Xxxviii международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 18 февраля 2011 г. О ракетном двигателе на продуктах ядерных реакций синтеза




Скачать 27.82 Kb.
НазваниеXxxviii международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 18 февраля 2011 г. О ракетном двигателе на продуктах ядерных реакций синтеза
Дата конвертации22.04.2013
Размер27.82 Kb.
ТипДокументы

XXXVIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 14 – 18 февраля 2011 г.



О ракетном двигателе на продуктах ядерных реакций синтеза


Веселовзоров А.Н., Погорелов А.А., Свирский Э.Б.

РНЦ “Курчатовский институт”, Москва, Россия, e-mail: vesel@nfi.kiae.ru

В космонавтике идея ракетного двигателя на продуктах ядерных реакций синтеза (ТЯРД) привлекала всегда возможностью иметь на борту «неисчерпаемый» источник энергии, запасенный в рабочем веществе, количество которого всегда ограниченно.

В основу ракетного двигателя положены современный уровень техники и реальные данные нецилиндрического Z-пинча (нцZ-п) (ПФ) [1]. Плотность плазмы в нем n~1019см-3, Тp1кэВ, время удержания~10-7с, радиус пинча r=0,2см, высота h=1см, при токе »1 МА и магнитном поле »1МГс. Выход ТЯ-реакций 1011 за разряд [1]. Длительное существование нцZ-пинча по сравнению с пролетными временами означает частичное удержание плазмы. В предлагаемой схеме ТЯРД осуществляется прямое преобразование ядерной энергии в кинетическую энергию направленной струи, создающей реактивную тягу на КА. Кроме того он будет иметь значительно меньшую массу по сравнению с другими схемами ТЯРД, так как нагрев и удержание будет осуществляться с помощью собственного магнитного поля электрического разряда и продуктов ядерных реакций синтеза, происходящих в плазме пинча в пульсирующем режиме. Для удержания и нагрева плазмы не требуется использование специальных магнитных систем и питающих их устройств.

В ПФ получение ТЯ-энергии основано на инерционном разлете ТЯ-продуктов из объема "горения”. Действительно, оценим удержание их вдоль оси и радиуса. Пробеги заряженных продуктов прямых реакций до релаксации их энергии [2]: RT=3,5см; Rр=36см; радиус Лармора rL(H3)=3,58мм; rL(p)=3,58мм; RHe3=2,14см; rL(He3)=1,61мм. Для продуктов вторичных реакций эти величины составляют соответствующие значения: RHe4=4,63см; Rр=429см; rΛ(He4)=2,5мм; rL(p)=5,6мм; RHe3=4,46см; rΛ(He3)=0,23мм. Т.о. заряженные продукты ядерных реакций синтеза в ПФ полностью удерживаются магнитным полем разряда по радиусу, но выбрасываются на стенки в одной камере. Т.е. вторая пара реакций не идет. Отсюда стремление получить большой ток через пинч, чтобы иметь большую плотность плазмы и ее температуру, т.к. выход реакций N~n2<σv>Vτ. Выяснилось, что рост ТЯ-выхода с энергией накопителя имеет насыщение. Мы предлагаем увеличивать температуру плазмы пинча за счет продуктов ядерных реакций синтеза. Позволит это осуществить сдвоенная камера с плоским дисковым анодом и катодом, образующая плазменную осесимметричную магнитную отражающую ловушку (ПОМОЛ) для заряженных продуктов ядерных реакций. Длина свободного пробега продуктов вдоль оси «поместится» в устройстве из 22 камер. [3]. При образовании нцZ-п на начало реакций синтеза, с запасом ≈ 1кДж тепловой энергии в каждом, заряженные ТЯ-продукты занимают объем в 10 раз больший, чем сам нцZ-п (rL>r). Созданное облаком заряженных ТЯ-продуктов, радиальное электрическое поле вне пинча совместно с магнитным полем пинча затягивает плазму, вытекшую из пинча к катоду, во внешнее пространство у пинча, ослабляя магнитное поле. Плазма пинча адиабатически начнет расширяться, совершая работу над магнитным полем общего контура, увеличивая его ток. Ее величина может доходить до 8% от энергосодержания самой плазмы пинча. Через ≈30÷40 нсек продукты ядерных реакций синтеза [2] передадут свою энергию плазме (D-T), и начнется повторное сжатие нц Z-пинча.

Литература.

  1. В.И. Агафонов и др. Работа по исследованию и повышению параметров плазмы на установке «Нецилиндрический Z-пинч».Препринт ИАЭ-2017. Москва 1970г.

  2. Л.А.Арцимович. Управляемые термоядерные реакции. Гос. Изд. ФМЛ; М.,1961г.

  3. Э.Б. Свирский, Веселовзоров А.Н. Погорелов А.А.. Патент №2397364; Гос. Реестр.


Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Xxxviii международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 18 февраля 2011 г. О ракетном двигателе на продуктах ядерных реакций синтеза iconXxxviii международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 18 февраля 2011 г характеристики пылевой плазмы в смеси гелия с аргоном
Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 – 18 февраля 2011 г

Xxxviii международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 18 февраля 2011 г. О ракетном двигателе на продуктах ядерных реакций синтеза iconXxxviii международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 18 февраля 2011 г. Расчёт реактора плазменного генератора тепла
Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 – 18 февраля 2011 г

Xxxviii международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 18 февраля 2011 г. О ракетном двигателе на продуктах ядерных реакций синтеза iconX XXVII международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 8 12 февраля 2010 г. Воспламенение тонких углеводородных пленок с помощью разряда, создаваемого в режиме программированного импульсА
Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 8 – 12 февраля 2010 г

Xxxviii международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 18 февраля 2011 г. О ракетном двигателе на продуктах ядерных реакций синтеза iconXxxiv международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 12 16 февраля 2007 г. О спектральном составе излучения плазмы мегаамперных вольфрамовых z-пинчей
Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 12 – 16 февраля 2007 г

Xxxviii международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 18 февраля 2011 г. О ракетном двигателе на продуктах ядерных реакций синтеза iconXxxiii международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 13 17 февраля 2006 г. Вириальные коэффициенты для термодинамических систем с псевдопотенциалом Хилла
Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 13 – 17 февраля 2006 г

Xxxviii международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 18 февраля 2011 г. О ракетном двигателе на продуктах ядерных реакций синтеза iconX XXVII международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 8 12 февраля 2010 г. Калибровка алмазного спектрометра быстрых нейтронов
Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 8 – 12 февраля 2010 г

Xxxviii международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 18 февраля 2011 г. О ракетном двигателе на продуктах ядерных реакций синтеза iconX XXVII международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 8 12 февраля 2010 г. Поправки к модели поляризации Лоренца-Друде при учете действия силы Лоренца
Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 8 – 12 февраля 2010 г

Xxxviii международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 18 февраля 2011 г. О ракетном двигателе на продуктах ядерных реакций синтеза iconК диагностике плазмы фазоконтрастным методом с дисковой фототермической ячейкой цернике
Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 – 18 февраля 2011 г

Xxxviii международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 18 февраля 2011 г. О ракетном двигателе на продуктах ядерных реакций синтеза iconЛитература Бурцев В. А., Грибков В. А., Филиппова Т. И. // Итоги науки и техники. Серия «Физика плазмы»
Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 – 18 февраля 2011 г

Xxxviii международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 14 18 февраля 2011 г. О ракетном двигателе на продуктах ядерных реакций синтеза iconXxxix международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 6 10 февраля 2012 г
Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 6 – 10 февраля 2012 г


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница