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Titolo: [OT-parzialmente] design reattori a fissione ... a confinamento attivo

 
Mi sono chiesto, relativamente a reattori a fissione : è mai stato 
tentato un design che prevedesse il contenimento e l'indirizzamento 
ATTIVO dei neutroni tramite campi magnetici ?
 
Insomma anche se non proprio un toroidale, il principio di catturare le 
emissioni e reindirizzarle per mantenere critica una massa che, 
intrinsecamente, come fattore di forma NON sarebbe critica. Coi campi 
adatti, tra l'altro, potrebbe forse (questo non lo so, lo chiedo) essere 
possibile anche modulare a piacere lo spettro di velocità, rendendo anche 
inutile la moderazione. Il confinamento eviterebbe di disperdere flussi 
ingenti, e la possibilità di usare materiale non arricchito.
 
Se manca l'alimentazione ai magneti, i flussi si disperdono e si spegne 
tutto.
 
Sapete se sono mai stati fatti studi di reattori a fissione "attiva" 
controllata guidando magneticamente i neutroni ?
 
 
 
 
-- 
la firma la setto dopo

 emissioni e reindirizzarle 
 
In un reattore a fissione, sotto quale forma e' estratta l'energia ?
 
8>< ----
 


Domanda ingenua, ma i neutroni non sono elettromagneticamente neutri?

 
 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)
 

Il 11/11/20 20:21, Soviet_Mario ha scritto:

oggi mi sono tra l'altro imbattuto in questo articolo (un 
po' troppo avanzato per me)
 
https://rdreview.jaea.go.jp/review_en/2007/e2007_4_8.html
 
 
 
 
4-8 Neutron Control by Magnetic Field
- Development of Magnetic Optics to Highly Polarize and 
Focus Neutrons -
 
Fig.4-18 (a) Neutron polarizer with permanent quadrupole 
magnet, (b) Neutron trajectory in the quadrupole magnet
 
parla di usare magneti quadrupolari per ottenere fasci 
MONOENERGETICI focalizzati di neutroni.


 

altro articolo, che devo ancora cercare di capire
 
https://link.springer.com/article/10.1134/1.1307455
 
 
Neutron storage in a magnetic field
 
<<The motion of neutrons in magnetic traps is considered for 
various cases of neutron polarization. The results of 
implementing such traps in practice and special features of 
experiments studying magnetic neutron storage are discussed. >>
 
dopo però parla di ULTRACOLD neutrons, ossia qualcosa di 
enormemente diverso, come controllabilità, dei neutroni 
veloci prodotti dalla fissione.
 
Quindi forse la mia "pensata", anche se qualitativamente 
plausibile, non ha fattibilità pratica per ragioni 
quantitative, nel senso che magari sarebbero richiesti campi 
magnetici troppo intensi per frenare e "immagazzinare" 
direttamente i neutroni veloci in regioni di spazio (vuoto) 
nelle trappole magnetiche



Grazie.
Le pulsar sono l'esempio perfetto.

 diverso, come controllabilità, dei neutroni veloci prodotti dalla fissione.
 
Esatto: "cold and ultracold neutrons"
 
Il mio pensiero (propedeutico alla domanda che avevo posta) era:
 
a) un neutrone schizza via dal nocciolo
b) voglio curvare il suo percorso e in sostanza riportarlo indietro
c) quanta energia mia occorre, nota l'energia cinetica di quel
    neutrone ?
d) da dove prendo l'energia richiesta ?
 
Come vede, non mi pongo il problema del come/se farlo, ma di
ben altro punto di vista, puramente "ingegneristico", cioe'
pragmatico.

 In un reattore a fissione, sotto quale forma e' estratta l'energia ?
 
Termica, direi.
Curiosità: per quelli a fusione, si spera in una forma diversa?
 
-- 
 
Augusto

 (vuoto) nelle trappole magnetiche
 
Che cosa significa "spazio vuoto"? Ha senso anche solo parlarne?
Dentro ci sarebbe solo il fatidico "nulla"? Nulla che "non è" per 
definizione e per normale buon senso?
___

 Le pulsar sono l'esempio perfetto.
 
Sono un esempio o solo ipotesi basate su teorie e sulle relative premesse?
Mi pare la seconda che ho detto.
___
 

 Curiosità: per quelli a fusione, si spera in una forma diversa?
 
