حضارة الينابيع ، 4/5

الجزء 4. الطرق والتقاطعات.

الجزء السابق وملخصه .


عند قراءة هذا القسم ، يجب أن تفهم: كل شيء مدرج هنا إما لا يعمل ، أو ... يحتمل أن يكون خطيرًا. لأي فرصة لتوجيه وتركز الطاقة يجد أولا وقبل كل شيء التطبيق العسكري. أخضع جنكيز خان نصف القارة ، حيث وجه طاقة العشب المتزايد (من خلال الخيول) إلى الاحتياجات العسكرية. استعمرت إنجلترا نصف الكوكب ، متداخلة طاقة الرياح. أول مركّزات طاقة كيميائية سريعة كانت القذائف الحارقة للبترول والقنابل المسحوقة. سحب محرك الاحتراق الداخلي دروع حربين عالميتين عبر الحقول والمستنقعات ، ويستمر في خدمة عدد لا يحصى من الاشتباكات في جميع أنحاء العالم. وقد جلبت الطاقة الذرية للعالم أولاً قنبلة ، وعندها فقط مفاعل سلمي. أي فرصة لكبح تيارات الطاقة الجديدة ، أو تركيزها ، أو إطلاقها بسرعة ربما تتم مراقبتها من قبل الجيش.

ولكن إذا كان كل عنصر في القسم خيالًا أو حربًا ، فلماذا يكتب؟ أليس من الأفضل الصمت؟

حسنًا ... "أود أن أكون نعامة ، لكن الأرضية ملموسة". أعتقد أن الكتابة ضرورية. إذا نجح شيء ما ، فأخبر الجميع بذلك. إن لم يكن - حسنًا ، دع الجميع يفكر أيضًا.

شيء من هذا القبيل.

لنبدأ.

4.1. هل الربيع مضغوط بالكامل؟

بشكل عام ، لا. لا تزال هناك احتياطيات. خطيرة في بعض الأماكن.

أولا ، في قوة المواد. صواريخ حديثة مصنوعة من سبائك معدنية. الحد الأقصى لقوتها المحددة هو في منطقة 0.3 MJ / كجم. حتى Kevlar والألياف الكربونية تعطي القوة عشر مرات بنفس الوزن ، وهذا أبعد ما يكون عن الحد النظري. إذا تراجعت عن الخطوة الأولى من البروتون ونفذتها من مواد مشابهة ، فسيكون وزنها أقل بكثير ، ويمكن وضع الفرق (على الأقل) في الحمولة النافعة. من الناحية النظرية. مهم ... من الناحية النظرية ، النظرية والتطبيق واحدة. في الممارسة العملية ، للأسف ، هذه المواد الرائعة لبناء الصواريخ بالكاد جاهزة بعد. فيما يلي صعوبات تصنيع هياكل كبيرة من أشكال غير تافهة ، ودرجات حرارة العمل غير المريحة ، وحتى مشاكل في كتاب مدرسي هندسي. ولكن هناك مساحة للحفر. وابتلع أول يبتلع ^{[ 670 ]} من المواد المركبة بالفعل.

علاوة على ذلك ، المواد النانوية ، وعلى وجه الخصوص الجرافين ^{[ 95 ]} . الطاقة الملزمة نفسها بين ذرات الكربون الموجودة فيها هي نفس المتواضع 2-3 فولت لكل ذرة. ولكن: أ) هناك ثلاث سندات لكل ذرة ، وهذا في المجموع يعطي ^{[ 98 ]} بالفعل ما يصل إلى 7.8 فولت / ذرة ؛ ب) يعتبر الكربون عنصرًا سهلاً ، من المفيد تقسيمه بالكيلوغرام ، و: ج) شعرية الجرافين صحيحة تمامًا ، بدون عيوب و "روابط ضعيفة" ، جاهزة للفشل قبل الأوان تحت الحمل. والنتيجة ^{[ 355 ]} : 62-65 MJ / kg ، أي ضعف الحد المسموح به للربيع "الكيميائي". أعتقد أننا إذا تعلمنا تصميم مثل هذه الشبكات العادية من البورون ، وهو أمر أسهل ، فسنقفز حتى 100 ميجا جول / كيلوغرام. ومن يدري ، ألن يتم تشغيل صواريخ المستقبل بشكل محموم من قبل دولاب الموازنة من الجرافين أو مواد مماثلة؟

