Ядерная и углеводородная энергетики
3,962,415
11,832
|
ДядяВася ( Слушатель ) |
| 18 сен 2017 17:53:15 |
«Атомэнергомаш» отправил первый реактор силовой установки «РИТМ-200» для ледокола «Сибирь»
новая дискуссия Новость 1.150
Ссылка
Машиностроительный дивизион Росатома - АО «Атомэнергомаш» отправил в Санкт-Петербург, в ООО «Балтийский завод – Судостроение» первый реактор силовой установки «РИТМ-200» для серийного атомного ледокола ЛК-60Я проекта 22220 «Сибирь».
«РИТМ-200 – новое поколение реакторных установок, поэтому для производства оборудования потребовались нестандартные инженерные решения и очень слаженная командная работа. При изготовлении первых реакторов для головного ледокола «Арктика» специалистами дивизиона были разработаны сразу несколько новых технологий и инструментов, не применявшихся ранее не только в России, но и в мире. Они доказали свою эффективность в ходе производства реакторов для «Сибири», и можно уже говорить об успешном выходе в серийное производство судовых реакторных установок нового типа», - отметил генеральный директор АО «Атомэнергомаш» Андрей Никипелов.
Одновременно завершается изготовление второго реактора «РИТМ-200». В настоящее корпус реактора успешно прошел гидроиспытания и начинается процесс контрольной сборки с внутрикорпусными устройствами и крышкой. Отгрузка второго реактора для ледокола «Сибирь» состоится в конце сентября.
Справочно:
«РИТМ-200» - новейшая реакторная установка для ледокольного флота. Она входит в состав главной энергетической установки ледокола и включает в себя два реактора тепловой мощностью 175 МВт каждый. Основное преимущество нового силового блока в компактности и экономичности. «РИТМ-200» имеет уникальную энергоэффективную интегральную компоновку, которая обеспечивает размещение основного оборудования непосредственно внутри корпуса парогенерирующего блока. За счет этого он в два раза легче, в полтора раза компактнее и на 25 МВт мощнее используемых в настоящее время реакторных установок для ледокольного флота типа КЛТ. В том числе это обеспечивает улучшенные технические характеристики новых ледоколов по скорости, ледопроходимости, а также двойную осадку судов, что позволит им вести работу как в морской акватории, так и на малых глубинах сибирских рек.
Расчетный срок службы реакторов - 40 лет. Безопасность их работы обеспечивает защитная оболочка из стали, воды и бетона. В качестве ядерного топлива используется активная зона кассетного типа с низким обогащением урана-235. Перезагрузка ядерного топлива происходит один раз в семь лет. Для примера, за это время дизельному ледоколу для работы пришлось бы потратить 540 тыс. тонн арктического дизеля. А одна ТЭЦ аналогичной мощности израсходовала бы 1 миллион тонн угля, чтобы обеспечить энергией 30-тысячный город.
Предприятия АО «Атомэнергомаш» обеспечивают полную производственную цепочку создания реакторной установки, от проектирования и производства заготовок до изготовления и отгрузки заказчику. Проектировщиком и комплектным поставщиком выступает АО «ОКБМ Африкантов», основные производственные операции выполняются в ПАО «ЗиО-Подольск».
Универсальные двухосадочные атомные ледоколы ЛК-60Я проекта 22220 станут самыми большими и мощными в мире. Они смогут проводить караваны судов в арктических условиях, пробивая по ходу движения лёд толщиной до трех метров.
Машиностроительный дивизион Росатома - АО «Атомэнергомаш» отправил в Санкт-Петербург, в ООО «Балтийский завод – Судостроение» первый реактор силовой установки «РИТМ-200» для серийного атомного ледокола ЛК-60Я проекта 22220 «Сибирь».
«РИТМ-200 – новое поколение реакторных установок, поэтому для производства оборудования потребовались нестандартные инженерные решения и очень слаженная командная работа. При изготовлении первых реакторов для головного ледокола «Арктика» специалистами дивизиона были разработаны сразу несколько новых технологий и инструментов, не применявшихся ранее не только в России, но и в мире. Они доказали свою эффективность в ходе производства реакторов для «Сибири», и можно уже говорить об успешном выходе в серийное производство судовых реакторных установок нового типа», - отметил генеральный директор АО «Атомэнергомаш» Андрей Никипелов.
Одновременно завершается изготовление второго реактора «РИТМ-200». В настоящее корпус реактора успешно прошел гидроиспытания и начинается процесс контрольной сборки с внутрикорпусными устройствами и крышкой. Отгрузка второго реактора для ледокола «Сибирь» состоится в конце сентября.
