Термоядерный реактор (синтез-реактор)




Идея создания управляемой термоядерной реакции будоражила умы ученых с самого начала развития ядерной физики. Слияние атомов водорода в гелий в такой реакции, согласно расчетам, должно было давать большой выход энергии при минимальном расходе водорода, однако для этого требуются совершенно “особенные” условия – например, температура самой реакции порядка двух миллионов градусов Кельвина. Газ при этом находится в особом состоянии – высокотемпературной плазме – способной испарить любой существующий во Вселенной материал или сплав.

Хотя первый термоядерный реактор был создан еще в середине 20-го века в России (Токамак), он был опытным образцом, удерживал плазму лишь короткий промежуток времени и тратил на инициализацию реакции большую энергию, чем получал при этом. В то же время, неуправляемая термоядерная реакция (термоядерная бомба) давала очевидный прирост мощности по сравнению с обычной атомной бомбой, но не могла быть использована иначе, чем для тотального разрушения.

Первый удачный образец управляемого термоядерного реактора был, наконец, создан в 2020 г. благодаря фундаментальным исследованиям двух ученых – Томаса Керни и Токайоши Фушиды. Это дало мощный толчок к развитию энергетики и космических полетов. Были сделаны сразу две фундаментальные разработки: синтез-реактор и термоядерный ракетный двигатель.

В 31-м столетии синтез-реакторы стали самым массовым источником энергии. Наблюдается явная тенденция отказа от исполинских электростанций старого типа, питающих целые города, в пользу сравнительно маленьких энергетических установок, обеспечивающих энергией отдельные кварталы или фабрики. Подобные установки экологически чисты, требуют минимум усилий по развертыванию и обслуживанию. Синтез-реакторы устанавливают на все космические корабли и большую часть боевой техники. Только старые и маленькие образцы ТС имеют аккумуляторы и двигатели внутреннего сгорания. Однако гражданский транспорт переходит на синтез-реакторы ограниченно. Только около 20% транспорта оснащены ими, и это дорогие автомобили.

Получение энергии в синтез-реакторе реализовано по следующему принципу. Из ТЯ реактора в вакуумную камеру поступает малое количество заряженной плазмы, оседающей на находящемся в камере тугоплавком проводнике, передавая ему свой заряд и медленно испаряя его поверхностный слой. В результате между проводником и стенками камеры возникает разность потенциалов, т.е. – электрический ток. Обычно один ТЯ реактор обслуживает несколько вакуумных камер. Несмотря на это, мощность и КПД установки сравнительно невелики. Поэтому для питания энергетического оружия синтез-реактор работает в группе с массивом конденсаторов. Реактор дает небольшой, но непрерывный ток, а конденсаторы могут накапливать его, а потом быстро отдавать в виде мощного заряда. Перезарядка конденсаторов обуславливает время между залпами энергопушки. Также важно, что при работе синтез-реактора выделяется огромное количество тепла, ведь изолировать плазму очень сложно. Для его рассеивания используются охлаждающие устройства – Heat Sink’и. Одно или несколько таких устройств всегда являются неотъемной частью самого синтез-реактора (например, при проектировании БатлМеха конструктор учитывает, что несколько Heat Sink’ов уже включены в состав ТЯ двигателя робота). Синтез-реактор позволяет регулировать свою выходную мощность: чем больше требуется энергии, тем больше плазмы произведет реактор и тем выше будет нагрев. Например, для питания миомеров БатлМеха при движении используется сравнительно небольшая энергия, а для зарядки PPC пушки мощность возрастает. Поэтому, для повышения эффективности реактора рекомендуется устанавливать больше охлаждающих устройств. В случае его перегрева, управляющие автоматы аварийно глушат реактор, останавливая выработку плазмы. Этот явление хорошо знакомо пилотам БатлМехов, в силу специфики использующих ТЯ установку своих роботов в экстремальном режиме. В случае разрушения реактора с находящейся в нем плазмой возможен разрушительный плазменный взрыв, сжигающий БатлМех и все в радиусе десятка метров.

Несмотря на все недостатки, у синтез-реакторов есть два огромных преимущества: во-первых, сама установка может иметь как компактные, так и огромные размеры. А во-вторых, расход топлива реактором очень мал а в качестве топлива выступает обычный водород. Например, синтез-реактору тяжелого БатлМеха хватает встроенного баллона со сжиженным водородом на 8-10 лет работы! Правда, стержни вакуумных камер приходится менять чаще, примерно раз в 3-4 месяца. Что касается размеров, то один из самых маленьких синтез-реакторов в 31-м столетии весит примерно 80 кг и является источником энергии силовой брони Торнадо, созданной КомСтаром. Все полноценные бронекостюмы также имеют носимые синтез-реакторы сравнимых габаритов и массы.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-12-18 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: