Kivitelezhető lenne -e egy kis fúzió a tűzdugattyúhoz hasonló módszerral csak azt nagyon nagy méretekben alkalmazva? Hogyan lehetne ezt kiszámolni mekkorát kellene építeni ehhez?
Hosszabban leírom mire is gondolok.
Jelenleg két nagy project szál van a világon a fúzió gyakorlati megvalósítására.
- Az Európai és Kínai módszer tokamak rendszerű eszközökben a plazmát nagyon erős mágneses gyűrűben megtartva készíti eszközeit.
Magnetronokkal hevítik fel a kellő hőmérsékletre.
- Az amerikaiak módszere hogy egy gigantikus lézerrel egy nagy masszív gömb belsejének közepében lőnek fúziós anyagot tartalmazó kicsi gömbre. A nagy masszív burkolat itt azért kell mert kis hidrogénbomba robbanások "döngetik" belülről.
Tehát ez egy "szakaszos" működésű megoldás. Bepottyan az aranygömb szétlövik felrobban jön a következő.
Mindkét módszer lényege hogy a csillagokon (például a napunkon) belüli hőmérsékleteknél lényegesen nagyobb hőmérsékletet kell elérniük és megtartaniuk.
Azért mert a nyomást nem tudják tartani, illetve bonyolultabb és drágább lenne olyan berendezést építeni ami extrém nyomást tat fent de kisebb hőmérséklet mellett.
Na de csak úgy kísérleti szempontból felvetődött bennem hogy egy igen nagy méretű a "tűzdugattyúhoz" hasonló berendezéssel azért egy kisebb fúziós robbanást elképzelhető hogy ki lehetne váltani.
Ezt kb úgy kell elképzelni hogy egy nagyon vastag és magas hengerbe egy kevés Deutériumot és Tríciumot betölteni. Kihúzni a dugattyút a cső felső végéig szép lassan.
A kis mennyiségű betöltött anyag így az egész csövet kitöltve majdnem vákuumhoz közeli állapotban van.
Majd a dugattyú tetején begyújtani egy erős rakétát ami lefelé összenyomja ezt a kevés gázt nagy sebességgel.
Kezdetben ugye quázi vákuumnak számít ami a csőben van tehát a rakéta elég jól tudna gyorsítani a dugattyún lefelé és a légkör nyomásával is "megsegítve".
Aztán ahogy sűrűsödik bent a töltet úgy forrósodik is és nő a nyomása.
Folyékony majd fémes állapotba kerül a deutérium és trícium keverék benne.
Ha kellően gyorsan összenyomjuk és kellően nagy erővel akkor akár elérhető is lenne az az extrém nyomás és "mindössze" pár millió fok ami az ilyen fúzióhoz kell.
Természetesen vannak technikai problémák ezért elméleti a kérdés!
Mert mindezt a nyomást és hőmérsékletet csak a másodperc tört részéig lesz képes bármilyen szerkezet is tartani. A dugattyú hengercsövének alsó része akármilyen vastag is egy működtetést bír ki, még akkor is ha fúziót nem sikerül elérni. A nyomástól szétreped vagy kiöblösödik.
Amennyiben létrejön fúzió az meg egy pár kilotonnás robbanásban megsemmisíti a csövet és a dugattyút kb kilövi az űrbe (hacsak el nem ég a légkörben a nagy sebességtől.).
A hőtan és gázállandók törvényei alapján elvi fizikai akadálya (felső határa) nincsen egy bármilyen gáz összenyomással a hőmérséklet és nyomás növelés mértékének!
Csak a szerkezet akadály ami ki is bírja egy rövid ideig.
De most mégis furdal a kíváncsiság ugyan mekkora dugattyú (henger) kellene ehhez? Mekkora sebességre kellene gyorsítani a benne mozgó dugattyú fejet hogy létrejöjjön egy kis fúziós robbanás? Hogy lehetne ezt megsaccolni vagy kiszámolni?
(Hacsak valaki más fizikai akadályt nem talál erre?)
válasza:
válasza:"És Wadmalac úgy gondolod, hogy az olyan konstrukciós anyagok ára mint az arany, berillium, stb. számottevően le fog menni?"
