Летающие катера и мода на мини-реакторы: дайджест эко-номики № 23

Текст видео

Как работают технологии мстителей? Сегодня мы вам расскажем, как работает сердце железного костюма – дуговой реактор холодного синтеза (arc reactor). Каким образом Тони Старк реализовал холодный термоядерный синтез и кто это делал задолго до железного миллиардера? Поведаем вам о том, какие типы ядерной энергетики существуют и почему синтез – это лучший выбор!Как сделать дуговой реактор Тони Старка? Из этого видео ты узнаешь его принцип работы!Железный человек – гениальный изобретатель и богатейший промышленник, звезда киновселенной Марвел,но так ли гениальны его изобретения? Всё гениальное – просто. И мы вам это докажем!

TEXRewievs – это краткий, но ёмкий и понятный обзор современных технологий, без технических сложностей и прочих вещей! Мы легко объясним вам сложные научные явления, расскажем, как работают современные устройства и развеем популярные мифы о них.

Холодный термоядерный синтез. Как работает дуговой реактор железного человека.

Структура видео:0:54 – способы получения энергии1:20 – ядерный синтез1:48 – холодный ядерный синтез2:07 – палладий 2:45 – новый химический элемент 2:57 – Человек Паук 23:30 – польза новых элементов4:03 – заключение

Безопасный втройне

Поскольку для проекта были выдвинуты жесткие требования по размерам и массе, инженерам пришлось заново придумывать не только сам реактор, но систему безопасности.

К тому же, хотя Чернобыльская катастрофа была впереди, опасения вызывали любые ядерные проекты. АЭС, способная эксплуатироваться в любой точке мира, вероятно не в самое спокойное время, требовала особенных подходов.

Систему безопасности разделили на 3 контура.

Первый контур безопасности обеспечивался с помощью уникальной компьютерной системы управления реактором, которая осуществляла комплексную автоматизацию АЭС, управляя всеми процессами от пуска реактора до приема электрической нагрузки оптимального управления при нормальной или аварийной эксплуатации.

Первый в мире автономно работающий реактор — не больше, не меньше.

Второй контур реализовали с помощью самого цикла работы реактора: большое количество жидкого теплоносителя в технологическом контуре гарантировало надёжное охлаждение реактора при аварийном отключении, повреждениях реактора и в ходе других нештатных процессов.

Третьим контуром системы стала собственно активная зона, выполненная с огромным запасом прочности из наиболее актуальных материалов. Денег не пожалели.

Шаг 5: Высокое напряжение

Если вы можете приобрести блок питания, подходящий для использования в термоядерном реакторе, то проблем возникнуть не должно. Просто возьмите выходной отрицательный 40 кВ электрод и прикрепите его к камере с большим балластным резистором высокого напряжения 50-100 кОм.

Проблема заключается в том, что часто затруднительно (если не невозможно) найти соответствующий источник постоянного тока с ВАХ (вольт-амперной характеристикой) которая полностью бы соответствовала заявленным требованиям ученого-любителя.

На фото представлена пара высокочастотных ферритовых трансформаторов, с 4-ступенчатым множителем (находится за ними).

Как это работало?

Модульный комплекс атомной электростанции «Памир-630Д», как и его предшественник ТЭС-3, был рассчитан на стационарную работу.

Основная задача шасси была доставить блоки до нужного места (предполагалось, что под них будет вырыт небольшой котлован), где с полуприцепов МАЗ-9994 с реакторным и турбогенераторным блоками снимали колесах, приподнимая на домкратах.

Блоки соединяли трубопроводами с герметичными сочленениями и подключали к установленным на расстоянии в 100-150 метров КрАЗам с блоками управления и резервной энергоустановкой.

Ближе — нельзя, требования радиационной безопасности. Дальше — нельзя, линии связи начнут сбоить.

Реконструкция аналогичного размещения ТЭС-3

Установка была рассчитана на перевозку железнодорожным, морским и авиационным транспортом. По прибытии ПАЭС на место дислокации реакторный и турбогенераторный блоки устанавливались рядом и соединялись трубопроводами с герметичными сочленениями.

Для установки и обслуживания требовалось всего порядка 28 человек. Не так уж и много, если разобраться.

Основные составляющие костюма

Если вы возьметесь делать костюм этого персонажа, то обнаружите, что существует много его моделей и разновидностей, поэтому выберите вариант, который вас понравится больше всего. Наиболее популярной и эффектной моделью считается Iron Man Mark VII.

Детский костюм должен быть легким и безопасным, поэтому не стоит подключать к нему электронику для воссоздания светящихся глаз или других элементов образа героя. Лучше сделать ребенку костюм по технике «паперкрафтинг». Она позволит вам создать образ, используя бумагу, картон и склейку по специальным технологиям.

Чтобы сделать изделие, вам понадобятся схемы или чертежи. Их уже существует немало. Установив программу Pepakura Designer 3 или Pepakura Viewer, вы сможете распаковать файлы в формате *.pdo. Далее их можно будет редактировать, выставлять свои размеры и т. д. Схемы можно перерисовать или напечатать при помощи принтера. Потом – собрать и раскрасить. Так у вас получится почти настоящий костюм своими руками.

• Ссылка на программу Pepakura Viewer: https://www.tamasoft.co.jp/pepakura-en/download/viewer/index.html
• Выкройки Iron Man можно скачать здесь: https://pepakura.ru/razvertki/bronya/kostyum-zheleznogo-cheloveka.html

ПОСМОТРИТЕ: Идеи для детского костюма морячка и морячки

Три, два, один — пуск!

Подносим гамма-спектрометр с датчиком нейтронов вплотную к стенке аквариума: небольшая часть нейтронов, не представляющая угрозы для здоровья, все-таки выходит наружу. Медленно поднимаем регулировочный стержень до начала быстрого роста потока нейтронов, означающего запуск самоподдерживающейся ядерной реакции. Остается только дождаться выхода на нужную мощность и на 1 см по меткам вдвинуть стержень назад, чтобы скорость реакции стабилизировалась. Как только начнется кипение, в верхней части корпуса активной зоны появится прослойка пара (перфорация в корпусе не позволяет этой прослойке оголить плутониевые стержни, что могло бы привести к их перегреву). Пар по трубке идет вверх, к двигателю Стирлинга, там он конденсируется и стекает по выходной трубке вниз внутрь реактора. Разность температур между двумя концами двигателя (один нагревается паром, а другой охлаждается комнатным воздухом) преобразуется в колебания поршня-магнита, а тот, в свою очередь, наводит переменный ток в окружающей двигатель обмотке, зажигая атомный свет в руках юного исследователя и, как надеются разработчики, атомный интерес в его сердце.

Примечание редакции: данная статья опубликована в апрельском номере журнала и является первоапрельским розыгрышем.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№4, Апрель 2012).

Интересные факты о дуговом реакторе

1. Описываемое изобретение основано на одноименном реакторе в комиксах, оба имеют почти одинаковый внешний вид и функциональность.
2. В сюжете фильма элемент, созданный для нового дугового реактора Железного человека, называется вибраниумом. Тем не менее, далее в фильме упоминается, что вибраниум — это металлическое соединение из региона Ваканда, которое использовалось для создания щита Капитана Америки. То есть он не был элементом, созданным Говардом Старком и используемым в дуговом реакторе. Таким образом, элемент в новом реакторе еще не назван.
3. Физическая реакция, испытываемая Тони, когда он вставляет ядерный реактор вместо сердца, не соответствует тому, как обычно действует отравление тяжелыми металлами. Хотя после удаления палладиевого реактора его здоровье стабилизировалось бы, для удаления уже находящегося в его теле металла, должен был потребоваться многомесячный курс лечения.

Самый маленький ядерный реактор

У Лос-Аламосской национальной лаборатории в США, которая работает в тесном сотрудничестве с NASA, есть один такой источник энергии, который может использоваться для внеземных колоний. Это небольшой ядерный реактор под названием Kilopower. Он имеет всего несколько двигающихся частей и в своей основе использует технологию теплопровода, которая была придумана в Лос-Аламосе еще в 1963 году и использовалась в одной из разновидностей двигателя Стирлинга.

Двигателю Стирлинга нужен постоянный источник тепла

Компактный ядерный реактор NASA работает несколько иначе, но в его основе тоже лежат тепло и жидкость. Инженеры модифицировали установку так, чтобы она не только вырабатывала ток, но и управляла процессом распада урана-235 для выделения дополнительной энергии и тепла. Жидкость движется внутри замкнутого теплопровода вокруг реактора. Под воздействием тепла ядерного реактора жидкость превращается в пар, на основе которого и работает двигатель Стирлинга. От пара начинает двигаться поршень. Поршень подсоединен к генератору, который производит электричество. В NASA считают, что несколько подобных устройств, работающих в тандеме, могут представлять собой весьма надежный источник электричества, которое можно использовать для самых различных целей в рамках различных космических миссий и задач, включая покорение планетарных тел вроде спутников Юпитера и Сатурна.