Qui dentro si inventa di tutto, quindi ci sono da aspettarsi invenzioni 
da mille e una notte. Il minimo-minimo sono le stelle di neutroni che 
qui si maneggiano come giocattoli.
Figuriamoci che si dirà della fusione, che è la presunta attività del 
Sole (presunta perché nessuno ci ha messo le dita o qualche strumento 
resistente a quelle condizioni).
___
 
 

 Curiosità: per quelli a fusione, si spera in una forma diversa?
 
MHD
 

 definizione e per normale buon senso?
 
Questa la deve proprio spiegare: cosa c'entra il buonsenso
con la definizione di un nulla ?
 
 


Forma iniziale? Non capisco.
Confermi che si ottiene energia termica e quindi conversione in altre 
forme condizionata da Carnot: sbaglio?
 
-- 
 
Augusto

ATTIVO dei neutroni tramite campi magnetici ?
 
Servirebbero dei campi magnetici di potenza inarrivabile: il neutrone è
appunto neutro, sicché non è soggetto alla forza di Lorenz. Agire sugli
spiccioli di momento magnetico che si ritrova, non so quanto lontano ti
possa portare.
 
Leonardo
-- 
 
"You all presumably know why" :-) :-(


Magnetoidrodinamica per chi non ha la spocchia di sapere tutto.
Ma che forma è quella magnetoidrodinamica? Sempre per chi non ha la 
spocchia di sapere tutto, ovviamente.
___
 
 

 con la definizione di un nulla ?
 
Il nulla è nulla, ossia non c'è proprio. Se c'è invece uno spazio non 
può esserci dentro nulla. Perché il nulla significa il non esserci 
niente ma proprio niente. E se non c'è niente allora quello spazio non 
può che implodere in ciò che è, cioè nulla.
Semplice buon senso appunto, anche senza ricordare Parmenide.
La fisica non può dimenticare il buon senso e recitare cazzate a braccio.
 
Se ci fosse anche un solo angolo dell'universo con dentro "nulla", ossia 
realmente "vuoto", l'universo vi implodrebbe scomparendo. Lo dice 
appunto il buon senso.
 
Allora tu parla di "gas rarefatto" o qualcosa di ingenuamente simile, e 
allora qualche cavolata si può anche dire. Ma stai certo che in 
quell'involucro non ci sarebbe solo quel gas, altrimenti quale sarebbe 
il dislivello reale di pressione fra fuori e dentro togliendo tutto quel 
gas? Non un bar, ma impossibile persino da definirsi se dentro ci fosse 
"nulla". Pensaci. Il concetto di 'nulla' è semplicemente paradossale.
___

 forme condizionata da Carnot: sbaglio?
 
Le propongo il bilancio energetico nucleare della tipica
fissione nei reattori commerciali, a seguito della fissione
di un atomo di U-235 (valori in MeV):
 
Energia >cinetica< dei frammenti di fissione  169,1
Energia >cinetica< dei neutroni                 4,8
Energia in forma di raggi gamma                 7,0
Energia in forma di anti-neutrini persi         8,8 (*)
 
Dopo la fissione, abbiamo ulteriore energia dai
decadimenti (e' quel calore che crea problemi anche a
reattori fermato):
 
Energia in forma di raggi beta                  6,5
Energia ulteriore in forma di raggi gamma       6,3
Energia dalla cattura di neutroni non utili     8,8
 
(*) questa viene persa perche' i neutrini fuggono senza
potere essere fatti reagire con nulla, in conclusione,
l'energia totale generata e' di 211,3 MeV, di cui 202,5 MeV
sono convertibili in calore, di cui 21,6 MeV in modo
dilazionato.
 
In ogni caso, ora che mi avete fatto fare il lavoro, ho
la risposta che cercavo: si', l'idea e' fattibile,
stante che il grosso dell'energia generata non si trova nei
neutroni (solo 4,9 MeV sul totale).

 Leonardo



Pesante come e', quanto serve per "curvare" un neutrone con
4,8 MeV di energia cinetica ? :-)
 

 (solo 4,9 MeV sul totale).
 
