Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Helium mix optimal ! (NUC22)

Аватар пользователя Already Yet

Перечисляя в прошлой статье "термоядерные головешки", которые оставил нам взрыв какой-то безымянной сверхновой звезды и назвав дейтерий, тритий, литий, бериллий и бор, я не упомянул в том списке достаточно редкий изотоп гелия, который всё-таки можно поджечь, получив в итоге альфа-частицу или ядро гелия-4 (4He).

Это изотоп гелия, называющийся гелий-3 или 3He.

И, надо сказать, именно с гелием-3 у нас ассоциировано большинство мифов, касающихся будущего термоядерной энергетики. Один из этих мифов, безусловно — это лунные тракторы харвестеры, которые должны в перспективе обеспечить нас неисчерпаемыми запасами гелия-3:



Всё дело в том, что в атмосфере нашей Земли гелия-3 до обидного мало, несмотря на то, что он так же стабилен, как и его старший брат — гелий-4. Ведь и гелий-3, и гелий-4 неизбежно, в силу своего малого молекулярного веса, улетучиваются из атмосферы Земли. Земля, в силу своей малой массы, не может удерживать в своей атмосфере сколь-либо значительные количества гелия и водорода — они просто улетают в космос из верхних слоёв атмосферы.

Но, если гелий-4 в виде альфа-частиц постоянно образуется из урана и тория земной коры при их радиоактивном распаде, то у гелия-3 такой подпитки нет — весь гелий-3, который сейчас летает в атмосфере Земли, поступает только из естественных мантийных резервуаров земной литосферы.
Ну а в литосфере гелий-3 не образуется. Его содержание там — это тоже наследие взрыва какой-то сверхновой, которая и обогатила наше древнее протопланетное облако изотопом гелий-3 при своём взрыве.

В атмосфере Земли гелия-3 всего около 35 000 тонн. Его процентное содержание и того смешнее — оно выражается цифрой в 0,000137 % от всей массы гелия в атмосфере Земли. Ну а всего гелия (включая и бесполезный для нас гелий-4, и нужный гелий-3) тоже нельзя сказать, что много — 0,00052% от общего объёма воздуха в атмосфере планеты. Исследования показали, что его изотопная распространённость в мантии составляет 200—300 частей на миллион частей гелия-4, то есть на 2 порядка больше, чем в атмосфере. Однако поступление гелия-3 из земной мантии в атмосферу (через вулканы и разломы в земной коре) оценивается всего в несколько килограмм в год.

По сравнению с запасами дейтерия в нашей гидросфере, которые составляют около 1013 тонн, гелия-3 у нас до смешного, до обидного мало.
Поэтому, конечно же, ситуация, когда на соседке-Луне просто таки "под открытым небом", по разным оценкам, лежит от 450 000 тонн до 4 600 000 тонн гелия-3, который "надуло" туда солнечным ветром, не может не будоражить воображение.

Много это — или мало? По сравнению с количеством дейтерия в наших океанах — не так и много. В десять миллионов раз меньше, если брать изотопы чисто по массе, не учитывая небольшие расхождения по энергии связи в расчёте на нуклон. В среднем, кстати, дейтерий всё-таки поэнергетичнее будет.

А сколько нам надо термоядерного горючего, исходя из потребностей в энергии?
Если рассуждать в рамках чисто термоядерной реакции, без привлечения весьма разумных химерных реакторов, которые я описал в прошлой статье, то легче всего запустить реакцию синтеза на дейтерии и литии.
В этом случае вместо ториево-уранового бланкета, которым обложен термоядерный тор в химерном ректоре, мы размещаем вокруг объёма, где идёт реакция D+T сборки с литием.
Природный литий состоит из двух изотопов — лития-6 и лития-7. Стандартное соотношение изотопов следующее: 6Li (7,5 %) и 7Li (92,5 %). И, к сожалению, тут нам в раздаче везёт не очень — для получения трития, без "грязных фокусов" с ураном и торием, нам нужен только изотоп 6Li, которого у нас как раз в 12 раз меньше, чем изотопа литий-7.
Вот реакция получения трития из лития:



Как видите, и тут не обошлось без вездесущей альфа-частицы. На образование которой мы сразу же потратили больше половины массы нашего лития. Плюс — мы бездарно используем наш единственный "термоядерный" быстрый нейтрон, чтобы получить всё тот же тритий, который мы только что потратили в реакции D+T.
В общем, думайте сами — стоит ли расходовать редкий литий на производство трития — или же можно нарабатывать тритий из обычной воды в химерном реакторе.
В любом случае, напрямую получать тритий из лёгкой воды без "посредников" в виде тяжёлых ядер не получится — на каждый полученный в реакции D+Т нейтрон надо потратить два нейтрона на образование трития из протия. То есть, загрузив в реактор 100 кг трития, на выходе можно рассчитывать лишь на 50 килограмм.

Но — вернёмся к нашим расчётам с литием. Всего на Земле сейчас производится около 10 трлн. кВт•часов электроэнергии в год. Термоядерный реактор с электрической мощностью в 1 ГВт сожжёт за год около 100 кг дейтерия и 300 кг лития. Почему лития больше и почему это литий-6 я, надеюсь, уже понятно всем из изложения выше.

