Найти в Дзене
Цитадель адеквата

Электроядерный реактор: Можно ли жечь в топке АЭС не уран, а свинец?

Есть мнение, что в качестве горючего для получения ядерной энергии, вместо урана, можно использовать любой элемент тяжелее железа. Рассматривая вопрос с точки зрения доступности это, прежде всего, свинец. Достаточно взять мощный ускоритель протонов, – да что тут и брать, если он у нас есть? – и направить луч на мишень. Пробив за счёт высокой энергии кулоновский барьер ядра, протон попадёт в ловушку ядерных сил. То есть, в состав ядра войдёт. По мере же перегрузки протонами свойства ядра начнут меняться, пока не образуется нестабильный изотоп со временем жизни в какие-то наносекунды. При распаде этого изотопа наверняка выделится энергия, большая, чем была затрачена на работу ускорителя. Идея, что любой тяжёлый элемент можно сжечь потоком протонов до железа, высказывалась в 60-х прошлого века. И, кажется, в 70-х уже стала историей науки… Но прежде о железе. Почему до него? Потому что, энергия выделяется только при распаде ядер тяжелее железа. Если же ядро легче, то энергия выделяется в

Есть мнение, что в качестве горючего для получения ядерной энергии, вместо урана, можно использовать любой элемент тяжелее железа. Рассматривая вопрос с точки зрения доступности это, прежде всего, свинец. Достаточно взять мощный ускоритель протонов, – да что тут и брать, если он у нас есть? – и направить луч на мишень. Пробив за счёт высокой энергии кулоновский барьер ядра, протон попадёт в ловушку ядерных сил. То есть, в состав ядра войдёт. По мере же перегрузки протонами свойства ядра начнут меняться, пока не образуется нестабильный изотоп со временем жизни в какие-то наносекунды. При распаде этого изотопа наверняка выделится энергия, большая, чем была затрачена на работу ускорителя.

-2

Идея, что любой тяжёлый элемент можно сжечь потоком протонов до железа, высказывалась в 60-х прошлого века. И, кажется, в 70-х уже стала историей науки… Но прежде о железе. Почему до него? Потому что, энергия выделяется только при распаде ядер тяжелее железа. Если же ядро легче, то энергия выделяется в процессе синтеза. Чуть ниже будет понятно, почему это важно, и почему шансов на развитие концепция электроядерного реактора иметь не могла.

...А почему бы, действительно, не «перегрузить» ядро свинца нуклонами и взорвать его? В чём сложность?… Ну, прежде всего в ядро протоном нужно попасть. Между тем, разница в масштабах атома и ядра, как между Солнечной системой в пределах орбиты Нептуна и Солнцем. Причём, Солнце не притягивает снаряды, а отталкивает их. Проще говоря, если стрелять протонами по свинцу, энергия снарядов будет рассеиваться в электронных оболочках атомов. И мало того, что протон потеряет «пробивную силу» и в ядро не войдёт. В первую очередь, он сорвёт оболочки, – ионизирует атомы. Мишень, если представить её, как болванку, будет испаряться без каких-либо признаков ядерных реакций.

Следовательно, вещество мишени должно быть предварительно ионизировано. Ну, супер. А как нам ядра свинца удержать? Только магнитным полем. Следовательно, «мишень» – поток ядер свинца, сталкивающихся с протонами.

На этом этапе ясно становится, что конструкция электроядерного реактора очень сложна… И на что-то до странного похожа… А не солатрон ли это? Да. Как-то так устроен термоядерный реактор. В нём сталкиваются ядра лёгких элементов. Чаще всего дейтроны.

Почему дейтроны? Инерция утяжелённого нейтроном ядра водорода выше, кулоновское же отталкивание не растёт. Между двумя протонами оно минимально. Перспективное термоядерное горючее – литий, – пока использовать не удаётся, поскольку в нём три протона. Соответственно, четвёртый они будут отталкивать втрое сильнее.

А в ядре свинца 82 протона… В принципе, и его кулоновский барьер можно пробить. Только зачем? Синтез лёгких ядер организовать проще и сулит он на порядок более высокий выход энергии… Там свои проблемы, но хоть есть за что бороться. В схеме же «сжигания» протонами тяжёлых элементов рационального зерна просто нет.

Наука
7 млн интересуются