[وفي التعليقات ، إليك ما اقترحه لي العمل المثير للاهتمام حول الموضوع [ 352 ]]

الليمون الطاقة الكيميائية هو أيضا لا تقلص إلى الجلد. وأنا لا أتحدث عن محرك يستخدم مزيجًا من الليثيوم والفلور والهيدروجين [ 405 ] ، [ 410 ] (لديه دافع محدد مناسب ، لكنني لن أرغب في العمل مع هذه الخلطات للأعداء). لا ، سيكون الأمر يتعلق بالمركبات الغريبة الموجودة فقط في المختبرات والنظريات ، ولكنها تعد بالكثير.

المثال الأول ^{[ 420 ]} ("أنا آسف ، لا أستطيع أن أقول هذا" إذا طلب مني نطق اسمه بصوت عالٍ):


_{[الائتمان: بواسطة Albris - العمل الخاص ، CC BY-SA 3.0 ، https://commons.wikimedia.org/w/index.php؟curid=47523411 ]}

ينفجر من تلقاء نفسه ، "دون سبب واضح" ، إطلاق الطاقة بمبلغ 6.8 MJ / كجم. هذا الرقم ليس مثيرًا للإعجاب ، ولوضع هذه المادة في الصواريخ غير مستقر بشكل مؤلم. ولكن لاحظ: يتكون أساسا من النيتروجين. يبدو أن سلاسل النيتروجين - النيتروجين ، إذا "تم تصنيعها" بشكل صحيح ، تخزن الكثير من الطاقة؟

لقد فهم الكيميائيون هذا وقاموا ببناء ^{[ 265 ]} هياكل أكثر تطوراً أقل بقليل من النيتروجين تمامًا لأكثر من عقد. هنا آخر ^{[ 430 ]} :


_{[الائتمان: بواسطة Meodipt - العمل الخاص ، المجال العام ، https://commons.wikimedia.org/w/index.php؟curid=13243875 ]}

حرارة الاحتراق أو التكوين ، للأسف ، لا يشار إليها. لكن هذا لا يهم ، لأن صاحب السجل المطلق يبدو أنه تم العثور عليه بالفعل ^{[ 440 ]} .

اتضح أنه تحت ضغط أكثر من 1.1 مليون غلاف جوي ودرجة حرارة 2000 كلفن ، يدخل النيتروجين في تعديل بلوري يسمى gauche المكعبة (بالروسية ، كما قيل لي ، وهذا ما يسمى "تعديل gauche مكعب"). وهذا التعديل ، إذا لم يكذب من أجل الفرح ^{[ 450 ]} ، يكون مستقرًا عند عودته إلى الظروف الطبيعية. ويمكن توليفها معهم. حسنا ، النقيلي ، بدقة أكثر. لذلك ، عند تحويله إلى نيتروجين عادي ، فإنه يطلق الكثير من الطاقة. تختلف الأرقام المحددة: يتم إصدار 15.8 MJ / kg لـ [ 450 ] و 27 و 33 MJ / kg لـ Wikipedia ^{[ 440 ]} . إذا كانت القيمة الأخيرة صحيحة ، فمن الناحية النظرية ، يمكن أن تصل سرعة التدفق الخارجي لهذا المحرك إلى 00 6700 م / ث. إذا كان الأول هو 4700 م / ث ، ولكن هذا ليس سيئا.

بالطبع ، 33 MJ / kg ليس ثلاثمائة وليس ثلاثة آلاف. أكثر بكثير من الكيمياء على أي حال من غير المرجح أن تحصل. ولكن حتى مرة ونصف من حيث سرعة انتهاء الصلاحية تقلل كتلة بدء الصاروخ في بعض الأحيان ، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة الإطلاق. هناك شيء ما بعقب. ومن يدري ما هي الحالات الأخرى التي ستكون قادرة على الحصول على ضغوط عالية و "الخروج" بأمان من هناك إلى ظروفنا الطبيعية؟

من أكثر الكيمياء الغريبة ، تجدر الإشارة إلى:

