В выходные отвлекитесь немного от экономики и политики.
На прошлой неделе Патентное бюро США одобрило заявку Boeing по самолётному двигателю, создающему тягу за счёт выброса высокотемпературных газов водорода и гелия, получаемых вследствие ядерной реакции синтеза дейтерия или трития. Эта реакция, в свою очередь, инициируется мощными лазерными импульсами.
Современные авиалайнеры, такие, как Boeing Dreamliner, рассчитаны на использование нескольких турбовинтовых двухконтурных двигателей. Однако производители самолётов находятся в постоянном поиске новых и более эффективных двигательных систем. Свежая идея применить технологию термоядерных взрывов с использованием лазера была подана инженерами Boeing Робертом Будука, Джеймсом Герцбергом и Франком Чандлером.
Запатентованный Boeing двигатель создаёт реактивную тягу довольно необычным способом, и может быть применён не только на самолётах, но и в ракетной технике — в том числе и на космических кораблях в безвоздушном пространстве.
Во время работы нового реактивного двигателя Boeing мощные лазеры обстреливают радиоактивный материал из дейтерия или трития.
Лазеры испаряют радиоактивный материал и вызывают термоядерную реакцию — термоядерный взрыв небольшой мощности.
Продуктами этой реакции являются водород и гелий, которые выходят через сопло двигателя под большим давлением, создавая тягу.
В то же время покрытие внутренней стенки из урана-238 вступает в реакцию с высокоэнергетическими нейтронами, которые также являются продуктами термоядерной реакции, вырабатывая огромное количество тепла.
Это тепло передаётся охлаждающей жидкости, которая под давлением вращает турбину, а та, в свою очередь, вращает генератор, вырабатывающий электроэнергию для лазеров.
В настоящее время данный двигатель существует только на бумаге из Патентного бюро. Технологию его создания ещё предстоит разработать, но идея, пожалуй, стоит того.
Комментарии
Очередной попил бабла.
Интересно вот что:-,даже если я ошибаюсь и проект-таки будет реализован через ...дцать лет, много ли стран согласится, чтобы над ними летали самолеты с маленьким Чернобылем на борту?
В том-то и дело, что в этом двигателе практически нет радиоактивных материалов. Только тритий, который при аварии просто рассеется и полностью исчезнет из атмосферы за сотню лет.
З.Ы. Хотя нет, в У-238 постепенно накопится всякое говно. Но это не особая проблема - пластина просто расколется. Куски собрать - и готово.
Если что-то пойдет не так, уран испарится и постепенно осядет на весьма значительной площади. Собрать его взад будет очень непросто.
Уран, сволочь, на редкость тугоплавкий. Как он испарится?
Кусковой уран или стружка ярко сгорает при 700-1000° С, а пары урана горят уже при 150-250° С
Даже не перепроверяя цифры - вполне достаточно, чтобы при катастрофе уран не сгорел.
да нет... при пожаре тыщонка цельсиев, скорее всего, будет...
хотя, да, если керосин не нужен, то и пожара не будет.
В двигателе можно использовать не уран, а, например, оксид урана (как в топливе для АЭС). Ядерным реакциям кислород не помеха.
Не так уж и на редкость, 1400 градусов... но это в вакууме. А на воздухе он неплохо окисляется, а при высоких температурах энергично соединяется с водой. Температуры при пожарах нередко достигают 1000 градусов. Так что сгорит, прореагирует и загадит.
Будьте добры, не утруждайте себя придумыванием каких-то малореальных условий. Не надо рассказывать ни про вакуум, ни про пары урана (как комментатор выше), ни про окисление за несколько часов после катастрофы, ни тем более про воду в пожаре. И про сильные пожары в куче, в которой особо гореть нечему, - тоже не надо. Так что не сгорит, не прореагирует и не загадит.
Смотря, какая катастрофа. Тритий и дейтерий - это ж водород... так или иначе, он может взорваться, да и кроме этого - в летательном аппарате куча пожарной нагрузки, которая способна гореть в кислороде воздуха, поэтому пожар при катастрофе - не исключён. Другой вопрос в величине риска, т.е. оправдают ли экономические (и технические) преимущества такого гипотетического двигателя всевозможные риски его эксплуатации, или не оправдают...
Там этого водорода будет - кот наплакал. По сравнению с самим ударом об землю этот взрыв (если он будет) ничего особенного не будет представлять. Что касается пожара - посмотрите на места катастроф самолетов. В большинстве случаев сильных пожаров нет. Исключение составляют только катастрофы когда в самолете много топлива. Но у нас не этот случай.
