Тема: термоядерный синтез

[Alex132]

Вопрос о холодном ядерном синтезе (ХЯС) набил оскомину. Тем не менее эпизодически в СМИ появляются сообщения о генераторах ХЯС. Однако о механизме работы этих генераторов как правило не говорится. В работе Л.И.Уроцкоева и других "О трансмутации химических элементов в разряде  приводятся экспериментальные результаты образования новых химических элементов при электровзрыве фольги в воде. Проверка этих результатов группой Кузнецова из объединненного института ядерных исследований г. Дубны потвердило образование новых элементов.  Но механизм образования новых элементов остался открытым. Здесь предлагается механизм ядерных реакций в электрохимических процессах, основанный на экспериментальных данных, приведенных в монографии А.Я.Гохштейна "ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ И АДСОРБЦИЯ" Изд. Наука, Москва, 1975г. В ней автор пишет, что изменение потенциала электрода  на 0.1В приводит к изменению поверхностного натяжения на величину порядка 10 дин/см. Для  твердого электрода размером в копеечную монету это означает деформацию. составляющую доли ангстрема. ... В описываемом методе. регистрирующем изменение силы поверхностного натяжения. используется тот факт. что поверхностное натяжение непосредственно зависитот скачка потенциала и следует за ним. с какой бы скоростью этот скачок ни менялся. Но тогда. если обеспечить скачок потенциала электрода со скоростью порядка 10 в 12 В/с и амплитудой порядка 1-2В, отдельные поверхностные атомы электрода приобретут энергию достаточную для слияния их ядер с ядрами атомов электролита.

[Бункер]

 Поскольку эта тема названа в самом общем виде, то я имею право писать и о других способах получения термоядерной энергии, кроме ХЯС.
Тем более что о ХЯС уже есть темы.
Речь я буду вести о термоядерных реакторах, которые придумал известный физик, трижды Герой Соцтруда, академик Сахаров. Придумал он его 40 лет назад, причем у него получилась такая дубовая по простоте конструкция, что он хотел сразу же начать строить не какой-то демонстрационный макет, а сразу строить термоядерную электростанцию, причем сразу промышленную ТЯЭС. То есть мощностью на несколько миллионов КВт или, если Правительство пожелает, то можно и на большую мощность.
На это дело Сахаров просил несколько миллиардов долларов. Естественно, ему таких денех не дали. Дескать, многовато, однако.
Но дело в том, что строительство обычной АЭС тоже обходится в те же самые несколько миллиардов долларов.
То есть фактически Сахаров предлагал совсем другое направление. Не доверять ему как-то язык не поворачивается, тем более. что он своих Героев Соцтруда как раз и заработал, создавая не только атомные, но и термоядерные, а так же, хуже того. - нейтронные бомбы. Правда, потом у него этих три Героя Соцтруд отобрали.
Но странно то, что его атомные, термоядерные и, хуже того, - нейтронные бомбы, никто не выкинул на техническую свалку истории. Более того, эти бомбы поставили на серийное производство.
А ведь среди них была и самая маленькая в мире атомная бомба калибра 7,52 мм, то есть её можно было зарядить в пулемет. Причем эта бомба была не только придумана, а сделана и испытана в натуре.
Я тоже придумал такую же ТЯЭС и начал поиск информации по этой идее. В результате оказалось, что Сахаров придумал эту ТЯЭС лет на 10-15 раньше меня.
Про обычные способы реализации управляемой термоядерной энергии я немного в курсе, так как работал в Институте, в котором сейчас разрабатывается 4 варианта получения этой самой термоядерной энергии.
К тому же я инженер-физик и имел две специализации: военный атом и мирный атом. Так вот - мирный атом подразумевает энергетические установки. В основном имелись ввиду обычные АЭС. То есть изобретать ТЭЯС я тоже имею право. Обучен.
Кстати, упоминаемый на этом форуме Николаев Геннадий Васильевич, был моим студенческим другом. Мы с ним учились в одной группе. Когда он приезжал по делам в Новосибирск, то останавливался у меня. 
 

