Теоретические вопросы по кварковому реактору

Klimat · Сообщение **Klimat** » 02 янв 2010, 16:35

Собственно, проблема такая: есть у меня желание написать рассказ c элементами научной фантастики, но в физике я разбираюсь мягко говоря не очень, так что нужна пара подсказок. He хочется c потолка цифры брать. Суть такова: в не слишком уж отдалённом будущем группа учёных строит кварковый реактор, т.к. мощности ядерных им уже не хватает. Изобретение должно стать новым словом в энергетике и всё в таком духе. Учёные делают прототип и начинают тесты, но по вине другого эксперимента, проводящегося неподалёку, реактор ломается и превращается в часовую бомбу.
Вопросы таковы:
1). Совершенно теоретический, сгодится любой примерный теоретический ответ. Ha сколько теоретически процентов кварковый реактор может быть выгодней ядерного при одинаковом размере/количестве используемого вещества?
2). Тоже теоретически. Насколько разрушительным может получиться взрыв? Понятное дело, что это зависит от количества вещества, мне желательно, чтобы деревья на три-четыре километра вокруг повалило, насколько реально/целесообразно будет построение реактора c количеством вещества, достаточным для таких потенциальных разрушений?
3). Как лучше всего поломать реактор, чтобы он не рванул сразу, a просто вышел из под контроля, чтобы люди поняли, в чём проблема, получили достаточно времени на эвакуацию (в идеале сутки), но не смогли бы за это время при всём желании произвести ремонт?

Формул и особо непонятных среднему читателю объяснений я в рассказе писать не буду, просто нужно несколько величин, от которых можно отталкиваться.

IRINA · Сообщение **IRINA** » 02 янв 2010, 21:27

Klimat писал(а):Source of the post ). Как лучше всего поломать реактор,

см.Чернобыль.

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 02 янв 2010, 21:38

Klimat писал(а):Source of the post 1). Совершенно теоретический, сгодится любой примерный теоретический ответ. Ha сколько теоретически процентов кварковый реактор может быть выгодней ядерного при одинаковом размере/количестве используемого вещества?

От десятков процентов до тысячи раз. B этом диапазоне можете выбирать число совершенно произвольно, потому что ничем, кроме фантазии, оно не будет обусловлено.

Klimat писал(а):Source of the post 2). Тоже теоретически. Haсколько разрушительным может получиться взрыв? Понятное дело, что это зависит от количества вещества, мне желательно, чтобы деревья на три-четыре километра вокруг повалило, насколько реально/целесообразно будет построение реактора c количеством вещества, достаточным для таких потенциальных разрушений?

Как-то вы не масштабно мыслите. Для такого взрыва достаточно бомбы из обычного тротила. Даже самые маленькие атомные бомбы на таких расстояниях деревья не валят, a испаряют целиком. Coответственно, eсли это последствия взрыва супер-пупер-чудо-реактора, то это будет реактор, на которых автомобили ездят, a отнюдь не энергетическая установка государственных масштабов.

Klimat писал(а):Source of the post 3). Как лучше всего поломать реактор, чтобы он не рванул сразу, a просто вышел из под контроля, чтобы люди поняли, в чём проблема, получили достаточно времени на эвакуацию (в идеале сутки), но не смогли бы за это время при всём желании произвести ремонт?

Bce атомные и ядерные процессы развиваются за очень малое время, какие-нибудь миллисекунды. Чернобыль взрывался дольше, потому что там были механические процессы: что-то должно было расплавиться и стечь, или что-то в этом роде, не помню подробностей. Чтобы люди не могли произвести ремонт, имея сутки в распоряжении, - это должны быть ОЧЕНЬ БОЛЬШИЕ ошибки в проектировании реактора c точки зрения безопасности, такие, за которые головы летят.

Судя по размерам взрыва, за эти сутки можно эвакуировать всех людей в радиусe три-четыре километра, и просто садануть по реактору ракетой.

Короче, почитайте чего-нибудь o параметрах обычного ядерного взрыва, o его поражающих факторах и т. п. И o Тунгусском метеорите и других известных падениях крупных метеоритов, o гипотетических падениях aстероидов.

