Сенсации от Острецова

[Anton_Peplov]

(Про солнечные батареи)

Данные на 2012 г.: максимальный достигнутый КПД кремниевых солнечных батарей - 15%, расчетный срок службы - около 30 лет, по энергии они окупаются за несколько лет (что уже прогресс - раньше не окупались), но в деньгах эта энергия все еще дороже обычной. Взято отсюда: http://postnauka.ru/video/12085. Правда, тут не сказано, при какой инсоляции они окупаются по энергии. Подозреваю, что только при очень хорошей, когда количество солнечных дней в году - на уровне Италии или Якутии.

[Pphantom]

Munin в сообщении #1085468 писал(а):

Слабое взаимодействие - очень медленное.

Это в целом. А данная конкретная реакция - супермедленная.

Munin в сообщении #1085468 писал(а):

В земных условиях, придётся обходиться без синтеза нейтронов (или использовать их в готовом виде из какой-нибудь другой ядерной реакции). Поэтому, в земных условиях реакции синтеза идут так или иначе без превращения протона в нейтрон. Например, берут исходные реагенты уже с нейтронами (дейтерий, тритий, гелий-3), и реакцию выбирают так, чтобы в продукте нейтронов могло бы быть поменьше. Такие реакции могут идти только через сильное взаимодействие, попросту перекомбинирующее протоны и нейтроны в ядрах. Но заодно, как побочный минус, приходится проводить реакцию в другом режиме, например, при температуре в 10-100 раз выше, чем в центре Солнца. Плотности плазмы в центре Солнца (150 плотностей воды) мы тоже не можем достичь: нечем удержать - так что, и это минус, который приходится компенсировать температурой.

Есть еще одно обстоятельство (которое является следствием той самой супермедленности): звезды являются удивительно неэффективными источниками энергии. Поэтому для выработки чего-то заметного нужно просто громадное количество массы.

[Munin]

В звёздах идут две реакции: протон-протонный цикл ($pp$-цикл, собственно, не цикл, а протон-протонная цепочка), и $\mathrm{CNO}$-цикл (в котором углерод $\mathrm{C},$ азот $\mathrm{N}$ и кислород $\mathrm{O}$ выступают в качестве катализаторов, восстанавливаясь после полного цикла реакции $\mathrm{4H\to He}$). Эти реакции имеют разные степенные зависимости от температуры, в связи с чем в маломассивных звёздах преобладает $pp$-синтез, а в массивных - $\mathrm{CNO}$-синтез. (Он выдаёт больше энергии, что приводит к перестройке внутренней структуры звезды.)

(Кононович-Мороз)

Солнце, как видно, находится в классе маломассивных звёзд, хотя и близко к верхней границе этого класса.

Протон-протонный цикл:

(Крамаровский-Чечев)

Обратите внимание на первые две строчки: синтез дейтерия через слабое взаимодействие идёт $6\cdot 10^{9}$ лет, а синтез гелия-3 через сильное взаимодействие - всего за $3\cdot 10^{-8}$ лет. То есть, разница в 17 порядков. Кстати, цифра $6\cdot 10^{9}$ лет - как раз примерно порядка полного времени жизни Солнца на главной последовательности - 10 млрд лет. Не случайно, я думаю :-) (снизу указано, что реакции взяты в условиях ядра Солнца: плотность 150, температура 15 млн градусов).

$\mathrm{CNO}$-цикл:

(Крамаровский-Чечев)

Здесь я подкрасил реакции, идущие через слабое взаимодействие. Они могут идти быстрее, чем $\mathrm{H+H\to D},$ потому что являются чистыми распадами, а $\mathrm{H+H\to D}$ требует совпадения двух событий: чтобы два протона встретились в одной точке, и чтобы один из них захотел в этот момент превратиться в нейтрон. То есть, кинетически реакция совсем другая. Чистый распад требует, чтобы в одной точке оказалась только одна частица: то ядро, которое распадается - и кинетических ограничений нет. Но, как видите, здесь требуется, чтобы протоны попадали в тяжёлые ядра, преодолевали более высокий кулоновский барьер, что требует более высокой энергии - более высокой температуры.

-- 24.12.2015 17:08:26 --

Pphantom в сообщении #1085476 писал(а):

Это в целом. А данная конкретная реакция - супермедленная.

Да, я про это упомянул в следующем сообщении: слабое взаимодействие + двойное столкновение - бывает суперредко. Правда, не знаю, как это толком популярно объяснить.

[Xugin]

А если дейтерий выстроить в упорядоченную структуру? Сделать полиэтилен (или похожий полимер) в котором протоны заменить дейтронами. Мишень переслоить бериллием и облучать нейтронами с торца.
Получить тритий, а из него уже гелий-3.

[atlakatl]

Denis Russkih в сообщении #1085357 писал(а):

ресурсная база современных ядерных технологий ограничивается ураном-235, которого осталось «с гулькин нос»

Munin в сообщении #1085398 писал(а):

Первая цитата выглядит разумно

Только промышленники об этом не знают. Добыча не падает. Реакторы не закрываются. Копать при нынешних темпах ещё с полвека можно. Это не считая перспективных технологий добычи.