4.1.1. تثبيت ذرات الهيدروجين (وليس الجزيئات!) في فيلم من الهيدروجين المجمد الصلب [ 460 ]. مع الكثافة المحققة من 2 * 10 ¹⁹ سم ^{-3 ،} يتم تحويلها إلى احتياطي طاقة 2.6 MJ / كجم. على الرغم من المقارنة بالوقود التقليدي ، إلا أن هذا الرقم يبدو باهتًا ، إلا أن الطريقة نفسها غير عادية. ومن يعرف كم سيكون بمقدوره الحصول عليها؟ تزعم ويكيبيديا ^{[ 470 ]} أن "ذوبان" مماثل لذرات المواد الأخرى الموجودة في الهيليوم السائل يسمح لك بتخزين ما يصل إلى 5 ميغا جول / كيلوغرام (على الرغم من أنني لا أستطيع اتباع رابط العمل).

_{تم أيضًا} تضمين محاولات ^{[ 480 ]} لإنشاء مكثفات Bose من الهيليوم النقيلي ⁴ He ^* في الحالة الثلاثية 1s2s ³ S ₁ في هذه المجموعة. إذا كان عمر النصف أكثر من ساعتين (وأنا لا أرى أي سبب لعدم تصديق ^{[ 490 ]} ) الطاقة لكل ذرة بالفعل عند 19.8 فولت إلكترون ، فإن هذه المسألة ، من حيث المبدأ ، يمكن أن تخزن 475 ميغا جول لكل كيلوغرام! مع "العادم" في شكل أنقى الهيليوم غير ضارة. بالطبع ، بشرط أن تكون هذه الدراسات المبردة المختبرية بحتة يمكن إحضارها إلى "ملاءمة" الصاروخ.

4-1-2 مؤشرات غامضة ([ 500 ] ، [ 510 ]) تشير إلى ثلاثة أوان من التكافؤ من السيزيوم والباريوم التي تشير ، في بعض الأحيان على الأقل ، في ظل ظروف معينة ، إلى أنه لا يمكن استخدام التكافؤ فقط ، ولكن أيضًا الروابط الداخلية لتشكيل روابط كيميائية إلكترونات الذرات. من هذا الفهم نفسه إلى "الوقود المطلق" حتى بالنسبة للقمر سيرًا على الأقدام (التورية المقصودة) ، ولكن هناك شيء يمكن أن نحلم به بشكل معقول.

4.1.3 الملح الذائب غير واعد ، لكن ماذا عن الملح المتبخر؟ درجات حرارة تبخير بعض المواد مرتفعة للغاية ^{[ 680 ]} . لذلك ، يطلق البريليوم الغازي ، عندما يتم تكثيفه ، طاقة مقدارها 32 ميغا جول / كيلوغرام ، البورون - 45. صحيح ، الشخص الذي يعرض إطلاق أسطوانة طيران مع البريليوم الغازي 2500 درجة ، رداً على ذلك ، يواجه خطر الوقوع في مزحة حول خردة اليورانيوم في الزئبق. لا يمكن مساعدتكم ...

في هذا ، سنلتقي بالكيمياء وننتقل إلى أشكال التخزين الأخرى.

^{وقد كتب المقال لموقع https://habr.com . عند النسخ ، يرجى الرجوع إلى المصدر. مؤلف المقال هو يفغيني بوبوخ .}

4.2. مجالات أخرى

حتى الآن ، ركزنا بشكل أساسي على التفاعل الكهرومغناطيسي. ولكن في الطبيعة هناك ثلاثة حقول أخرى على الأقل: الجاذبية ، قوية وضعيفة. هل من الممكن توليد طاقة تخزين البطارية فيها؟

مع حقل الجاذبية أسهل. رفع الحمولة إلى البرج - تم تخزين الطاقة. حذفت - وقفت. تعتمد أنظمة تخزين الطاقة الهيدروليكية ^{[ 520 ]} على هذا المبدأ. لسوء الحظ ، هناك مشكلة لا يمكن التغلب عليها. نظرًا لأن الطاقة الكامنة هي mgh ، فإن الطاقة لكل كيلوغرام هي gh . و h ، أي الارتفاع ، في ظروف الأرض - بحد أقصى كيلومترات. هذه هي وحدات كيلو جول لكل كيلوغرام ، ولا حتى ميجا . الآن ، إذا كنت على نجمة نيوترونية ، حيث يمكن أن تكون g بسهولة 10 ¹² م / ث ² ... الكلمة الصحيحة ، وأظن في بعض الأحيان أن نجوم النيوترون والثقوب السوداء ليست سوى محطات توليد عملاقة للحضارات الفائقة. حسنًا ، على أي حال ، من غير المحتمل أن تكون قادرًا على الطيران إلى الفضاء باستخدام هذه "البطارية" - لأن الانتقال للأعلى سيتعين شحنه وليس تفريغه.