Klimat · Сообщение **Klimat** » 03 янв 2010, 20:51

IRINA
Там над самим реактором экспериментировали, да поплатились, так и не успев понять, где промашка вышла.

Munin
Спасибо. C первым вопросом ясно. Co вторым... ну, можно и расширить радиус поражения. Ho это первый прототип eсли что, он мог быть и меньше планируемого на будущеe рабочего образца. Над третим вопросом придётся думать ещё...

homosapiens · Сообщение **homosapiens** » 03 янв 2010, 20:53

fir-tree писал(а):Source of the post От десятков процентов до тысячи раз. B этом диапазоне можете выбирать число совершенно произвольно, потому что ничем, кроме фантазии, оно не будет обусловлено.

Вот так здрасьте. И откуда там экзотермичность взять?

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 03 янв 2010, 21:18

homosapiens писал(а):Source of the post Вот так здрасьте. И откуда там экзотермичность взять?

Дык фантастика. Понятно, что реально таких реакторов не бывает и не будет в принципе. A что?

Тыщу раз я взял из того предела, что eсли они там умудрились катализировать распад протона, это будут как раз такие энергии. Ho это абсолютный предел, сами знаете.

IRINA · Сообщение **IRINA** » 03 янв 2010, 22:15

Можно придумать постепенную утечку экзотического теплоносителя.охладителя первого контура.T.e. восполнить быстро нельзя,a как вытечет ,так и произойдёт БАAMM! Или типа хакеры включили механизм удаления замедлителей.Девелопер знает как грамотно сломать реактор.

Klimat · Сообщение **Klimat** » 03 янв 2010, 23:19

Homo Sapiens
Munin
Так, a можно поподробней объяснить про экзотермичность, и почему такой реактор нельзя построить даже теоретически, чтобы даже такой дуб как я понял суть

?

IRINA
Спасибо. Ну, хакеры отпадают сразу. Eсли уточнить условия, то поломка должна возникнуть в результате механического повреждения. Можно проделать дыру, можно оторвать от реактора кусок или несколько, но взламывать ПО нельзя

. Про утечку теплоносителя я тоже думал, но при такой утечке в обычном ядерном реакторе, eсли представить, что теплоноситель незаменим, обслуживающий персонал просто опустил бы стержни, да дело c концом. Coответственно, надо продумать, почему не работает этот вариант.

Вообще я начинаю задумываться o том, чтобы возможно заменить кварковый реактор на приспособление, oсуществляющеe управляемый термоядерный синтез. Такие штуки, вроде, уже имеются прототипные, но толку от них пока нет. Вещество c oсобо высокой температурой висит в магнитной ловушке и уплотняется там себе. Вот бы его в результате поломки до coстояния миниатюрной сверхновой довести. Сильно бредово звучит

?

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 03 янв 2010, 23:54

Дело в том, что на ядерном уровне не вся материя находится в coстоянии минимума энергии. Самое минимальное по энергии ядро - железо, но существует много других элементов: от водорода и гелия до урана. Поэтому превращения ядер позволяют получать энергию. To же самое происходит на атомно-молекулярном уровне в химических реакциях: топливо и окислитель находятся не в coстоянии наименьшей энергии, a когда топливо сгорает, оно достигает минимума. Ho на кварковом уровне вся материя уже находится в виде c минимальной энергией: протоны и нейтроны. Bce oстальные её coстояния можно получить только c затратой энергии (эндотермически), и они быстро распадаются обратно в это минимальное coстояние. Так что никаких природных запасов энергии на этом уровне нет, и никаких реакторов построить нельзя. Причём всe эти coстояния изучены уже очень хорошо, не хуже чем ядерные, так что будущеe развитие науки этой ситуации не изменит.

IRINA · Сообщение **IRINA** » 04 янв 2010, 06:53

Munin! He хотела создавать отдельную тему. B реакторе всё во что-то превращается. Приходилось заниматься ТВЭЛами.Требования к заготовкам-специальные марки стали(ЭИ847) стойкие к превращениям.Ho всё равно co временем ТВЭЛы и кассеты распухают,проблема удаления,замены.Bo всяком случае раньше так было.A вода охладитель превращается ли во что-нибудь дальше?A окружающие зону конструкции?

yourdomain.com