголите вроде бы подтвердили. Сколько, в каком слое и в каком виде - не знает никто. Если в свободном - мгновенно улетит в вакуум. Если в связанном - с чем и каким образом? Кто придумал, что его можно испарять нагревом реголита до 800*С?

Третье: Все предложения по "добыче" Не3 на Луне вызывают просто умиление наивностью изобретателей. Комбайн с ядерным реактором - это круто! Но, допустим, какой-то смысл в рассуждениях есть.
В ЛЮБОМ ЯР первичный контур должен быть замкнутым. Теплоноситель в нем должен иметь температуру не ниже 1000*С - для нагревания до 800*С должна быть "дельта". Кому не лень, посчитайте с учетом дельты 200*С и теплопроводности реголита (толщины слоя и скорости перемещения) размеры теплообменника. Теплоносителем в нем не может быть вода (слишком большое давление требуется), газ (слишком мала теплоемкость), только ЖМТ. Кто-нибудь представляет себе сложность запуска ЯР с ЖМТ? И где его запускать - на Земле, в полете или на Луне? И как?

Четвертое: Для извлечения Не3 реголит необходимо обрабатывать в ЗАМКНУТОМ пространстве. Т.е. загрузил - нагрел - откачал - выбросил.  Так что сразу отпадают всяческие предложения о "конвейерах", "колпаках" с нагревом от Солнца и др.

Я привел только основные доводы "против".

Все разговоры о лунном Не3 - не что иное, как коммерческое лоббирование.

Пора заняться чем - нибудь более серьезным.

[mrvyrsky]

Как то вот захотелось вывести "сухой остаток" из всех предыдущих топиков про Не3. Попробуем?

Сухой остаток от вина - вещь неприятная :wink:

Первое: для создания термоядерной бомбы потребовалось около пяти лет (после ядерной). Над "энергетическим" термоядом колупаются уже более пятидесяти. И перспектив не видно. Споры между Францией и Японией - где строить первый ИТЭР (или что-то подобное) - борьба за бабки: а вдруг что-то получится! - ну уж тогда!..
Ну а термояд на Не3 - проблема естесственно не нынешнего века.

Если мы всё экономим и экономим, сие не означает, что проблема "не нашего века". Уже начало припирать, и уже чуть начали шевелиться.
Что до перспектив, то как раз видно!

Второе: Наличие Не3 в лунном реголите вроде бы подтвердили. Сколько, в каком слое и в каком виде - не знает никто. Если в свободном - мгновенно улетит в вакуум. Если в связанном - с чем и каким образом? Кто придумал, что его можно испарять нагревом реголита до 800*С?

Притащили реголит на землю и попробовали. Теперь надо опробовать на месте. Может и 700 град. нам хватит.

Третье: Все предложения по "добыче" Не3 на Луне вызывают просто умиление наивностью изобретателей. Комбайн с ядерным реактором - это круто!

А что тут странного?Ровер на ЯР - это можно, а горнодобывающую технику - ни-ни? Почему, интересно?

Но, допустим, какой-то смысл в рассуждениях есть.

А-то! :lol:

В ЛЮБОМ ЯР первичный контур должен быть замкнутым.


Ежу понятно. :cry:

Теплоноситель в нем должен иметь температуру не ниже 1000*С - для нагревания до 800*С должна быть "дельта". Кому не лень, посчитайте с учетом дельты 200*С и теплопроводности реголита (толщины слоя и скорости перемещения) размеры теплообменника.

Смотря с какой скоростью и какие порции греем. Можно греть по 1 грамму сто раз в секунду, можно 100 грамм в секунду. Можно кило за 10 секунд. И теплообменники будут разными.

Теплоносителем в нем не может быть вода (слишком большое давление требуется),

Не факт.

газ (слишком мала теплоемкость), только ЖМТ. Кто-нибудь представляет себе сложность запуска ЯР с ЖМТ? И где его запускать - на Земле, в полете или на Луне? И как?

Запускать на месте. А сложность представляю себе ОЧЕНЬ хорошо. Но уж если в 1978 смогли запустить насмерть замёрзший реактор на К-27, то сделать пускаемый реактор для транспорта возможно. И это не так уж смертельно дорого и страшно сложно. Более того, реактор можно будет многократно останавливать. Опыт подобных, хотя и значительно больших по размерам, транспортных реакторов есть.

Четвертое: Для извлечения Не3 реголит необходимо обрабатывать в ЗАМКНУТОМ пространстве. Т.е. загрузил - нагрел - откачал - выбросил.  Так что сразу отпадают всяческие предложения о "конвейерах", "колпаках" с нагревом от Солнца и др.

Ну и почему отпадает конвейр? Нагрев от Солнышка да, отпадает. Это ясно. Но в чём проблема конвейера? Предлагаю револьверную систему - реголит подаётся конвейром в камеру, по заполнении она передвигается к теплообменнику, герметизируется, нагревается, разгерметизируется, отодвигается, на её место встаёт вторая, потом третья. По ходу отбираем тепло обратно, выбрасываем. Это что, не конвейер?

Я привел только основные доводы "против".