Egyrészt simán lehetséges, az űrbányászat révén, másrészt azért ne szegecseljük oda ezeket kivédhetetlenül szükséges anyagként.
Amúgy, arany. Menyi is kell egy ilyen pelletbe? Mai árfolyamon olyan 100 forintnyi?
"Sokkal célszerűbb direkt kifúvatni a plazmát egy óriási tokamak, vagy hasonló elven működő reaktorból."
Plazma-felmelegítési idő? Főleg, hogy folyamatosan elveszíted és pótolod, hideg gázzal.
Tokamak mérete, tömege?
Enegiaellátása?
válasza:"Plazma-felmelegítési idő? Főleg, hogy folyamatosan elveszíted és pótolod, hideg gázzal."
- természetesen, csak az olcsó hidrogéngázt kell pótolni. Persze hogy hideg, hogy elférjen az üzemanyagtartályban. A fúzió melegíti fel a kimenő anyagot és hajtja a folyamatindító segédberendezéseket, ezért a neve fúziós hajtómű.
"Tokamak mérete, tömege?"
- Marha nagy, akárcsak az űrhajó. Kis fúziós gép sohase lesz, ez már most is teljesen világos.
"Energiaellátása?"
- természetesen a fúziós energia egy része a segédberendezések hajtására lesz. (Miért? Egy autó motorjánál, vagy egy nagyobb rakétamotornál hogy van?)
Persze mindez még beláthatatlanul messze van. Még földi erőmű sem épült ilyen elven. És amennyi "géniusz" zsizseg itt a gyakorikérdéseken - hát - már abban sem vagyok biztos, hogy az emberek legalább 1%-a képes lenne tüzet gyújtani ha kőkorszaki körülmények között ez lehetne az életműve. Itt "űrbányászat" max. az orrlyukakon keresztül lehetséges. :D
válasza: válasza:"Kis fúziós gép sohase lesz, ez már most is teljesen világos."
Nos, nem az.
Az új, magas hőmérsékletű szupraveeztők révén a most az ITER-ben épülő tokamak mérete is tizedére csökkenthető, ez más fix, csak ott már késő változtatni.
A lézeres gyújtású meg végképp sokkal kisebb lehet.
"természetesen a fúziós energia egy része a segédberendezések hajtására lesz."
Ami onnantól van, hogy beindítottad.
Első indításhoz viszont rengeteg kell.
A lézeres pelleteshez jóval kevesebb, minden egyes pukkantáshoz ugyanannyi.
"Ja, a felmelegítési idő lemaradt! Hát kérdés, hogy nem kontinuális üzemben érdemes-e gondolkodni. "
Kénytelen leszel. Ez "átfolyó" üzemmel nem fog menni.
Sem idő miatt, sem tömegáram miatt.
"impulzusüzemnél, óriásgép esetén, talán másodperc körüli ciklusidők lehetnek alkalmazhatóak."
Jelenleg elég sok idő kisebb tokamakokban is, amíg beáll a hőmérséklet-nyomás, ami szükséges. Istenigazából a tokamak-jellegű reaktor folyamatos működésre is van kitalálva, szóval erősen kétlem, hogy impulzusüzemre alkalmas lenne.
És iszonyat energia megy bele, ha nem csak egy indítás-felfűtés, mágneses tér generálás szükséges, hanem újra és újra.
Mondjuk a fent említett szupravezetős dolog sokat segít, de "csak" hatásfokban, a hőmennyiség odabent akkor is kell.
"Persze mindez még beláthatatlanul messze van."
Expanse szerint pár 100 év. Szerintem jóval kevesebb.
Baromi közel járunk már.
És mondom, ez az impulzusos lézer dolog lehet, hogy előbb fut be űrkarriert, mint földi energiatermelőt, hiszen nem kell átalakítani a produkált energiáját, az hő formájában felhasználható.
"már abban sem vagyok biztos, hogy az emberek legalább 1%-a képes lenne tüzet gyújtani ha kőkorszaki körülmények között ez lehetne az életműve"
Azért a tudomány rovatban jobb lehet az arány.
:)
"Itt "űrbányászat" max. az orrlyukakon keresztül lehetséges. :D"
Első lépések. :D
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!