لذلك حول مجال الجاذبية يكفي. ما هي الحقول "الأخرى" التي لدينا؟

قوي ^{[ 690 ]} - هو المسؤول عن الجذب المتبادل للبروتونات والنيوترونات في النواة الذرية. والضعيف ^{[ 700 ]} ، هو المسؤول عن تحويل الكواركات إلى بعضها البعض ، ويتجلى ذلك في تسوس النيوترونات وانحلال بيتا للنواة. من وجهة نظرنا اليومية ، كل هذا هو الطاقة الذرية ، لذلك سننظر فيها معًا هنا ، باستخدام ردود الفعل النموذجية كمثال:

• الاضمحلال المشع . هناك عدة أنواع:
• - تحلل ألفا. كان هناك نواة من اليورانيوم 238 ، أصبح نواة من الثوريوم -234 وجسيمًا ألفا ، بالإضافة إلى 4.27 ميجا فولت من الإلكترون فولت ([ 530 ]). هذا هو ستة أوامر من حجم أكبر مما كانت عليه في الكيمياء. على الرغم من أن اليورانيوم يحتوي على نوى ثقيلة ، إلا أنه لا يزال ينتج 1.7 جيجا جول لكل جرام .
• - اضمحلال بيتا. كان هناك كوبالت -60 ، أصبح النيكل -60 ، بالإضافة إلى الإلكترون ، بالإضافة إلى مضادات الترياق ، بالإضافة إلى أشعة جاما ، بالإضافة إلى 1.35 ميجا فولت لكل ذرة. تجدر الإشارة إلى أنه خلف (تدريجيًا تقريبًا) ، يوجد في الواقع "تفاعل انحلال النيوترون من خلال تفاعل ضعيف ، تم وصفه بشكل غير معقد بالمعادلة n ⁰ → p ⁺ + e ^- + ν _e (+ 0.782343 MeV).
• - ومع عشرات من أنواع الانحلال الأخرى الأكثر ندرة [ 705 ]
• الانشطار النووي . كان هناك نواة من اليورانيوم -235 ، أصيبت بنترون ، وحصلنا على نوتين من بعض الكريبتون والباريوم ، بالإضافة إلى نيوترونات ، بالإضافة إلى حوالي 180 ميجا فولت لكل نواة ([ 540 ]). غرام 70 من هذه المواد الانشطارية يعادل في الطاقة لمحتويات جميع خزانات الوقود بروتون.
• اندماج نووي حراري . اصطدم اثنان من العناصر الخفيفة ، ودمجا في واحد أثقل. تم إصدار الطاقة ، بالإضافة إلى الجزيئات الثانوية. الخيار الأكثر ضخًا لهذا اليوم هو تفاعل الديوتيريوم والتريتيوم: D + T -> ⁴ He + n + 17.6 MeV. ولكن هناك أيضًا تفاعلات أقل "قذرة" وأكثر ملاءمة لجمع الطاقة.

في شكل أسلحة ، كل ما سبق تم إتقانه لفترة طويلة. في شكل سلمي ، أيضا ، باستثناء الانصهار. منذ الخمسينيات ، بقيت "15-20 سنة" أمامه دائمًا. صحيح ، ما زلت أؤمن بهذا التوليف ، كما هو الحال في الاتجاه الرئيسي لحل مشاكل الطاقة للبشرية.

يعمل التحلل الإشعاعي (لكل من البلوتونيوم والنظائر الأخف مثل الكوبالت -60 ، السيزيوم- 137 ) منذ فترة طويلة بنشاط في مولدات النظائر المشعة ^{[ 710 ]} والبطاريات النووية في تسوس بيتا ^{[ 720 ]} . بدأت المفاعلات النووية الصغيرة للاستخدام شبه المدني في النجاح في الخمسينيات [ 555 ].