Если предположить, что все термоядерные электростанции будут производить в будущем столько же, сколько сегодня производят все электростанции Земли, то потребление дейтерия и лития составят всего 1 500 и 4 500 тонн в год.
Дейтерия, которого у нас 1013 тонн только в гидросфере (0,015% от лёгкой воды составляет тяжёлая вода) нам хватит на то, чтобы снабжать человечество энергией в течение многих миллионов лет. Однако, для производства трития нам необходим литий, поэтому энергетические ресурсы такого типа реакторов ограничены запасами лития. Разведанные рудные запасы лития (по сумме двух изотопов) составляют около 10 миллионов тонн.
Однако, если их пересчитать на литий-6, то запасы лития у нас сожмутся уже до 750 000 тонн. Этих запасов лития-6 для производства трития нам хватит всего на 160 лет — и то, только в том случае, если мы лишь замещаем производство электроэнергии термоядерными электростанциями, а само мировое потребление электроэнергии у нас не растёт.

То есть, "литиевая энергетика" (а именно она лежит в основе "чистого" цикла D+T) ограничена запасами лития-6. Если вы хотите "зажечь звезду" на Земле на дейтерии и тритии — то или стройте химерный реактор с торием и ураном, или рассчитывайте только на 750 000 тонн разведанного лития-6.

Дополнительную пикантность ситуации с литием-6 придаёт тот факт, что кроме термоядерной энергетики на литий претендует и современная радиоэлектронная промышленность. Всем хорошо известны литий-ионные аккумуляторы для сотовых телефонов, видеокамер и фотоаппаратов, в которых используется тот же самый литий. Это самый легкий металл, и поэтому в 30-граммовом Li-Ion аккумуляторе находится существенно больше атомов, способных к электрохимической реакции, чем в 100-граммовом никель-кадмиевом, а следовательно, и запасенная в аккумуляторе энергия оказывается существенно выше.
Ну а планы перевести на литиевые аккумуляторы ещё и значительную долю автомобильного транспорта — вообще ставят термоядерную энергетику в положение "бедной Золушки" которая будет конкурировать за "термоядерные головешки" ещё и со всемогущей автомобильной промышленностью.



В общем, ситуация с "чистой термоядерной энергетикой" в будущем выглядит отнюдь не столь радужно как это рисуется в самых оптимистичных планах. Или аккумулятор, или "зарядное устройство". Вместе — никак.
Или позитивный Джеб плюс негативная тётя Ширли и, здравствуй, "Матрица".
Ну или — всё-таки социалистический троллейбус.

Конечно же, литий содержится и в морской воде. Правда, в концентрации менее 0,0000002%. То есть — с дейтерием и сравнивать-то нечего. Замучаешься отделять и выпаривать.

Поэтому в этом (и только в этом случае) нам уже светит лететь на Луну и копать там недоступный нам на Земле гелий-3.
На Луне гелия-3 всё-таки уже достаточно много, но процесс его добычи отнюдь не столь прост, как это показано в фильме "Луна-2112".

Начнём с того, что гелия-3 там всего ~0,04 % от массы всего гелия в породе. Это уже гораздо приятнее, чем 0,000137 % в земных условиях.
Однако, в целом, гелия в лунном реголите — кот наплакал. Тонна лунного грунта содержит 0,01 грамма гелия-3 и 28 грамм гелия-4. Таким образом, для получения одной тонны гелия-3, нужно переработать поверхностный слой реголита на площади не менее 100 квадратных километров, перелопатив при этом попутно около 100 миллионов тонн пустой лунной породы.

Сам по себе процесс извлечения гелия-3 из лунного реголита — это тоже отдельный, весьма нетривиальный процесс.
Толщина пропитанного гелием-3 слоя реголита составляет одну десятимиллионную часть метра, хотя постоянное перемешивание лунного грунта метеоритными бомбардировками может привести к тому, что местами данный изотоп можно найти и на глубине и в нескольких метров.
Как "срезать" с поверхности Луны только этот очень тонкий слой, не разубожив его более глубокими слоями, где гелия-3 гораздо меньше — опять-таки, вопрос пока скорее нерешённый, нежели "интуитивно понятный".
Далее реголит придется нагреть где-то до 800 °C, чтобы выделить из него смесь изотопов гелия.
Ну а дальше — уже всё понятно. "Русские ядерные волчки" отделяют гелий-3 от гелия-4, а капсулы с гелием-3 сбрасывают на жаждущую дешёвой энергии Землю:

Короче, получается, как всегда. На земле — дёшево, в тропиках — супердёшево, в океане — уже подороже, а на Луне — так вообще абзац.



Ну и, конечно, если посчитать весь лунный гелий-3 в "актив" нашего светлого термоядерного будущего, то тоже видна перспектива.
Реакция на гелии-3 в идеале выглядит вот так:

3Не + D → 4Не + p

На входе у нас дейтерий и гелий-3, а на выходе — альфа-частица и протон. Вроде бы — всё очень гламурно и чисто. Заряженные частицы в виде продуктов реакции могут позволить нам не использовать кипячение воды, а заняться прямым преобразованием энергии термоядерного синтеза в электрический ток.
Нет неприятных нейтронов.
Но нет и возможности легко вовлечь уран-238 и торий-232 в задачу получения энергии для нужд людей. Их надо по-прежнему долго нарабатывать в делящиеся изотопы на реакторах-бридерах.

Ну и сам гелий-3.
Его, как мы помним, на Луне около 450 000 тонн. Может быть — и 4 миллиона тонн, но я возьму всё же более скромную оценку.
Потому что — десятимиллионая часть метра, нагрев до 800 °C. обогатители-центрифуги, клоны-горняки бунтуют и всё такое...