Справочно:
«РИТМ-200» - новейшая реакторная установка для ледокольного флота. Она входит в состав главной энергетической установки ледокола и включает в себя два реактора тепловой мощностью 175 МВт каждый. Основное преимущество нового силового блока в компактности и экономичности. «РИТМ-200» имеет уникальную энергоэффективную интегральную компоновку, которая обеспечивает размещение основного оборудования непосредственно внутри корпуса парогенерирующего блока. За счет этого он в два раза легче, в полтора раза компактнее и на 25 МВт мощнее используемых в настоящее время реакторных установок для ледокольного флота типа КЛТ. В том числе это обеспечивает улучшенные технические характеристики новых ледоколов по скорости, ледопроходимости, а также двойную осадку судов, что позволит им вести работу как в морской акватории, так и на малых глубинах сибирских рек.
Расчетный срок службы реакторов - 40 лет. Безопасность их работы обеспечивает защитная оболочка из стали, воды и бетона. В качестве ядерного топлива используется активная зона кассетного типа с низким обогащением урана-235. Перезагрузка ядерного топлива происходит один раз в семь лет. Для примера, за это время дизельному ледоколу для работы пришлось бы потратить 540 тыс. тонн арктического дизеля. А одна ТЭЦ аналогичной мощности израсходовала бы 1 миллион тонн угля, чтобы обеспечить энергией 30-тысячный город.
Предприятия АО «Атомэнергомаш» обеспечивают полную производственную цепочку создания реакторной установки, от проектирования и производства заготовок до изготовления и отгрузки заказчику. Проектировщиком и комплектным поставщиком выступает АО «ОКБМ Африкантов», основные производственные операции выполняются в ПАО «ЗиО-Подольск».
Универсальные двухосадочные атомные ледоколы ЛК-60Я проекта 22220 станут самыми большими и мощными в мире. Они смогут проводить караваны судов в арктических условиях, пробивая по ходу движения лёд толщиной до трех метров.
ОТВЕТЫ (42)
|
okavn okavn ( Слушатель ) |
| 18 сен 2017 19:41:00 |
Цитата: ДядяВася от 18.09.2017 17:53:15
А этот мотор электричество вырабатывает, или пар сразу на кручение гребного вала идёт?
|
Senya ( Слушатель ) |
| 18 сен 2017 19:54:47 |
Вырабатывают электричество.
Для системы электродвижения кораблей проекта 22220 был специально разработан инновационный комплект электрооборудования (два генератора с системами управления возбуждением и три гребных электродвигателя), который не уступает мировым аналогам по эксплуатационным и массово-габаритным характеристикам. Кроме того, в рамках проекта предприятия концерна «Русэлпром» поставляют электродвигатели для вспомогательных судовых механизмов.
http://bastion-karpenko.ru/lk-60/
Или прямо по Педивикии:
Электротехнический концерн «Русэлпром» — три асинхронных гребных электродвигателя для привода гребных винтов, два главных генератора с приводом от паровой турбины с комплектом системы управления возбуждением, а также электропривод для противообледенительного устройства, двигатели для компрессора и для привода различных насосов;
|
|
basilevs ( Слушатель ) |
| 18 сен 2017 20:13:39 |
Все атомные ледоколы строятся по схеме реактор-пар-турбина-генератор-электромотор. Просто потому, что во льдах довольно часто приходится реверс делать. И ВРШ в этом отношении решение гораздо худшее, нежели электротрансмиссия.
|
|
okavn okavn ( Слушатель ) |
| 18 сен 2017 20:29:51 |
Цитата: basilevs от 18.09.2017 20:13:39
С ходу - как варианты:
1. Как на паравой машине парахода, ну пусть цилиндра не 2 а 22(52), и соответствующего мощности диамета.
2. Турбина с редуктором.
/////////
И разве на АПЛ не "без электричества" реализовано?
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 18 сен 2017 20:42:21 |
С КПД парохода/паровоза в единицы процентов? Нет, без вариантов.
У ледокола большое количество прочих потребителей электроэнергии. Например при прохождении тяжёлых льдов он помимо реверса может непрерывно перекачивать сотни, если не тысячи тонн воды нос-корма. Плюс Ритм-200 разработан как универсальная энергостанция для установки в том числе и на плавучих атомных электростанциях, а не просто как паропроизводитель.
