Co do źródeł energii interesującą lecz lekko toporną w użyciu jest energia jądrowa.
Kiedyś słyszałem o nastolatku co w garażu zbudował model reaktora. Nie było to mądre ale dało to mi natchnienie do przemyśleń.
Typowy reaktor wymaga określonej masy krytycznej (czyli ilości paliwa) do produkcji energii. Nawet małe jednostki są duże i ciężkie.
Jednak film dał mi (i pewnie nie tylko mnie) pewien pomysł. W postaci reaktora z zewnętrznym źródłem neutrów (skórt z ang. ESN - external source of neutrons).
W typowym reaktorze reakcje jądrowe generują dość neutronów do potrzymania reakcji łańcuchowej, w reaktorze ESN neutrony w części dostarczane są przez tzw pręty neutronowe Be:Am 241 czyli berylu i ameryku 241 w postaci rurek z pastylkami lub stopie oby pierwiastków (np stopie z cyrkonem). Lub innego emitera cząstek alfa
Reakcja prosta, ameryk emituje cząstki alfa które w wyniku zderzenia z atomami berylu generują neutrony. Usunięcie prętu neutronowego po pewnym czasie wygasza reaktor (spadek ilości neutronów prawie do zera).
Paliwem jest uran w postaci spieku z grafitem (moderator) i metalami (trwałość, przewodnictwo cieplne) i inne. Kształt i forma zależnie od typu jednostki.
Wymyśliłem 2 typy reaktorów:
Rdzeń RTG - który zastępuje pastylki Pu w generatorze RTG. Rurka netronowa w centrum. Pastylki w postaci krążków litych krążków z otworami i otworem na pręt neutronowy i obudowa rdzenia zawierająca beryl i łącza cieplne do termopar np grafen, syntetyczny diament.
Mikro reaktor gazowy - Rdzeń składa się z porowatych elementów paliwowych. Z umieszonymi w nich prętami neutonowymi , kontrolnym i chłodzenia.Rury chłodzące są perforowane dla umożliwienia przepływu gazu przesączającego się przez rdzeń i paliwo. Krążenie zapewnia konwekcja lub mechanicznie. Reaktor stanowi ciśnieniowy pojemnik z gazem o otwartym dostępie do paliwa. Chłodziwo to hel lub CO2 pod ciśnieniem. Wewnętrzny reflektor i obudowa ceramiczna oraz zewnętrzna ze stali i grafitu. Energia z silników Sterlinga.
Możliwe jest również podłączenie końcówek termopar lub gorących elementów silników bezpośrednio w miejsce rurek chłodzących.
Może potem dodam jeszcze jakieś szkice dla poglądu.
A poza tym 2 źródłem zasilania na jakie wpadłem to bateria Alfa-Beta. Paliwo to np Nikiel 63 (czas rozpadu 100lat) i Ameryk 241 (czas rozpadu ok 440 lat).
Sprawa jest nadzwyczaj prosta. Bateria składa się w przybliżeniu z 5 ogniw. 4 beta i 1 alfa. Układ ze względu na czas rozpadu i różnice potencjałów (1 beta ~ 1 elektron , 1 alfa ~ -4 elektrony).
Ogniwo składa się ze zwiniętej cienkiej warstwy gąbki węglowo-metalicznej nasączonej ciekłym półprzewodnikiem. Rdzeń stanowi pręt z niklu 63 (ogniwo Beta) i Ameryku 241 (ogniwo Alfa).
Funkcjonowanie jest w teorii proste. Cząstki beta udeżając w płynny półprzewodnik nadają mu ładunek ujemny i ładunek a cząstki alfa w ogniwie przy zetknięciu z półprzewodnikiem odbierają mu elektrony i tworząc dziury elektronowe. Powstaje stabilny Hel usuwany przez zawór bezpieczeństwa. Zwinięte maty stanowią elektrody i nośnik dla półprzewodnika.
Różnica potencjałów elektrod generuje prąd elektryczny.
I to by narazie było na tyle. Wszystkie informacje są opracowaniem teoretycznym opartym o moją widzę i pomysłowość. Pozdro.
Wątek: Pluton-238 i inne źródła eneregii dla dalekich misji bezzałogowych (Przeczytany 19728 razy)