Ну и, конечно же, считаем наш модельный, спокойный случай...
...в том случае, если мы лишь замещаем производство электроэнергии термоядерными электростанциями, а само мировое потребление электроэнергии у нас не растёт — то нам надо "всего лишь" 2 250 тонн гелия-3 на те же самые 1500 тонн дейтерия.

Ну а Луны нам тогда хватит всего на 200 лет.
Здравствуй, Луна-2112. Как ты там?

Я побежал. Меня химерный реактор ждёт. Да и медведя покормить надо бы....

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(5 лет 10 месяцев)(18:26:34 / 11-06-2013)

разделение Гелия 3 и 4  на центрифугах почти не возможно... Слишком мала  разница в весе частиц... 

так что только хардкор только электромагнитный метод.... 

 

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(18:46:47 / 11-06-2013)

Нет, почему же. Можно и термомеханический. При сверхнизких температурах они очень по разному "текут".

Способов масса, просто они все очень геморройные...

Аватар пользователя Dark Side
Dark Side(5 лет 2 месяца)(19:12:01 / 11-06-2013)

Смеетесь? Разница 25%!

Аватар пользователя lushik
lushik(5 лет 10 месяцев)(19:16:43 / 11-06-2013)

Вы уважаемый об чем? В центрифугах насколько я помню играет разница в массах изотопов. А для гелия -3 это 25%.

Аватар пользователя hardknap
hardknap(5 лет 1 месяц)(20:05:17 / 11-06-2013)

Что в газовых центрифугах, что в газодиффузионных элементах лёгкие изотопы делятся легко. Лучше всего протий и дейтерий. Коэффициент разделения, грубо говоря, несложно зависит от  (1/4 для гелия и 3/238 для урана), а именно растёт с возрастанием.

Аватар пользователя CCAPMX
CCAPMX(5 лет 10 месяцев)(18:33:46 / 11-06-2013)

>от общего объёма воздуха в атмосфере планеты.

как сказано! :)

Аватар пользователя tokomak
tokomak(5 лет 11 месяцев)(01:01:59 / 12-06-2013)

Ну пыль, гнус, либерастов и прочие гадости, а так же водяные пары - из атмосферы для её переработкой нужно вычесть из расчётов :)

Аватар пользователя Ермек
Ермек(5 лет 3 месяца)(18:43:43 / 11-06-2013)

Человечеству пздц?

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(18:47:32 / 11-06-2013)

Однзнчно, Птчк!

Аватар пользователя Ермек
Ермек(5 лет 3 месяца)(20:31:04 / 11-06-2013)

И сколько времени есть у людей? С учетом запасов "гавара" и отсутствием термоядерных реакторов на данный момент. Можно желательно ответить в виде статьи))

Аватар пользователя Dark Side
Dark Side(5 лет 2 месяца)(21:36:15 / 11-06-2013)

Если фигачить ветряки с солнечными панелями то ППЦ близок, если включить мозг то вообще никаких особых проблем у России нет. Подсечной цикл земледелия на твердое и залив Шелихова на жидкое.

Аватар пользователя Ермек
Ермек(5 лет 3 месяца)(22:11:09 / 11-06-2013)

"Люди"  это не только Россия.

Аватар пользователя Herz
Herz(5 лет 1 неделя)(20:53:08 / 11-06-2013)

Солнышку ещё не одну сотню миллионов лет светить, а ветру дуть ;)

Плюс торий, да уран-238 .

Без паники. Всё будет хорошо и безо всяких циклопических сооружений. 

Аватар пользователя Ермек
Ермек(5 лет 3 месяца)(22:24:54 / 11-06-2013)

Голым оптимизмом делу не поможешь.

Аватар пользователя Dark Side
Dark Side(5 лет 2 месяца)(23:09:33 / 11-06-2013)

24 новых угольных ТЭС в Германии вам не о чём не говорят? ))))

Аватар пользователя Herz
Herz(5 лет 1 неделя)(23:16:20 / 11-06-2013)

Чистая экономика. Уголь сейчас банально дешевле.

Плюс проблемы аккумулирования пиков, водород здесь мог бы сыграть не последнюю роль.

Задача сложная, комплексная, но вполне решаемая.

А вот представить себе 5000!!!!! монстров DEMO для удовлетворения будущих потребностей землян в электричестве за гранью моего воображения. Абсолютная утопия.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(23:18:29 / 11-06-2013)

Чистая экономика. Уголь сейчас банально дешевле. Верну вам ваши же слова.

Фото из Пекина начала этого года. Уголь, как он есть.

Аватар пользователя Химик
Химик(5 лет 6 месяцев)(02:17:22 / 12-06-2013)

Кое кто третьего дня иступленно доказывал, что уголь намного экологичнее, чем солнечные батареи )

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(02:17:54 / 12-06-2013)

... при газификации. А тут - прямое сжигание. Всё в трубу летит.

Аватар пользователя Dark Side
Dark Side(5 лет 2 месяца)(02:21:37 / 12-06-2013)

Такая постановка вопроса просто не имеет физического смысла. Солнечные панели отрицательны по  EROEI. Так что уголь по любому жечь. Плюс вся редкоземельно-ядовитая ботва от самих панелей.

Аватар пользователя Химик
Химик(5 лет 6 месяцев)(04:21:07 / 12-06-2013)

Уже вроде выяснили, что редкоземельного там ничего нет.

Аватар пользователя Dark Side
Dark Side(5 лет 2 месяца)(15:25:58 / 12-06-2013)

Ага. А pn переход как в кремнии образуется? Да и самый супер-пупер это арсенид галлия GaAs. Сплав яда с редкоземом. Ник смените!