Да, там электродвижение вроде только на вспомогательных. Хотя нужно по проектам смотреть. Но по любому на ПЛ очень жёстко ограничены объёмы и водоизмещение.
|
|
LightElf ( Слушатель ) |
| 19 сен 2017 19:27:38 |
Цитата: Senya от 18.09.2017 20:42:21
Совсем не факт. Как-то попадались прикидочные расчеты, что конструкция реактор->поршневая паровая машина гораздо гораздее по итоговому КПД, чем реактор->турбина->генератор->электродвигатель.
Хотя, надо думать, КПД у ледокола - не главный показатель.
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 19 сен 2017 19:55:34 |
Цитата: LightElf от 19.09.2017 19:27:38
Ммм.... а какой там итоговый КПД для паровой машины приводился и как там с температурами на входе и выходе?
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 19 сен 2017 23:19:03 |
Цитата: Senya от 19.09.2017 19:55:34
да какой там КПД модет быть - процентов 10%...Я однажды звонил в последний из могикан звонил Spilling
|
|
LightElf ( Слушатель ) |
| 20 сен 2017 01:40:35 |
Сообщение удалено
LightElf
20 сен 2017 16:46:42
LightElf
20 сен 2017 16:46:42
Отредактировано: LightElf - 20 сен 2017 16:46:42
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 20 сен 2017 06:44:22 |
Цитата: LightElf от 20.09.2017 01:40:35
До 50% турбины * 80% генератора * 80% двигателя (специально беру не самые оптимальные) дотягивает только двигатель внутреннего сгорания. Но и правда интересно, какие финты при подсчёте делал автор, мало ли что в жизни пригодится
А для ледокола электричество не менее нужно, чем крутящий момент на валу, так что ему без вариантов.
ЦитатаКто знает, может и паровозы снова увидим.
В определённом смысле турбина - это столько паровых машин (цилиндров), поставленных последовательно и работающих каждый в супероптимальном для себя режиме, сколько в турбине каскадов. Но турбина при этом в десятки раз легче.
|
|
mse ( Слушатель ) |
| 20 сен 2017 08:52:48 |
Цитата: Senya от 20.09.2017 06:44:22
Тануна... Если у генератора-двигателя мегаваттного класса, КПД будет 80%, он расплавится, нах. Там, чем больше, тем больше. 97-98%. Мож и за 99% переваливает.
Цитата: Senya от 20.09.2017 06:44:22
Ну на АПЛ, главный ходовой двигатель, ГТЗА. Пар-движитель. Без лепездричества.
|
|
okavn okavn ( Слушатель ) |
| 20 сен 2017 12:18:23 |
Цитата: Senya от 20.09.2017 06:44:22
Не совсем ясна мысль,
*генератор~80%* - так сначала эл.во нужно выработать, это двс-генератор ещё сколько(?85?) % преобразования, опустив конечно топливо-двс, выход на маховике (ок40% для дизеля).
///////////
* До 50% турбины* - это (~46%?) топливо - выход на валу.
А есть ещё эл.мотор-вал, (элекричество-вал).
///////////
Ну есть ещё редуктор-потребитель (выходной вал) (~95%).
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 20 сен 2017 15:52:30 |
Да, я плохо написал. ДВС тут совсем ни при чём, приплёл просто для сравнения.
Имеем турбину с КПД 60%, генератор с КПД 97%, частотный привод с КПД 97% и двигатель с КПД 97%. Всего 55%, учитывая что турбина много легче паровой машины, а рабочая частота на кораблях 400 ГЦ, а не 50. Электрожелезо всё тоже легче.
Что касается турбина напрямую на винт. Работа ледокола в тяжёлых льдах (алгоритм древний, но вряд ли существенно поменялся):
1). Перекачали воду в кормовые цистерны, задрав нос.
2). Разогнались, выбросившись передней частью корпуса на лёд.
3). Перекачали воду в носовые цистерны, проломив лёд массой.
4). Перекачали воду в кормовые цистерны, чтобы опустить поглубже винты и предохранить их от повреждений.
5). Отошли назад.
6). Переход к пункту 2.
