Генератор энергии ядерный

Сечение р—р-рассеяния при низких энергиях измеряется с исключительно высокой точностью. Это — наиболее точно измеренное сечение в ядерной физике. Такая точность обеспечивается главным образом высокой степенью монохроматичности по энергии пучков протонов, получаемых в электростатических генераторах, а также легкостью коллимации и регистрации протонов. [c.182]

Отдаленные перспективы в отношении получения больших единичных мощностей имеют ядерно-электрические ПЭ. Как известно, 80% энергии, деления ядер выделяется в виде кинетической энергии электрически заряженных осколков. В обычных условиях продукты деления разлетаются равномерно во все стороны, но если их движению придать определенную направленность, то они могут заряжать электроды электростатического генератора, создавая потенциал AZ7= 4 МэВ или несколько меньший. Это обусловлено кинетической энергией осколков, равной примерно 80 МэВ и их средним зарядом -Ь 20 е. Одновременная разрядка такого генератора на внешнюю нагрузку позволит продолжить процесс переноса зарядов, а следовательно, использовать устройство в качестве источника электрической энергии очень большой удельной мощности. [c.88]

Помимо конструктивного совершенствования и повышения мощности термоэлектрических генераторных установок с ядерными реакторами в Советском Союзе ведется разработка конструкций радиоизотопных генераторов. Для генерирования электрического тока в них используется тепло, образующееся при распаде радиоактивных изотопов кобальта, кюрия, полония и др. Они имеют небольшие габаритные размеры и надежно действуют в течение длительного времени без подзарядки (в зависимости от продолжительности периода полураспада соответствующих радиоактивных элементов) и по количеству энергии, вырабатываемой на 1 кг собственного веса, превосходят электрохимические батареи. [c.186]

Термическое загрязнение тепловыми электростанциями можно снижать многими путями. Сторонники МГД-генераторов [33] указывают, что в то время как ядерные электростанции с 32%-ным к. и. д. выделяют в окружающую среду 2 единицы тепла, теплоэлектростанции с 40 %-ным к. п. д.— 1,5 единицы тепла, МГД-ге-нераторы с 50 %-ным и 60 %-ным к. п. д.— только 1,0 и 0,7 единицы отходящего тепла соответственно на единицу вырабатываемой энергии. [c.212]

Проникновение в микромир, познание его законов показали необычайную мощь фундаментальной науки, как основы принципиально новых производств. Открытие материальных носителей электричества — электронов и закономерностей их движения в вакууме, в твердом теле положило начало новой области науки — электронике. Только благодаря успехам электроники удалось создать радиолокацию, радиотехнику сверхвысоких частот, электронно-вычислительные машины, электронную биомедицинскую аппаратуру, электронные микроскопы и многое другое. Открытие возможности управления электрическими свойствами полупроводниковых и диэлектрических кристаллов ряда веществ, глубокие познания законов и механизмов электропроводности, поляризация твердого вещества вызвали новую революцию в радиотехнике, электронике и вычислительной технике. Электронные вакуумные лампы заменяются ничтожными по размерам кристаллами. Компактные полупроводниковые силовые вентили высокой надежности с успехом заменяют сложные установки в энергетических устройствах. Прочно вошли в практику транзисторные радиоприемники. Недавно открытое явление сверхпроводимости второго рода дало возможность приступить к изготовлению мощных электромагнитов. На основе квантовой теории созданы квантовые генераторы света и радиоволн (лазеры и мазеры), открывающие огромные перспективы для различных областей техники. Наиболее значительным достижением абстрактной науки о ядерных реакциях стало производство атомной энергии. [c.31]

Энергия подводится к жидкости перед входом ее в канал от теплового или ядерного источника. Затем жидкость ускоряется в сопле и подводится к каналу МГД-генератора. Течение электропроводной жидкости в магнитном поле сопровождается индуцированием электрического поля, вектор напряженности которого перпендикулярен вектору индукции магнитного поля. При подключении к электродам канала внешней нагрузки по замкнутому контуру, включающему жидкость и нагрузку, протекает электрический ток. В результате взаимодействия этого тока с магнитным полем на жидкость действует тормозящая сила. Работа, совер- [c.255]