5 Mev non sono cmq poca roba da rallentare.
Però l'idea è intrigante in astratto


 
 
CUT


 sono convertibili in calore, di cui 21,6 MeV in modo
 
Sbaglio o hai confermato che sul totale di 211 sono disponibili 202 
unità, comunque di energia termica?
La battuta che con il nucleare si era ritornati all'epoca del vapore, 
fuoco, caldaia, vapore e pistone non è allora così campata in aria.
 
-- 
 
Augusto

 fuoco, caldaia, vapore e pistone non è allora così campata in aria.
 
assolutamente no, ma vale anche per centrali a carbone, gasolio, gas, e 
persino fornaci solari a concentrazione.
Ci sono alcune specificità ovviamente a seconda di disporre solo di 
"calore esogeno" ceduto a un fluido vettore o calore generato 
internamente da una combustione.
 
In quest'ultimo caso si possono usare motori a combustione INTERNA (o 
anche vari tipi di turbo-reattori e loro derivati, sfruttando 
l'espansione intrinseca dei gas combusti, che si scaldano e aumentano di 
volume).
 
Oppure motori a combustione esterna tipo lo stirling a gas, o appunto le 
turbine a vapore (qui l'espansione è causata dalla vaporizzazione che 
pressurizza il fluido operatore).
 
DeBoni ha citato anche l'MHD, ma ammetto di non sapere in che misura sia 
una "macchina reversibile" in pratica, nel senso che secoli fa avevo 
letto di plasma alimentato da RF o altri campi em variabili per ottenere 
"thrust", ossia in sostanza convertire energia em in meccanica, in 
impulso, cioè il contrario di quel che si parla qui.
Anche se probabilmente in teoria è possibile fare anche il contrario, non 
ho mai letto di generatori che sfruttino plasmi in movimento per estrarre 
correnti elettriche. Cioè non so se si sappia fare in pratica né con 
quale resa. La complessità di dover gestire plasmi ad alta ionizzazione e 
ad alta velocità (non molto benevoli coi materiali) è una rogna cmq.
Devono venire generati con mezzi termici e "meccanici", diciamo, con solo 
moderati aiuti di tipo elettrico, se lo scopo è proprio generare 
elettricità.
 
Il fatto è che si possono ottenere in modo ragionevolmente facile plasmi 
con un certo grado di ionizzazione o da combustioni vere e proprie o 
tramite scarica nel gas adatto di opportune frequenze e campi em intensi, 
mentre generare un plasma semplicemente riscaldando un gas stabile (es. 
raffreddando con gas inerte delle barre), tipo l'aria, richiede 
temperature veramente proibitive. E normalmente sono incompatibili con la 
resistenza dei materiali. Tra tutti i combustibili nucleari possibili il 
solo forse abbastanza refrattario sarebbe la TORIA (ThO2, che ha un punto 
di fusione davvero alto per un materiale, sui 3400 °C e rotti ... ma 
ancora pochini per generare un plasma puramente termico con elevato grado 
di ionizzazione).
 
 
Si potrebbero ovviamente pensare impianti diversi basati sui CICLI 
TERMOCHIMICI. Sono ormai note decine di cicli termochimici accoppiati, in 
sequenze, il cui effetto netto è la scissione puramente termica (a stadi, 
quella diretta è implausibile !) dell'acqua nei suoi elementi.
E per questo non servono T proibitive, ma normalmente questi cicli sono 
progettati in modo che lo/gli stadio/i più ostico/i possa ancora avvenire 
a massimo 700-800°, condizioni gestibili con materiali tradizionali senza 
grossi problemi.
L'effetto dei cicli termochimici (N.B. anche il solare a concentrazione, 
non solo il raffreddamento di un reattore, fornisce calore utilizzabile) 
è di produrre H2 e O2 (2:1) che poi si possono usare in generatori 
turbogas, o magari anche MHD (la fiamma ossidrica pura, non diluita con 
azoto, già crea di per sé un esteso grado di ionizzazione, e sicuramente 
iniettando una limitata potenza in forma di RF la ionizzazione 
aumenterebbe in modo da rendere il plasma conduttore di "i" elevate. 
Anche l'espansione è garantita dal riscaldamento notevole dei due gas id 
partenza (la combustione 2 H2 + O2 => 2 H2O non è "gasogena" in modo 
intrinseco, anzi comporta una diminuzione di volume, sopravanzata però 
dalla enorme variazione di T)
 
H2 / O2 possono anche alimentare Fuel Cells. PEr cui non è nemmeno 
tassativo usare la filiera MHD oppure turbine, pistoni e quanto.
 