Аватар пользователя Химик
Химик(5 лет 6 месяцев)(18:33:00 / 12-06-2013)

Очень просто образуется. А галлий не является редкоземельным металлом. Школу что ли пропускали?

Аватар пользователя Dark Side
Dark Side(5 лет 2 месяца)(18:50:14 / 12-06-2013)

Достаточно редкоземельный чтоб требовать всякой дряни для выроботки и быть очень энергоемким в производстве. Граммы на тонну это ой как не весело.

Аватар пользователя Химик
Химик(5 лет 6 месяцев)(18:58:47 / 12-06-2013)

Достаточно редкоземельный чтоб требовать...

В скрижали! )

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(19:27:41 / 12-06-2013)

Галлий - редкий элемент. Не все редкие - редкоземельные, но все редкоземельные редкие.

Аватар пользователя Химик
Химик(5 лет 6 месяцев)(20:08:18 / 12-06-2013)

Речь шла о терминологии. 

Аватар пользователя Dark Side
Dark Side(5 лет 2 месяца)(20:42:34 / 12-06-2013)

Речь шла об экспоненте в энергоемкости при массовом производстве. Держите контекст.

Аватар пользователя Химик
Химик(5 лет 6 месяцев)(20:49:42 / 12-06-2013)

Речь шла о вашем апломбе, который в сочетании с незнанием элементарной школьной терминологии вылился в смачный фейл )

Аватар пользователя Dark Side
Dark Side(5 лет 2 месяца)(21:23:26 / 12-06-2013)

Вот перестаньте. Подобное крючкотворство просто убого. Прицепились к полной мелочи. Ваше занудство никак не влияет на то что галлий редкий, энергоемкий и грязный в производстве метал. Особенно в контескте разговора. Да и кроме галлия туда идет много чего еще более редкого и грязного.  

Аватар пользователя Химик
Химик(5 лет 6 месяцев)(21:26:38 / 12-06-2013)

Этих редких, энергоемких и грязных в производстве металлов более 90% от всей периодической таблицы. И ничего, все счастливы. 

Аватар пользователя Dark Side
Dark Side(5 лет 2 месяца)(21:36:26 / 12-06-2013)

Счастливы? И у нас ничего не кончается? ))))

Аватар пользователя Herz
Herz(5 лет 1 неделя)(08:09:42 / 12-06-2013)

Теоретический EROEI солнечной батареи бесконечность, главное срок эксплуатации сделать побольше ;)

Аватар пользователя Herz
Herz(5 лет 1 неделя)(08:11:51 / 12-06-2013)

Китайцы экономят на всё и вся, потому и срач такой.

При правильном подходе, фильтры, уловители и прочая лабуда, угольтые ТЭС практически не коптят. Визуально наблюдал такую у евреев. Стоит на берегу моря, с причала сразу на ТЭС завозят уголь, чистенько и уютненько.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(19:28:49 / 12-06-2013)

Ну да. Всё просто аккуратно потом складывают в золоотвал.

У меня такой есть рядом, в Чаплях, под Днепропетровском.

Заболеваемость почечными болячками там, рядом с отвалом, раз в пять выше, чем в среднем по Днепропетровску. Отравлено рядом всё и вся.

Уголь - это ведь не уран, с которого отходов - сотня тонн в год со всего реактора. Тут золы тысячами тонн набирается.

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(17:26:40 / 12-06-2013)

Причем эта зола еще и радиоактивна.

Аватар пользователя Dark Side
Dark Side(5 лет 2 месяца)(18:50:16 / 11-06-2013)

Просто стахановские темпы! )))

Аватар пользователя ExMuser
ExMuser(4 года 5 месяцев)(19:04:19 / 11-06-2013)

До термояда нам пока ещё - как до Луны пешком. Аминь. 

Но, тем не менее, есть же светлые головы, что у "нас", что у "них", которые вот эти проблемы пытаются превозмочь: обойти, обмануть, взять нахрапом, договориться по-честному (я не про религию. Про передышку после долблением ворот "баранами" (уважаемые учёные, это - метафора!)), и когда наконец таки снизойдёт на нас второй Эйнштейн... Вот это будет настоящее Второе Пришествие. 

Аватар пользователя Ермек
Ермек(5 лет 3 месяца)(09:56:57 / 12-06-2013)

 

Аватар пользователя Vlad_tzmrussia
Vlad_tzmrussia(4 года 10 месяцев)(19:05:50 / 11-06-2013)

Приехали? А как быстрые нейтроны?

Аватар пользователя Omni
Omni(5 лет 2 месяца)(19:12:14 / 11-06-2013)

Без них никак.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(19:25:45 / 11-06-2013)

А как они нам помогут в деле наработки гелия-3? Единственный источник гелия-3, кроме нашего Солнца и первичного содержания гелия-3 в протопланетном облаке - это радиоактивный распад трития.

А тритий у нас и сам - неплохое термоядерное топливо.

Так в чём прикол?

Сейчас в мире производят около 60 000 литров гелия-3 в год. Учитывая, что это 1 литр - это 1 дм3 (ну или 1 000 см3) газа и что плотность гелия - 0,00012 г/см3, посчитайте, сколько стоит 1 кг гелия-3, если 1 литр сейчас стоит 2000 баксов.

Аватар пользователя v.p.
v.p.(5 лет 2 месяца)(20:50:34 / 11-06-2013)

Литры при каком давлении меряны? ;-)

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(20:51:02 / 11-06-2013)

Обычно меряют при н.у.