Как энергетический аппарат ядерный реактор является лишь генератором тепловой энергии определенных параметров, получаемой за счет деления ядер атомов урана и плутония. Эффективность преобразования этой тепловой энергии на АЭС в электрическую определяется выбором параметров, совершенством теплогидравлической и электрической схем АЭС, техническим совершенством и надежностью ее оборудования, средств управления и контроля и пр. [c.133]

В накоплении искусственных радиоактивных нуклидов проявляется важнейшая особенность всех ядерных реакторов они являются генераторами не только тепловой энергии, но и различных радиоактивных веществ . [c.337]

В книге освещается история развития термоэлектрического метода прямого преобразования тепловой энергии в электрическую и дается инженерный обзор состояния этой проблемы в настоящее время. Характеризуется физика термоэлектрических явлений и описываются способы расчета термоэлементов. Приводится таблица характеристик большого количества термоэлектрических материалов. Указываются существенные конструктивные особенности термоэлектрических батарей. Описываются конкретные конструкции термоэлектрических генераторов на твердом, жидком и газообразном топливе, на изотопных источниках тепла и с ядерными реакторами. [c.2]

Развитие атомной энергетики расширило сферы применения термоэлектрических генераторов. С конца пятидесятых годов стали разрабатываться и осуществляться термоэлектрические генераторы, использующие тепло распада радиоактивных изотопов и энергию деления урана в ядерных реакторах. Такие энергетические установки небольшой мощности нашли применение в космических аппаратах, работающих в отрыве от земных энергетических ресурсов, в морском деле (маяки, метеорологические станции) и в других областях техники. В 1964 г. в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова был пущен первый в мире ядерный реактор с термоэлектрическим генератором тока мощностью 500 вт. В начале семидесятых годов обсуждаются атомные термоэлектрические установки мощностью в десятки, сотни и тысячи киловатт. [c.4]

В современных АЭС тепло, генерируемое в ядерном реакторе, с помощью турбины преобразуется в механическую энергию, которая затем в генераторе превращается в электричество. Однако этот способ преобразования не позволяет полностью использовать преимущества ядерного топлива. Например, максимальная температура пара в турбине не превышает 550—600° С, а температура ядерного топлива в реакторе достигает 2000° С и более. Поэтому в целях повышения эффективности использования реакторных источников тепла за последние годы начали исследовать непосредственные способы преобразования энергии, в том числе с применением термоэлектричества. [c.204]

Простые расчеты показывают, что в ядерном электрогенераторе ядерная энергия в виде кинетической энергии зарядовых продуктов распада, которая затем преобразовывается в электромагнитную энергию, будет по этой схеме передаваться практически полностью, без особых потерь, подобно тому, как это происходит в ядерной бомбе, только без взрыва и различных разрушительных катаклизмов. Для образного представления работы ядерного генератора, чтобы была яснее тема обсуждения, приведем в качестве аналога работу лазерного (квантового) генератора в сравнении со светящим фонариком. [c.9]

Настоящий параграф посвящен исследованию явления генерации возрастающей внешней электромагнитной энергии при возрастающей скорости (плотности) прохождения внутреннего процесса цепной реакции ядерного деления. Эффект, подобный лавинообразному квантовому возбуждению при соответствующей накачке лазерного генератора, проявляется и в ядерной среде при цепной реакции деления тяжелых ядер во внешнем (накачивающем) электромагнитном поле. [c.268]

Каскадное развитие реакции ядерного деления приводит далее к лавинообразному усилению внешнего индуцируемого электрического тока и электромагнитного поля. Нри этом сценарий развития направленного скоростного движения возрастающего числа заряженных продуктов деления может служить основой для создания сверхмощных ядерных генераторов электрической энергии и электромагнитных силовых установок, а также ускорителей разного рода частиц. [c.268]

Как следует из физики рассматриваемого процесса, ядерные генераторы преобразовывают кинетическую энергию заряженных продуктов деления (осколков и других частиц) непосредственно в электроэнергию, в отличие от ядерных реакторов, где в электроэнергию преобразуется лишь часть тепловой энергии продуктов распада. Совершенно ясно, что ядерные генераторы по своим энергетическим возможностям будут чрезвычайно сильно превосходить аналогичные возможности современных ядерных реакторов. [c.268]

