ультралидит-2

[hcube]

Не, ацетилен - не то. У него слишком мало водорода в составе. Поэтому - не пойдет ;-) Разве только для первых ступеней, вместо ТТРД.

[Андрей Суворов]

Ультралидит - это конечно бред, но...
http://makon.ru:8081/index.html?t=1&a=full&id=3627
Вот такой вот гафний-178. "Грязный" конечно, зато нет долгоживущих изотопов.  Ну, массу вариантов кострукции двигателя можно себе представить легко, как взрывного типа, так и перманентного.

P.S. Жалко только, на утку это похоже, что то вроде холодного ядерного синтеза.

Нет, это не утка. У меня есть знакомый ядерный физик, который мне на пальцах (ну, на пальцах для выпускника физтеха) объяснил, в чем суть.

Этот изомер гафния получается в ядерном реакторе и содержится в отработанном ядерном топливе. Количество его невелико, хотя и не мало, цена, при целевом выделении, будет примерно как у оружейного плутония. Этот изомер метастабилен, из-за того, что переход из возбужденного состояния в основное (обычный, стабильный гафний) запрещен сразу двумя квантовыми запретами. Но потихоньку он всё же переходит с периодом полураспада то ли 72, то ли 73 года. Так что это - типичный праативный изотоп, источник довольно мощного гамма-излучения. Правда, в отличие от цезия-137 и стронция-90, он в организме не задерживается и поэтому биологического вреда не представляет. Кроме того, он чистый гамма-излучатель, в отличие от помянутых изотопов, а гамма все равно, внутреннее облучение или внешнее.

Так вот, если ядро этого изомера поглощает сравнительно малоэнергетический рентгеновский квант (25 кэВ), то оно переходит на следующий возбужденный уровень, не огороженый запретами, и испускает в 60 раз более энергетичный (1,5 МэВ) гамма-квант. Происходит это почти мгновенно, т.е. за 10**-20 (в смысле, десять в минус двадцатой) секунды.

Особость именно гафниевого изомера состоит в двух вещах - очень большой, по сравнению с другими изомерами, период полураспада, и способность поглощать рентген с разными энергиями, а не только с одной фиксированной. Именно это и дало возможность получить заметный выход энергии, облучая гафний простой рентгеновской трубкой. В противном случае понадобился бы лазер, настроенный на энергию ядерного резонанса гафния. Рентгеновский, заметим притом, лазер.

[X]

На самом деле все гораздо хужее.
Ядерные изомеры действительно существуют,  и действительно способны испускать гамма-кванты большой энергии при облучении их другими гамма-квантами или даже рентгеном. Проблема в другом - сечения этого процесса просто ничтожны.
 Первые описания экспериментов с Hf-178 появилось в 1999 году и получило широкий резонанс в популярной литературе.  Предлагалось приступать к созданию "гамма-бомбы", новых источников энергии и немедленно лететь с их помощью к дальним планетам.  Что же на было на самом деле?  Как описывается в исходной статье (C. B. Collins et al., Phys. Rev. Lett. 82, 695 (1999)),  облучение мишени с ядрами Hf-178* рентгеном энергиями 20-60 кэВ привело к увеличению количества зарегистрированных гамма-квантов на 2%.  Это вызвало бурные споры в научном сообществе, так как означало, что сечение процесса должно превышать теоретические на 7 порядков.  В 2001 опыт был повторен в Аргоннской лаборатории , а по результатам опубликована разгромная статья в PHYSICAL REVIEW LETTERS.  В Аргонне были созданы просто тепличные условия. Содержание изомерных ядер в мишени было больше в 10 раз , а интенсивность рентгеновского излучения выше на 4 порядка. Никакого увеличения потока гамма-квантов обнаружить не удалось.  Зато с запасом подтвердилась существующая теория поглощения излучения ядрами. Те злосчастные 2% экспериментаторам следовало отнести на ошибку эксперимента, а не провозглашать новую эру в развитии человечества Так что без гамма-лазера или просто без источников МэВных фотонов не обойтись.

[А. Чистяков]

Мои "пять копеек". :-)

Отнюдь не "физтез" (Бог не сподобил ;-)), но как "мифист" :-) не могу понять, откуда таки возьмутся эти килограммы чудо-мето-гафния Hf-178 для создания работающей двигательной установки, даже если теоритические предпосылки его чудо-свойств, паче чаяния, подтвердятся ?

Сравнение с изотопами плутония, нарабатывающимися в ядерном цикле энергетического реактора, некорректно, т.к. гафний является одним из множества изотопов продуктов деления ядер, его выход, по сравнению с Pu, мизерен (максимум, порядка 0,1 pcm для отдельных ядер, Cf-252, например), что в быстром, что в тепловом нейтронном спектре, что при облучении урана нейтронами ещё более высоких энергий.