а ,кстати, да.. резона в керосине ведь не будет... что-то я затупил, каюсь
и, кстати, выжившие в катастрофах будут. за счет отсутствия пожара и задымления
Можно использовать дейтерид лития, как в бомбе ))
Вот не буду я добрым, не упрашивайте. И потружусь ещё немного для вашего образования.
Двигатель собираются ставить на самолёт. А самолёт может упасть. Упасть с большой высоты, сильно разбиться, и разрушиться. А в самолёте не только двигатели и шпангоуты, но и всякая обивка, приборы, электроника, аккумуляторы для тех же лазеров, которые могут загореться. А ещё в самолёте обшивка из алюминиевых спалавов. Как горит алюминий, убедились на горьком опыте Фолклендского конфликта. Быстро и очень жарко.
А ещё упасть самолёт может где-нибудь в тропическом лесу, где всякого поддерживающего горение - навалом. Или, как бывало, на городские кварталы, да хоть на бензоколонку, где тоже есть чему сгореть.
Впрочем, это всё рассуждения из разряда "силиконовые ли сиськи у анимешной героини"...
Прежде чем кого-то образовывать, потрудитесь разжиться иллюстративным материалом. Жду от вас пять примеров действительно сильных пожаров при катастрофе гражданских самолетов, упавших в конце полета. Настолько сильных, чтобы от самолета буквально ничего не оставалось.
А вот трудиться более необходимого, тем более в выходной, я не собираюсь. Тем более, что бремя доказывать, что пожара не будет, на вашей совести. Я привёл пример с Фолклендами - сгоревшие алюминиевые надстройки, при минимуме горючего материала. Я привел пример возможной ситуации, когда горючего материала вокруг будет более чем достаточно. Так что докажите мне, пожалуйста, что приведенные мной ситуации невозможны. Жду.
Ах, какая досада! Наш "преподаватель" не смог найти ни единого примера такой авиакатастрофы! Пришлось бедняге ссылаться на корабельные боевые пожары и умозрительные "а вдруг упадет на автозаправку". А как дысал, как дысал...
Я бы с большой радостью привел бы вам хотя бы пяток таких ситуаций среди длинного списка авиакатастроф - но увы, неизвестны мне такие ситуации в сколь-нибудь заметном количестве. И вам неизвестны. Но это же не мешает вам трепать языком, не так ли?
Так сиськи-то всё-таки силиконовые?
на войне используют боеприпасы, они зажигают алюминий. а на гражданском лайнере-то, да вмирном небе, как?
стойте... алюминий горит жарко, не вопрос. но сначала надо поджечь... чем?
про тропики вы вообще загнули. вы там бывали? я вот - да. и не раз. там ничто горение не поддерживает. там сухостоя нет. никогда.
а насчет падения на бензоколонку... а что сразу не на нефтеперегонный завод?
Так что не сгорит, не прореагирует и не загадит.
Ещё как сгорит, прореагирует и загадит. Уран - самый подвижный элемент в природе, очень легко окисляется в уранинит, уранинит легко переносится водой - а как только это произойдет - обратно уже не достанешь.
Попробуйте хотя бы теоретически прикинуть, на сколько сотен метров успеет разнестись уран за, скажем, 48 часов после попадания на воздух. Спасибо.
Уран соединяется с водой (парами) быстро, в зависимости от крупности частиц. В мелкой фракции, да при наличии какой-либо кислоты (а она при горении всегда образуется) - за пару часов. После чего размывается водой в виде UO2.
Перестаньте, наконец, возбухать на ровном месте, не зная броду (геохимии, для начала).
Проблемы на самом деле с ураном нет никакой, у него слишком большой период полураспада, соответственно, мала активность. Просто не следует злоупотреблять корнеплодами с места аварии в течение следующих 900 млн. лет. А вот короткоживущие продукты деления урана от такого движка загадят не только место аварии, но и вообще всю атмосферу планеты, даже при штатной работе.
Пожалуйста.
Это ровно то же самое, что вы написали раньше, только пустословия больше. Я попросил вас сделать оценку, пока её не вижу. Потрудитесь как-то обосновать свои утверждения. А то на этом ресурсе уже выкладывалась статья про реактор в Габоне, где продукты распада за миллиарды лет разнеслись буквально на сантиметры, хотя находились изначально в водоносном слое.
