PRoAtom

(Всего: 0)
от на 26/05/2020

Уважаемый А.А.Виноградов!

Практическая лазейка к построению высокотемпературного малого модульного реактора, мощностью порядка 100 МВт тепловых с газотурбинным электро-генерирующим модулем, может открыться при совмещении ВТГР с материаловедческим стендом прототипа ЯРД: ядерного ракетного двигателя, нужного для полёта на Марс. Разница в температурах, в Кельвинах - двукратная: порядка 1300 и 2600 Кельвинов соответственно.

От Вашей изобретательности зависит: удастся ли совместить эти две - по старым представлениям междисциплинарные - задачи. В условиях полёта к Марсу длительность кампании модуля "водородный бак ~2000 тонн плюс ЯРД" должна быть между 5 и 50 суток, при этом должно обеспечиваться выжигание в осколки деления не менее 20% стартовой загрузки плутония: если меньше - надо увеличивать бак водорода и тепловую мощность реактора.

Понятно, материалы ЯРД работоспособные при 2600 Кельвинах 5 суток, будут почти вечными при 1300 Кельвинах нужных для ВТГР. Применительно к газовым турбинам, полное сгорание керосина в воздухе /содержащем 78% инертного азота который надо греть/ обеспечивает максимум 1900 Цельсия. Авиадвигатели транспортного самолёта АН-124, вершины достижений СССР в конце 1980-х, работают при 1300 Цельсия с ресурсом полгода непрерывной работы /4000 часов/. В отечественной наземной газовой турбине /Вам известно, надёжна ли она?/ на 150 МВт принята температура 1100 Цельсия. Вот только газовые турбины на органическом топливе применяют хитрый трюк: охлаждаемый лопаточный аппарат, и сплав лопаток турбины работает при температуре на 300 Цельсия ниже температуры продуктов сгорания. Можно ли на "ядерной" турбине сделать такой же трюк? Ведь без него - прежнее поколение отечественных наземных газотурбинных электростанций работало с низким КПД при температуре продуктов сгорания 770 Цельсия, засчёт подачи большого избытка не догорающего воздуха.

Думается, убедить правительства соорудить ВТГР можно только как материаловедческий стенд для ЯРД работающий на замкнутый контур. Без этого ВТГР какой смысл строить? Выиграть в тепловом КПД менее полутора раз ценой перехода на новое сырое материаловедение взамен отшлифованной до совершенства на сотнях лодочных реакторов паро-водяной технологии?

С пожеланиями удачи, Денис Владимирович.