14 votos

Por qué es mejor que el deuterio helio-3

Veo que muchos sitios web y revistas con temáticas de la física son muy entusiasmado acerca de la minería de isótopos de Helio 3 en la Luna. Pero esto parece ser un muy duro-a-conseguir recursos. Por más de una razón:

  1. No hay mucho de ella en la luna. En realidad parece ser un 0,007% de la luna de la tierra.
  2. Transporte a la tierra sería muy muy complicado, en mi opinión.
  3. La gente sería necesario para cuidar de los segadores.

El deuterio se puede encontrar en los mares como "agua pesada". No hay naves espaciales necesarios.

Ahora incluso cuando conseguimos el Helio-3, tengo una fuerte sospecha de que contiene menos energía que el Deuterio pero se requiere más energía para iniciar la fusión.

¿Por qué creo que se necesita más energía inicial para iniciar la fusión?

  • El deuterio contiene un protón y un neutrón. Que hace un +1e núcleo.
  • El helio 3 tiene 2 protones y un neutrón - +2 core.

Ahora el peor problema con la reacción de fusión es, que una vez que se tire de los átomos tan cerca, que las capas de electrones ya no es el escudo de la polaridad de los protones empiezan a repeler con la fuerza eléctrica. Ahora, si usted está tratando de tirar de +1 y +1 en conjunto, parece mucho más fácil que tirar de +2 y +2 juntos. Sólo piense en el estándar de la ecuación: $F_e = k*\frac{|Q_1*Q_2|}{r^2}$ donde $k$ es la permitividad constante y $Q_{1,2}$ son el protón cargos. Fuerza de rechazo debe ser 4 veces más grande. enter image description here

Por qué creo que contiene menos energía?

Esto es incluso más sencillo de explicar. En el proceso de fusión fusión pequeños núcleos de crear grandes. Normalmente comienzan con hidrógeno y crear helio. Ahora, cuando ya tenemos de Helio se fusionan, significa que hemos perdido un paso en la fusión. ¿Por qué habríamos de hacerlo?
En realidad no puede Helio 3 núcleo de ser uno de los núcleos que se crean en la fusión de Hidrógeno?

16voto

user23660 Puntos 3814

Mientras que el D-He3 fusión de la velocidad de reacción de los picos de las pequeñas energías que D-D (ve esta imagen), y producir más energía (18MeV para D-He3 vs 3-4MeV para D-D de la reacción), esta no es la razón principal por la que algunas personas piensan He3 es una 'mejor' de combustible. La razón principal es que D-He3 fusión del ciclo del combustible es aneutronic. Es decir, todos los productos de fusión (si hacemos caso omiso de auxiliar de ramas) son partículas cargadas y no hay neutrones liberado en esta reacción.

Para obtener más información, lea la correspondiente la página de la wiki, pero las principales razones que los neutrones se considera "malo" en la fusión son los siguientes:

  • neutrones energéticos requiere de una considerable blindaje (no hay ninguna otra manera para que dejen a otros que frenar en la materia y, a continuación, absorber).

  • los neutrones causa material de la activación, la producción de desechos radiactivos.

  • si gran parte de la energía de fusión se libera con neutrones, esto significa que la electricidad tiene que ser producido a través de la conversión térmica (turbinas de vapor con eficiencia relativamente baja). Por otro lado, si toda la energía liberada como una cobra los productos de fusión, a continuación, la electricidad puede ser producida por conversión directa con potencialmente mucho mayor eficiencia y mucho más pequeños dispositivos.

Además, la mitad de la D-D reacciones produce tritio radiactivo que tiene que ser "quemada", o almacenados.

Todo esto sería especialmente importante en el espacio, donde el blindaje + turbinas + radiadores para el exceso de calor hará que D-D combustible menos atractivo, entonces D-He3 si no hay suficiente espacio en la industria para hacer He3 minería viable.

3voto

Alin Andrei Puntos 5973

La física Nuclear a menudo no tiene sentido sin la comprensión de los subyacentes de la mecánica cuántica (y, a continuación, a menudo se hace aún menos sentido aun a pesar de que los números se suman ;-)

En pocas palabras, Deutrium es bastante estable en comparación con el Helio-3. El helio-3 es más "desesperada" para llenar la falta de neutrones que Deutrium es para combinar con un doble para formar Helio.

En otras palabras, se necesita menos energía para hacer Helio-3 para fusionarse con Deuterio para formar Helio + Hidrógeno ionizado pares de fusionar Deuterio con sí mismo en Helio.

Más detalles en Wikipedia.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X