Пардон, но ведь достаточно найти характеристики урана, чтобы убедиться в справедливости оценки его опасности. Вот, к примеру - http://www.mining-enc.ru/u/uran-/
Кроме того, его реакция с высокоэнергетическими нейтронами неизбежно создаст температуру значительно выше и точки плавления, и точки кипения. С соответствующим возрастанием химической активности. Как изолировать уран хотя бы от кислорода (да и от азота) воздуха - следует крепко подумать. Не говоря о материале самой конструкции.
Кроме того, уран является не только радиоактивным элементом, но и т.н. "тяжёлым металлом", опасным для человека помимо всякой радиации. Тот же обеднённый уран, применяемый в снарядых, опасен отнюдь не радиоактивностью, а тем, что при столкновении с бронёй распыляется (в силу относительной мягкости) и попадает в организм, активно реагируя со внутренними органами. Аналогию можно взять из Древнего Рима, где свинец использовался при изготовлении той же посуды. Со всеми вытекающими печалями.
В общем, ИМХО, опасность вполне реальна.
Вопрос не в хоть какой-то опасности, а в критичной опасности. В частности, весь разговор начался со сравнением его с Чернобылем. Я не увидел по ссылке чего-то критичного. Например, нет ничего критичного что он тяжелый металл - в нормальных условиях никто им дышать не будет, а при падении самолета у пассажиров будут проблемы малость повесомее, чем надышаться ураном :)
Извините, не понял вашу мысль. Вы полагаете, что конструкторы разработают такой двигатель, что урановый щит прямо в нем расплавится? А зачем они такое чудо разработают?
Надышатся ураном не пассажиры, а люди, оказавшиеся в зоне поражения после падения самолёта (поражения не кинетического и не взрывной волной, разумеется, а именно из-за распыления соеднинений урана в воздухе). Кроме того, непонятно - возникновения ядерных отходов в результате работы такого двигателя конструкторами не учитывалось? Их не будет или просто забыли упомянуть в схеме? Куда и как их утилизировать?
Насчёт самой реакции и уранового щита - мне решительно непонятно, как в столь малом объёме можно развить достаточну тягу и удержать при этом низкую температуру внутри устройства. Тем более, если речь идёт о термоядерном взрыве. Новое развитие темы, скажем так, лазерного "холодного термояда"?
В общем, вопросов слишком много.
Спасатели будут в курсе, будут работать со средствами защиты. Но вообще никаких особых распылений урана там не будет. Тут все пытаются апеллировать к дисперсии урана - от "мелких фракций" до паров. Но с какой радости прочный кусок металла должен диспергировать в сколь-нибудь заметном объеме пока еще никто не объяснил.
Ядерные отходы будут возникать в щите. Утилизировать обычным порядком.
Возможно, что пока что это непонятно даже конструкторам. Но это не важно. Конструкцией двигателя предусмотрено, что щит должен остаться твердым. И он либо останется твердым, либо двигатель просто не будет построен.
Уран хорошо горит.
Суд над работниками ЧАЭС. Показания НСС Рогожкина:
Чуть позднее позвонили и сказали, что на территории нашли графит. Около 4-х часов утра ко мне зашел майор Телятников и попросил дозика замерить фон в районе формирования резерва. Я его спросил, как у них дела? Он сказал, что как такового пожара не было, были очаги. Я отметил в его рассказе обстоятельство такое: от попадания воды на некоторые предметы огонь разгорается сильнее. Тогда я понял, что уран вышел наружу.
Эксперт – Вы сказали, что при попадании воды на уран он горит. Можно подробнее?
Рогожкин – Я это видел при попадании металлического урана в воду. (По видимому в Северске на СХК, где Рогожкин работал до ЧАЭС)
Эксперт – А разве в РБМК металлический уран?
Рогожкин – Нет, двуокись. Но у меня была такая ассоциация.
Я не вижу смысла рассматривать такие формы и соединения урана, которые делают его заведомо высокоопасным.
Что там может не так пойти? U238 сам не делится, только ловит нейтроны и греется. Количество нейтронов упирается в количество подаваемого дейтерия/трития. Да и в этом случае активная зона ограничена зоной фокусировки лазерного луча.
"Поймайть" нейтрон определенного спектра уран 238U может только ядром.
Потом, после радиационного захвата нейтрона --- ядро 238U неминуемо развалится на различные изотопы/элементы и лишь небольшая часть возбуждения пойдет на инфраскрасное излучение ("температура").