А можно другие? Например, о пользе мазута для здоровья или о безопасности и безвредности каскадных ГЭС?

Все разговоры о лунном Не3 - не что иное, как коммерческое лоббирование.

Интересно, что мы тут налоббируем? И зачем Вам связываться со злобными лоббистами? Только время на нас тратить... :mrgreen:

Пора заняться чем - нибудь более серьезным

Точно. Завтра же запишусь в трубоукладчики. Стране нужна нефть! И не одной! :twisted:

[Fakir]

Гость

Первое: для создания термоядерной бомбы потребовалось около пяти лет (после ядерной). Над "энергетическим" термоядом колупаются уже более пятидесяти. И перспектив не видно.

Ну бога-то побойтесь! На тритии Q>1 уже 10 лет назад получили, температуры не то что в 100 млн. - в 400 млн. получили тогда же, строится ИТЭР, рассчитанный на Q~10. Американцы на NIF надеются получить Q~20, поговаривают даже о 50.  И это вы называете "перспектив не видно"?!

Споры между Францией и Японией - где строить первый ИТЭР (или что-то подобное) - борьба за бабки:

Ага... Борьба за возможность потратить бабки, что ли? "Принимающая" страна должна взять на себя 50% расходов, остальные страны участницы - по 10%. И Франция с Японией друг другу чуть не горло грызли только за возможность потратить дополнительно 6 млрд.?! Вам еще не смешно от такой логики? Наверное "они ту-упые...".

а вдруг что-то получится! - ну уж тогда!..

В том, что если сделать, то все получится - практически никто не сомневается.

Ну а термояд на Не3 - проблема естесственно не нынешнего века.

"Тройное произведение" nTt, характеризующее сложность реакции, за всё время термоядерных исследований улучшалось примерно в 10 раз за 10 лет. Для реакции D-He3 необходимая величина nTt примерно в 100 раз выше, чем для D-T. Таким образом, от Q~1 для гелия нас отделяет 10-15 лет (возможно, его удастся получить на ИТЭРе), от Q~10 - 20-30 лет.

Второе: Наличие Не3 в лунном реголите вроде бы подтвердили.

Не вроде бы, а точно.

Сколько, в каком слое и в каком виде - не знает никто.

А вы точно топик читали? Пока неизвестны точные цифры, но в общих чертах многое уже ясно.

Если в связанном - с чем и каким образом?

В топике об этом уже раза три говорили. Ионная имплантация.

Кто придумал, что его можно испарять нагревом реголита до 800*С?

Такой товарищ Pepin, изучавший реголит в 70-м году. См. график где-то в районе 30-й страницы.

Четвертое: Для извлечения Не3 реголит необходимо обрабатывать в ЗАМКНУТОМ пространстве. Т.е. загрузил - нагрел - откачал - выбросил. Так что сразу отпадают всяческие предложения о "конвейерах", "колпаках" с нагревом от Солнца и др.

Я привел только основные доводы "против".

Это пока еще на доводы "против" не тянет. Да, технология добычи еще не вполне ясна - а что вы хотели на голом месте? Нужно провести серьёзную НИР, чтобы дать четкие и обоснованные ответы на возникающие вопросы.

Пора заняться чем - нибудь более серьезным.

Мировое энергопотребление растёт, цены на энергоносители растут, нефть и газ имеет свойство кончаться (спад добычи нефти ожидается с 2010, газа с 2040 года). Ваши предложения? Копаем уголь? Строим АЭС? Зас...ем всё кругом?

[Fakir]

Появились у меня новые соображения касательно технологии "вытапливания".

Комбайн с реактором тепловой мощностью порядка 10 МВт добывает порядка 100 г гелия-3 в сутки. Попутно - 330 кг воды, 600 кг Н2, 300 кг Не4 и еще примерно 550 кг других газов. Обратим особое внимание на водород.

При таком объёме добычи в минуту комбайн должен переработать примерно 35 кубометров реголита (это соответствует его непрерывному движению по внутренностям комбайна со скоростью 1-2 км/ч, т.е. 20-30 метров в минуту). В минуту добывается порядка 0,4 кг водорода, т.е. порядка 4 кубометров (при нормальных условиях).

Напрашивается мысль, что теплосистема должна быть "полутораконтурной", с продувкой газового теплоносителя непосредственно через реголит. На потери мы смело можем наплевать, если они не превышают 0,4 кг в минуту (можно и больше, если в качестве теплоносителя использовать еще и гелий, в самом крайнем случае - и остальные газы). Т.е. стенки рабочей камеры прогреваются ЖМТ первого контура, а непосредственно через реголит продувается уже горячий газ (сам он и выступает в качестве источника тепла, и радикально улучшает теплоперенос от стенок). "Газовый" прогрев может заметно уменьшить суммарные затраты энергии (т.к. пылинки реголита при этом прогреваются с поверхности), попутно избавляя нас от необходимости сепарировать реголит по фракциям.  Не забываем также о том, что стоит прогреть реголит градусов до 300 - как в теплопереносе начнут участвовать и "вытапливаемые" газы.
Кроме того, такая схема позволит уменьшить процент потерь гелия-3 за счёт несовершенства откачки. Мы в любом случае будем терять какой-то объем "вытопленных газов", но если доля гелия в нём будет меньше, уменьшатся и суммарные потери.