 
In realtà sappiamo già fare miriadi di cose, ma manca tristemente una 
visione strategica globale, una regia centrale coordinata che faccia 
scommesse lungimiranti e costringa a raccordarsi tra loro soggetti 
distinti per uno sforzo comune, e si procede a caso, ognuno guardando 
solo il suo orticello.
 
 
Esistono persino batterie termoreversibili. I primi articoli che trovai 
risalgono addirittura agli anni 80 (laboratori delle Argonne, credo del 
CRNS o come si chiama l'ente francese).
 
 
 
P.S.
Anche il sogno molto antico, abbandonato per lungo tempo negli anni 
50-60, di un propulsore atomico a ioni (a plasma), sta venendo 
rispolverato solo in questi ultimissimi anni, ancora con esiti molto 
incerti. Ad es. è possibile che l'ultimo incidente nucleare nell'area a 
nord est di Pola (non ricordo se alla base Arkangelsk o altro), sia stato 
causato proprio da un test andato a donnine del progetto di missile cruise 
a propulsione nucleare "Burevestnik". Purtroppo i dati filtrano solo col 
contagocce, e non sempre sono veri.
 
Un motore nucleare a ioni funzionanti sarebbe il propulsore più complesso 
mai costruito. Avrebbe anche ricadute sostanziali sull'esplorazione del 
sistema solare, per autonomia elevata e anche per la velocità limite 
ottenibile superiore alla propulsione tradizionale "chimica".
 
Cmq se qualcuno ha articoli su progetti di usare l'MHD come generatore 
invece che propulsore, li leggerei volentieri



 
ha cancellato del tutto ogni menzione di solare termodinamico.
In Italia, oggi, il solare termodinamico e' TABU' !

 In Italia, oggi, il solare termodinamico e' TABU' !
 
Una menzione l'ho trovata!
 
 
pag 121
 
     PIANO NAZIONALE INTEGRATO PER L’ENERGIA E IL CLIMA - dicembre 20193
.1.2Energia rinnovabile i.  Politiche  e  misure  per  realizzare  il 
......................
Settore elettrico
Le misure per il settore elettrico saranno finalizzate a sostenere la 
.....................
 
Al  momento,  sono  considerate  innovative,  nel  contesto  nazionale, 
  l’eolico  off shore,  il  solare  termodinamico,   la   geotermia   a 
   ridotto   impatto   ambientale   e   l’oceanica;
 
 
Bisogna vedere se a questa menzione seguirà qualcosa.
 
 

 trasporto elettrico personale.
 
Mi lascia perplesso: anche lei nel coro degli estimatori del 
"rivoluzionario" trasporto elettrico? >Non ci credo.
 
-- 
 
Augusto


Un altro "se non sei con me, sei contro di me" ?!!!
Perche', secondo lei, fare una previsione di un certo tipo
sarebbe una "estimazione" del cambiamento stesso ?
 
Oppure, ritiene che "negando l'evidenza", l'evidenza sparisca ?


 
La lista e' diventata cosi' lunga, che e' stato deciso di
sfoltirla di tutta la robetta di meno di 50 MW di potenza.
E cosi' e' sparita la menzione di tutte le microrealta'
italiane (contentini per imbecilli) e finalmente sparito il
"non impianto elettrico" di ENEL a Priolo.
 
Quindi, fidatevi se vi dico che scrivere che il solare
termodinamico sarebbe una tecnologia ancora "innovativa" e'
di pari *BASSO* livello professionale e tecnico della
ACB omertosa Ponti-Toninelli. Sono certo che quanto sopra e'
stato voluto da M5S, perche' gia' nel 2008, il PD ha presentato
mozioni che lodavano il solare termodinamico, come anche la
Lega Nord (che citato un prezzo dell'energia di meno di 12
centesimi di euro/kW*h). Ambedue hanno purtroppo venduto la
"pelle" del solare termodinamico in cambio di concessione su
temi a loro piu' cari. Quindi e' evidente che M5S ha una
agenda molto chiara: "IL SOLARE TERMODINAMICO IN ITALIA NON
S'HA DA FARE!". Considerando che il solare termodinamico e'
una grande occasione per il meridione, e' strano che proprio
il partito che si vanta di avere piu' adesioni nel meridione,
vada a cassare una tecnologia di grande potenzialita' nel
meridione, in termini di energia in loco, posti di lavoro
e attivita' di manutenzione tecnologica.
 
