Gasartiger Spaltungsreaktor

Ein Gaskernreaktor (oder Benzin hat Reaktor Brennstoff geliefert), ist ein Kernreaktor, in dem der Kernbrennstoff in einem gasartigen Staat aber nicht flüssig oder fest ist. In diesem Typ des Reaktors sind die einzigen temperaturbeschränkenden Materialien die Reaktorwände. Herkömmliche Reaktoren haben strengere Beschränkungen, weil der Kern schmelzen würde, wenn sich die Kraftstofftemperatur zu hoch erheben sollte. Es kann auch möglich sein, gasartigen Spaltungsbrennstoff magnetisch, elektrostatisch oder electrodynamically zu beschränken, so dass es sich nicht berühren (und schmelzen würde) die Reaktorwände. Ein potenzieller Vorteil des gasartigen Reaktorkernkonzepts ist, dass, anstatt sich auf den traditionellen rankine oder die brayton Umwandlungszyklen zu verlassen, es möglich sein kann, Elektrizität magnetohydrodynamically, oder mit der einfachen direkten elektrostatischen Konvertierung der beladenen Partikeln herauszuziehen.

Theorie der Operation

Der Dampf-Kernreaktor (VCR), auch genannt einen Gaskernreaktor (GCR), ist für einige Zeit studiert worden. Es würde ein Benzin oder Dampf-Kern haben, der aus UF mit einigen zusammengesetzt ist, die Er und/oder Er hinzugefügt haben, um das elektrische Leitvermögen zu vergrößern, kann der Dampf-Kern auch winzige UF Tröpfchen darin haben. Es hat sowohl basierte als auch Landraumanwendungen. Da das Raumkonzept im traditionellen Sinn nicht notwendigerweise wirtschaftlich sein muss, erlaubt es der Bereicherung, das zu überschreiten, das für ein Landsystem annehmbar sein würde. Es berücksichtigt auch ein höheres Verhältnis von UF zu Helium, das in der Landversion gerade hoch genug behalten würde, um criticality zu sichern, um die Leistungsfähigkeit der direkten Konvertierung zu vergrößern. Die Landversion wird für eine Dampf-Kerneinlasstemperatur von ungefähr 1500 K und Ausgangstemperatur von 2500 K und einem UF zum Helium-Verhältnis von ungefähr 20 % bis 60 % entworfen. Es wird gedacht, dass die Ausgang-Temperatur zu dass von den 8000 K zu 15000 K-Reihe erhoben werden konnte, wo das Auslassventil ein Spaltungserzeugtes Nichtgleichgewicht-Elektronbenzin sein würde, das von viel mehr Wichtigkeit für ein Rakete-Design sein würde. Eine Landversion des schematischen Flusses des Videorecorders kann in der Verweisung 2 und in der Zusammenfassung von nichtklassischen Kernsystemen in der zweiten Außenverbindung gefunden werden. Gestütztes Konzept des Raums würde am Ende des MHD Kanals abgeschnitten.

Das Denken weil Er 3 Hinzufügung

Er kann in der Zunahme die Fähigkeit des Designs verwendet werden, Energie herauszuziehen und kontrolliert zu werden. Einige Sätze von Anghaie. werfen Licht auf das Denken:

: "Die Macht-Dichte im MHD Kanal ist zum Produkt des elektrischen Leitvermögens, Geschwindigkeit proportional quadratisch gemachtes und magnetisches Feld hat σv²B ² quadratisch gemacht. Deshalb ist die enthalpy Förderung zu den MHD Eingangsproduktionsflüssigkeitsbedingungen sehr empfindlich. Der Dampf-Kernreaktor versorgt eine hotter-most Flüssigkeit mit dem Potenzial für das entsprechende Thermalgleichgewicht-Leitvermögen und die Kanal-Geschwindigkeiten. Das Produkt v ² x B ² denkend, ist es offenbar, dass eine leichte Arbeitsflüssigkeit die Thermaleigenschaften beherrschen sollte und der UF Bruchteil klein sein sollte. Zusätzliche elektrische Leitvermögen-Erhöhung könnte von der Thermalionisation von passenden Samen-Materialien, und von der Nichtgleichgewicht-Ionisation durch Spaltungsbruchstücke und andere durch den Fissioning-Prozess erzeugte ionisierende Strahlung erforderlich sein."