Как выделять Hf-178 из массы топлива при таком содержании и при наличии близких по объёму выходу других изотопов гафния же ? Супер-пупер несуществующей лазерной технологией, имеющей чудовищное разрешение по массе ?

И даже, если у нас есть эта супер-пупер технология, то либо отработавшее топливо надо обрабатывать быстро, т.к. период полураспада этого изомера равен примерно 30 годам, ИМХО, а значит топливо будет жутко фонить, и грязная технология его переработки будет ещё и полностью безлюдная, т.е. сложная, либо гафния будет ещё меньше.

Т.е., по-моему очень скромному мнению, "куда ни кинь -- всюду клин". Уж лучше тогда ГэВными протонами лупить прямо по бруску свинца, выделять из продуктов расщепления ядер золото, платину и прочее серебро, продавать их на колхозном рынке по спекулятивной цене, а все вырученные деньги бросить на разработку прикладной технологии "жидкого ваккума", сжигая который, "караваны ракет" будут "пронзать пространство и время". ;-)

[X]

Все циклические углеводороды токсичны, степень токсичности варьирует довольно сильно, но с НДМГ ни один не сравнится. Если циклин действительно дициклобутен (С8Н14), то он токсичен примерно как фенол - это значит, что его парами недолго (скажем, час) можно дышать без противогаза при комнатной температуре.
Если там есть еще пара метильных радикалов (С10Н16), то, с одной стороны, он становится и менее токсичен, и значительно менее летуч.

С8Н14 не может называться бицикло- или еще каким-нибудь бутаном, бутеном, бутином итд, т. к. для С8 соответствует октану и его производным, и соединение, соответствющее этой формуле, может называться как-нибудь типа [3.3.0]бициклооктан или [4.2.0]бициклооктан, например; хотя тривиальное название может быть и любое, дицикло- или бициклобутен вряд ли таковым является, т. к. по сети ничего не находится.
С8Н14 соответствует степени ненасыщенности 2, т. е. в соединении либо две двойных связи, либо один цикл и одна двойная связь, либо два цикла, что наиболее разумно, т. к. наличие малых циклов (3-4 углеродных атома) приводит к сильному увеличению напряжения в молекуле (т. к. углерод, в идеале, должен иметь тетраедрическое окружение и углы между связами стремятся к 109, а в 3-членном цикле они уже должны быть 60 градусов; самые же устойчивые циклы - 5- и 6-членные) и, соответственно, большему энерговыделению при ее сгорании.
Добавление двух метилов (каждый заместо Н, конечно) будет соответствовать С10Н18, а не С10Н16. Но именно С8Н16 мне как-то попалась как формула боктана или синтина при поиске в интернете (сейчас эта ссылка пропала, сожалению..).
У С8Н16 степень ненасыщенности уже 3, т. е., скорее всего, это три сопряженных цикла или, в крайнем случае, бицикл с двойной связью.

[Старый]

У С8Н16 степень ненасыщенности уже 3, т. е., скорее всего, это три сопряженных цикла или, в крайнем случае, бицикл с двойной связью.

Погодите... А какая формула обычного циклооктана?

[Андрей Суворов]

Согласен, название "дициклобутен" не систематическое. Так же, как и "бутадиен" и "дивинил".

Суть вот в чем - четырехчленное кольцо с одной дополнительнойм p-связью более устойчиво, чем без нее. Т.о., предположительно, такой продукт и более безопасен, и энергетически более выгоден, чем с двумя четырехчленными насыщенными кольцами. Поскольку участвующие в образовании р-связи атомы углерода находятся в SP2-гибридизации, то оптимальный угол между связями для них 120 градусов, а не 109, и в четырехчленном кольце оно "загибается" на больший угол, т.о. запасается большая энергия. Присутствие же p-электронов делает связи короче и молекулу в целом - устойчивее.

Поэтому я и сделал вывод, что "синтин". он же "циклин", должен иметь такую структурную формулу - два четырехчленных кольца, каждое с одной двойной связью.

Ясно, что по систематической классификации это какой-то бициклооктадиен (но не октан, всё же), но я забыл, как отмечаются кольца в систематической классификации и как при этом обозначать двойные связи в этих кольцах...

Хотя, конечно, с названием лажанулся всё равно.

[Андрей Суворов]

У С8Н16 степень ненасыщенности уже 3, т. е., скорее всего, это три сопряженных цикла или, в крайнем случае, бицикл с двойной связью.

Погодите... А какая формула обычного циклооктана?

C8H16. Замыкание молекулы в кольцо выкидывает из нее два атома водорода. Каждая двойная связь - еще два.
Просто октан - C8H18

Только циклооктан - пустая трата сил. К тому же, у него еще и температура кипения, и плотность вовсе не те, что хочется. Это ж, всё же, бензиновая фракция, а не керосиновая.