Ora, se M5S pare avercela cosi' tanto con una fonte rinnovabile
"dispacciabile" come l'idroelettrico (ma il Sud ha poca acqua,
ma tanto Sole), non viene la curiosita' di chi potrebbe
essere l'ispiratore dei fratelli casaleggio e del sig.Grillo ?
 
Che siano i russi a non volere il solare termodinamico ?
 
Pensateci: mentre il Brennero collega l'Italia solo verso il Nord,
la Germania, un collegamento potenziato verso l'ovest, verso la
Francia, come sarebbe un tunnel di base del Moncenisio, va a
potenziare il commercio verso l'occidente e quindi spostare l'Italia
un po' piu' verso l'Atlantico di quanto sia oggi.
 
Che siano i russi a volere l'ACB alla "Toninelli" ?
 
Cioe', sto pensando ai russi, come "comune denominatore" delle
due fobie M5S, il tunnel nella Val di Susa e il solare termodinamico.
 
Altrimenti, altre idee del perche' M5S sia l'unico partito
cosi' schierato su due argomenti che trovano solo nei russi
un tale interesse negativo ?

Roberto Deboni DMIsr dice:

L'evidenza è che al momento è di moda spingere, anche economicamente, 
l'adozione della propulsione elettrica.
Disponendo a tutt'oggi solo delle batterie per lo stoccaggio 
energetico, mi pare un progetto poco razionale.
 
-- 
 
Augusto

 In Italia, oggi, il solare termodinamico e' TABU' !
 
I generatori sono stirling a gas o a vapore, per gli impiantoni ?



non è che sia di moda, è che il consumo (MJ / km percorso) dell'elettrico 
è così mostruosamente inferiore a quello tradizionale, che DEVE imporsi 
come standard, presto o tardi.


 mi pare un progetto poco razionale.
 
Così come è impostato, hai ragione.
Treni, metropolitane, tram e filobus non sono comunque a propulsione 
elettrica?
Ma non è questa la  soluzione che si può auspicare. Infatti ha il 
difetto di vincolare la libertà dell'utente. Anche l'auto elettrica ha 
dei limiti che ne denunciano la scarsa razionalità; inutile elencarli.
Le batterie sono comunque una soluzione, ma non come usate attualmente.
Inoltre l'esigenza è che si usino essenzialmente rinnovabili per 
caricarle. Siamo perciò ancora molto lontani.
___
 
 

 Giusta precisazione. Ed aggiunga anche i filocarri
 
Potrebbe essere una soluzione eccellente per il traffico pesante: 
funziona per i treni e, in prima approssimazione perchè non  dovrebbe 
per l'autotrasporto?
Curiosità: non ci sono progetti per eliminire il doppio cavo aereo?
 
-- 
 
Augusto


"progetti" ?
 
 


 
Appunto. Tu dài del fascista a tutti, ma la tua tendenza veterocomunista 
è sempre più palese. In un mondo che vuole essere libero non sono queste 
le soluzioni. Questi sono solo maldestri ripieghi collettivisti.
In particolare ignorare la tecnologia deelle comunicazioni nello studio 
della mobilità è una dimenticanza da progettazione ottocentesca prima e 
stalinista poi. Non stupisce come conseguenza il tuo smisurato amore per 
il nucleare.
___
 

 soprattutto rese molto modeste.
 
Tali generatori possono superare il rendimento teorico del ciclo di 
Carnot?
 
-- 
 
Augusto

 soprattutto rese molto modeste.
 
Tali generatori sono soggetti alla limitazione teorica del rendimento 
dettata dal ciclo di Carnot?
 
-- 
 
Augusto

 il nucleare.
 
Anche lei vedo scivolare nella conventio ad excludendum, cosi'
imbarazzante, verso il solare termodinamico con accumulo
termico.
 