Raumfahrzeug

Die Raumfahrzeugvariante des gasartigen Spaltungsreaktors wird die Gaskernreaktorrakete genannt. Es gibt zwei Annäherungen: Der öffnen und geschlossene Zyklus. Im offenen Zyklus wird das Treibgas, wahrscheinlichster Wasserstoff, zum Reaktor gefüttert, der durch die Kernreaktion im Reaktor angeheizt ist, und herrscht über das andere Ende. Leider wird das Treibgas durch den Brennstoff und die Spaltungsprodukte verseucht, und obwohl das Problem durch die Technik die Wasserdrucklehre innerhalb des Reaktors gelindert werden kann, macht es das Rakete-Design, das für den Gebrauch in der Atmosphäre völlig unpassend ist.

Man könnte versuchen, das Problem zu überlisten, indem man den Spaltungsbrennstoff magnetisch, gewissermaßen ähnlich dem Fusionsbrennstoff in einem tokamak beschränkt hat. Leider ist es nicht wahrscheinlich, dass diese Einordnung wirklich arbeiten wird, um den Brennstoff zu enthalten, da das Verhältnis der Ionisation zum Partikel-Schwung nicht geneigt ist. Wohingegen ein tokamak allgemein arbeiten würde, um einzeln ionisierten schweren Wasserstoff oder Tritium mit einer Masse von zwei oder drei daltons zu enthalten, würde der Uran-Dampf höchstens mit einer Masse von 235 dalton (Einheit) dreifach ionisiert. Da die durch ein magnetisches Feld gegebene Kraft zur Anklage auf der Partikel proportional ist, und die Beschleunigung zur durch die Masse der Partikel geteilten Kraft proportional ist, würden die Magnete, die erforderlich sind, Uran-Benzin zu enthalten, unpraktisch groß sein; die meisten solche Designs haben sich auf Kraftstoffzyklen konzentriert, die vom Behalten des Brennstoffs im Reaktor nicht abhängen.

Im geschlossenen Zyklus wird die Reaktion vor dem Treibgas völlig beschirmt. Die Reaktion wird in einem Quarzbehälter enthalten, und das Treibgas fließt bloß außerhalb ihrer, auf eine indirekte Mode geheizt. Der geschlossene Zyklus vermeidet Verunreinigung, weil das Treibgas in den Reaktor selbst nicht eingehen kann, aber die Lösung trägt eine bedeutende Strafe zu Isp der Rakete.

Energieproduktion

Zu Energieproduktionszwecken könnte man einen innerhalb eines Solenoides gelegenen Behälter verwenden. Der Behälter wird mit gasartigem Uran hexafluoride gefüllt, wo das Uran zu einem Niveau gerade knapp an criticality bereichert wird. Später wird das Uran hexafluoride durch Außenmittel zusammengepresst, so eine Kernkettenreaktion und einen großen Betrag der Hitze beginnend, die der Reihe nach eine Vergrößerung des Urans hexafluoride verursacht. Da der UF6 innerhalb des Behälters enthalten wird, kann er nicht flüchten und so Kompressen anderswohin. Das Ergebnis ist eine Plasmawelle, die sich im Behälter bewegt, und das Solenoid wandelt etwas von seiner Energie in die Elektrizität an einem Leistungsfähigkeitsniveau von ungefähr 20 % um. Außerdem muss der Behälter abgekühlt werden, und man kann Energie aus dem Kühlmittel herausziehen, indem man ihn durch einen Hitzeex-Wechsler und Turbinensystem als in einem gewöhnlichen Thermalkraftwerk passiert.

Jedoch gibt es enorme Probleme mit der Korrosion während dieser Einordnung, weil das Uran hexafluoride chemisch sehr reaktiv ist.

Siehe auch

  • Gaskernreaktorrakete
Raumfahrzeugantrieb
  • Braun, L.C. (2001). Direkter Energieumwandlungsspaltungsreaktor: Jahresbericht Für Die Periode am 15. August 2000 im Laufe des 30. September 2001
  • Ritter, T. (unbekanntes Datum) Schild-Design für einen Basierten Raumdampf-Kernreaktor, der [online] an archive.org verfügbar
ist

Außenverbindungen


Magnetisches Segel / Kernsalzwasserrakete
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