Неожиданное: гибридный термоядерный реактор с мюонным катализом.
Увидел в журнале "Успехи физических наук" нежиданную статью от специалистов по мюонному катализу. Статья аж от августа 1990 года, и основная фабула ее в попытке построения энергетики, основанной на трансмутации урана 238 в плутоний (с последующим сжиганием в АЭС), при этом нейтроны на эту трансмутацию будут браться в термоядерном источнике с мюонным катализом. А теперь чуть подробнее.
Схематичное изображение цикла мюонного катализа.
Экзотичная идея мюонного катализа термоядерной энергии родилась в 50х годах 20 века и заключается в том, что если заменить электрон (хотя бы один) в молекуле состоящей из изотопов водорода D и T (впрочем, подойдут и DD и TT молекулы), то между ними произойдет термоядерная реакция слияния. Мюон - частица нестабильная, с временем жизни ~2 микросекунды, но за это время он в состоянии катализировать до 100-130 реакций слияния. И это экспериментальные данные, т.е. реакция вполне себе работает. К сожалению, энерговыход от 100 катализированных реакций с учетом кпд получается меньше, чем затраты на генерацию одного мюона. Это стало понятно к концу 70х, после чего тема мюонного катализа подзаглохла...
Слева в штуках - сколько нужно катализировать реакций одному мюону для разных вариантов Q (энергобаланса установки) и возможные пути увеличения этого значения. Картинка из этой книги.
Так вот, говорят нам авторы, а что, если использовать энергоубыточную реакцию для получения нейтронов, которых может быть после размножения в урановой мишени порядка 200 с одного мюона для трансмутации отвального обедненного урана в плутоний? А плутоний потом использовать в АЭС.
А вот такой генератор мюонов есть у японцев для исследований в области мюонного катализа (впрочем, не только по нему).
Интересно, что теоретический энергомонстр страдает недостатками сразу всех мыслимых концепций ядерной энергетики. Не любите радиохимическую переработку? Она тут есть. Гложут сомнения в том, что можно сделать дешевый, надежный ускоритель на порядок мощнее существующих? Придется поверить. Кажется дикой идея совмещать электротермоядерную установку с ядерным реактором с точки зрения лицензирования? Ну а вот придется.
Тем не менее нарисованный концепт хорошо рисует некую теоретическую оторванность, часто появляющуюся в работах ученых, и иногда (но не всегда!) полезную для нащупывания контуров возможного и технически реализуемого когда-нибудь в будущем.
Схематичное изображение цикла мюонного катализа.
Экзотичная идея мюонного катализа термоядерной энергии родилась в 50х годах 20 века и заключается в том, что если заменить электрон (хотя бы один) в молекуле состоящей из изотопов водорода D и T (впрочем, подойдут и DD и TT молекулы), то между ними произойдет термоядерная реакция слияния. Мюон - частица нестабильная, с временем жизни ~2 микросекунды, но за это время он в состоянии катализировать до 100-130 реакций слияния. И это экспериментальные данные, т.е. реакция вполне себе работает. К сожалению, энерговыход от 100 катализированных реакций с учетом кпд получается меньше, чем затраты на генерацию одного мюона. Это стало понятно к концу 70х, после чего тема мюонного катализа подзаглохла...
Слева в штуках - сколько нужно катализировать реакций одному мюону для разных вариантов Q (энергобаланса установки) и возможные пути увеличения этого значения. Картинка из этой книги.
Так вот, говорят нам авторы, а что, если использовать энергоубыточную реакцию для получения нейтронов, которых может быть после размножения в урановой мишени порядка 200 с одного мюона для трансмутации отвального обедненного урана в плутоний? А плутоний потом использовать в АЭС.
А вот такой генератор мюонов есть у японцев для исследований в области мюонного катализа (впрочем, не только по нему).
Интересно, что теоретический энергомонстр страдает недостатками сразу всех мыслимых концепций ядерной энергетики. Не любите радиохимическую переработку? Она тут есть. Гложут сомнения в том, что можно сделать дешевый, надежный ускоритель на порядок мощнее существующих? Придется поверить. Кажется дикой идея совмещать электротермоядерную установку с ядерным реактором с точки зрения лицензирования? Ну а вот придется.
Тем не менее нарисованный концепт хорошо рисует некую теоретическую оторванность, часто появляющуюся в работах ученых, и иногда (но не всегда!) полезную для нащупывания контуров возможного и технически реализуемого когда-нибудь в будущем.