Обсудим некоторые вопросы зарядового распределения продуктов ядерного распада, поскольку от принципиальной возможности зарядового расщепления (в результате многочисленных ядерных реакций) в осколках деления, обладающих наибольшей кинетической энергией, зависит в конечном итоге и решение задачи генерации лавинообразно возрастающей электрической энергии во внешней обмотке ядерного реактора нового типа — ядерного генератора. [c.519]

С 1964 г. тепловые трубы нашли многочисленные применения. Тепловые трубы с жидкими металлами в качестве теплоносителя нашли широкое применение в энергетике для охлаждения ядерных и изотопных реакторов, для сооружения термоионных и термоэлектрических генераторов, а также для регенерации (утилизации) тепла в установках газификации. Среднетемпературные тепловые трубы использовались в электронике для охлаждения таких объектов, как генераторные лампы, лампы бегущей волны, приборные блоки в энергетике они применялись для охлаждения валов, турбинных лопаток, генераторов, двигателей и преобразователей. В установках для утилизации тепла они применялись для отбора тепла от выхлопных газов, для поглощения и передачи тепла в установках, работающих на солнечной и геотермальной энергии. При обработке металла резанием среднетемпературные тепловые трубы использовались для охлаждения режущего инструмента. И, наконец, в космической технике они служили для регулирования температуры спутников, приборов и космических скафандров. Криогенные тепловые трубы были применены в связи для охлаждения инфракрасных датчиков, параметрических усилителей и лазерных Систем, а в медицине —для криогенной глазной и опухолевой хирургии. Список применений уже достаточно велик и [c.28]

Ответ на этот вопрос — положительный, как показали Даниель Каплан и Роберт Хилл из Исследовательской лаборатории компании Лок-хид . Они применили импульсный микроволновый генератор для возбуждения циклотронного резонанса. Однако этот результат — очень странный простой расчет показывает, что в такой ситуации на самом деле не следует ожидать эха. Процесс формирования циклотронного эха оказывается совершенно отличным от процесса, связанного со спиновым или фотонным эхом. Возбуждая резонансным импульсом энергии ядерные магниты, можно как максиум лишь перевернуть спины ядер. Любое дальнейшее повышение энергии возбуждения послужит возвращению их в первоначальное состояние. Фактически, именно это играет основную роль в образовании обычных эхо ядерных спинов. [c.151]

Первые три способа или предполагают сжигание топлива, как, например, магнптогидродинамический, или требуют поддержания достаточно высоких температур вовремя рабочего процесса, который осуществляется в весьма узком интервале температур. Вследствие этого к. п. д. термоэлектрических генераторов, термоэмиссионных преобразователей и МГД-генераторов оказывается сравнительно низким. Все эти генераторы и преобразователи могут иметь лишь вспомогательное значение в соединении с машинными способами получения электрической энергии, которые являются в настоящее время основными и, по-види.мому, долго будут оставаться таковыми. Так, например, МГД-генератор может быть применен в качестве головного высокотемпературного звена обычной теплосиловой электрической станции (возможно, что МГД-генераторы могут оказаться полезными и в тех случаях, когда необходимо получить большие мощности на короткое время и когда величина к. п. д. не является определяющей) термоэлектрический генератор может быть рационально сочленен с ядерным реактором. [c.515]

В отдельных особо благоприятных случаях эта вероятность может оказаться даже в пределах достижимости современной техники эксперимента. Более того, существуют приборы, работающие на макроскопическом пролете виртуальных фотонов. Одним из простейших приборов такого типа является обычный трансформатор. Электроэнергия передается из одной обмотки трансформатора в другую (зазор между обмотками явно макроскопический) потоком виртуальных фотонов с энергией Йш (со — частота переменного тока) и с длинами волн, имеющими порядок размеров зазора. Соответствующий этим волнам импульс на много порядков превышает импульс свободной волны частоты ш, так как длина такой волны при со = 50 Гц имеет-порядок 10 км. Можно, конечно, возразить, что трансформатор — прибор неквантовый. Тогда возьмем чисто квантовое явление — ядерный магнитный резонанс, одна из схем которого приведена и объяснена в гл. И, 5, рис. 2.10. В этой установке уже одиночные виртуальные фотоны, излучаемые высокочастотной катушкой, резонансно поглощаются одиночными ядерными магнитными моментами. Виртуальность этих фотонов видна без всяких расчетов из того, что только при наличии резонирующих ядер из генератора, питающего высокочастотную катушку, интенсивно выкачивается энергия (на этом и оснр- [c.330]

