- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
Не так давно проскакивала новость [1] о первом «независимом» подтверждении реактора России. К счастью, в новости была ссылка на отчет [2]. Отчет любопытный, попробуем проверить пару вещей из него.
Идём на страницу 2, вторая глава («Reactor characteristics and experimental setup»). Прямо на второй строке первого абзаца этой главы написаны размеры реактора: 20 см в длину, 2 см в диаметре. Получаем общую площадь поверхности 2πrl, что больше 250 см2. Прочитаем подпись под рис. 1, где написано, что маленькие рёбра на цилиндре повышают площадь рассеяния тепла, и ограничимся нашей (как видно, всё более заниженной) оценкой площади.
Теперь вспоминаем про закон Ньютона [3] о тепловом потоке. К сожалению, коэффициент теплоотдачи экспериментально вывести не так-то просто, поэтому приходится пользоваться справочником. Например, справочник Кухлинга даёт 5.6 Вт / (м2·K), или 0.0005 Вт / (см2·K) для круглого счёта. При разнице температур в 1200 градусов получаем полную теплоотдачу в 250 · 0.0005 · 1200 = 150 Вт.
Это непосредственно теплоотдача, а у нас есть ещё и, собственно, конвекция, а, как мы знаем [4], для неё потери всегда больше (ссылка, кстати, не совсем корректно говорит о жидкостях, на английской вики используется куда более подходящий термин fluid, включающий в себя и газы, и плазму, и все прочие подобные вещи).
Временно будем считать наш цилиндр горизонтальной пластиной с площадью rl = 40 см2 и периметром 2(r + l) = 44 см. Вычислим число Рэлея [5] для такой пластины по известной формуле. Нам нужны следующие числа:
Наконец-то мы можем получить число Рэлея [5] для воздуха при этой температуре, равное порядка 107.
Значит, число Нуссельта для нашей пластины равно 0.54 · (107)1/4 ≈ 30. То есть, в конвекцию уходит в 30 раз больше энергии, чем на прямой теплообмен, что составляет величину порядка 150 · 30 = 4500 Вт.
Вдумчивый читатель отметит, что 150 ватт я получил для объекта цилиндрической формы, а множитель в 30 — для плоского листа. Верно, но, во-первых, оценку это завышает максимум в 4 раза, а, во-вторых, для вертикальных поверхностей в данном случае число Нуссельта будет примерно таким же — число Прандля для газов практически равно единице.
Четыре с половиной киловатта энергии, уходящей просто в тепловой обмен с окружающей средой — как-то не состыковывается ни с одной цифрой в отчёте. Так что господам-авторам отчёта бы или крестик снять температуру пониже вписать в таблицы, или замахнуться на на порядок большую выдачу энергии.
Отметим, что этот эффект усиливается ещё больше, так как, если мне не изменяет память, соответствующие процессы на самом деле нелинейны, и на разницах температур порядка 1200 градусов кельвина эти нелинейности уже вполне себя проявляют.
Собственно, на этом можно закончить рассмотрение, но пойдём дальше.
На странице 29 отчёта, в первом абзаце указано, что исходно в одном грамме никеля было 0.011 грамм лития-7, то есть, в 90 раз меньше по весу, а по количеству ядер — в 90 · (7 / 59) = 10.7 раз больше.
Не хочется углубляться в детали сильных и слабых взаимодействий, но в ядерных реакциях должно сохраняться количество протонов и нейтронов, поэтому попробуем посчитать нейтроны.
Судя по таблице на стр. 42, примерно 84% атомов лития потеряло по нейтрону. Будем считать, что лития была одна условная единица, поэтому потерялось 0.84 условных единиц нейтронов.
С другой стороны, практически весь никель превратился в 62Ni. Для оценки учтём только 58Ni и 60Ni — их в исходном топливе было суммарно 93%. То есть, исходные 67% 58Ni приобрели по четыре нейтрона, а 26% 60Ni приобрели по два. С учётом того, что ядер никеля в 10.7 раз больше, приход нейтронов в никель составил 10.7 · (4 · 0.67 + 2 · 0.26) = 34.2 условных единиц. А это примерно в 40 раз больше, чем пропало от лития.
В общем, тут товарищам не только свою установку срочно патентовать-продавать нужно, а бежать ко всем физикам и рассказывать, что их модели в корне неверны.
Автор: 0xd34df00d
Источник [8]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/e-nergiya-i-e-lementy-pitaniya/72545
Ссылки в тексте:
[1] новость: http://geektimes.ru/post/239971/
[2] отчет: http://www.sifferkoll.se/sifferkoll/wp-content/uploads/2014/10/LuganoReportSubmit.pdf
[3] закон Ньютона: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%9D%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B0_%E2%80%94_%D0%A0%D0%B8%D1%85%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%B0
[4] как мы знаем: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE_%D0%9D%D1%83%D1%81%D1%81%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B0
[5] число Рэлея: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE_%D0%A0%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D1%8F
[6] отсюда: http://www.lmnoeng.com/Flow/GasViscosity.php
[7] составляет: http://temperatures.ru/pages/temperaturoprovodnost_nekotoryh_materialov
[8] Источник: http://geektimes.ru/post/240614/
Нажмите здесь для печати.