[Бункер]

Сахаров придумал лучшую конструкцию ТЯЭС. Мой вариант предусматривал размещение реактора под землей, а Сахаров предложил гораздо более простой вариант - разместить его на поверхности земли, насыпав над реактором курган. Это позволит использовать реактор для термоядерной обработки радиоактивных отходов - эти отходы можно загонять в зону реактора на обычных вагонетках, причем энергия, исходящая из радиоактивных изотопов, тоже будет использоваться для получения электричества.
Ведь при термоядерной реакции получаются нейтроны высокой энергии, которыми можно обрабатывать отходы и превращать в стабильные элементы.
Сахаров говорил, что нейтронные бомбы - это тоже термоядерные бомбы, но только у них снижен тротиловый эквивалент.
То есть курган надо насыпать не такой уж и большой.
Конструкция сахаровского термояда очень проста - это просто камера, в которой периодически взрываются нейтронные бомбы. В стенках этой камеры заложены трубы, по которым прокачивается теплоноситель. Теплоноситель (например, вода) перегревается, дальше всё реализуется в обычном порядке - турбины, электрогенераторы...
То есть вместо атомного реактора на ТЯЭС будет насыпан курган, из которого будет качаться энергия термояда.
Ну, я же писал, что всё элементарно просто.
Причем, что характерно, этот реактор используют всю выделяемую при термоядерном взрыве энергию. Рази что нейтринное излучение будет уходить, но доля его невелика. Все остальные виды излучения оставят свою энергию на стенках, а там уже дело инженера-теплотехника. КПД можно увеличить, теплоизолируя взрывкамеру.
Сейчас имеются весьма эффективные способы теплоизоляции.
Периодически взрывая термоядерные заряды, можно обеспечить нужный для работы реактора режим.
Выше я не зря упоминал про атомную бомбу калибра 7,62. Вовсе не обязательно использовать для инициации термоядерного заряда именно этот заряд.
Тут будут вступать в действия соображения экономического порядка.
Существует ряд изотопов, у которые критическая масса очень маленькая. Например, один из изотопов калифорния имеет критическую массу 0,5 грамма.
То есть, сблизив два заряда массой 0,3 грамма, можно сделать атомную пулю. При взрыве такой калифорниевой пули тротиловый эквивалент будет очень небольшим, а всё живое в радиусе 300 метров будет уничтожены. А здания останутся целыми и даже не станут радиоактивными.
То есть снайпер с калифорниевыми пулями вполне может держать целый участок фронта в пределах видимости, причем даже, если на на этом участке будет предпринята попытка танкового прорыва. Если пойдёт в атаку тьма-тьмущая китайцев - он всё-равно справится.
Одна беда у калифорниевого заряда - период полураспада у него 56 дней. То есть накопить пули не получится.
Но для ТЯЭС этого и не требуется, так как изготовленная пуля будет почти сразу же использоваться в реакторе. Их будут вырабатывать столько, сколько требуется
 электроэнергии. Более того - имеет смысл делать бомбочки из изотопа, у которого ещё меньше период полураспада. То есть даже. если террористы атакуют станцию и захватят её - использовать атомные бомбочки они не смогут. Есть и другие интересные в этом плане изотопы, например, берклия...
А термоядерная начинка тоже может быть самая разная.
Я считаю, академик Сахаров именно потому высказал свою ТЯЭС после 1976 года, что к тому времени стало известно, что на Луне много изотопа гелий-3.
Этот изотоп весьма подходит для ТЯЭС по ряду свойств. На Земле этого изотопа очень мало.
Достаточно сказать. что США за все годы атомной эпохи накопили всего 2000 литров изотопа гелий-3.
А на Луне этого изотопа хватит человечеству на тысячи лет самого активного применения. Кроме того - это ведь возобновляемый источник энергии.
Люди могут разместить на Луне шары с гелием-4, а Солнце будет работать. Или что-то подобное придумают.
Те варианты, над которыми сейчас работают физики-термоядерщики являются заведомо непригодными для эксплуатации. И весьма мало шансов, что там смогут придумать что-то удобоваримое.
Так как - как только эти реакторы начнут работать, в реакторной зоне всё станет радиоактивным и ремонтировать там будет просто невозможно.
Уж слишком сложными являются все эти Токамаки, Стеллараторы и прочее. А ведь рассчитывают в качестве топлива использовать тритий - а эта гадость радиоактивна уже в исходном состоянии.
Так что все управляемые термояды - это афера физиков в чистом виде и реализуются она ради резки бабла. 
           