محركات الصواريخ للتفاعلات الانشطارية معروفة أيضًا.

إليكم تجارب العصب الأمريكي [ 570 ] ، 1966-1972:


_{[مصدر الصورة: ويليام ر. كورليس ، فرانسيس شوينك - الدفع النووي للفضاء (كتيب من هيئة الطاقة الذرية الأمريكية ، قسم المعلومات التقنية) اختبار محرك الصواريخ النووية NERVA.]}

هنا ^{[ 5 80 ] [ 5 83 ] [ 5 86 ]} السوفيتي RD-0410 ، 1965-1980:


_{[صورة الائتمان [ 730 ]]}

شغف الوزن ليس جيدًا جدًا ، لذا فهي ليست مناسبة جدًا للخطوات الأولى. يمكنك العمل على ذلك ، هناك أفكار بدرجات متفاوتة من الوضوح ، فقط ... فقط هذه ليست هي المشكلة.

بعد كل شيء ، ليس الكثير من الهندسة مثل الأسباب الطبية والسياسية اليوم تعوق استخدام الطاقة النووية لاستكشاف الفضاء. الجميع يخافون (وهو محق في ذلك) من التلوث الإشعاعي أثناء الحوادث والأخطاء والإرهاب. لا نعرف حقًا كيفية علاج التلف الإشعاعي ، ولا يمكننا تطهير المحيط الحيوي. إن ميكروغرام من بعض النظائر طويلة العمر يكفي لإرسال شخص إلى العالم التالي. هذه المرة. اثنان - من قنبلة نووية إلى محرك نووي ، المسافة ليست كبيرة. ما الذي يوجد بالفعل في عالم الستراتوسفير شريك محتمل للعدو في استكشاف الفضاء ، اذهب وأخذه من بعيد؟

إلى أن يتم حل هذه المشكلات ، لا أعتقد أننا سنرى استخدامًا جادًا للطاقة الذرية في الملاحة الفضائية. لذا ، فإن البطاريات المستخدمة في روفر ، وربما مولد الدفع الكهربائي على مولد النظائر ، هو الحد الأقصى. للأسف ، ما زال الطريق طويلًا لتعيين أنتاركتيكا لمسار صاروخي نووي مشترك. على مسافة من الخيال.

4.2.1. ومع ذلك ، كجزء من هذا القسم ، تجدر الإشارة إلى مثل هذا التأثير المضحك مثل تأثير القوات غير النووية على نصف عمر. لقد اعتدنا على التفكير في أن معدل الانحلال الطبيعي للذرات هو ثابت ومستقل عن لا شيء ، ونحن نعتمد على هذه الحقيقة للنظائر المشعة ^{[ 740 ]} . ولكن هذا ليس صحيحا تماما. اذا حكمنا بحلول [ 750 ] ، يمكن أن يتأثر عمر النصف للمادة بالحالة الكيميائية للمادة (بما في ذلك التأين) ، والضغط ، والانتقال إلى الموصلية الفائقة ، والمجالات الكهربائية والمغناطيسية ، ودرجة الحرارة. لسوء الحظ ، تم حظر معظم الأعمال المتعلقة بهذا الموضوع من خلال متطلبات الدفع ، لذلك دون إلقاء بضع مئات من الدولارات في مهب الريح ، لا أستطيع أن أذكر المصادر الأولية ويجب أن أقصر نفسي على اقتباسات أو ملخصات ثانوية. بين أولئك الذين بدا فضولي بالنسبة لي يجب أن يسمى:

