Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Ядерный реактор – дома с нуля.

Аватар пользователя parrit

Нашел старенькую, но любопытную статейку на хабре, в связи с этим предлагаю её вашему вниманию:

"Сегодня же мы затронем более сложную и щекотливую тему (особенно в свете событий на Фокусиме) – создание ядерного реактора, способного генерировать энергию в домашних условиях. И перед тем как вы начнете волноваться, вспоминая о негативных опытах в прошлом (см. Радиоактивный бойскаут – наковырявший прилично амерция-241 из детекторов дыма) заранее скажу, что все что описано в этой статье – относительно безопасно (по крайней мере не опаснее работы с фтороводородной кислотой дома), но крайне не рекомендуется к повторению. Перед любыми действиями проконсультируйтесь со своим адвокатом — законы разные в разных странах. Много кто уже сидит.

Какие у нас есть пути создания домашнего ядерного реактора?

Термоядерная реакция


Тяжелый водород (дейтрий) относительно несложно получить и в домашних условиях — всего то нужен многостадийный электролиз обычной воды. Но вот с реактором до сих проблемы даже у ученых, и не первый десяток лет (и это не учитывая, что дейтрий — далеко не самое легкое в использовании термоядерное топливо)

Ядерная реакция деления


В простейшем случае — нужен просто природный уран без обогащения и немного воды (хехе, «Просто добавь воды»: вода — и замедлитель, и отражатель нейтронов). Проблема в том, что надо этого добра сотни тонн, и за вами точно придет доктор, даже если вы 0.1 грамма попробуете найти / купить / унести.

Тут в унынии нам остается обратить взоры в небо, и посмотреть на чем летают межпланетные корабли — там просто кусок радиоактивного материала, который за счет естественного распада нагревается, и элементами пельтье получают энергию. (Кстати естественный распад — собственно главная физическая причина всех бед на Фокусиме — после остановки ядерного реактора в первые минуты за счет распада выделяется 7% номинальной мощности, в первые недели — ~1%, затем падает до 0.1%. Т.е. от 700МВт реактора в первые недели надо отводить 7МВт тепла, и этот процесс не остановить)

Попробуем подумать в этом направлении: Есть 3 основных вида радиоактивного распада:

Гамма-распад

Источники гамма излучения широкоиспользуются в медицине и промышленности, в основном на основе Кобальта-60/Цезия-137 (печально известного по ядерным катастрофам). Проблема в том, что излучение их очень жесткое, крайне опасное, и от него и сантиметром свинца не защититься (см. веселое свечение Вавилова-Черенкова справа — выбитые гамма-квантами электроны, движущиеся в воде со сверхсветовой скоростью излучают энергию в видимом диапазоне). Так что обходим их стороной как можно дальше. Ну и кроме того, за нелегальную сбыт/покупку гамма-источников каждый год садится куча людей
PS. Справедливости ради стоит заметить, что гамма-квант в данных случаях выделяется не непосредственно, а в результате распада одного из дочерних короткоживущих элементов.

Альфа-распад


Источники альфа-излучения активно применяются в детекторах дыма, для облегчения зажигания искры, в некоторых радиолампах. Один из наиболее известных — упомянутый в начале Америций-241. От альфа-излучения легко защититься даже листком бумаги, но с ними другая опасность: они чрезвычайно опасны если их вдохнуть/проглотить. См. миф об отравлении Кровавой Гэбней Литвиненко. Кроме того, наковырять количества больше микрограммов нереально, потому о термоэлектрических генераторах придется забыть. А жаль — ведь на основе альфа-распада работают наиболее эффективные генераторы энергии. Самый лучший — Плутоний-238 (Не путать с 239) — отдает 0.5 Ватта тепла на 1 грамм массы, полураспад 87 лет (цена — 1 мегабакс за кило).

Бета-распад


Источники мягкого бета-излучения (в сущности, электроны/позитроны) умеренно хорошо экранируются, и обладают чертовски полезным качеством: при попадании электрона в люминофор можно вызвать его свечение. Ну и как побочный эффект — в большинстве стран мира «безопасные» бета-излучатели достаточно легальны. Чем и пользуются изготовители всяких светящихся брелков, как на первой фотографии. Пожалуй, на основе бэта-распада мы и будем строить свой ядерный реактор.

Основа нашего реактора — капсула с тритием, с небезызвестного сайта DealExtreme — www.dealextreme.com/p/mini-tritium-glowring-keychain-10-year-green-glow-6830. 9.7$. Формально радиоактивные материалы так просто почтой слать нельзя, но DealExtreme про это видимо не знает.

О безопасности


Мягкое бета-излучение за пределы капсулы выйти не может, гелий не радиоактивен. Проблема может быть лишь в случае повреждения капсулы. Если тритий вдохнуть — то заражение будет минимальным, т.к. водород напрямую организмом не усваивается. Но если он сгорит, то вода может стать частью клеток, и тогда вы получите всё облучение, которое может только выжать этот микроскопический кусочек трития. Так что, не ломайте, не сжигайте и не вдыхайте то что получилось.

Итак, Тритий — сверхтяжелый водород, период полураспада 12.32 года. На выходе имеем гелий и очень «мягкие» электроны — 6.5кЭв (+антинейтрино, для ценителей). Энергию будем собирать солнечной батареей, подавать на вход Step-Up стабилизатора MCP1640 — работает до десятых вольта на входе, на выходе — ионистор на 1 Фарад и 5В. В нашем случае нагрузкой будет красный светодиод.


Для того, чтобы собрать как можно больше света, нашу капсулу с тритием помещаем в отражатель из фольги.


Для фокусировки используем 2 линзы по 10 диоптрий, видна солнечная батарея до приклеивания, капсула не установлена.


Подключаем, выключаем свет, ждем минуту для первоначального заряда ионистора, и вот результат:


Первая электроэнергия, произведенная ядерным реактором, созданным в домашних условиях :-)

Халява?


О нет :-) В среднем реактор выдает мощность около 7 милливатт (а через 12.32 года будет 3.5 ), и хоть для светодиода этого достаточно, ноутбук от него не зарядить ) Но с другой стороны, десяток таких модулей вполне сможет держать сотовый телефон в режиме ожидания пару десятков лет :-) Правда цена… Капсула стоит 9.7$, солнечная батарея 5$, линзы 13.8$*2 — уже 42$ за модуль. А за десяток придется отдать 420$… С другой стороны — на сайте есть капсулы побольше — но за 35.

http://habrahabr.ru/post/116659/

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя kos
kos(4 года 9 месяцев)(15:25:44 / 23-07-2013)

А всего-то надо было посмотреть на дату опубликования.

Аватар пользователя parrit
parrit(4 года 7 месяцев)(15:38:05 / 23-07-2013)

Нашел старенькую, но любопытную статейку

Я предупредил, или вы про что?

Аватар пользователя Bledso
Bledso(4 года 8 месяцев)(16:18:00 / 23-07-2013)

"1 апреля 2011"

Аватар пользователя parrit
parrit(4 года 7 месяцев)(16:28:04 / 23-07-2013)

Бинго! Возьмите с полки пирожок.

Аватар пользователя parrit
parrit(4 года 7 месяцев)(16:31:58 / 23-07-2013)

http://topwar.ru/17940-razrabotan-element-pitaniya-s-zapasom-na-20-let.html

Аватар пользователя Bledso
Bledso(4 года 8 месяцев)(16:51:33 / 23-07-2013)

Это да! Это вещь! Батарейка для часов на 20 лет размером с часы за 37 т.р.

Аватар пользователя parrit
parrit(4 года 7 месяцев)(16:56:30 / 23-07-2013)

Вы не поверите но знаете сколько стоил 20 лет назад PC? И сколько стоит он же сейчас? Какой был функционал тогда, и сейчас?

Аватар пользователя Bledso
Bledso(4 года 8 месяцев)(23:28:43 / 23-07-2013)

Знаю. И что? Далеко не все девайсы за десятилетие(я) дешевеют на порядок(ки) при возрастании мощности. Так что о перспективах подобного я бы не стал радужно говорить. Тем более, что ничего прорывного в технологиях здесь нет, окромя миниатюризации. Поживем - увидим.

Аватар пользователя deepinspace
deepinspace(5 лет 10 месяцев)(16:15:56 / 23-07-2013)

видел репортаж по телеку про наркоманов-ядерщиков. нап++дили где-то радиоактивного стафа и заныкали в подвал. такие статейких вызывают разве что смех!!!

Аватар пользователя BERES
BERES(5 лет 10 месяцев)(17:24:49 / 23-07-2013)

1 апреля - День Дурака, но не идиота ЕГЭ же!

Аватар пользователя loken
loken(5 лет 4 месяца)(17:35:57 / 23-07-2013)

Если не ошибаюсь автор этой статьи зарегистрирован и на этом сайте.

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 9 месяцев)(18:12:09 / 23-07-2013)

Можно сделать и дешевле... моноцидный песочек, содержащий торий - тоже вполне пригоден, если его восстановить до тория. Вполне неплохой источник ионизирующего излучения можно получить. А в качестве люминофора - сгодится и Zn2SiO4(входит в состав белой светоотражающей краски)  в смеси с ZnS(цинковая обманка). Вполне хорошая штука получится. Довольно яркая.

Аватар пользователя Маздайщик

ЕМНИП, подобные ядерные источники стояли ещё в Луноходах и Вояджерах. А вообще утилизация энергии радиоактивного распада — баян более чем столетней давности.

Это так называемые «радиевые часы» — демонстрационная установка, показывающая электризацию пробирки с солью радия из-за уноса отрицательного заряда бета-частицами. Листики фольги электризуются, расходятся, касаются стенок — разряжаются и снова сходятся. И если в 1903 году использовать энергию распада можно было только развода невесомых листочков раз в три минуты, то в 2011 (дата написания статьи) — уже мигать светодиодом примерно с той же частотой.

Кстати, в домашних условиях можно замутить и самый настоящий термоядерный синтез! Но установка уже будет гораздо помудрёнее.

Эта установка требует дейтерия, вауумного насоса и определённых инженерных навыков. Называется она — фузор Франсуорта-Хирша (кстати, в честь учёного Франсуорта был назван персонаж Футурамы). Термоядерные реакции в нём действительно идут (в чём можно убедиться, имея детектор нейтронов), но интенсивность порядка единиц-десятков слияний в секунду, так что эту красивую установку можно использовать в лучшем случае как источник нейтронов. Вот рассказ о том, как американский студент-первокурсник собрал упомянутый агрегат.

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(22:02:29 / 24-07-2013)

А что, нормальный термоядерный реактор, только без положительного энерговыхода.

Аватар пользователя parrit
parrit(4 года 7 месяцев)(02:19:14 / 24-07-2013)

Вот рассказ о том, как американский студент-первокурсник собрал упомянутый агрегат.

Очень интересный материал, спасибо, надо почитать внимательно.

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...