Аватар пользователя v.p.
v.p.(5 лет 2 месяца)(19:30:15 / 11-06-2013)

Ну не все так плохо в термояде, за него стоит побороться, и совсем не обязательно упарываться раскопками гелия-3.

 

Реакция между ядрами дейтерия (D-D, монотопливо)

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(19:34:10 / 11-06-2013)

Реакция D+D - самая логичная с точки зрения доступности топлива, когда будет сожжён весь литий-6 и использованы все запасы урана-238 и тория-232.

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(20:08:08 / 11-06-2013)

Ну, если удастся таки довести до приемлемого уровня натрий-воздушные аккумулляторы, литий немножко высвободится. А натрия на Земле - хоть попой жуй.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(20:47:59 / 11-06-2013)

Оценка в 160 лет "литиевого термояда" - это без учёта литиевых аккумуляторов. Только исходя из 10 млн. тонн запасов лития (по сумме изотопов) и содержания лития-6, который пригоден для синтеза трития.

С аккумуляторами будет и того меньше.

Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 2 недели)(21:05:52 / 11-06-2013)

Интересно, а что говорит нам способ, при котором ядерное/термоядерное топливо инициируется с помощью мощного ускорителя протонов или ещё чего на необходимую энергию ? КПД не тот ? 

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(21:16:31 / 11-06-2013)

Чистый выход энергии отрицательный.

Вся борьба за термояд - это борьба за то чтобы у нас всё было, а нам ничего не было чистый энергетический выход реакции.

В теории там всё ясно и понятно. Дело за инженерами. А им приходится придумывать здоровенные дуры для того, чтобы термояд из "нуля" вывести:

Аватар пользователя Herz
Herz(5 лет 1 неделя)(23:04:44 / 11-06-2013)

А пирамиду Хеопса для сравнения ;)

Это даже не смешно. Обвязка не показана, защита.

Пожалуй проекты поворота сибирских рек на этом фоне выглядят мегаразумно.

Учоные явно заигрались и потеряли связь с реальностью. Может пора остановиться?

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(23:10:17 / 11-06-2013)

Поздно, до пещер добежит дай бог 0,1% от сегодняшнего населения Земли.

Аватар пользователя aleksit76
aleksit76(5 лет 9 месяцев)(01:16:32 / 12-06-2013)

Да ладно Вам!

Нам, слава богу, наши предки оставили в наследство 17 098 246 км² (1709,8246 млн.га) земли (только в РФ), в том числе 1046,3 млн.га. леса и 190,3 млн.га. земель с/х назначения. То есть на 1 человека в РФ (включая грудных младенцев) приходится ~1,35 га. пашни+луга (еды) и ~7,37 леса (топлива). В 1913 в европейской части РИ (51 губерния, без Польши, Финляндии и Кавказа ) и Сибири (включая ДВ) обрабатывалось более 114 млн.дес. (пашня+луг), т.е. 124,5 млн.га при населении (европейская часть + Сибирь) ~139 млн.ч. То есть ~0,9 га./ч. При этом в РИ 1913 практически не было ни удобрений, ни современных агротехник, ни высокоурожайных сортов/пород, ни с/х техники. Однако, в общем, хватало и на собственное потребление и на экспорт. Так что возвращение к "натуральному хозяйству" только для России (ну и Канады м.б.) и пройдет без катастрофического сокращения численности населения. Так что "Слон" однозначно в пролете. ;-)

Главное ведь что? Что бы "наши единственные союзники" (армия, флот и РВСН), до последнего сохраняли возможность "принести тепло и свет в каждый дом" любому агрессору! :-)

Однако, одномоментного прекращения добычи урана/нефти/газа/угля в РФ не будет, поэтому лет 50 - 100 у нас есть для перехода на ЗЯТЦ,  а значит и переход на "натуральное хозяйство" нам не грозит, т.к. расширение ресурсной базы за счет U238 даст нам еще ~1000 лет "индустриальной экономики".  Ну а тем временем, или ишак, или падишах или мулла...

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(01:22:59 / 12-06-2013)

В России всё хорошо, я уже это сто раз об этом писал.

Аватар пользователя aleksit76
aleksit76(5 лет 9 месяцев)(01:30:36 / 12-06-2013)

Именно. Если люди не подведут.

Аватар пользователя Zviri
Zviri(5 лет 8 месяцев)(02:45:00 / 12-06-2013)

ну наивные вы все здесь.

сами все отдадите. если нет - отберут. всем миром. и лично помогать буду. 

да и не ваше это все. как завоевали так и про... вобщем, уже скоро, думаю будет весело!

Аватар пользователя Dark Side
Dark Side(5 лет 2 месяца)(02:56:23 / 12-06-2013)

А за вас еще блин пушистик вступался. Вот вы враг ((( Хотя урана то на бомбы нету ))) Янки и те пилят оруженйный на реакторы лодок и авианосцев. А у нас еще 6 000 в закромах и отвалов нереальное колличество. Так что хрен вам.

Аватар пользователя Zviri
Zviri(5 лет 8 месяцев)(03:14:03 / 12-06-2013)

не тот вам противник попался. не такой глупый

обман, хитрость, афера. вот чего вам бояться надо. Какой же дурак будет вас бить в ваш ядерный щит? 

В конечном итоге вы поделитесь со всей планетой. Или мы погибнем все вместе. Все. Сразу. Господин ЩеВже (AlreadyYet) уже писал - в будущее или в месте или никогда. Им то терять нечего. Их больше. Они умнее. Скоро буду голоднее. Лучше б по-доброму все закончилось, но будет как будет.