[X]

У С8Н16 степень ненасыщенности уже 3, т. е., скорее всего, это три сопряженных цикла или, в крайнем случае, бицикл с двойной связью.

Погодите... А какая формула обычного циклооктана?

Sorry, Должно быть так:

"Добавление двух метилов (каждый заместо Н, конечно) будет соответствовать С10Н18, а не С10Н16. Но именно С10Н16 мне как-то попалась как формула боктана или синтина при поиске в интернете (сейчас эта ссылка пропала, сожалению..).
У С10Н16 степень ненасыщенности уже 3, т. е., скорее всего, это три сопряженных цикла или, в крайнем случае, бицикл с двойной связью."
У C10H16 степень ненасыщенности как раз 3, т. к. декан - C10H22.

[Старый]

Sorry, Должно быть так:

Вот и я про это...

[X]

:evil: вы вобще о чём? я вам о фоме, вы о ерёме........
какой бензин? речь о ядерных реакциях нового типа.

[Старый]

А мы на новые ядра не покупаемся. Мы о вещах более приземлённых - но которые летают...

[X]

:evil:  :twisted: ну и кто тут писал, что в БСЭ есть массовые характеристики заряда и ядра в кумулятивном снаряде? сегодня лично побывал в БСЭ. ничего ТАМ нет.! может кто даст конкретную литературу?

[X]

Не, ацетилен - не то. У него слишком мало водорода в составе. Поэтому - не пойдет ;-) Разве только для первых ступеней, вместо ТТРД.

Причем тут водород ? Насколько я понимаю важны теплотворная способность топлива, температура горения и как следствие скорость истечения.
Теплотворную способность ацетилена я не нашел, но температура горения у него выше чем у водорода.
Водород - 2508 К
Ацетилен - 3360 К
И все это именно из-за высокоэнергетичемкой тройной связи
Кстати ацетилен можно заменить более безопасным МАФ (метилацетилен - алленовая фракция). У некго температура горения 3200 К
Причем ацетилен и МАФ имеют более высокую плотность и приемлемую температуру кипения (у ацетилена -83С)

[hcube]

Нифига. Важна средняя скорость истечения, сиречь УИ. При фиксированной температуре УИ тем больше, чем меньше средний вес продуктов сгорания. А он тем меньше, чем больше в топливе водорода. Температуру же повысить далеко не просто - стенки плавятся. Ну и, до кучи, чем больше втопливе водорода, тем оно эффективнее работает как рабочее тело ТНА, IMHO. Ацетилен, боюсь, засорит там все нафиг осаждающимся углеродом.

[X]

по поводу температуры-кстати кто знает устройство плазменной горелки, там температура выше, чем в РД, сопло обдувается энным количеством воды, что создаёт защитный слой, защищающий стенку.. :wink:

[VovaKur]

Какой такой воды? в ЖРД обычно применяется охлаждение компонентами топлива. Вода иногда применяется в небольших стендовых двигателях, когда рядом есть водопровод, а если его нет, то охлаждают тем что есть.

[X]

сколько по времени работает ЖРД? минуты максимум-расход воды, для создания защитного слоя в 20-30 раз меньше, чем рабочего тела, привыкли, один написал, и за ним сто лет повторять будут "спецы"..... :evil:

[VovaKur]

сколько по времени работает ЖРД? минуты максимум-расход воды, для создания защитного слоя в 20-30 раз меньше, чем рабочего тела, привыкли, один написал, и за ним сто лет повторять будут "спецы"..... :evil:

Ну и что, что 20-30 раз меньше, а зачем? Что это даст кроме проблем, опять получается трёхкомпонентный двигатель со всеми его минусами, а вот плюсов ещё меньше чем у трёхкомпонентника. Получается что мы везём с собой 3-5% балласта и соответственно столькоже теряем в УИ, плюс доролнительный насос для этой воды. Да и по поводу в 20-30 раз меньше тоже не соглашусь. В хороших керосиновых двигателях на охлаждение кходит практически весь запас теплоёмкости горючего, его даже охлаждать приходится чтобы расширить температурный диапазон, теплоёмкость воды всего в два раза выше чем у керосина, температурный диапазон пимерно такойже, так что воды потребуется всего в 2 раза меньше чем керосина а это всего в 6-7 раз меньше массы топлива.

[Старый]

А чего? Идея с завесным охлаждением водой можнт оказаться вполне состоятельной. Вода ведь может нагреваться до кипения и на конечном участке охлаждение будет уже завесой пара. При высоком давлении температура кипения воды увеличивается, потом теплота фазового перехода, потом нагрев пара... Нескольких процентов воды вполне может хватить. Снижение УИ на 5% это всего на 15 сек. Насос для воды - небольшой дополнительный насос на ТНА.
 Кстати, низкая молекулярная масса паров воды снизит общую молекулярную массу продуктов сгорания.