Делящееся вещество норовит покинуть ситуации, в которых ему предлагается поделиться поинтенсивнее, столь же быстро и решительно, как мифическая лягушка, мысленно брошенная в кипяток ради поучительной метафоры. Оно греется и расширяется, что ещё куда ни шло, но миллионной доли его энергии хватит и на то, чтобы расплавиться и испариться вместе с окружающими крепежными элементами, что обычно уже очень плохо сочетается с любым конструкторским замыслом.
Принципиально различных способов всё-таки вытащить из вещества почти всю энергию, а не миллионную её долю, всего два. Один совпадает с предлагающимся в байке о лягушке — делать всё медленно, не допуская резких изменений состояния. То есть всяко не расплавлять и тем более не испарять. То есть ограничиться температурами в пару тысяч градусов от силы — на этом месте конструктор показывает вам кулак — а скорее намного меньше. В таком раскладе мы можем разгонять цепную реакцию, пока она не станет выделять больше мощности, чем мы сможем унести — в самом буквальном смысле, унести прочь теплоносителем. А это задача сама по себе крайне непростая. (Достаточно послушать кулер на видеокарте, чтобы оценить, насколько).
Получился ядерный реактор. Охлаждением обычно получается уносить никак не более гигаватта мощности с кубометра объема, температура обычно не превышает нескольких сотен градусов — и всё это не очень-то сильно отличается от обычного мощного парового котла. Тут рождается популярное разочарование «как же так, ядерный — ядерный! — реактор просто кипятит воду». Да, необходимость оставаться в твёрдом состоянии сводит реактор к кипятильнику, да, это как-то не очень вяжется с демоническими оттенками смысла слова «ядерный». Но эти оттенки оно приобрело по результатам извлечения энергии другим способом.
Другой способ всё-таки сварить лягушку целиком байка не предлагала — он, вероятно, недостаточно поучителен. Лягушку можно либо кидать в кипяток с очень большой скоростью (т.н. пушечная схема), либо быстро залить кипятком одновременно со всех сторон (схема имплозивная)…
Речь о ядерном взрыве, да.
Идея проста — если расплавление и испарение неизбежно, надо сделать так, чтобы это не было проблемой. Не успело стать проблемой. И тут очень играет на руку то, что нейтроны, во-первых, слабо взаимодействуют с веществом и могут перелетать от одной части заряда к другой, и, во-вторых, делают это быстро — скорость свежеиспущенных нейтронов составляет до нескольких процентов от световой, а тяжелые осколки деления тут же рассеивают свою энергию во взаимодействиях с пока ещё холодными соседними атомами. Визуализировать цепную реакцию в ядерной бомбе надо в стиле «Матрицы» — нейтроны летят сквозь застывшее время среди еле шевелящихся ядер. Если коэффициент размножения будет достаточно высок, они успеют расщепить их почти все, прежде чем что-то существенно изменится. Нейтроны можно сравнить с разносящимися над толпой воплями, которые способны привести её в состояние паники еще до того, как кто-то двинется с места.
…да будет свет.
* * *
Эти два способа принципиально различны, и, увы, между ними нет промежуточного варианта.
Фантаст, рисующий на Сияющей Технологии Будущего атомный трилистник, как правило, надеется, что Технология, с одной стороны, будет всё-таки не бомбой, а чем-то управляемым, но, с другой, даст энергию, ошеломительно превосходящую Скучную Технологию Настоящего. Это так не работает. Слегка превысивший удельную мощность парового котла ядерный реактор плавится и испаряется. Потерявшая концентрацию, фокус и состояние нейтронного потока ядерная бомба взрывается плохо, но всё равно взрывается. Энергию делящегося вещества можно добыть за годы, а можно за микросекунду. Выбирайте. Других опций не предлагается.
* * *
…удельная тепловая мощность камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя, тем временем, может достигать десятка гигаватт на кубометр, обходя ядерный реактор на порядок. Кажется, подступиться к улучшению его показателей с Технологией Будущего будет сложно.
Впрочем, что там реактор. Удельная мощность ЖРД превосходит удельную мощность Сверхновой на пике светимости.