Через некоторое время в толще материала из 238U будет "солянка сборная" изотопов. И посадка/высадка пассажиров станет весьма небезопасной операцией, с учетом того, что 239Pu (плутоний) --- черезвычано токсичный яд в микроскопических количествах, отлично накапливающийся в телах, с кумулятивным эффектом.
Патентное право... Еще ничего не ясно, но запатентуем мы, а то вдруг другие придумают, а тут мы)))
Дело в том, что патентное право Запада позволяет запатентовать любую хрень, даже неработающую.
Да и потом - в данном случае патентуется не сразу двигатель, а разные принципиальные схемы множества узлов, тем самым законодательно закрывая конкурентам разработку чего-то похожего.
Тут может быть сразу пара сотен патентов на принципиальные решения.
мини-термоядерные взрывы или взорвут нафик весь двигатель, или потребуют каких-то супер-пупер магнитных полей для локализации всего этого действа.
запихнуть в двигатель самолета все это врядли получится, если только он не будет сам размером с самолет.
тут скорее уместна приставка нано
и да технический тут нет ничего не возможного проблема только в фокусировке тераваттноголазера и его весе
Единственное место, где сумели получить положительный энергетический выход из термоядерной мишени при инерционном лазерном зажигании - это 192 пучковый NIF.
Тут ещё мишенная камера не показана. Дело за малым - запихать NIF в самолёт и увеличить частоту следования импульсов порядков на 10.
Тераваттный лазер - штука совсем не тяжелая, сейчас есть уже килограмм на 100 модели. Только тераватта тут не хватит. Нужен петаватт. Типа того, который в Сарове делать собирались. А он будет весить сильно меньше NIFа, раз в сто. В объёме, соответственно, раз в 10 будет меньше. Но самолёту от этого не сильно легче.
Это ж Америка. Убедились, что теоретически это работает, и запантентовали - на всякий случай.
Положительный энерговыход NIF не очень-то положительный - 17 кДж при затратах на выстрел "от розетки" 500 МДж.
Тераватты и петаваты не надо мешать - петаватные лазеры имеют энергию в импульсе килоджоуль максимум, а тут 1,8 МДж. Совершенно разные установки - они имеют рекордную энергию и не очень большую мощность, вторые - рекордную мощность и не очень - энергию. Они и сделаны на разных принципах, кстати.
технический зависит от конечной скорости достигаемой внутреней поверхностью оболчки ядра при облучении от этог зависит как потребная энергия импулбса так и его время... насколько помню - там 2 с мелочью наносекунды - так что лимит мощности понятен... а больше 2 МДЖ на импульс наносекундные лазеры вобще кто то строил?
Нет, не строили. Говорить о 2 МДж на импульс на НИФе некорректно, это, всё-таки, многопучковая установка. Получается чуть меньше 10 кДж на канал.
"На разных принципах" - вы, видимо, имели ввиду то, что для наносекундного лазера достаточно модуляции добротности, а для пико- и фемтосекундных нужна ещё синхронизация мод для генерации ультракороткого импульса и чирпирование импульса для усиления? Ну, это, по-моему, не разные принципы, а, скорее, разные механизмы.
Кстати, каждый канал НИФа, по сути, тераваттный. Так что говорить стоит и о длительности импульса, а не о только о мощности. Это более корректно.
А вот при взаимодействии с веществом фемтосекундных и наносекундных лазеров принципы, действительно, разные. И получить обжатие мишени фемтосекундным импульсом получится вряд ли, энергетики банально не хватит. Зато температура плазмы выше, и времена меньше на порядки. Но плазма при этом сильно неравновесная.
Выход на НИФе положительный по энерговкладу в мишень, а не от розетки.
Теоретически до сих пор непонятно - возможен ли термояд. Сама теория термояда не работает как «должна».
Не, ну, на бумаге прикольно. А скока будет стоить его заправить?
уже предвижу по интернету толпу либерастов и укров постящих эту новость. зато неплохой тест на наличие разума, если ты веришь в такой двигатель , значит IQ у тебя как у табуретки.
П.С. аж 2 лазера ! видимо для солидности !
Бред, конечно, но направление правильное. Для пендосов. СОИ v2.0. Удачи им. Тупорогая замануха для Ростеха. Уверен, что и у нас что-то похожее тоже рассматривается. А на патенты... гнать патенторасов ссаными тряпками к чертям свинячим, только за то, что тормозят переход на новый, таки, технологический, ТБМ, уклад.
Кстати, что есть ТБМ?
Страницы