Аватар пользователя Dark Side
Dark Side(5 лет 2 месяца)(03:18:04 / 12-06-2013)

Не счёт умнее не уверен ))) Война действительно может и начаться ... зато к ней есть пару новых идей )))

Аватар пользователя aleksit76
aleksit76(5 лет 9 месяцев)(09:17:48 / 12-06-2013)

Спасибо, не стоит нас пугать: разницу между Майданом и Болотной тебе напомнить? И насчет их ума... Это как бы тебе повежливее сказать - значительное преувеличение:

Так что мы пожалуй погодим лапки к верху задирать, лучше уж еще помучаемся.

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(11:53:01 / 12-06-2013)

Конечно, в будущее - все вместе, под нашим чутким руководством. От каждого - по способностям, каждому - по труду. А "отбирателей" - в резервацию, на перевоспитание.

Аватар пользователя maestro
maestro(5 лет 9 месяцев)(03:33:40 / 12-06-2013)

Darkside, извини. Реально мой земляк zviri говенненьким оказался, помагать он им будет. Я хуею помагатель.

Аватар пользователя Zviri
Zviri(5 лет 8 месяцев)(11:57:33 / 12-06-2013)

лол, откуда будешь, "землячок" ?

Аватар пользователя aleksit76
aleksit76(5 лет 9 месяцев)(09:10:09 / 12-06-2013)

Ну наивных ты здесь не много найдешь, помагатель. А вот насчет не наше,  это ты по-подробней нам объясни: твое оно что-ли? За какие заслуги?

Аватар пользователя rst0
rst0(5 лет 10 месяцев)(17:29:28 / 12-06-2013)

так тебя и повесят первым (это я Zviri, комментарии опять ломает)

Аватар пользователя Vanek
Vanek(5 лет 10 месяцев)(16:15:23 / 13-06-2013)

"сами все отдадите. если нет - отберут. всем миром. и лично помогать буду"

о, гопнички в тред подтянулись. могу тебя расстроить, гопничек: как бы оно ни сложилось, а таких вот "помогальников" всегда заземляют. всегда. все. заземляют.

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(00:37:08 / 12-06-2013)

Зачем пирамиду Хеопса, человечество много таких пирамид настроило, вполне работоспособных. Например, если бы вы побывали в рабочей части какой-либо из больших аэродинамических труб ЦАГИ (например, в трубе Т-101, построенной до войны, в 1939 году) в которой продувают модельки с размахом крыла 18 метров, то не стали бы так опрометчиво говорить про гигантизм научных установок. Про ускорители многокилометрового размера я вообще даже стесняюсь напоминать :)

Аватар пользователя Herz
Herz(5 лет 1 неделя)(12:26:01 / 12-06-2013)

Это единичные, уникальные изделия!

Одну штуку DEMO сделают наверно.

А дальше, массовка нужна. Ядрёну вошь раскачать полвека не могут (400 реакторов всего), а тут всё на порядок сложнее.

 

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(11:50:09 / 12-06-2013)

Даже в ЦАГИ таких единичных уникальных сооружений - 3 трубы, одна другой масштабнее. А насчет энергоустановок - все большие энергоустановки, по хорошему счету, уникальны и единичны. Например, любая крупная ГЭС. Все - по индивидуальным проектам.

Аватар пользователя Herz
Herz(5 лет 1 неделя)(12:35:27 / 12-06-2013)

Три и тысячи необходимых. Масштаб несоизмерим. 

Куча редких металлов в конструкции, редкоземы.

Радиоактивная оболочка. Как её обслуживать, утилизировать после эксплуатации, киборгами?

Грязная, монументально гигантская авантюра. Последний выдох Господина ПэЖэ. 

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(12:40:59 / 12-06-2013)

А причем здесь три и тысячи. Построили столько, сколько было нужно. Речь шла изначально о масштабе сооружения. И только. Я вам привел примеры не менее масштабных сооружений, чем ITER, вы начинаете сползать на киборгов и утилизацию. Это - отдельный вопрос.

Аватар пользователя Herz
Herz(5 лет 1 неделя)(17:12:05 / 12-06-2013)

Вопрос всё тот же - количества необходимых устройств в будущем для полного покрытия потребностей людей. И размеры, и сложность играют здесь не последнюю роль. К тому же ресурс этих установок будет далёк от бесконечности, значит их придётся регулярно обновлять и утилизировать старые. 

Такая задача не выглядит реалистичной в отличии от проблемной, но мегамасштабируемой солнечной и ветроэнергетики. В считанные годы смогли нарастить  установленные мощности  в разы и сейчас уже нельзя говорить об эффекте низкой базы.

 

Аватар пользователя Андрей Гаврилов

все немного меняется, если не ставить знак равенства между "термояд" и "токамак".

Троллинг On: Выступление от Lockheed Martin февральское видели? Троллинг Off.

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(17:24:00 / 12-06-2013)

Отвечу тем, что напомню, что Петр Леонидович Капица этот вопрос разобрал более чем детально (впрочем,ссылку на эту статью я уже много раз давал). Его выводы - отрицательные. Слишком низок энергопоток.

http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/KAPITZA/KAP_10.HTM

Господи, опять порядок ответов съехал...

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(17:36:32 / 12-06-2013)

У вас ус отклеился неправильное понимание масштабируемости в случае солнечной и ветроэнергетики. Подсказываю: падающая отдача.

Цыган, каша, ложка. Либо бюргер далеко, либо ветра или солнца нет. Либо и ветра, и солнца.