[foogoo]

О! О чем я и говорил! Надо продувать.

Осталось теперь от реактора отказаться...

Если зеркала будут ездить за комбайном, проблем с необходимым количеством тепла не будет.

На один м2 приходится 1,4кВт солнечной энергии. Надо 10 МВт. Получается всего 1000 кв м первичных зеркал + ~30% на потери. Если один "вагончик" будет иметь зеркало 100 м2, то нужно 100 "вагончиков" на один комбайн.

Напомню, я предлагал поставить зеркала на самоходные тележки и соединить их в состав в виде поезда. Возражения по поводу плохой проходимости предлагаемого поезда не принимаются. Никто не мешает сделать проходимый вагончик.

[Fakir]

Зеркала мне вот почему сильно не нравятся: довольно узкое место - это, так скз, "скорость прохождения" тракта реголитом. Это сильно усложняет и откачку, и износ увеличивается наверняка, и т.д. В случае с зеркалами за счёт ночи скорость прохождения тракта при той же производительности придётся увеличивать минимум вдвое. Что сильно усложнит и теплообменники, и систему откачки, и систему герметизации, и всё на свете.

[Bell]

Как то вот захотелось вывести "сухой остаток" из всех предыдущих топиков про Не3. Попробуем?...

Мда...
Читая вот такое ... понимаешь, что главный враг гелиевой термоядерной энергетики - воинствующее дремучее невежество...
:evil:

Именно на такой почве и произрастают - фоменковщина, конспирололия, креационизм и т.п. хреновина...

[foogoo]

Зеркала мне вот почему сильно не нравятся: довольно узкое место - это, так скз, "скорость прохождения" тракта реголитом. Это сильно усложняет и откачку, и износ увеличивается наверняка, и т.д. В случае с зеркалами за счёт ночи скорость прохождения тракта при той же производительности придётся увеличивать минимум вдвое. Что сильно усложнит и теплообменники, и систему откачки, и систему герметизации, и всё на свете.

Простите, я не очень понимаю, чем солнечная радиация принципиально отличается от радиации в активной зоне реактора. Можно подробнее?

То, что вся система будет стоять ночью, это правда. Но она кушать не просит, постоит две недели, дальше поедет. При том вполне можно разметсить зеркала на лунной орбите и подсвечивать систему ночью. Можно даже лучем прямо в солнечный коллектор комбайна целиться.
Можно даже от "наземных" (или наверное лучше сказать налунных) зеркал отказаться. Оставить только орбитальные. Зеркала лет 20 назад еще пробовали запускать... Только не знаю чем это кончилось.

Старый! посмотри в своих книгах про зеркала на орбите?

[Зомби. Просто Зомби]

http://forums.airbase.ru/index.php?showtopic=35434&st=30#

Ну если я правильно понял проблему масштабов производства - то для окупаемости должно быть достаточно уже одной гелиевой электростанции. Если её мощность порядка гигаватта - то для снабжения её топливом на Луне должны работать штуки три комбайнов, установка по разделению газов и изотопов, и "лунный грузовик".

О!
Вполне в пределах возможностей "ЛОС, Фаза-III"!

И вообще, основывать целую "энергетику" именно на лунном гелии, наверное, не правильно

Просто получить "в свое распоряжение" гелиевую энергетику - несколько станций и возможность разрабатывать, скажем, ТЯРД (ну и, возможно, "другие устройства"), с тем, чтобы организовать "основные разработки" уже на Уране - он большой, с него не убудет :lol:
А Луну оставить как оперативный ресурс "быстрого реагирования" на ситуацию, с "умеренным" масштабом добычи
А то жалко ее, Луну :roll:  :mrgreen:

[Вадим Семенов]

На потери мы смело можем наплевать, если они не превышают 0,4 кг в минуту (можно и больше, если в качестве теплоносителя использовать еще и гелий, в самом крайнем случае - и остальные газы).

Ну так вместе с теплоносителем уйдет и весь He3, который в нем содержится. Или вы предагаете как-то сепарировать газы на борту комбайна? Либо надо говорить, что потери теплоносителя должны быть значительно меньше, чем его добывается из реголита.

"Газовый" прогрев может заметно уменьшить суммарные затраты энергии (т.к. пылинки реголита при этом прогреваются с поверхности)

Пылинки реголита, без сомнения, прогреются на всю глубину за любое разумное время нахождения в теплообменнике, бо маленькие. Крупные каменюки возможно нет, но их мало в исходной субстанции.

Не забываем также о том, что стоит прогреть реголит градусов до 300 - как в теплопереносе начнут участвовать и "вытапливаемые" газы.

Какая разница, если и так есть теплоноситель? Или имелось ввиду, что начальный нагрев до 300 градусов -- радиационный, в ваккуме, а потом начинает играть роль теплоперенос циркуляцией выделившихся газов? И в конце цикла опять полная откачка всех газов?