Активное топливо |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
Активное топливо |
17.5.2022, 17:09
Сообщение
#1
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 461 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
С учётом появления двухкомпонентных 3д-принтеров, печатающих тугоплавкими материалами, включая керамику (Тпл < 5000C), предлагаю такую предельно простую и безусловно гениальную идею.
Топливо реактора (в космическом исполнении - вся активная его зона) печатается из оксида урана/плутония таким образом, чтобы создавать замкнутые микроконтура из сети капилляров от периметра к центру и сопел от центра к периметру. Из металлического урана на боковушках сопел печатаются электроды, сопла соединяются последовательно, итоговые 2 контакта получившейся сети выводятся наружу. Распечатаное топливо помещается в абсолютно герметичную прочную оболочку, перед герметизацией контура заполняются цезием. Получившийся стержень помещается в магнитное поле, создаваемое внешним сверхпроводниковым магнитом. Смысл в том, что если стенки капилляров из материала, который цезий смачивает, то силы поверхностного натяжения будут работать как насос, затягивая жидкость от периметра в капилляры. В микроканалах жидкость кипит, пар идёт в сопло. Если в центре стержня достигается температура порядка 2000-2500С (что вполне типично для керамического топлива в самом центре топливной таблетки в обычном водо-водяном), то обеспечивается более чем достаточная для работы МГД ионизация цезиевого пара. Более того, плотность ионизирующего излучения в работающем реакторе достаточна даже для эффективной неравновесной ионизации. Получаем вполне эффективный цикл Ренкина с параметрами 2500К/1000К и индикаторным КПД порядка 10-30 процентов. Сколько-то теряется на трение в жидкости, в газе, на внутреннее электрическое сопротивление и т.п., но! Но при этом: а) наружний магнит - это всё из "вспомогательного" оборудования реактора. Фактически, мы имеем активную зону, из которой прямо идут провода. Дополнительной массы - абсолютный минимум, вся масса реактора состоит из топлива + системы управления + магнит. Идеально для космического реактора. б) изначально цикл использует сверхвысокие параметры, недостижимые для реактора с "внешним" теплоносителем; но все вещи, которые находятся тут при высокой температуре (а их самый минимум) - и так находятся при такой температуре в самом обычном ВВЭР; в) все эти высокотемпературные вещи не требуют ресурса больше, чем у топлива, потому что меняются вместе с ним; г) такое дополнение никак не мешает переработке; д) внутреннее преобразование позволяет увеличить топливосодержание активной зоны на те же проценты КПД: тепла через периметр топлива прокачивается столько же, при этом каналы МГД играют роль аккумулятора ГПД; е) новшество увеличивает безопасность, потому что это ничто иное, как тепловая труба (только с пользой) от центра к периметру, есть магнитное поле или нет, теплоотвод работает;; ж) высокие параметры сбросного тепла (до 700С, и при желании выше) позволяют вторым контуром продолжить преобразование тепла в энергию, достигая итогового ОЧЕНЬ высокого КПД, до 60+%, немыслимого сейчас никаким иным образом. Повышение же КПД с 30 процентов до 60 для традиционной АЭС уменьшает то же дорогостоящее паровое-тепловое хозяйство вчетверо. |
|
|
17.5.2022, 17:17
Сообщение
#2
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 461 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Прошу прощения, наверное, не там создал, нужно в "Разные стороны атома".
Но это, КМК, не совсем АЭС на верёвочке, потому что численно-эскизно всё, вроде, сходится и работать должно. |
|
|
Текстовая версия | Сейчас: 25.9.2024, 7:02 |