Ускорители частиц могут быть использованы для производства энергии (и плутония)

Согласно исследованию 34-летней давности, опубликованному на этой неделе, ускорители частиц, которые не известны своими реальными приложениями, на самом деле могут использоваться для производства энергии.

Это не совсем интуитивно — для работы ускорителей требуется много энергии, — но один из основателей Fermilab писали в 1976 году, что они могут производить больше энергии, чем потребляют, потому что они очень хорошо умеют расщеплять атомы.

В то время физик-ускоритель Роберт Уилсон был директором Фермилаб. Блог arXiv от Technology Review. Он строил ускоритель под названием Energy Doubler/Saver, первое устройство, использующее сверхпроводящие магниты в больших масштабах.

Уилсон написал что сверхпроводимость уменьшит энергопотребление ускорителей.

Резюме Уилсона недавно было опубликовано в arXiv по физике, информационном центре для исследовательских работ. Вот краткий обзор:

В удвоителе/сбережении энергии протоны с энергией 1000 гигаэлектронвольт направляются в блок урана. Каждый протон будет генерировать 60 000 нейтронов, которые будут поглощаться ядрами урана с образованием плутония.

При сгорании в ядерном реакторе плутоний дает энергию деления 0,2 ГэВ. Умножьте это на 60 000 дополнительных нейтронов, и вы получите 12 000 ГэВ. Следовательно, один протон может привести к высвобождению 12 000 ГэВ энергии.

Это не так уж много энергии — вам потребуется около 600 000 ТэВ (тераэлектронвольт), чтобы питать 10-ваттную лампочку в течение одной секунды, а в каждом ТэВ содержится 1000 ГэВ. Таким образом, вам потребуется много-много протонов, чтобы произвести достаточно плутония для питания реактора.

Более того, как отмечает блог Tech Review arXiv, в расчетах не учитываются многие детали, в том числе количество потерянной энергии. По данным Tech Review, для получения пучка мощностью 0,2 МВт в Energy Doubler требуется около 20 МВт энергии.

Тем не менее, концепция интересна — как писал Уилсон в 70-х годах, возможно, стоит рассчитать стоимость производства каждого протона плутония, чтобы увидеть, возможно ли чистое производство энергии.

Это может быть удобно для новых атомных электростанций, а также для космических кораблей, нуждающихся в долговременных источниках питания. Но, учитывая действующие договоры о нераспространении ядерного оружия, маловероятно, что Большой адронный коллайдер будет задействован для получения новых поставок плутония в ближайшее время.

[с помощью Обзор технологий]

Последнее сообщение в блоге

Самые удивительные научные снимки недели, 23-27 января 2012 г.
August 22, 2023

Обзор изображений на этой неделе особенно хорош: лучшая фотография «голубого мрамора», которую мы когда-либо видели, видео с... Обзор изображений ...

Легкий роботизированный экзоскелет одобрен FDA
August 22, 2023

Роботизированный экзоскелет Indego получил одобрение FDA. Устройство весом 26 фунтов, спроектированное таким образом, чтобы его можно было легко на...

Обзор акустической системы Sonos Move 2: добро пожаловать в эпоху портативных устройств
September 19, 2023

Sonos упаковала свои последние достижения в области аудио и устойчивого развития в портативную форму с небольшими жертвами. Извините за ваш кошеле...