Золотов Александр Петрович
Ядерная энергетика, на нынешнем этапе развития, существенно сдерживается высоким уровнем опасности. Нужны принципиально новые решения развития отрасли, нужны ядерные устройства, которые, даже при аварийных режимах, были значительно безопасней нынешних. Предлагаю принципиально иную схему конструкции ядреного котла. Возможно, он будет чрезвычайно дорогим, но некогда добыча нефти в арктических зонах, тоже выглядела фантастикой…. Поэтому пути решения развития энергетики надо решать сейчас. В предлагаемой схеме котла, возможно, много спорных или даже невыполнимых решений, но их было бы неплохо проверить.
На первый взгляд мое предложение может показаться абсурдным, но не будем спешить с выводами. Нынешние котлы работают по принципу управляемой ядерной реакции. Я же хочу предложить схему котлов, которые бы работали по принципу неуправляемого ядерного взрыва.
Международные законы запрещают, какую-либо деятельность в этом направлении, но теоретическое обоснование тех или иных проектов сделать необходимо!
Описание конструкции котла. Рисунок 1.
1. Котел состоит из одной рабочей и несколько страхующих капсул. Каждая из страхующих капсул может выполнять функции рабочей. Поэтому разрушение всех капсул, за исключением последней, не вызовет аварии.
2. Пространство между капсулами должно заполняться инертным газом, который при разрушении рабочей капсулы не спровоцирует резкого скачка давления, а наоборот обеспечит плавный переход от одного режима к другому.
3. Теплообменники отвечают требованиям нынешних АЭС.
Описание работы котла.
По существующим технологиям, мощность ядерного взрыва можно значительно снизить и привести её к оптимальной величине. Заряд оптимальной мощности помещается в сверхпрочные оболочки и приводится в действие. Капсула удерживает взрыв в своих пределах. Как поведет себя цепная реакция? Перейдет ли она в термоядерную реакцию или это будет некий другой процесс? Интересные вопросы физикам ядерщикам. В любом случае освобожденная энергия внутри капсул, должна работать. Во время взрыва выделяется большое количество тепловой энергии, причем, как мне представляется, работа котла будет работать до полного расходования ядерного топлива.
Длительность технологического процесса будет зависеть от интенсивности отбора тепловой энергии.
Выделяемая тепловая энергия отбирается через радиоактивный и нерадиоактивный контуры теплообменника по технологиям существующих на АЭС.
Отработанные капсулы подлежать замене и захоронению.
Безопасность.
На первый взгляд, такая технология более опасна, чем те, которые существуют сейчас. Но представим, что котел помещается глубоко под землей, обеспечивается всеми противоаварийными системами. Даже если произойдет разрушение всех оболочек, то выброса радиации будет исключен или минимизирован. К тому же расположение котла под землей дает и технологические преимущества.
Преимущества котла.
1. Не требуется дорогостоящая технология подготовки топлива.
2. Не требуется дорогостоящая технология управления процессом сжигания топлива.
3. Как ни странно, котел более безопасен.
4. Если топливо выгорит полностью, то отпадает переработка отходов и упрощается их захоронение.
Недостатки конструкции.
1. Остановка технологического процесса невозможна.
2. Непосредственный контроль состояния оболочек невозможен.
А если пофантазировать? Смотри рисунок 2.
В существующей технологии выработки электроэнергии применяется перегретый пар, который вращает турбины генераторов. Такая технология имеет существенный недостаток — это огромные потери тепла, при охлаждении пара до состояния воды, что снижает КПД электрических станций. Две трети потенциальной энергии топлива греет атмосферу! А если применить схему, в которой заменить воду в нерадиоактивном контуре на некий теплоноситель, который при высоких температурах будет оставаться жидким. Вместо турбины применить гидропривод. Встает вопрос. За счет чего будет работать гидропривод генератора? Как уже было сказано выше, котел расположен глубоко под землей. А генераторы на поверхности. Если организовать:
а) интенсивный отбор тепла через теплообменник 2 Рисунок 2,
б) увеличить сечение (количество) отходящих от гидропривода труб,
г) внедрять газ в подводящую теплоноситель к гидроприводу трубу, то возникнет естественная циркуляция теплоносителя, которая и будет вращать рабочее колесо привода генератора.
Внедрение газа в подводящий к гидроприводу трубопровод уменьшит удельный вес теплоносителя, что даст возможность регулировать скорость вращения гидропривода и генератора.
Отбор тепловой энергии должен иметь свой минимум, снижение которого вызовет уменьшение скорости циркуляции теплоносителя и, в конечном счете, остановку генератора, перегрев котла и его разрушение.
Автор А.П. Золотов.