Так выглядит самый компактный ядерный реактор

Для эффективной работы колоний на Марсе и создания топлива потребуется примерно 40 кВт⋅ч. Вполне вероятно, что NASA отправит на планету сразу несколько (4-5) подобных реакторов.

Ученые разрабатывают Kilopower на протяжении 8 лет, и пока у них есть рабочий прототип, к релизу он будет готов только к 2022 году. Они хотят, чтобы этот ядерный реактор в буквальном смысле можно было носить с собой, доставить на другую планету с помощью уже существующих ракет-носителей, а также с помощью новой сверхтяжелой платформы SLS.

За что на самом деле могли списать «Памир»?

Если закопаться глубже, судьба удачного проекта остаётся загадкой: даже в разгар «зеленой истерии» военные раз за разом отмахивались от гражданских, создавая и более опасные вещи.

Причина завершения так же выглядит по меньшей мере глупо: кто, как не отраслевой институт, создавал эту самую науку и её обоснованность?

Все встает на свои места после подробного знакомства с личностью главного конструктора «Памира», Василия Нестеренко. Дело в том, что именно, директор Института ядерной энергетики АН Белорусской ССР, отвечал за всю атомную энергетику республики Беларусь.

И он же оказался первым публичным лицом, которое озаботилось безопасностью людей на Чернобыльской АЭС во время аварии, обратив внимание на пожар в реакторном блоке. На утро 29 апреля 1986 года Василий Нестеренко с результатами исследования приехал в минский ЦК рассказать о ситуации, сложившейся из-за взрыва реактора на Чернобыльской атомной электростанции

На утро 29 апреля 1986 года Василий Нестеренко с результатами исследования приехал в минский ЦК рассказать о ситуации, сложившейся из-за взрыва реактора на Чернобыльской атомной электростанции.

Чтобы прождать целый день и оказаться за спинами более громких деятелей. Его активно проигнорировали, а позже, уже вменяя в вину бездеятельность (как все понимают, наоборот), сняли с должности. Ученый потерял карьеру и сильно подорвал здоровье.

За труды ему одним из первых уже в новой Беларуси выдали официальную инвалидность и пенсию.

В девяностых ученому удалось создать научно-технический центр «Радиометр» и произвести более 300 тысяч дозиметров, которые раздали населению. После ученый возглавил независимый институт радиационной безопасности «Белрад».

Но к большой государственной науке после событий Чернобыля доктора технических наук, профессора, члена-корреспондента АН БССР, заслуженного деятеля науки и техники исчезнувшей БССР, лауреата государственной премии БССР Василия Нестеренко уже не пускали.

Из чего сделан реактор Железного человека

Ядерный реактор представляет собой силовое ядро, сделанное из палладия. Он был главным источником энергии первых костюмов Железного человека, а затем его модифицировал Тони до продвинутого уровня для питания уже улучшенных костюмов. Второй реактор состоит из элемента, который Тони Старк создал во втором фильме Iron man.

«Старк Индастриз» когда-то работал на подобном реакторе, но он был разрушен, когда Пеппер перегрузила его. Неизвестно, что случилось с реактором после этого события. Подобное устройство также служит источником энергии Башни Старка, а его уменьшенная версия была создан для питания костюма Железного человека.

Атомная электростанция: принцип работы

Каков принцип работы АЭС? Принцип работы АЭС базируется на цепной реакции деления атомов радиоактивного вещества – урана. Эта реакция происходит в активной зоне ядерного реактора.

Если не вдаваться в тонкости ядерной физики, принцип работы АЭС выглядит так: После пуска ядерного реактора из ТВЭЛов извлекаются поглощающие стержни, которые не дают урану вступить в реакцию.

Как только стрежни извлечены, нейтроны урана начинают взаимодействовать друг с другом.

Когда нейтроны сталкиваются, происходит мини-взрыв на атомном уровне, выделяется энергия и рождаются новые нейтроны, начинает происходить цепная реакция. Этот процесс выделяет тепло.

Тепло отдается теплоносителю. В зависимости от типа теплоносителя оно превращается в пар или газ, которые вращают турбину.

Турбина приводит в движение электрогенератор. Именно он по факту и вырабатывает электрический ток.

Если не следить за процессом, нейтроны урана могут сталкиваться друг с другом до тех пор, пока не взорвут реактор и не разнесут всю АЭС в пух и прах. Контролируют процесс компьютерные датчики. Они фиксируют повышение температуры или изменение давления в реакторе и могут автоматически остановить реакции.

