¿Cuánta energía de la explosión de la bomba H de 1 megatón podríamos capturar para hacer un trabajo útil?

Te daré una analogía.

Las bombas molotov se fabrican llenando una botella de plástico con gasolina, colocando ingeniosamente una mecha, encendiéndola y arrojándola a un objetivo, generalmente un automóvil o un policía que controla una manifestación.

Ahora hay una cantidad de BTU de energía en esta botella de gasolina. te puedo preguntar parafraseando

¿Podríamos darle un mejor uso a estos Molotov haciéndolos explotar de manera controlada y capturando la energía que producen?

Tu sabes la respuesta. Es el motor del coche. La investigación de fusión controlada está tratando de crear el "motor de automóvil" correspondiente para utilizar la energía de la bomba H.

No se podría controlar mejor la explosión de gasolina que en el motor de un coche. La gente se reiría si uno propusiera explotar un barril de gasolina e idear un sistema para aprovechar la energía, ¿no?

Lo mismo es cierto para la fusión, tiene que ser incremental.

Reflexione sobre la dinamita, la nitroglicerina o una serie de otros explosivos, que no se utilizan para la producción de energía porque las explosiones no pueden ser cada vez más útiles y seguras.

Durante la década de 1970, el Laboratorio Nacional de Los Álamos llevó a cabo el proyecto PACER, para explorar el uso de explosiones termonucleares como una forma de generar energía eléctrica y reproducir materiales nucleares. El diseño general de la planta de energía de fusión propuesta inicialmente se puede ver en la siguiente ilustración:

Los parámetros del sistema estaban bajo exploración, pero una de las ideas era hacer explotar unos 800 dispositivos termonucleares de 50 kT por año. Como se esperaba que la eficiencia de conversión fuera de alrededor del 30%, la energía eléctrica generada habría sido

$\displaystyle 0.3 \cdot 800 \cdot 50\,{\rm kT \cdot yr^{-1}}\frac{4.2 \cdot 10^{12}\,{\rm J \cdot kT^{-1}}}{3.15 \cdot 10^7\,{\rm s \cdot yr^{-1}}} \approx 1.6\,{\rm GW}$,

alrededor del 80% de la potencia nominal, porque ese era el factor de capacidad asumido .

La pérdida de calor no fue un gran problema debido a las propiedades de escalado. Como la conductividad térmica de la sal de roca es de aproximadamente$10\,{\rm W \cdot m^{-1} \cdot K^{-1}}$, asumiendo una geometría toscamente simplificada que consiste en una placa plana de aproximadamente$1\,{\rm km^2}$con$100\,{\rm m}$de espesor y todo$500\,{\rm K}$gradiente térmico aplicado, el flujo térmico resultante es de aproximadamente

$\displaystyle 10\,{\rm W \cdot m^{-1} \cdot K^{-1}} \cdot \frac{10^6\,{\rm m^2}}{100\,{\rm m^{-1}}}500\,{\rm K} = 50\,{\rm MW}$,

menos del 1% de la potencia térmica.

Los factores técnicos limitantes fueron la temperatura relativamente baja que se puede lograr dentro de una cavidad de sal de roca y los grandes tamaños de cavidad necesarios para evitar el contacto de las paredes con la bola de fuego sin mezclar.

Obviamente, también hubo problemas de seguridad y percepción pública .

Consulte la página 8 de esta revista para obtener una descripción general y LA-5764-MS para obtener más detalles (advertencia: archivo PDF de 22 MB).

si 1 tonelada de TNT libera alrededor de 4,184 gigajulios, que es 1162,2 kWh, entonces 1 megatón es igual a 4,184 x 1000000 = 4184000 gigajulios, que es igual a 1,162,222,222 kWh. la casa promedio de 2000 ft2 en boston MA usa 820 kWh/mes, por lo que 9840 kwh/año. 1162222222/9840 = 118.112 viviendas para un año. Tal vez no sea el mejor método para usar la energía, pero bueno, ¿por qué no?

Lamento que no haya publicaciones recientes sobre esto. Bueno... El diablo... como siempre... está en los detalles. Tengo la siguiente propuesta: haber estudiado el Diseño de armas termonucleares en línea. ¿Por qué no podríamos poner un domo sobre una mina a cielo abierto abandonada y luego bombear el aire para formar un vacío parcial sellado? Fácilmente podría ser de 5 a 10 mil metros cuadrados. Luego, suspendemos un dispositivo de un megatón en Dead center. El caparazón está hecho de hierro de unas pocas pulgadas de espesor, tal vez con un revestimiento de plomo. También podemos incorporar Boro para absorber todos los neutrones libres. mi razonamiento?? El calor se transfiere desde una bomba nuclear, o cualquier otra cosa, a través de la conducción, la convección y la radiación. Mi idea puede PARECER Muy Temeraria, pero estaríamos hablando de una esfera con una capacidad de un billón de metros cúbicos. El calor y la presión del gas en expansión se extinguirían mucho antes de golpear la pared. Creo, irónicamente, que este dispositivo sería más seguro que los muchos reactores de fisión en el mundo (¿ya sabes, como Three Mile Island, Chernobyl y Fugushima Dayachi en Japón?) ya que NO hay posibilidad de un "Síndrome de China". AH-usted pregunta, pero ¿qué pasa con la radiación, tanto térmica como de rayos gamma? Bueno, las armas nucleares en realidad generan rayos X "suaves". Estos son importantes, ya que se utilizarían para realizar el trabajo de generación de vapor. Propongo tener una carcasa ligera, relativamente transparente a los rayos X, un metro dentro de la pared interior. En Entre las dos paredes se puede inyectar una espuma a base de agua. Tal sustancia sería muy transparente a los rayos X. Las bombas de hidrógeno en realidad usan una capa de espuma de poliestireno en la carcasa interna, para "reflejar" Radiación gamma desde la pared exterior hacia la cápsula Ulam-Teller que contiene todas las "golosinas" (deuteruro de litio y la "bujía" de plutonio que se vuelve crítica y enciende la cosa después de que se comprime en la cantidad justa). En nuestro escenario , no queremos una implosión de radiación por etapas más allá de lo que nos proporciona un dispositivo de un megatón. Y la espuma de poliestireno sería cara y menos "verde" que The Bomb. La espesa espuma simplemente se vaporizaría en Live Steam o, en el peor de los casos, en un plasma de baja temperatura. Se puede tocar en varios puntos para ejecutar la madre de todas las turbinas de vapor. está comprimido en la cantidad justa). En nuestro escenario, no queremos una implosión de radiación por etapas más allá de lo que nos proporciona un dispositivo de un megatón. Y la espuma de poliestireno sería cara y menos "verde" que The Bomb. La espesa espuma simplemente se vaporizaría en Live Steam o, en el peor de los casos, en un plasma de baja temperatura. Se puede aprovechar en varios puntos para ejecutar la madre de todas las turbinas de vapor. está comprimido en la cantidad justa). En nuestro escenario, no queremos una implosión de radiación por etapas más allá de lo que nos proporciona un dispositivo de un megatón. Y la espuma de poliestireno sería cara y menos "verde" que The Bomb. La espesa espuma simplemente se vaporizaría en Live Steam o, en el peor de los casos, en un plasma de baja temperatura. Se puede tocar en varios puntos para ejecutar la madre de todas las turbinas de vapor.