А вот ядерная и термоядерная энергия лишены вопроса падающей отдачи. Для урана она ещё есть в небольшой мере (за счёт шахт),  а вот для дейтерия - вообще падающая отдача ничтожна.

Аватар пользователя Herz
Herz(5 лет 1 неделя)(19:16:19 / 12-06-2013)

Уран на данном этапе несомненно необходим, разумеется быстрый. Но его (U238, торий) тоже надолго не хватит, особенно, если на него придётся перевести ВСЕ энергоресурсы человечества. Нынешнии 2ТВт установленной электрической мощности превратятся в 15-20 необходимых.

Что касается падающей отдачи... бОльшая часть населения сосредоточена в регионах где и с солнечным светом и с ветром все в порядке. Планы Китая на этот счет весьма грандиозны http://new.aftershock.news/?q=node/29451. 

Промежуточным энергоносителем для удаленных и энергодефицитных регионов может быть водород, нарабатываемый в редконаселенных и неудобных регионах (пустыни, оффшорные платформы). По-крайней мере это гораздо логичнее, чем тащить циклопические сооружения в ближний космос ;)

 

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(19:32:58 / 12-06-2013)

Хватит-хватит урана-238.

Его в отвалах только 500 000 тонн. И ещё 6 000 000 тонн - в месторождениях. И ещё где-то столько же - тория.

а калорийность урана в 2 000 000 раз выше калорийности нефти.

Аватар пользователя Herz
Herz(5 лет 1 неделя)(20:57:36 / 12-06-2013)

Хорошо.

Есть оценки на сколько времени хватит U238 и тория, сжигаемых в быстрых реакторах, в варианте 20 ТВт установленной мощности? Это практически без перспективы роста, что называется "при своих".

Звучали оценки Росатома - на тыщи лет. Только не понятно на тыщи для кого, для России, при нынешнем уровне потребления?

А как насчет, так сказать, в мировом масштабе. Туземцев жалко...

 

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(21:09:49 / 12-06-2013)

Вам сюда.

"А из 1 килограмма природного урана можно произвести, в рамках существующих технологий, просто обогатив его до реакторной чистоты и отправив ещё 0,20% изотопа 235U в отвалы , почти 40 000 кВт-часов электричества.
Вот такая забавная штука энергия..."

Или сюда.

"Природная смесь изотопов урана №238 (U-238) и №235 (U-235), обогащённая до реакторной степени, обладает плотностью энергии, превосходящую плотность энергии бензина в 2 000 000 раз (прописью: в два миллиона раз)".

Если же хочется сжечь весь уран - тогда просто берите 200 МэВ на атом - и будет вам счастье. ;)

Аватар пользователя Herz
Herz(5 лет 1 неделя)(06:40:25 / 13-06-2013)

Ну что ж, давайте, уважаемые кроты, немного посчитаем...

Исходим из посыла:

"из 1 килограмма природного урана можно произвести, в рамках существующих технологий, просто обогатив его до реакторной чистоты и отправив ещё 0,20% изотопа 235U в отвалы , почти 40 000 кВт-часов электричества. ". Коэффициент использования установленной мощности =1.

1. 20ТВт установленной мощности произведут = 175E12 кВт_час в год

2. 6000000 тонн природного урана произведут 240E12 кВт_час

3. Таким образом, природный уран сожженный по медленному циклу даст продержаться ВСЕМУ человечеству всего 1.5 года. )))

4.  Сжигаем весь природный уран по быстрому циклу, его получается в 140 раз больше. Хватит на 200 лет.

 Не выходит каменный цветок при любом раскладе...

Реальный Kиум, конечно, меньше. Если верить этому http://clck.ru/8gzVr то получается где-то 0.6.

 

 

 

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(21:41:29 / 12-06-2013)

Забыли про глубину выжигания уранового топлива, уважаемый. Сейчас она лимитируется ураном-235 и накоплением продуктов реакции в ТВЭЛе.

Пересчитайте.

Аватар пользователя Herz
Herz(5 лет 1 неделя)(21:50:19 / 12-06-2013)

Послали так послали ))) 

 

Аватар пользователя iii
iii(5 лет 2 месяца)(23:58:45 / 11-06-2013)

недавно, кстати, смотрел примерно о том же фильму "Шахты на Луне / Mining the Moon" http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=3550053

ПС Фраза "... и бесполезный для нас гелий-4" нехилое такое преувеличение. Гелий (обыкновенный) сегодня очень даже нужный элемент, я бы даже сказал намного более полезный (не буду перечислять всех его полезных свойств коих немало и в которых ему нет равных).

Это также основной хладогент сверхнизких температур, достаточно широко применяемый. И для термоядерного реактора (магнитных катушек со сверхпрорводимостью) не в последнюю очередь (без них него никакого термояда не будет в принципе).

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(01:10:45 / 12-06-2013)

... бесполезный в термоядерной энергетике гелий-4... ;)

Аватар пользователя iii
iii(5 лет 2 месяца)(02:11:10 / 12-06-2013)

Что еще в бесполезного в термоядерной энергетике?

Смех в данном случае неуместен, если конечно мы не хотим рассуждать на уровне детского сада. "Вот прийдет с работы мама, и расскажет нам про ядро урана-238" (с)

Современные технологии это на 10% теоретическая физика и на 90% технологии промышленного производство, материаловедение, обработка материалов и т.д. (список займет несколько страниц). ДаВинчи нарисовал чертёж самолета-вертолета за несколько веков до того, как его смогли построить физически (небыло ни материалов ни технологий производства). На прохождение этапа аэродинамика - чертеж турбины - ее реальное воплощение ушло полвека. Хотя вещь-то элементарная. ;)

В отношении термоядерной энергетики может уйти 50-100 на то, чтобы найти материалы и технологии производства, которые позволят создать не эксперементальную установку, в которой что-то загорается и через 10 секунд тухнет, а промышленный объект с помощью которого можно будет энергию хотя бы в течении одного года.