Слишком велика разница в рабочих режимах с АПЛ или атомными авианосцами.
|
|
LightElf ( Слушатель ) |
| 20 сен 2017 12:39:57 |
Сообщение удалено
LightElf
20 сен 2017 16:46:42
LightElf
20 сен 2017 16:46:42
Отредактировано: LightElf - 20 сен 2017 16:46:42
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 19 сен 2017 20:21:02 |
Цитата: LightElf от 19.09.2017 19:27:38
Странно шо тогда отказались от паровозов, причем отказ еще начался в 30-е годы...КПД всегда главный показатель, потому шо это еще и размеры , и металлоемкость и прточая
|
|
LightElf ( Слушатель ) |
| 20 сен 2017 01:47:44 |
Сообщение удалено
LightElf
20 сен 2017 16:46:42
LightElf
20 сен 2017 16:46:42
Отредактировано: LightElf - 20 сен 2017 16:46:42
|
Nobody ( Слушатель ) |
| 20 сен 2017 09:51:12 |
Сообщение удалено
Nobody
21 сен 2017 20:08:55
Nobody
21 сен 2017 20:08:55
Отредактировано: Nobody - 21 сен 2017 20:08:55
|
|
Superwad ( Слушатель ) |
| 20 сен 2017 13:47:07 |
Цитата: LightElf от 20.09.2017 12:09:35
Самые маленькие атомные боеприпасы сколько весят знаете??? Граммы, которые разносят стены в пыль, а танк в лужу превращают. Это специальные пули для обычной винтовки (автомата). На гафнии.
Так что сделать маленький атомный реактор для жд транспорта вполне реально. Вопрос только в материале топлива. И вот тут надо искать и нарабатывать. Без БН тут никак не обойтись. Насчет паровоза - вполне реально увидеть в будущем, правда не на пару, а на газу - газоохлаждаемый БН жидкометаллический реактор - вполне себе источник энергии и вполне себе компактный.
|
|
Superwad ( Слушатель ) |
| 22 сен 2017 09:56:55 |
Цитата: slavae от 20.09.2017 15:29:13
Я сам думал что народ прикалывается, но оказалось, что светлый гений рюсских и не такое может сотворить и испытать в реальности.
Один американский генерал (я тут образно передам его смысл) - нечего грозить русским голой задницей ( бредовыми идеями, типа таких как СОИ), а то русские в реальности построят такое оружие противодействия да ещё такой эффективности, что против него в реальности ничего мы (американцы) противопоставить не сможем
. Так что что в реальности было разработано и испытано еще при СССР и сейчас колдуется в секретных лабораториях России - только им, секретникам да Богу известно... 
Пример - атомолет. Самолет с атомными двигателями первыми концепцию разработали американцы, но так в воздух и не поднялся, а советский летал - правда экипаж получил при этом приличную дозу, так как реактор был открытого типа - т.е. рабочий набегающий воздух нагревался непосредственно в активной зоне реактора.
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 20 сен 2017 16:34:53 |
Цитата: Superwad от 20.09.2017 13:47:07
Так. Ветка научная, поэтому ругаться ни в коем случае не будем, а просто разберём, почему "атомные пули" навсегда останутся уделом научных фантастов.
Пусть у нас есть некое вещество, у которого критическая масса в 1000 раз меньше, чем у плутония, причём отсутствуют критические недостатки, типа изотопов с высоким нейтронным фоном, большим тепловыделением и тому подобное. Вместо 5-см шарика плутония с энерговыделением 20 килотонн мы хотим сделать 5-мм шарик с энерговыделением 20 тонн. Пусть мы обжимаем оба шарика до одинаковой степени надкритичности (представим, что потребный диаметр взрывчатки и отражателей уменьшился пропорционально, и вместо 152-мм снаряда мы поместили всё в пулю от КПВТ калибром 14.5 мм.
Первая трудность, с которой мы столкнёмся - нейтронная инициация. Трубку на 100 киловольт (напряжение не уменьшается) в эти габариты не впихнуть, дейтерий-тритиевая смесь от нескольких граммов взрывчатки нейтронного импульса не даст - давления и энергии не те, вероятность реакции падает экспоненциально. Остается нейтронный запал типа применённого в Толстяке со сроком годности несколько недель и высоким тепловыделением. Естественно размером с песчинку, но должно хватить.