Чем отличается принцип работы АЭС от ТЭС (теплоэлектростанций)?

Различия в работе есть только на первых этапах. В АЭС теплоноситель получает тепло от деления атомов уранового топлива, в ТЭС теплоноситель получает тепло от сгорания органического топлива (угля, газа или нефти). После того, как или атомы урана, или газ с углём выделили тепло, схемы работы АЭС и ТЭС одинаковы.

Три, два, один — пуск!

Подносим гамма-спектрометр с датчиком нейтронов вплотную к стенке аквариума: небольшая часть нейтронов, не представляющая угрозы для здоровья, все-таки выходит наружу. Медленно поднимаем регулировочный стержень до начала быстрого роста потока нейтронов, означающего запуск самоподдерживающейся ядерной реакции. Остается только дождаться выхода на нужную мощность и на 1 см по меткам вдвинуть стержень назад, чтобы скорость реакции стабилизировалась. Как только начнется кипение, в верхней части корпуса активной зоны появится прослойка пара (перфорация в корпусе не позволяет этой прослойке оголить плутониевые стержни, что могло бы привести к их перегреву). Пар по трубке идет вверх, к двигателю Стирлинга, там он конденсируется и стекает по выходной трубке вниз внутрь реактора. Разность температур между двумя концами двигателя (один нагревается паром, а другой охлаждается комнатным воздухом) преобразуется в колебания поршня-магнита, а тот, в свою очередь, наводит переменный ток в окружающей двигатель обмотке, зажигая атомный свет в руках юного исследователя и, как надеются разработчики, атомный интерес в его сердце.

Примечание редакции: данная статья опубликована в апрельском номере журнала и является первоапрельским розыгрышем.

Может ли здание полностью обеспечивать себя электричеством, теплом, горячей водой и при этом еще продавать часть лишней энергии на сторону?

Конечно! Если вспомнить о старом, исключительно добром атоме и снабдить дом миниатюрным ядерным реактором. А как же экология и безопасность? Оказывается, и эти проблемы вполне можно решить, используя современные технологии. Именно так считают специалисты Министерства Энергетики США, занятые реализацией концепции т.н. «запечатанного» реактора.

Сама идея создания подобного устройства возникла еще около десяти лет назад в качестве рецепта для эффективного энергообеспечения развивающихся стран. Ее ключевым элементом является «малый запечатанный транспортабельный автономный реактор» (SSTAR), разработанный в Ливерморской Национальной лаборатории им. Лоуренса (Калифорния).

По мере углубления противоречий на мировом рынке энергоносителей, рынок все настойчивее диктует спрос на системы автономного энергообеспечения. С правовой же точки зрения широкое использование малогабаритных реакторов в развитых странах обещает гораздо меньше трудностей, нежели их поставки в страны развивающиеся. Как следствие, мечта о микро-АЭС все больше трансформируется в идею создания точечного генератора энергии на «вечном» топливе.

Существующие технологии использования SSTAR не предусматривают перезарядки активной зоны, а предполагаемый срок непрерывной работы составляет 30 лет. По истечении этого периода весь блок предлагается попросту заменять новым. Заметим, что реактор мощностью в 100 мегаватт вполне умещается в «бутылку» высотой в 15 и диаметром в 3 метра.

Эти показатели, весьма скромные для электростанции, представляются все же значительными, если речь идет про энергообеспечение отдельных объектов. Однако творческое развитие проекта показало возможности существенного уменьшения массо-габаритных характеристик при адекватном снижении мощности.

В дальнейшем конструкторы намерены продолжить работы по миниатюризации энергоблока и совершенствованию систем управления. Еще одним важным направлением является продление сроков работы «ядерной таблетки» до 40-50 лет, для чего внутри ее предполагается установка дополнительных экранирующих систем.

Итак, не исключено, что уже в ближайшем будущем практически вечный источник энергии можно будет устанавливать прямо в подвале каждого дома.