Чтобы создать ядерную отрасль в СССР работало треть страны (и ушло несколько десятилетий)... А то что сейчас делается в области ТЯЭ - финансирование по 1 млрд в год, ставит под вопрос саму перспективу получить хоть что-то практически значимое. Ни о каком реальном реакторе (дающем энергию в промышленном смысле), сейчас даже речи нет. Смотрим на план-график ITER и радуемся плачем:

2006     formally agreed to fund of a nuclear fusion reactor.
2008     Site preparation start, ITER itinerary start.
2009     Site preparation completion.
2010     Tokamak complex excavation start.
2013     Tokamak complex construction start (они котлован чуть менее 5 лет выкапывали).
2015     Predicted: Tokamak assembly start.
2019     Predicted: Tokamak assembly completion, start torus pumpdown.
2020     Predicted: Achievement of first plasma.
2027     Predicted: Start of deuterium-tritium operation.

15 лет (это оптичистично) уйдет на то, чтобы получить (максимум) 10-секундное горение безо всякого энерговыхлопа. и только потом, еще 25 лет будут пытаться построить новый реактов в количестве 1 штука, который гипотетически может хоть какуюто энергию выдать... никакого попкорна не хватит. сегодня 50 лет - это очень-очень-очень обнадеживающе ...

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(02:16:26 / 12-06-2013)

Как-то у вас много и вроде бы в полемику со мной...

Гелий-4 бесполезен, как топливо, пока мы не научимся сжигать его в углерод и в кислород.

А произойдёт это... ну, скажем так, очень нескоро. Просто, потому что физика этой реакции уж очень запредельная пока для нас.

Ну а то, что термояд сейчас - это Золушка я уже в комментариях сто раз говорил, правда в ЖЖ. Там у меня как-то побольше "зелёных" товарищей, которым что АЭС, что токамак - как ножом по сердцу. Вот и приходится им довазывать очевидное.

Аватар пользователя iii
iii(5 лет 2 месяца)(02:21:40 / 12-06-2013)

моя мысль проста: сама термоядерная реакция - это всего лишь одна проблема из 1000. Не знаешь за какую хвататься. Одна из самых серьезных (как и всегда была) - пока нет (не известно достоверно) материалов, из которых можно было бы строить реактор, с уверенностью, что он не рассыпется за несколько лет его работы.

Аватар пользователя Андрей Гаврилов

это если в токамаках термоядерную энергетику мыслить. 

Аватар пользователя Zviri
Zviri(5 лет 8 месяцев)(02:53:01 / 12-06-2013)

Так как в дипломе у меня указано, что специальность у меня "теорія ядра та елементарних частинок" то позволю себе немного успокоить ваш алармизм

Клацаем сюда 

Клацаем на любимый Li-6

внизу клацаем на поле Fission Yeilds

и видем что нехило так этого лития буде в продуктах расспада всякой тяжелой хрени. 
Оставлю вам пощитать много ли из таких остатков можно достать;)

Аватар пользователя mashenka
mashenka(5 лет 10 месяцев)(11:24:59 / 12-06-2013)

А мне нравиться социалистический троллейбус. Чисто, социально.

Аватар пользователя rst0
rst0(5 лет 10 месяцев)(17:33:15 / 12-06-2013)

трамвай тоже неплох, а если с должным подходом то даже эффективней троллейбуса

Аватар пользователя Xtriss
Xtriss(5 лет 1 месяц)(19:32:19 / 13-06-2013)

>>Разведанные рудные запасы лития (по сумме двух изотопов) составляют около 10 миллионов тонн. Однако, если их пересчитать на литий-6, то запасы лития у нас сожмутся уже до 750 000 тонн. Дополнительную пикантность ситуации с литием-6 придаёт тот факт, что кроме термоядерной энергетики на литий претендует и современная радиоэлектронная промышленность.

Насколько я понимаю, радиоэлектронную промышленность интересуют в первую очередь химические свойства лития, которые практически одинаковы у разных изотопов. Таким образом, на производство аккумуляторов и проч. изделий резонно использовать чистый литий-7, полученный как "отходы" после выделения лития-6 для термоядерного синтеза. Так что при грамотной организации процесса никакой конкуренции за это сырьё не будет.

Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(21:17:07 / 13-06-2013)

Центрифуги? Да не вопрос. Только тогда на "дешёвом аккумуляторе" можно сразу крест ставить. Термояду-то всё равно.

Аватар пользователя Xtriss
Xtriss(5 лет 1 месяц)(06:24:28 / 14-06-2013)

Надо понимать, что литий-7 для аккумуляторов - это отходы от выделения на центрифугах лития-6. Поэтому все затраты на разделение изотопов пойдут на баланс термоядерной электростанции.

Аватар пользователя Maximus
Maximus(5 лет 3 недели)(19:12:41 / 09-09-2013)

Дополнительную пикантность ситуации с литием-6 придаёт тот факт, что кроме термоядерной энергетики на литий претендует и современная радиоэлектронная промышленность. ...

Или аккумулятор, или "зарядное устройство". Вместе — никак. 

А зачем в аккумуляторах литий-6? Хватит туда и лития-7.  

 

 

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...