У нас началась цепная реакция, и как только выделившаяся энергия на грамм вещества сравнивается с энергией химической взрывчатки, сжатие сменяется расширением. Плутониевый шарик расширится примерно на сантиметр, после чего его плотность упадёт до подкритической и цепная реакция прекратится. Наш заряд расширится где-то на миллиметр, после чего также перейдёт в подкритическое состояние. Здесь чистая геометрия, соотношение массы и площади поверхности, от атомных свойств не зависит. Но энерговыделение на атом , массы продуктов деления, их физические скорости - все эти параметры примерно одинаковы, поэтому линейная скорость расширения будет одинакова для обоих зарядов. За время, которое требуется для расширения на 1 см успевают сменится 40-50 поколений нейтронов деления, с увеличением их числа на каждом поколении. А расширение на 1 мм займёт в 10 раз меньше времени, и за это время сменятся только 4-5 поколений. Чтобы из начальных 1012 нейтронов инициатора за 50 поколений мы получили 1025 нейтронов, способных поделить килограмм плутония, средний коэффициент размножения должен быть порядка 1,2. Для 5 поколений в атомной пуле число нейтронов вырастет примерно вдвое и даст суммарное энерговыделение 10 граммов тротилового эквивалента. Но пусть у нас есть некое волшебное вещество, которое на акт деления даёт не 2-3, как уран и плутоний, а 10-15 нейтронов, кратно увеличивая коэффициент размножения. Тогда через 5 поколений даже в этом фантастическом случае энерговыделение составит в районе нескольких килограммов тола. Это предел. Стенку формально сломает, но танк точно не расплавит.
А дальше нас ждёт последняя засада - в каком виде выделится эта энергия. В виде нейтронного, гамма и рентгеновского излучения. При постепенном наращивании энерговыделения мы сначала получим смертельную дозу, потом много смертельных доз, потом очень много, потом уже не интересно сколько смертельных доз. Но визуально-акустические эффекты в виде вспышки и бабаха начинаются с нескольких тонн, до которых нам не хватает трёх десятичных порядков. Поэтому мы убьём всех человеков в радиусе десятков метров, загадим местность продуктами распада, но взрыв увидим и услышим только от начальной химической взрывчатки.
|
|
okavn okavn ( Слушатель ) |
| 20 сен 2017 18:19:00 |
Сообщение удалено
okavn okavn
20 сен 2017 18:19:21
okavn okavn
20 сен 2017 18:19:21
Отредактировано: okavn okavn - 20 сен 2017 18:19:21
|
|
okavn okavn ( Слушатель ) |
| 20 сен 2017 18:29:08 |
Цитата: Senya от 20.09.2017 16:34:53
Вроде это разбирали, не вспомню где(ГА? Тех.-М.?), и пришли к выводу что для выстрела нужно огромное производство построить, прям там где стрелять. Живучесть изотопа в считаных секундах, что-ли.
///////////
п.с. предыдущее сообщение снёс так-как цитату не сумел отспойлерить.
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 20 сен 2017 18:38:53 |
Это понятно. Просто препарировал сферического коня в вакууме, на тему "а что было бы если..."
Только про 10-15 нейтронов на деление всё равно неправда. Не потому что это запрещено физическими законами в нашей Вселенной, а потому что все эти величины в неявном виде входят в понятие "критическая масса". Как только сказали "равная надкритичность", в первом случае килотонны, во втором - граммы эквивалента.
|
|
ДядяВася ( Слушатель ) |
| 20 сен 2017 19:07:55 |
|
|
Superwad ( Слушатель ) |
| 22 сен 2017 09:50:37 |
Цитата: Senya от 20.09.2017 17:34:53
Так. Ветка научная, поэтому ругаться ни в коем случае не будем, а просто разберём, почему "атомные пули" навсегда останутся уделом научных фантастов.
Пусть у нас есть некое вещество, у которого критическая масса в 1000 раз меньше, чем у плутония, причём отсутствуют критические недостатки, типа изотопов с высоким нейтронным фоном, большим тепловыделением и тому подобное. Вместо 5-см шарика плутония с энерговыделением 20 килотонн мы хотим сделать 5-мм шарик с энерговыделением 20 тонн. Пусть мы обжимаем оба шарика до одинаковой степени надкритичности (представим, что потребный диаметр взрывчатки и отражателей уменьшился пропорционально, и вместо 152-мм снаряда мы поместили всё в пулю от КПВТ калибром 14.5 мм.
Первая трудность, с которой мы столкнёмся - нейтронная инициация. Трубку на 100 киловольт (напряжение не уменьшается) в эти габариты не впихнуть, дейтерий-тритиевая смесь от нескольких граммов взрывчатки нейтронного импульса не даст - давления и энергии не те, вероятность реакции падает экспоненциально. Остается нейтронный запал типа применённого в Толстяке со сроком годности несколько недель и высоким тепловыделением. Естественно размером с песчинку, но должно хватить.
