Проект ПЕЙСЕР

Проект PACER , реализованный в Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL) в середине 1970-х годов, исследовал возможность создания термоядерной энергетической системы, которая включала бы взрыв небольших водородных бомб (термоядерных бомб) — или, как говорилось в более позднем предложении, бомб деления. — внутри подземной полости. Его сторонники утверждали ^{[ 1 ]} что эта система является единственной термоядерной энергосистемой, работа которой может быть продемонстрирована с использованием существующих технологий. Это также потребует непрерывных поставок ядерной взрывчатки и современных экономических исследований. ^{[ 2 ]} продемонстрировало, что их невозможно производить по конкурентоспособной цене по сравнению с традиционными источниками энергии.

Разработка

Самые ранние упоминания об использовании ядерных взрывов для выработки электроэнергии относятся к встрече, созванной Эдвардом Теллером в 1957 году. Среди многих обсуждавшихся тем группа рассматривала выработку электроэнергии путем взрыва бомб мощностью 1 мегатонны на объекте диаметром 1000 футов (300 м). заполненная паром полость, вырытая в граните. Это привело к осознанию того, что делящийся материал из секций деления бомб, «первичных элементов», будет накапливаться в камере. Даже на этом раннем этапе физик Джон Наколлс заинтересовался проектами очень маленьких бомб, вообще не имеющих первичного деления. Эта работа позже привела к развитию концепции энергии инерционного термоядерного синтеза . ^{[ 3 ]}

Первоначальные предложения PACER изучались в рамках более крупного проекта «Орала» в Соединенных Штатах, в котором изучалось использование ядерных взрывов вместо химических в строительстве. Примеры включают возможность использования крупных ядерных устройств для создания искусственной гавани для швартовки кораблей на севере или в качестве своего рода ядерного гидроразрыва для увеличения добычи природного газа . Другое предложение могло бы создать альтернативу Панамскому каналу за одну серию взрывов, пересекающую территорию Центральной Америки. 1961 года В одном из этих испытаний, «Проекте Гном» , также рассматривалась генерация пара для возможной добычи в качестве источника энергии. LANL предложила PACER в качестве дополнения к этим исследованиям. ^{[ 4 ]}

Ранние примеры рассматривали заполненные водой пещеры диаметром 1000 футов (300 м), созданные в соляных куполах на глубине до 5000 футов (1500 м). В пещеру будет сброшена серия 50-килотонных бомб, которые взорвутся, чтобы нагреть воду и создать пар. Затем пар будет питать вторичный контур охлаждения для извлечения энергии с помощью паровой турбины . Сбрасывание примерно двух бомб в день приведет к тому, что система достигнет теплового равновесия, что позволит непрерывно извлекать около 2 ГВт электроэнергии. ^{[ 5 ]} Также рассматривалась возможность добавления тория или другого материала для получения топлива для обычных реакторов деления. в бомбы ^{[ 6 ]}

В обзоре различных усилий Plowshares в 1975 году Исследовательский консорциум Университета Персидского залива (GURC) рассмотрел экономику концепции PACER. Они продемонстрировали, что если предположить, что стоимость ядерной взрывчатки мощностью 50 килотонн составит 42 000 долларов, это будет эквивалентно заправке обычного легководного реактора топливом урановым по цене 27 долларов за фунт желтого кека . Если бы стоимость взрывчатки составляла 400 000 долларов, это было бы эквивалентно реактору с водой под давлением с эквивалентной ценой 328 долларов за тонну урана. ^{[ 7 ]} Цена за 1 тонну желтого жмыха в 2012 году составляла около 45 долларов. ^{[ 8 ]} В отчете также отмечаются проблемы с любой программой, в результате которой создается большое количество ядерных бомб, и говорится, что она «неизбежно будет вызывать споры» и «вызовет значительную негативную реакцию». ^{[ 9 ]} GURC пришел к выводу, что вероятность разработки PACER очень мала, даже если серьезные технические проблемы удастся решить. ^{[ 7 ]} В 1975 году дальнейшее финансирование исследований PACER было прекращено. ^{[ 10 ]}

Несмотря на отмену этой ранней работы, фундаментальные исследования концепции продолжались. Более развитая версия предполагала использование инженерных сосудов вместо больших открытых полостей. Типичная конструкция предусматривала взрывную камеру из стального сплава толщиной 13 футов (4 м), диаметром 100 футов (30 м) и высотой 330 футов (100 м). ^{[ 11 ]} будет встроен в полость, вырытую в скале в Неваде . Сотни болтов длиной 50 футов (15 м) должны были быть вбиты в окружающую скалу, чтобы поддержать полость. Пространство между взрывной камерой и стенками каменной полости предполагалось залить бетоном; затем болты нужно было подвергнуть огромному натяжению, чтобы предварительно натянуть скалу, бетон и взрывную камеру. Затем взрывная камера должна была быть частично заполнена расплавленными фторидными солями на глубину 100 футов (30 м). «Водопад» должен был инициироваться путем закачки соли в верхнюю часть камеры и ее падения на дно. В окружении этого падающего теплоносителя взорвется бомба деления мощностью 1 килотонна; это будет повторяться каждые 45 минут. Жидкость также будет поглощать нейтроны , чтобы избежать повреждения стенок полости. ^{[ 12 ]}^{[ 13 ]}

См. также

Ссылки

Цитаты

^ Лонг 1976 , с. 24.
^ Л. Е. Элкинс; Р.Л. Гарвин; Т. Гринвуд; К. Хокотт; Х. Джейкоби; Г.В. Джонсон; Р. Морс; Ф.А. Лонг; Председатель. «Приложение C: Сравнительный анализ затрат на электроэнергию от проекта Pacer» . В: Анализ экономической целесообразности, технической значимости и временных рамок применения мирных ядерных взрывов в США, со специальной ссылкой на отчет GURC по этому поводу , апрель 1975 г.
↑ Джон Наколлс, «Ранние шаги к энергии инерционного термоядерного синтеза (IFE)» , LLNL, 12 июня 1998 г.
^ Гарвин и Чарпак 2002 , с. 254.
^ "Бомбежка" ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}, New Scientist , 17 апреля 1975 г., с. 141.
^ Лонг 1976 , стр. 24–25.
^ Jump up to: ^а ^б Лонг 1976 , с. 25.
^ TradeTech перечисляет текущие спотовые цены на желтый кекс на своей домашней странице.
^ Лонг 1976 , с. 26.
^ "В темпе" ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}, New Scientist , 21 августа 1975 г., с. 437.
^ Гарри Маккракен и Питер Стотт, «Слияние: энергия Вселенной» , Academic Press, 2012, стр. 66
^ Себахаттин Уналан и Селахаддин Орхан Акансу, «Определение основных параметров мирных ядерных взрывных реакторов с охлаждением FLIBE (PACER)»], Арабский журнал науки и техники , том 29, номер 1A (январь 2004 г.), стр. 27-42
^ Ральф Мойр, «Возвращение к PACER» , 8-е тематическое совещание по технологии термоядерной энергии, 9–13 октября 1988 г.