Делящееся вещество норовит покинуть ситуации, в которых ему предлагается поделиться поинтенсивнее, столь же быстро и решительно, как мифическая лягушка, мысленно брошенная в кипяток ради поучительной метафоры. Оно греется и расширяется, что ещё куда ни шло, но миллионной доли его энергии хватит и на то, чтобы расплавиться и испариться вместе с окружающими крепежными элементами, что обычно уже очень плохо сочетается с любым конструкторским замыслом.
Принципиально различных способов всё-таки вытащить из вещества почти всю энергию, а не миллионную её долю, всего два. Один совпадает с предлагающимся в байке о лягушке — делать всё медленно, не допуская резких изменений состояния. То есть всяко не расплавлять и тем более не испарять. То есть ограничиться температурами в пару тысяч градусов от силы — на этом месте конструктор показывает вам кулак — а скорее намного меньше. В таком раскладе мы можем разгонять цепную реакцию, пока она не станет выделять больше мощности, чем мы сможем унести — в самом буквальном смысле, унести прочь теплоносителем. А это задача сама по себе крайне непростая. (Достаточно послушать кулер на видеокарте, чтобы оценить, насколько).
Получился ядерный реактор. Охлаждением обычно получается уносить никак не более гигаватта мощности с кубометра объема, температура обычно не превышает нескольких сотен градусов — и всё это не очень-то сильно отличается от обычного мощного парового котла. Тут рождается популярное разочарование «как же так, ядерный — ядерный! — реактор просто кипятит воду». Да, необходимость оставаться в твёрдом состоянии сводит реактор к кипятильнику, да, это как-то не очень вяжется с демоническими оттенками смысла слова «ядерный». Но эти оттенки оно приобрело по результатам извлечения энергии другим способом.
Другой способ всё-таки сварить лягушку целиком байка не предлагала — он, вероятно, недостаточно поучителен. Лягушку можно либо кидать в кипяток с очень большой скоростью (т.н. пушечная схема), либо быстро залить кипятком одновременно со всех сторон (схема имплозивная)…
Речь о ядерном взрыве, да.
Идея проста — если расплавление и испарение неизбежно, надо сделать так, чтобы это не было проблемой. Не успело стать проблемой. И тут очень играет на руку то, что нейтроны, во-первых, слабо взаимодействуют с веществом и могут перелетать от одной части заряда к другой, и, во-вторых, делают это быстро — скорость свежеиспущенных нейтронов составляет до нескольких процентов от световой, а тяжелые осколки деления тут же рассеивают свою энергию во взаимодействиях с пока ещё холодными соседними атомами. Визуализировать цепную реакцию в ядерной бомбе надо в стиле «Матрицы» — нейтроны летят сквозь застывшее время среди еле шевелящихся ядер. Если коэффициент размножения будет достаточно высок, они успеют расщепить их почти все, прежде чем что-то существенно изменится. Нейтроны можно сравнить с разносящимися над толпой воплями, которые способны привести её в состояние паники еще до того, как кто-то двинется с места.
…да будет свет.
* * *
Эти два способа принципиально различны, и, увы, между ними нет промежуточного варианта.
Фантаст, рисующий на Сияющей Технологии Будущего атомный трилистник, как правило, надеется, что Технология, с одной стороны, будет всё-таки не бомбой, а чем-то управляемым, но, с другой, даст энергию, ошеломительно превосходящую Скучную Технологию Настоящего. Это так не работает. Слегка превысивший удельную мощность парового котла ядерный реактор плавится и испаряется. Потерявшая концентрацию, фокус и состояние нейтронного потока ядерная бомба взрывается плохо, но всё равно взрывается. Энергию делящегося вещества можно добыть за годы, а можно за микросекунду. Выбирайте. Других опций не предлагается.
* * *
…удельная тепловая мощность камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя, тем временем, может достигать десятка гигаватт на кубометр, обходя ядерный реактор на порядок. Кажется, подступиться к улучшению его показателей с Технологией Будущего будет сложно.
Впрочем, что там реактор. Удельная мощность ЖРД превосходит удельную мощность Сверхновой на пике светимости.