Ovviamente si.

Il 16/11/20 11:09, Augusto Cgn ha scritto:

ne avevo letto, ma non avendo capito la fisica sottostante, 
non me lo ricordo. Cmq le pagine di Wikipedia sui generatori 
Seebeck (e sull'effetto Peltier) sono fatte bene.
 
Attualmente siamo lontanissimi e molto al di sotto.
In certi contesti, dove è cruciale l'affidabilità assoluta 
per lunghissimi periodi di tempo senza manutenzione, le pile 
Seebeck sono usate. Se non erro il Voyager 2, che ha 
incredibilmente ripreso l'operatività di recente dopo un 
lungo blackout (immagino dovuto alla difficoltà di 
localizzare il suo segnale, lontano com'è), ha nel cuore una 
pila seebeck, con una massa di plutonio 244 come sorgente 
calda, e lo spazio siderale come pozzo freddo.
Ed è dal 1976 che quella pila alimenta tutti gli strumenti 
di bordo (senza manutenzioni).


Roberto Deboni DMIsr dice:

Niente di rivoluzionario dunque.
Come ricorda Soviet_Mario, tali generatori hanno una loro nicchia 
applicativa; montare un generatore a turbina su una sonda 
interplanetaria non mi pare proprio l'idea giusta.
Così come mi pare ottima l'idea di alimentare il mio smartphone con 
pile al litio e, per contro, rimango dubbioso circa  l'usarle per 
muovere
e i mille chili della mia auto.
 
-- 
 
Augusto

 manutenzioni).
 
Grazie dell'informazione: immaginavo che la pila al plutonio, che è 
appunto solo sorgente di calore ai fini della generazione di energia 
elettrica, fosse accoppiata ad un trasformatore statico ma non avrei 
saputo dire quale.
 
-- 
 
Augusto

 Ovviamente si.
 



Pensi che nell'800 usavano le batterie al piombo per muovere
i mille chili della sua auto :-)
 
Le auto elettriche erano predilette dalle donne indipendenti
(quelle senza un chauffeur tra i piedi) perche' non richiedevano
braccia muscolose per l'accensione :-)


in che senso ? Intendi dire che qualcuno sta provando un unipolare tipo 
"fase" e usare il terreno come neutro ?
A parte che i motori con più coppia se non ricordo male sono in DC (e la 
coppia serve per i treni !) ... ma cmq ...
 
 
Anche se sarebbe fattibile usare la Terra come neutro, da un lato (causa 
dispersioni) il consumo sarebbe maggiore, e dall'altro le correnti 
disperse nel terreno nei pressi dei percorsi del treno potrebbero fare 
danni galvanici a parecchie strutture interrate. Ora è vero che un treno 
non dissipa per ore fermo nello stesso posto, ma le correnti disperse 
potrebbero essere intense.
 
Il "neutro" del sito dove sta il generatore può non essere isopotenziale 
con la Terra, punto a punto, lungo il percorso.
 
Quindi non immagino come un monocavo potrebbe alimentare un motore 
elettrico ... hai qualche link ?


Soviet_Mario dice:

I filobus cittadini hanno trolley doppio, i treni singolo poichè il 
circuito viene chiuso dalle rotaie (non ne sono certo ma il 
buonsenso...).
Un unico trolley ha vantaggi che mi paiono evidenti.
 
-- 
 
Augusto

 Un unico trolley ha vantaggi che mi paiono evidenti.
 
 
 
 
 
-- 


 termico.
 
Che quello sia tecnicamente e tecnologicamente un intruglio mal riuscito 
lo ho già detto molte volte, e non ci sono ragioni per cambiare 
opinione. Semplici manie personali tue.
Ma ho detto anche di peggio del nucleare, se questo ti consola: il 
nucleare è il colpo più feroce sferrato al pianeta Terra dalla supidità 
umana.
Ti basta?
___
 
 

 Ti basta?
 
Per individuarla politicamento come un (ex ?) elettore del
sig.Berlusconi e soci ? Certamente.


La stupidità umana non ha carattere politico, ma è solo stupidità, 
trasversale in ogni applicazione e circostanza.
 
Non prenderò quindi in considerazione la stupidità della tua 
scorrettezza infantilmente polemica.
___