У нас началась цепная реакция, и как только выделившаяся энергия на грамм вещества сравнивается с энергией химической взрывчатки, сжатие сменяется расширением. Плутониевый шарик расширится примерно на сантиметр, после чего его плотность упадёт до подкритической и цепная реакция прекратится. Наш заряд расширится где-то на миллиметр, после чего также перейдёт в подкритическое состояние. Здесь чистая геометрия, соотношение массы и площади поверхности, от атомных свойств не зависит. Но энерговыделение на атом , массы продуктов деления, их физические скорости - все эти параметры примерно одинаковы, поэтому линейная скорость расширения будет одинакова для обоих зарядов. За время, которое требуется для расширения на 1 см успевают сменится 40-50 поколений нейтронов деления, с увеличением их числа на каждом поколении. А расширение на 1 мм займёт в 10 раз меньше времени, и за это время сменятся только 4-5 поколений. Чтобы из начальных 1012 нейтронов инициатора за 50 поколений мы получили 1025 нейтронов, способных поделить килограмм плутония, средний коэффициент размножения должен быть порядка 1,2. Для 5 поколений в атомной пуле число нейтронов вырастет примерно вдвое и даст суммарное энерговыделение 10 граммов тротилового эквивалента. Но пусть у нас есть некое волшебное вещество, которое на акт деления даёт не 2-3, как уран и плутоний, а 10-15 нейтронов, кратно увеличивая коэффициент размножения. Тогда через 5 поколений даже в этом фантастическом случае энерговыделение составит в районе нескольких килограммов тола. Это предел. Стенку формально сломает, но танк точно не расплавит.
А дальше нас ждёт последняя засада - в каком виде выделится эта энергия. В виде нейтронного, гамма и рентгеновского излучения. При постепенном наращивании энерговыделения мы сначала получим смертельную дозу, потом много смертельных доз, потом очень много, потом уже не интересно сколько смертельных доз. Но визуально-акустические эффекты в виде вспышки и бабаха начинаются с нескольких тонн, до которых нам не хватает трёх десятичных порядков. Поэтому мы убьём всех человеков в радиусе десятков метров, загадим местность продуктами распада, но взрыв увидим и услышим только от начальной химической взрывчатки.
Как то недавно зацепила меня информация про сверх малые ядерные боеприпасы. Начал копать. Удивился, что еще в СССР были построены и апробированы РЕАЛЬНЫЕ образцы ядерных пуль. Почему не пошло в серию, если все так хорошо?
Да все просто - экономика и способы использования. Начнем с того, что само производство достаточно дорогое. Второе, и самое главное. Хранение. Дело в том, что такие пули очень много выделяют тепла при хранении, поэтому требую специального контейнера с системой активного поддержания температуры - ну вы представили это себе. А еще и применение - достань из контейнера и в течение 20 минут выстрели, что крайне не удобно. Да и время гарантийного хранения у такого боеприпаса крайне мало - если память не изменяет, всего 6 лет.
Вот на таких прозаических причинах и канул в лето такой интересный боеприпас.
Т.е. практически создать - не проблема, проблема его хранения и использования.
А вот насчет механизма выделения энергии и то что он такой супер емкий - не знал - большое спасибо за информацию. Тем более для транспорта такой аккумулятор - просто подарок. Возможно, что за ним и будет будущее транспорта. Вопрос - через сколько лет (десятилетий)?
Так. Ветка научная, поэтому ругаться ни в коем случае не будем, а просто разберём, почему "атомные пули" навсегда останутся уделом научных фантастов.
Пусть у нас есть некое вещество, у которого критическая масса в 1000 раз меньше, чем у плутония, причём отсутствуют критические недостатки, типа изотопов с высоким нейтронным фоном, большим тепловыделением и тому подобное. Вместо 5-см шарика плутония с энерговыделением 20 килотонн мы хотим сделать 5-мм шарик с энерговыделением 20 тонн. Пусть мы обжимаем оба шарика до одинаковой степени надкритичности (представим, что потребный диаметр взрывчатки и отражателей уменьшился пропорционально, и вместо 152-мм снаряда мы поместили всё в пулю от КПВТ калибром 14.5 мм.
Первая трудность, с которой мы столкнёмся - нейтронная инициация. Трубку на 100 киловольт (напряжение не уменьшается) в эти габариты не впихнуть, дейтерий-тритиевая смесь от нескольких граммов взрывчатки нейтронного импульса не даст - давления и энергии не те, вероятность реакции падает экспоненциально. Остается нейтронный запал типа применённого в Толстяке со сроком годности несколько недель и высоким тепловыделением. Естественно размером с песчинку, но должно хватить.
У нас началась цепная реакция, и как только выделившаяся энергия на грамм вещества сравнивается с энергией химической взрывчатки, сжатие сменяется расширением. Плутониевый шарик расширится примерно на сантиметр, после чего его плотность упадёт до подкритической и цепная реакция прекратится. Наш заряд расширится где-то на миллиметр, после чего также перейдёт в подкритическое состояние. Здесь чистая геометрия, соотношение массы и площади поверхности, от атомных свойств не зависит. Но энерговыделение на атом , массы продуктов деления, их физические скорости - все эти параметры примерно одинаковы, поэтому линейная скорость расширения будет одинакова для обоих зарядов. За время, которое требуется для расширения на 1 см успевают сменится 40-50 поколений нейтронов деления, с увеличением их числа на каждом поколении. А расширение на 1 мм займёт в 10 раз меньше времени, и за это время сменятся только 4-5 поколений. Чтобы из начальных 1012 нейтронов инициатора за 50 поколений мы получили 1025 нейтронов, способных поделить килограмм плутония, средний коэффициент размножения должен быть порядка 1,2. Для 5 поколений в атомной пуле число нейтронов вырастет примерно вдвое и даст суммарное энерговыделение 10 граммов тротилового эквивалента. Но пусть у нас есть некое волшебное вещество, которое на акт деления даёт не 2-3, как уран и плутоний, а 10-15 нейтронов, кратно увеличивая коэффициент размножения. Тогда через 5 поколений даже в этом фантастическом случае энерговыделение составит в районе нескольких килограммов тола. Это предел. Стенку формально сломает, но танк точно не расплавит.
А дальше нас ждёт последняя засада - в каком виде выделится эта энергия. В виде нейтронного, гамма и рентгеновского излучения. При постепенном наращивании энерговыделения мы сначала получим смертельную дозу, потом много смертельных доз, потом очень много, потом уже не интересно сколько смертельных доз. Но визуально-акустические эффекты в виде вспышки и бабаха начинаются с нескольких тонн, до которых нам не хватает трёх десятичных порядков. Поэтому мы убьём всех человеков в радиусе десятков метров, загадим местность продуктами распада, но взрыв увидим и услышим только от начальной химической взрывчатки.
Как то недавно зацепила меня информация про сверх малые ядерные боеприпасы. Начал копать. Удивился, что еще в СССР были построены и апробированы РЕАЛЬНЫЕ образцы ядерных пуль. Почему не пошло в серию, если все так хорошо?
Да все просто - экономика и способы использования. Начнем с того, что само производство достаточно дорогое. Второе, и самое главное. Хранение. Дело в том, что такие пули очень много выделяют тепла при хранении, поэтому требую специального контейнера с системой активного поддержания температуры - ну вы представили это себе. А еще и применение - достань из контейнера и в течение 20 минут выстрели, что крайне не удобно. Да и время гарантийного хранения у такого боеприпаса крайне мало - если память не изменяет, всего 6 лет.
Вот на таких прозаических причинах и канул в лето такой интересный боеприпас.
Т.е. практически создать - не проблема, проблема его хранения и использования.
А вот насчет механизма выделения энергии и то что он такой супер емкий - не знал - большое спасибо за информацию. Тем более для транспорта такой аккумулятор - просто подарок. Возможно, что за ним и будет будущее транспорта. Вопрос - через сколько лет (десятилетий)?
|
|
mse ( Слушатель ) |
| 22 сен 2017 09:58:56 |
Цитата: Superwad от 22.09.2017 09:50:37
Бдь... Ему только что, на пальцах, показали, что проблема, прежде всего, сделать ,чтобы взорвалось. А не изготовление и применение.
Но, не в коня корм.
|
|
Superwad ( Слушатель ) |
| 22 сен 2017 14:03:17 |
Цитата: mse от 22.09.2017 09:58:56
Все великолепно я понял. Не надо так уже наезжать. Просто как раз на днях где-то вычитал что были созданы реальные прототипы и испытаны еще при СССР (как они это сделали - вот тут уже загадка - какой был инициатор, так как надо было взорвать - это всегда проще, чем поддерживать регулируемую цепную реакцию). Так что за что купил, за то продал. А не пошло оно из-за того, что дорого и нереально использовать в боевых условиях - слишком геморно.
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 22 сен 2017 14:10:53 |
Цитата: Superwad от 22.09.2017 09:50:37
Игнорируйте любую информацию про ядерные пули. Петриков полно в любой области, и в этой в том числе. Вопрос к ним один, примерно тот, что был задан у Прищепенко - почему вы до сих пор без Нобелевской премии за открытие принципиально нового класса ядерных реакций, либо не на кладбище, желательно в свинцовом гробу.
