Атомные технологии в космосе

SDA сказал(а):
Реактор может стабильно работать на 1% от номинальной мощности
Нажмите, чтобы раскрыть...
МИНИМАЛЬНО КОНТРОЛИРУЕМЫЙ УРОВЕНЬ МОЩНОСТИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
Минимальный уровень мощности активной зоны ядерного реактора, достаточный для контроля за цепной реакцией при помощи аппаратуры системы управления и защиты данного реактора.
Если при проектировании задаваться целью в 1%, то конечно можно. Здесь есть некоторые нюансы - энергетические реакторы так не проектируют, это не требуется. Но существуют физические схемы, например, бустер-реакторов управляемых внешним НГ. Там вообще возможно всё.

​
constructor сказал(а):
то такое РЭУ и какие у них могут быть (уже есть) мощности?
Нажмите, чтобы раскрыть...
Реакторные (ядерные) энергетический установки - например для ледоколов, подводных лодок и пр. Посмотрите РИТМ 200, например. Вообще говоря, для энергетических проектов на планете есть общепринятое правило - степень обогащения топлива не должна превышать 20%, тогда это не считается нарушением правил нераспространения. С другой стороны это обуславливает минимально возможные размеры АЗ и прочие размеры собственно объекта. Для объектов вне земной поверхности от подобных ограничений возможно откажутся.
Вопрос - а чего хотим получить?
 
Последнее редактирование:
я, как и уважаемый SDA ничего не понимаю про атомные реакторы, но про инерционность ядерных процессов, например, ксеноновое отравление или тепловую инерцию читал. Мы ж интересуемся не сферическим конем в вакууме, а энергетическими атомными установками и их практическим применением. Интернет утверждает, что "Современные реакторы (например, ВВЭР-1200 или PWR) способны снижать мощность до 20–25% благодаря усовершенствованным системам управления и конструктивным решениям". К тому же кроме едреного реактора надо как-то системно регулировать турбину и генератор, которые имеют собственные ограничения (и это я знаю достоверно). Поэтому в практическую работу атомной установки + турбина + генератор, способной регулировать энергетическую мощность в пределах от 1% до 100% и даже в долговременную работу, например, на 10% от номинала поверить не могу
 
Турбина не обязательна. Американцы планируют двигатель Стирлинга.
 
SDA сказал(а):
Всё равно тепловая машина с подвижными деталями
Нажмите, чтобы раскрыть...
Примерно в четыре раза больше выход электроэнергии по сравнению с термоэлектрическими преобразователями. По непроверенным интернет источникам.
 
Так речь в вашем соообщении шла о турбине, а не о термопарах.
 
SDA сказал(а):
Так речь в вашем солбщении шла о турбине, а не о термопарах.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Что турбина, что другие тепловые машины имеют движущиеся части. Это плохо, но похоже что без этого пока нельзя обойтись.
 
Реакции: SDA
И не надо - никто Вас не заставляет. Но, мы выше говорили именно про реактор, а не про электро генерирующий комплекс, построенный по конвенциональным схемам. Для установок типа ВВЭР (водо-водяные реакторы) характерны достаточно большие расходы энергии на поддержание собственных нужд, от 6,5 до 12% по электрической мощности. И мы обсуждаем не стационарные установки с размерами АЗ 7х12 м как в РБМК или 3,5х4 м как в ВВЭР с загрузками низко обогащённого ЯТ в 193 и 68 тонн соответственно, да - размер имеет значение. Тут свои особенности и закономерности, вытекающие из целей, для которых это строилось. Для установок под иные цели на высоко обогащённом ЯТ с минимальным его количеством, компактными АЗ вполне возможно создание реакторов с нужными характеристиками.
 
Можно сделать энергетическую установку с, практически, мгновенным изменением мощности от 100 до 0%. Подводные лодки как-то же маневрируют. Я же неспроста задал вопрос про мощность. Тепловую мощность сложно изменять. Электрическую (ну или кинетическую) - пожалуйста. Только в этом случае "весь пар уходит в свисток". Главное чтобы с реактора снималась энергия. В ВВЭР или других энергетических реакторах режим не меняют из соображения экономики. А если денег не жалко, то можно и на 1% мощности запустить. Только в водоеме-охладителе карпы всплывут брюхом кверху.
 
не нужно забывать, что машине Стирлинга нужно охлаждение рабочего тела. В вакууме это проблема.
Видимо, в такие же проблемы упёрся и "космический буксир с энергоустановкой мегаваттного класса"
 
marata сказал(а):
Тепловую мощность сложно изменять.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Для, например, ВВЭР - да, хотя и тут в известных пределах вполне себе меняется. Но, (и в последний раз) его мы не рассматриваем! Речь идёт о возможности создания компактной ЯЭУ на относительно небольшие мощности и без ограничительных требований по топливу, да и ещё много по чему. Пока мы пытаемся обсуждать непонятно что это будет: газовый, солевой, жидкометаллический реактор? Управление? Тип ЯТ?
Физика ничего не запрещает, у каждого конструктива будут свои недостатки и преимущества. Если, конечно, на Луне не соберуться строить ВВЭР...
 
Последнее редактирование:
Реакции: SDA
SDA сказал(а):
В вакууме это проблема.
Нажмите, чтобы раскрыть...
А где тут проблема? На Луноходе стоял изотопный источник тепла, ночью он не давал замёрзнуть аккумуляторам и прочей начинке, а на солнце направление потока газа внутри корпуса менялось и он проходил только по внутренней поверхности корпуса, отдавая ему тепло. Рассеяния тепловым излучением вполне хватало. На земной орбите тело, находящееся в тени, имеет постоянную температуру около 120 -130 К.
 
Последнее редактирование:
У Лунохода не было столько мощности, как нужно будет для обитаемой станции.
Куда-то нужно будет девать 70% мощности реактора, которая теряется на КПД всей цепочки преобразования.
Потому я и спрашивал, можно ли зарегулировать реактор так, чтобы он не грелся сильно, когда это не нужно.
 
на Луноходе стоял даже не РИТЭГ, а его упрощенная версия RHG (Radioisotope Heat Generator) в котором распад изотопа используется только для обогрева, без получения электричества. Как говорит интернет-источник, "самый мощный из космических РИТЭГов. 7,8 кг плутония-238 давал всего 300 Вт электрической мощности", которой к тому же нельзя управлять. А мы говорим об установке, способной выдавать если не сотни, то хотя бы десятки кВт в условиях планеты Луна.
 

Так я и написал "изотопный источник тепла"...
Послушайте, вообще говоря, существуют даже импульсные реакторы, способные выдавать мощные, короткие (и даже очень короткие) импульсы энергии. Так что вопрос только в определении тех. требований к такому объекту. А из них определится принципиальная физическая схема, а потом и всё остальное. И, кстати, температура на поверхности Луны от −170 °C ночью до +130 °C в зависимости от освещённости, а породы, залегающих на глубине 1 м и более, имеют постоянную температуру −35 °C. Так что вполне себе можно отвести достаточно тепла без особых трудностей.
P.S. Вы тут не одиноки: NASA Announces Artemis Concept Awards for Nuclear Power on Moon - NASA
 
Последнее редактирование:
А вот это верное замечание - условия для реактора закопанного в грунт Луны и реактора на борту буксира - разные.
Теплоемкость у Луны большая
 
Вам необходимо войти или зарегистрироваться, чтобы здесь отвечать.
Меню
Вход
Регистрация