Техника - молодёжи 1976-03, страница 39
ми типа пчелиных сотов, гофрированными пластинкам*!, поставленными на ребро, и т. п.). Но все они обязаны обеспечивать: максимальные значения Кр , равномерное облучение развернутой поверхности, необходимую прочность стенок камеры. Кроме того, сам материал элементов должен обладать высокими теплопроводностью и теплоемкостью и быть устойчивым к разрушению. Учтя эти требования, нетрудно определить радиус камеры по фор- муле R = где Q - суммарная энергия, приходящаяся на ее внутреннюю поверхность. Приведем для наглядности пример. Предположим, что мощность заряда 100 кт. Примем следующие параметры: Q = 1014 кал, Р = 500 кал/см2, К г = 200, тогда R = 90 м, то есть сравнительно небольшая величина. Клинья одновременно играют роль преобразователя ядерных излучений в тепло, а также теплового аккумулятора. Действительно, излучениям (световым, тепловым, нейтронным, гамма и т. д.) не остается ничего иного, как нагревать материал клиньев. Причем их общая масса должна быть не меньше определенного предела, который подсчитывается по Q формуле М = дт, где Cv — теплоемкость материала клиньев, ДТ — приращение их температуры. Если клинья изготовлены из железа и после каждого взрыва их температура повышается с 500° С до 1000° С, М составит 1,82 млн. т. Еще одна деталь: из-за большой высоты клиньев (чтобы достигнуть максимального Кг ) даже при высоком коэффициенте теплопроводности их материала они будут передавать свое тепло в следующую камеру чрезвычайно медленно. Таким образом, увеличение Кг одновременно означает уменьшение торцевой теплоотдачи при прочих равных условиях. Камера газового теплорегулятора предназначена для подачи потока тепла в рабочую камеру в заданном режиме. Ее работа основана на том, что при снижении давления находящегося в ней инертного газа теплопередача уменьшается и наоборот. Внизу она соединена каналом с емкостью. Фактически уже эта система полуавтоматическая: с повышением температуры газа увеличивается его давление, и он переходит в емкость, а при снижении температуры газ из емкости поступает в камеру, тем самым осуществляя самопроизвольную авторегуляцию. Однако такой режим может не удовлетворять идеальную программу регуляции. Вот почему между емкостью и камерой введен регулятор давления. Рабочая камера, по сути дела, паровой котел. В нижнюю часть котла подается вода или пароводоконден-сат, которые превращаются в пар под давлением 500 атм и с температурой более 500° С. Дальнейший его путь такой же, как и в любой другой современной тепловой электростанции. По верхним каналам он поступает на поверхность, сначала в пароре-гулирующие устройства, а оттуда в пароэлектрогенераторы, которые могут быть расположены по кругу в количестве 10—12 шт. Отработанный пар (вода или пароводоконденсат) возвращается снова в котел. Все эти камеры держатся друг на друге с помощью прочных железобетонных стоек. Смена ядерных зарядов для повторных взрывов происходит следующим образом. Верхняя часть центрального шара сделана в виде самостоятельного сектора, который на тросе через блок-балансир подвешен к лебедке. Сектор поднимается по шлюзу вверх, к его муфте присоединяется кабель с зарядом на конце. Затем сектор опускается (заряд оказывается в центре камеры), и по кабелю подается сигнал к очередному взрыву. Если за сутки взрывать по 12 термоядерных бомб с W = 100 кт, то мощность электростанции будет в пределах 12—15 млн. кВт (с учетом КПД современных теплообразующих устройств). Однако представляется целесообразным использовать ЯВЭ и для выполнения дополнительных работ. Так, ничто не мешает одновременно наладить производство алюминия или других металлов и соединений, нужных народному хозяйству. Для этого достаточно обмазать, скажем, глиноземом поверхность бомбы После взрыва оболочка испарится и перейдет в состояние, очень удобное для 'переработки, ибо будут полностью нарушены устойчивые молекулярные связи вещества. Расчеты показывают, что испарившиеся продукты не только не нарушат целостность корпуса, но и резко уменьшат коррозию клиньев теплового аккумулятора. Образовавшиеся частицы через нижний канал откачиваются насосом в элементосорти-рующую установку. Ее мощность (при выбранных нами условиях) составит не меньше 450 млн. т в год. ЯВЭ — не слишком безумная фантазия. Об этом свидетельствует хотя бы недавняя публикация в американском журнале «Бизнес уик». Сотрудники лос-аламосской лаборатории разработали проект электростанции мощностью 2 млн. «Вт, которая должна действовать на энергии, выделяющейся при подземных ядерных взрывах (рис. на стр. 37). Взрывы бомб по 50 кт предполагается производить дважды в сутки в сферической полости, заполненной водяным паром. Раскаленный пар поступает по трубам на поверхность, в теплообменник или же прямо в паровые турбины. Затем он возвращается обратно в подземную полость. Американцы также надеются использовать взрывы для дополнительных работ. В полость можно вводить торий, который при бомбардировке нейтронами превращается в горючее для обычных атомных электростанций. Это горючее будет улавливаться из пара особыми фильтрами. Специалисты подчеркивают: поскольку система полностью замкнута, то при нормальных условиях эксплуатации исключается вероятность радиоактивного заражения местности. Саму взрывную камеру предполагается разместить в Техасе или Луизиане под естественным пластом соли, который исключает возможность утечек. На рисунках: Слева — схема одного из вариантов ядерно-взрывной электростанции; внизу — схема атомной взрывной электростанции, проект которой разработан специалистами лос-аламосской лаборатории (США). ^ фильтры ШМЛИвАШЯ АТОМНОГО ТОПЛИВА ВОДА СРЕДСТВА . пдровые для окспгчсния турбины 37 |