Очевидным недостатком генератора Ван-де-Граафа является жесткое ограничение энергии пучка. Но электростатические генераторы обладают и рядом преимуществ, главными из которых являются высокая монохроматичность пучка (до 10 , выше, чем на любом другом ускорителе) и легкость регулирования энергии. Именно на генераторе Ван-де-Граафа сечение протон — протон при низких энергиях было измерено с точностью, с которой не измерено ни одно другое сечение во всей ядерной физике (см. гл. V, 4). Поэтому генераторы Ван-де-Г раафа до сих пор широко используются для исследований при низких энергиях. [c.471]

В начале 60-х годов Институтом атомной энергии имени И. В. Курчатова совместно с другими научно-исследовательскими институтами была разработана первая энергетическая установка с ядерным реактором и прямым получением электроэнергии. В этой установке, получившей название Ромашка (рис. 55), впервые осуществлена оригинальная и простая конструктив-наьс схема, предусматривающая обт-единение в одном агрегате высокотемпературного реактора на быстрых нейтронах и термоэлектрического генератора электрической мощностью 0,5 кет. В активной зоне реактора, окруженной бериллиевым отражателем, помещены тепловыделяющие элементы (пластины из дикарбида уранаиСг с 90%-ным обогащением по урану-235) общим [c.185]

Радиационная стойкость смазочных масел и гидравлических жидкостей. Практические аспекты влияния излучения высокой энергии на смазочные масла и гидравлические жидкости относятся главным образом к ядерным реакторам. В стационарном энергетическом реакторе, в ядер-ных силовых установках таких транспортных средств, как подводные и надводные суда, можно обеспечить оптимальную защиту, поэтому применительно к смазочным материалам или жидкостям проблема радиационной стойкости возникает только в тех случаях, когда они находятся вблизи активной зоны. Такие условия имеют место в циркуляционных насосах теплоносителя, загрузочных, разгрузочных и обслуживающих механизмах реактора, механизмах управления регулирующими стержнями и в оборудовании для обнаружения неисправных тепловыделяющих элементов. Требования к смазке для этих систем были рассмотрены Фревингом и Скарлетом [10], а также Хаусманом и Бузером [14]. Механизмы второго контура (насосы, турбины и генераторы) в большинстве случаев располагаются таким образом, что доза облучения уменьшается на 3—6 порядков (табл. 3.3). [c.126]

Преобразование энергии Усовершенствование ядерных реакторов-конверторов, применение новых видов топлив для двигателей, реакторов-размножителей, гидро-геиизаиии угля Применение комбинированных циклов (включая газификацию с получением газа с низкой теплотой сгорания и сжиганием в топках кипящего слоя под давлением), топлива из биомассы, газификации с получением высококалорийного газа Применение топливных э.пементов, термоядерной энергии, использование газификации угля с получением газа с низкой и средней теплотой сгорания, МГ Д-генераторов, систем производства водорода из неорганических продуктов [c.28]

В настоящее время все более ощущается нехватка энергии, происходит ее удорожание. Многие реализованные или предполагаемые к рализации проекты, разработанные с учетом дефицита энергии, предусматривают использование криогенных температур. К ним относятся использование сжиженного газа как средства распределения энергии сверхпроводящие генераторы, моторы и системы передачи электроэнергии новые способы получения энергии, такие как МГД-генерато-ры и термоядерные реакторы, применение жидкого водорода в качестве топлива для энергетических установок на транспорте. Данная статья посвящена одному из напр"авлений в этой области — ограниченному использованию криогенных жидкостей в ядерной энергетике. [c.88]

Классификация теплообменных аппаратов по виду теплового процесса. Рабочий процесс ядерной энергетической установки отличается от рабочего процесса обычной тепловой установки использованием в качестве источника тепла ядерного горючего. Дальнейшее преобразование тепловой энергии в электрическую производится по обычным схемам с применением паровых или газовых трубин и электрических генераторов. Энергетический цикл превращения тепловой энергии в механическую или электрическую невозможно осуществить без непрерывной передачи тепла от горячего источника к холодному. Иногда передача тепла может производиться непосредственно рабочим телом а чаще — в теплообменных аппаратах с помощью греющего и нагреваемого теплоносителей. [c.5]