Минимальные по размерам реально сконструированные ядерные боеприпасы - 155/152 мм снаряды. Физического запрета на 122-мм снаряд нет, но был ли он доведён до рабочего образца - достоверной информации нет.
Минимальные по мощности взрыва (единицы - первые десятки тонн) "ядерные ранцы" примерно соответствуют по массе 122-мм снаряду, но заметно объёмнее.
На всё что мельче могли даже выделять средства (кому и за что перечисляют деньги - тема зачастую более закрытая, чем конструкция ЯО), но все работы прекращались после получения первых количественных результатов, которые сразу подтверждали невозможность практической реализации схемы.
Всю дальнейшую информацию по "ядерным пулям" пожалуйста только в ветке Письмо ученому соседу
|
|
mse ( Слушатель ) |
| 22 сен 2017 14:52:45 |
Любые практические действия совершались только при детальном рассчёте. Во времена "ядрёных пуль" модели уже вполне позволяли прикинуть возможность-невозможность тактго поделия. Бо к тем временам было подорвано столько всякого, в таких исполнениях, что толковый инженер, в теме, мог на линейке прикинуть минимальный габарит устройства. Примерно, как было сделано выше.Цитата: Senya от 22.09.2017 14:10:53
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 23 сен 2017 07:53:47 |
Цитата: mse от 22.09.2017 14:52:45
Меня в жизни один единственный раз пустили послушать умных дядей, поэтому их реакцию я хорошо запомнил.
Основные зарубы у них шли в плане можно ли моделировать протонное облучение нейтронным (и соответственно наоборот), и как при этом быть с разницей в энергетических спектрах. Наше моделирование быстрыми электронами/гаммой они восприняли добродушно-снисходительно, мол "дети развлекаются, да какие их годы, мы в их возрасте такими же были". Один раз прозвучало словосочетание "компьютерное моделирование", на что последовал встречный вопрос: "Эээ... А это что?"
Так что если была хоть малейшая возможность пощупать что-то руками, от неё никогда не отказывались, ни тогда, ни сейчас. Учёного от петрика в данном случае отличает честное признание перед самим собой результатов щупанья.
|
|
mse ( Слушатель ) |
| 23 сен 2017 15:58:08 |
Цитата: Senya от 23.09.2017 07:53:47
Ну, каг-бы, известный Петрик, Сахаров, кажись, раза три пересчитывал свою Слойку(ну, не столько сам, сколько его отдел(ы)), на предмет параметров подвзрывания. Хотя, казалось бы,
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 23 сен 2017 16:35:07 |
Цитата: mse от 23.09.2017 15:58:08
Про слойку не читал, а что в "царь-бомбу" ещё в последнюю ночь перед сборкой изменения вносили - попадалось.
UPD. Я чувствую некоторое Ваше недовольство тем, как я расставляю акценты.
Возможно сам виноват - перевёл разговор в другою плоскость. Тогда уточню - то, что какая-то вещь не будет работать, можно посчитать и успокоиться. Но если требуется подтвердить, что какая-то вещь работать будет, при малейшей возможности стараются проводить натурные эксперименты.
|
|
_taras_ ( Слушатель ) |
| 24 сен 2017 18:47:49 |
Цитата: Senya от 23.09.2017 07:53:47
Мне разок посчастливилось увидеть как спец решал задачу продления ресурса дробилки(?) для ГОК-а. Внешне картина не особенно приятная... Человек с отсутствующим взглядом буравит потолок, шлепает губами и... через какое-то время выдает вердикт - должно быть сделано так-то и так. Попытки дискуссии жестко, если не сказать грубо, пресекаются. Делается документациям и по прошествии длительного времени узнаешь, что в аппарате ломается все что угодно, кроме модернизированного узла.
Второй случай это письменная реакция производителя ж.д. тележек на на комплект документации по ремонту и продления сроков службы этого изделия "...предложившие это есть или идиот или гений". Как бы то нибыло но модернизированные тележки выходили без нареканий 20 лет или четыре гарантийных срока...
|
South Wind ( Слушатель ) |
| 22 сен 2017 19:32:45 |
Сообщение удалено
South Wind
01 окт 2017 04:07:04
South Wind
01 окт 2017 04:07:04
Отредактировано: South Wind - 01 окт 2017 04:07:04
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 21 сен 2017 22:01:28 |
Цитата: Superwad от 20.09.2017 13:47:07
детские страшилки о гафние надо рассказывать на хохловетке -там благодарная аудитория
http://elibrary.lt/r…5-5-08.pdf