[AL Malino]

atlakatl в сообщении #1085660 писал(а):

Копать при нынешних темпах ещё с полвека можно. Это не считая перспективных технологий добычи.

Полвека? Даже как-то не смешно Смотреть вперёд следует лет эдак хотя бы на пятьсот! И о каких перспективных технологиях добычи идёт речь, если не секрет?

[atlakatl]

AL Malino в сообщении #1085678 писал(а):

Смотреть вперёд следует лет эдак хотя бы на пятьсот! И о каких перспективных технологиях добычи идёт речь, если не секрет?

Нефти осталось на чуть больше, но никто особенно не парится.
Японцы вполне серьёзно занимаются отработкой технологии получения урана из морской воды: просто процеживают её через какую-то синтетику. Пока дорого, потом - надеются - будет дешевле. - А этого на многовековое потребление хватит.

[Red_Herring]

atlakatl в сообщении #1085689 писал(а):

Нефти осталось на чуть больше, но никто особенно не парится.

Разведанных запасов нефти. Я читал многократно что эти разведанные запасы растут. Так же вероятно обстоят дела и с ураном. Т.ч. "конец света" как коммунизм: отодвигается и отодвигается.

Вполне возможно что в будущем атомная энергетика начнёт работать на уране 238 или тории. Или всё таки освоят термоядерный синтез. Означает ли это что атомная энергетика, основанная на уране 235 была ошибкой? Конечно нет. Она позволила нам "перекантоваться", как до неё энергетика основанная на каменном угле, а до того на дровах.

[rockclimber]

atlakatl в сообщении #1085689 писал(а):

Японцы вполне серьёзно занимаются отработкой технологии получения урана из морской воды: просто процеживают её через какую-то синтетику. Пока дорого, потом - надеются - будет дешевле.

Не процеживают, а улавливают с помощью ионнообменной смолы, которую потом отмывают кислотой. Судя по тому, что в книге о способах добычи урана 20-летней давности тоже писали "потом - будет дешевле" (тогда себестоимость была раз в 10 больше средней по большице), ждать еще долго...

[Anton_Peplov]

Red_Herring в сообщении #1085716 писал(а):

Или всё таки освоят термоядерный синтез.

Да освоят, конечно. Когда/если нехватка энергии к стенке припрет, так сразу и освоят. Введут чрезвычайное положение, возьмут всех сколько-нибудь способных физиков и, может быть, не всех, но немалое число математиков за глотку и скажут: "А теперь, ...., ты будешь заниматься термоядерным синтезом". Как было в СССР (насчет США не знаю) во времена атомного проекта. И дела сразу пойдут ураганными темпами. Если бы атомной бомбой занимались только те, кому интересно, как сейчас термоядерными реакторами, то ее бы тоже посейчас делали.
Нота бени: чур-чур меня от одобрения такого решения. Будь я на месте этих физиков-математиков, я не хотел бы, чтобы меня брали за глотку. Но "благо общее и благо частное редко встречаются вместе".

[Pulseofmalstrem]

Anton_Peplov
Да ладно Вам, термояд это романтика - ровно как и вся наука.

[Munin]

Red_Herring в сообщении #1085716 писал(а):

Разведанных запасов нефти. Я читал многократно что эти разведанные запасы растут.

Здесь не однобитовый вопрос, здесь нюансы. Например, запасы запасам рознь, новые могут быть менее качественными.

Цитата:

Отдельные стадии технологии — как плавучие льдины, а общество планеты продвигается вперед, перескакивая с одной из них на другую. Насколько велик будет разрыв между соседними льдинами, а значит, удастся ли следующий прыжок или он закончится в полынье, зависит от космической лотереи — той, что лепит планеты. Катастрофа всегда присутствует в сфере возможного. Но если судьба позволяет нам перескакивать все дальше и дальше, со льдины на льдину, это не значит, будто в конце концов мы выйдем на твердую землю.

[danko 2013]

Anton_Peplov в сообщении #1085746 писал(а):

"благо общее и благо частное редко встречаются вместе".

(Оффтоп)

Вообще-то, частно-личное (и частно-корпоративное) благо является объемлющим понятием по отношению к общему благу и содержит последнее своей составной частью.
К сожалению, далеко не все это понимают.

[Pulseofmalstrem]

danko 2013

(Оффтоп)

Ну лично я наивно полагаю, что как раз таки желание того, чтобы твои труды и знания приносили бы пользу всем людям должно быть важнейшим мотивирующим фактором для ученого. Затем следуют любопытство и желание поглощать эту красоту, эту музыку и гармонию!В моем случае (я не отождествляю себя с ученым, но излагаю свои эмоции от процесса приобщения к науке) второе всегда кажеться слаще на первый взгляд, но основа заключена в первом и надо приучать себя к этому. Благо других важнее твоего собственного.

[Anton_Peplov]

(Оффтоп)

Pulseofmalstrem в сообщении #1085799 писал(а):

Ну лично я наивно полагаю, что как раз таки желание того, чтобы твои труды и знания приносили бы пользу всем людям должно быть важнейшим мотивирующим фактором для ученого. Затем следуют любопытство и желание поглощать эту красоту, эту музыку и гармонию!

Если бы все было так, как Вы наивно полагаете, все астрофизики дружно переквалифицировались бы в онкологов.