[Бункер]

По поводу ТЯЭС Сахарова я однажды решил поговорить с одним спецом, который работает в области создания установок для управляемой термоядерной реакции – у нас в ИЯФ ведут работы по четырем направлениям. Общее руководство этими работами вел зам. директор по науке академик Кругляков – это известный мракобес.
Я обратился к зав. лаб., доктору физ.-мат. наук, профессору Иванов Александр Александрович. Он в НГУ заведует кафедрой.
Направление, которое он вел называется так: «длинные открытые ловушки» (ДОЛ).
Я хотел задать ему немало вопросов, но хватило одного.
Я спросил: «Почему не проводятся работы по созданию ТЯЭС системы Сахарова?»
Ответ его меня так поразил, что исчезла необходимость задавать другие вопросы и я ушёл.
Он ответил: «Потому что перед нами стоит задача создания реактора непрерывного действия».
То есть их вообще не интересует использование термоядерной энергии на благо народа.
Их интересуют только непрерывные реакторы.
Это и понятно, так как в ТЯЭС циклического действия науки практически нет – там только инженерные проблемы, которые легко решаются.
На циклическом ТЯЭС должностя, степеня и звания не заработать и бабло не распилить.
В своё время Эдиссон признавал только постоянный ток – переменный ток он на дух не переносил и считал его бесперспективным.
Зато Тесла предпочитал переменный ток – он придумал асинхронный двигатель и многое другое на переменном токе. 
Уж не знаю как Иванов терпит свой автомобиль, у которого стоит циклический бензиновый двигатель – там тоже используются взрывы.
Потом Кругляков помер и вместо него заместителем директора по науке стал этот самый Иванов.
Кругляков за 50 лет работы над термоядом не продвинулся в деле освоения практического мирного термояда. Иванов продолжит его дело – дело неосвоения.
 

[Бункер]

Естественно, у руководителей нашей страны против ТЯЭС системы Сахарова были свои причины. Я покамест насчитал три.
1. В 60-70-х годах прошлого века наша страна готовила производственную базу для строительства у себя и по всему миру АЭС. Было истрачено много средств на подготовку. И до сих пор наша страна строит АЭС в разных странах. Никто эту производственную базу уничтожать не будет.
Мы с Николаевым попали на физтех по дополнительному набору в группу, в которой готовили специалистов для будущих АЭС. Нашу группу студенческий народ называл не «допнабор», а «дубнабор». Но учились мы нормально – в иные экзаменационные сессии наша группа получала 20 %  оценок «хорошо», остальные «отлично». Наша группа несколько раз признавалась лучшей группой института. Для института, в котором обучалось 30 тыс. студентов – это неплохо.
2. Поскольку в камерах взрываются миниатюрные термоядерные заряды, то для террористов эти заряды были бы объектом притяжения.
3. К тому времени были подписаны договоры, запрещающие атомные взрывы – их
приходилось выполнять.

[Бункер]

В КБ академика С.П.Королева был отдел перспективных двигателей, в котором работал академик Борис Стечкин.
Конкретно Стечкин разрабатывал ракетные двигатели для далёкой перспективы - для межзвездных полётов. И, как это ни странно, но он создал вполне даже реальный проект двигателя для этих целей. Это вовсе не фотонный двигатель, который так полюбился фантастам. Это гораздо круче любой фантастики.
Это ТЯРД - то есть термоядерный ракетный двигатель. Естественно, Стечкин использовал миниатюрные термоядерные бомбы академика Сахарова - достаточно поставить экран-отражатель и периодически взрывать за ним эти бомбочки. Если отражатель будет заряжен положительно и будет установлена отрицательно заряженная сетка, то протоны, выделяющиеся из зоны сгорания гелия-3 будут ускорены до более высокой энергии - это повысит удельный импульс.
Но Стечкин пошёл гораздо дальше - он догадался, что термоядерное топливо вовсе нет необходимости возить с собой при полёте на ближайшую звезду.
Это топливо можно собирать по пути следования, так как звезды постарались нашпиговать межзвездное пространство водородом, гелием, их изотопами и изотопами других легких элементов.
А, чтобы собрать  эти элементы, он поставил на межзвездный корабль сверхпроводящую катушку.
Эта катушка будет выполнять роль воронки для сбора заряженных легких элементов.
Причем чем выше будет скорость полёта аппарата, тем больше будет собрано топлива. При подлете к звезде корабль может накопить ещё больше топлива, так как количество ионов на единицу объема пространства будет увеличиваться.
Особенно выгодно можно лететь в сторону сравнительно плотных звездных скоплений, к тому же именно там больше шансов обнаружить планеты с жизнью. 
В просторах Интернета можно найти рисунок с проектом Стечкина.