Представленная на рис. 12-32 схема является открытой, поскольку рабочее тело МГД-генератора после использования его энергии выбрасывается в атмосферу. Такие схемы (конечно, в значительно более сложном виде, в частности с регенеративным подогревом окпсти-теля) применяются в тех случаях, когда плазма получается путем сжигания органического топлива. Если же установка работает на ядерном топливе и тепловыделение происходит в атомном реакторе, то схема выполняег-ся замкнутой. [c.239]

При такой схеме рабочее тело верхней ступени цикла циркулирует по замкнутому контуру сначала оно поступает в атомный реактор, где за счет регулируемой реакции ядерного распада получает тепло и превращается в плазму, затем, пройдя через разгонное сопло, отдает свою кинетическую энергию в канале МГД-генератора, наконец, окончательно охлаждается в парогенераторе ниж ней ступени цикла и вновь поступает в атомный реактор. Естественно, что в качестве рабочего тела верхней ступени в этом случае выбираются наиболее легко ионизирующиеся газы, что позволяет существенно снизить температуру перед каналом МГД-генератора. Так, например, применение гелия (с присадкой паров щелочных металлов) дает бозможность ограничиться температурой плазмы 1 800—2 300°С, что значительно удешевляет сооружение установки. [c.239]

Поскольку ПГТУ с открытой и закрытой тепловыми схемами работают по одному и тому же циклу, то при одинаковых показателях адиабатного расширения и сжатия и одинаковых теплофизических свойствах рабочих тел — парогазовых смесей — возможна унификация почти всэго основного оборудования турбин, компрессоров, холодильников-конденсаторов, электрических генераторов и т. д., за исключением горячего источника энергии (камзры сгорания в открытой схеме и ядерного реактора в закрытой). [c.12]

В ПГТУ для преобразования тепла, получаемого рабочим телом — пароэгазовой смесью при сжигании химического или ядерного топлива, в механическую энергию служит парогазовая турбина. Механическая энергия ее используется для привода компрессора и преобразуется в электрическую в электрическом генераторе. [c.77]

Возможности каткадного генератора (при использовании хим. В В) Дают надежду на получение полей до 30 МЭ в объёме 1-4-5 см, а при использовании энергии относительно небольшого ядерного взрыва — до 10 МЭ. [c.452]

Назовем некоторые из источников взрывообразного выделения энергии. Это ядерные реакции (атомные и ядерные взрывы), химические реакции (большинство взрывов ВВ), сильные электрические разряды (например, атмосферная молния), мощные световые импульсы (получаемые в квантовых генераторах). Аналогичные явления имеют место, например, при соударении быстро движущихся тел, при горных ударах и землетрясениях, при разрушении высокопрочных стекол или сильно сжатых хрупких материалов, при взрывах баллонов со сжатым газом и т. д. В этом параграфе рассматривается, в основном, разрушение под действием химических и ядерных ВВ, когда в очаге взрыва образуется газ, находящийся под большим давлением и производящий деформацию и разрушение твердого тела. [c.449]

Хотелось бы также обратить внимание, предваряя эту книгу, вот еще на что. Для создания гинерреактивного режима движения с дополнительной гиперреактивной силой тяги (например, с помощью космического летательного аппарата) могут пригодиться теоретические разработки в области ядерной электродинамики. Имеется в виду реальная возможность создания мощного ядерного двигателя на базе ядерного генератора, вырабатывающего электроэнергию за счет эффективного использования кинетической энергии зарядовых продуктов ядерного распада. [c.9]

Ядерная физика в самом широком ее понимании исследует строение атомных ядер, особенности ядерных сил, законы превраш ения ядер при ядерных реакциях и распаде, а также их взаимодействия с другими ядрами и частицами. Узловые моменты ядерной теории, конечно же, необходимы для более полного понимания обсуждаемых в третьей части книги вопросов, связанных с механической реализацией гинерреактивного движения с помош ью разработанного инструмента его осуш ествления в виде цепных ядерных реакций деления во внешних направленных электромагнитных полях. Электромагнитные тороидальные вакуумные ядерные генераторы, в недрах которых как раз и происходят эти управляемые ядерные реакции на быстрых нейтронах, могут рассматриваться как своеобразный слепок с лазерных квантовых генераторов в области производства и поддержания сверхвысоких значений ядерной и электромагнитной энергий. [c.486]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...