Предыстория

История этого эксперимента ведёт начало от случайной встречи на курорте. Тогда мне понадобились обычные батарейки, и мы с супругой отправились в магазин. Там, увидев срок годности пальчиковых элементов Energizer (около десяти лет), я попытался пошутить, вспомнив, как Ходжа Насреддин обещал эмиру за 10 лет научить ишака разговаривать. Сам Хаджа Насреддин так прокомментировал это: «За десять лет, либо ишак умрёт, либо эмир…» Рядом стоящий покупатель прореагировал на шутку. Как оказалось, им был инженер с русскими корнями. Слова за слово и мы с ним уже обсуждали проблемы мировой энергетики. Разговор продолжился за рюмкой чая. В той дискуссии новый знакомый поведал мне интересную историю. Суть истории в том, что, в прошлом, мой визави работал в лаборатории по разработке опреснительных установок для Австралии. Установки эти работают на основе фильтров обратного осмоса. Так вот, в одном из экспериментов, им было получено аномальное выделение тепла, с сопутствующим разрушением мембраны. Тогда я не придал этому большого значения, но потом идея эта всплыла в памяти и начала меня преследовать. В результате, я пустился во все тяжкие – занялся экспериментальной физикой.

Грамотность с пеленок

«Наша компания родом из Обнинска- города, где атомная энергия знакома и привычна людям чуть ли не с детского сада, — объясняет «ПМ» научный руководитель НПП «Экоатомконверсия» Андрей Выхаданко. — И все понимают, что бояться ее совершенно не надо. Ведь по‑настоящему страшна лишь неизвестная опасность. Поэтому мы и решили выпустить этот набор для школьников, который позволит им вдоволь поэкспериментировать и изучить принципы работы атомных реакторов, не подвергая себя и окружающих серьезному риску. Как известно, знания, полученные в детстве, самые прочные, так что выпуском этого набора мы надеемся значительно понизить вероятность повторения Чернобыля или

Фукусимы в будущем».

Счастливое будущее передвижных ядерных станций

Хотя проект «Памир» был бесславно закрыт и забыт, подобно удивительным экранопланам Алексеева, тема сухопутных передвижных атомных станций так же актуальна.

В 2015 году появилось сообщение, что входящая в холдинг «Атомэнергопром» компания «НИКИЭТ» ведёт разработку транспортабельной энергоустановки малой мощности «ГРЭМ» на основе советских проектов космических источников атомной энергии.

«ГРЭМ» представляет собой газоохлаждаемый реактор со смесью гелия и ксенона в качестве теплоносителя с проектной электрической мощностью 1 МВт, размещенный на шасси грузовика МАЗ, однотипном с колёсным тягачом «Ураган».

https://youtube.com/watch?v=NahVXpgd1-8

В тот же год министр обороны Российской Федерации Шойгу дал ход проекту мобильной атомной станции, главным разработчиком которой стала «Инжиниринговая компания инновационных проектов» (ИКИП).

Планировалось, что опытный образец модульной АЭС будет создан уже к 2020 году и будет использовать разнообразные варианты шасси для различных условий: базовая версия будет использовать шасси грузовых автомобилей, а  для условий Крайнего Севера создадут специальные гусеничные или даже санные варианты.

Так дело Василия Нестеренко живет. Но пока — только в проектах и сохранившихся архивных документах.

iPhones.ru

Передвижная АЭС для Крайнего Севера могла изменить мир, но оказалась никому не нужна.

Рассказать

Ненужный плутоний

За годы работы множества АЭС скопились тонны так называемого реакторного плутония. Он состоит в основном из оружейного Pu-239, содержащего около 20% примеси других изотопов, в первую очередь Pu-240. Это делает реакторный плутоний абсолютно непригодным для создания ядерных бомб. Отделение примеси оказывается весьма сложным, так как разница масс между 239-м и 240-м изотопами — всего 0,4%. Изготовление ядерного топлива с добавкой реакторного плутония оказалось технологически сложным и экономически невыгодным, так что этот материал остался не у дел. Именно «бросовый» плутоний и использован в «Наборе юного атомщика», разработанном НПП «Экоатомконверсия».

Как известно, для начала цепной реакции деления ядерное топливо должно иметь определенную критическую массу. Для шара из оружейного урана-235 она составляет 50 кг, из плутония-239 — только 10. Оболочка из отражателя нейтронов, например бериллия, может снизить критическую массу в несколько раз. А использование замедлителя, как в реакторах на тепловых нейтронах, снизит критическую массу более чем в десять раз, до нескольких килограммов высокообогащенного U-235. Критическая масса Pu-239 и вовсе составит сотни граммов, и именно такой сверхкомпактный реактор, умещающийся на столе, разработали в «Экоатомконверсии».

Сводная таблица [ править ]

 Дизайн  Лицензирование  В разработке  Оперативный  Отменено  На пенсии

1. ^ Если завершено
2. ^ Многоблочный комплекс на базе реактора ГТ-МГР.
3. ^ Urenco Group в сотрудничестве с Jacobs и Kinectrics

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.