• يعد التغير في معدل اضمحلال المادة المشعة ¹¹¹ In و ³² P بسبب الدوران في جهاز طرد مركزي كبيرًا ، مع انخفاض / زيادة في الفترة بوحدات النسبة المئوية اعتمادًا على اتجاه وسرعة الدوران [ 760 ]. يبدو الأمر جيدًا جدًا لدرجة يصعب معها التحقق من صحة هذه النتيجة.
• ويعزى انخفاض عمر النصف لـ ²¹⁰ بو بنسبة 6.3٪ ببساطة إلى غلافه في غلاف نحاسي وتبريده إلى 12 ألفًا [ 770 ]. أيضا في شك.
• Rhenium-187 ، وهو نظير مستقر تقريبًا وله نصف عمر يبلغ 42 مليار عام ، وقد تم تأينه بالكامل (أي إلى حالة ¹⁸⁷ Re ⁷⁵⁺ ) ، ويقلل من العمر الافتراضي إلى 33 عامًا ، أي يصبح لعنة غير مستقرة [ 780 ]. وهذا العمل موثوق للغاية.
• الديسبروسيوم المحايد ^{163 د} . لكن ، بما أنه مؤين تمامًا إلى ¹⁶³ Dy ⁶⁶⁺ ، فإنه يتحول إلى مادة مشعة مع عمر نصف يبلغ 50 يومًا! [ 790 ]

ما يمكن أن يكون واعدا هو أمر مفهوم. إنتاج الطاقة من النظائر تتحلل ببطء شديد. إدارة الطاقة من بطاريات النظائر والمفاعلات. تثبيت العناصر البعيدة عن اليورانيوم للتخزين والدراسة. ومن يدري ، ربما [ أزال من الخطيئة ]؟ صحيح أن أي تأثير معقول هندسيًا اليوم يغير معلمات الانحلال بحد أقصى من النسبة المئوية ، ويبدو أن الفيزياء لا تتوقع أبدًا نوعًا من "القمة السحرية" في أي مكان ، ولكن من يدري ومن يدري ...

4.2.2. متحمس والغزل نوى

إذا كانت إمدادات الطاقة من دولاب الموازنة من المادة العادية محدودة بسبب قوة الشد ، فهل ستتحسن النتائج إذا كانت المادة النووية "ملتوية"؟ هل ستكون أقوى؟

بشكل عام ، الإجابة بنعم ، على الرغم من وجود العديد من التفاصيل الدقيقة وراءه ، لا بد لي من الاندفاع إلى القمة فقط. أعتذر مقدمًا عن الإغفالات والتبسيطات الهائلة التي اضطررت إلى تحريك موضوع الرسالة هذا إلى فقرتين.

أولاً ، يمكن للنواة الذرية أن تدور أكثر أو أقل ككل. مثل قطرة من السائل النووي ([ 800 ] ، [ 810 ] ، [ 820 ]). يدور النموذجي ، والتي من الممكن "فكها" مثل هذه الألباب ، هي 30-100 00 ، ثم "المسيل للدموع". لكن قبل ذلك يقومون بتخزين 10-200 ميجا فولت من الطاقة لكل ذرة. يمكن أن يؤدي "الدوران" المماثل أيضًا إلى بدء تسريع نوى (حتى مستقرة) أو تسريعها. صحيح أن أساليب الترويج التي نستخدمها اليوم هي بربرية وغير مناسبة لصناعة الطاقة: "قصف" النواة عمياء بجزيئات ثقيلة في المعجل ، مع العلم أن بعض الإضرابات ستأتي. حسنًا ، عادة ما تكون فترة حياة هذه النوى صغيرة ، على حد علمي (ومع ذلك ، فأنا لست خبيراً ، وسأكون سعيدًا إذا ما أضافها الناس إلى تلك المعرفة).

ثانيا ، يمكن أن تدور الأساسية "في أجزاء". عندما ينتقل عدد قليل من النكليونات الموجودة فيه إلى مستوى طاقة أعلى ([ 830 ] ، [ 840 ]) ، يشبه الإلكترونات تقريبًا في ذرة متحمسة. تدور السمات المميزة لهذه الحالات بعدة عشرات من ħ ، واحتياطيات الطاقة لكل نواة تتراوح من عشرات من الجهد الكهربي إلى عشرات الخلايا الكهربائية متعددة الأغراض ، ولكن العمر الافتراضي ... في بعض الأحيان ، تكون العمر كبيرة للغاية. وهكذا ، فإن إيزومير الهافنيوم ^178m2 Hf "يعيش" لمدة 31 عامًا ^{[ 832 ]} ، ^{والهولميوم 166m1} Ho - 1200 سنة ^{[ 832 ]} ، ^{والروديوم 186m} Re - 200 ألف سنة ^{[ 835 ]} . بالمرور من الإثارة إلى الحالة الأساسية ، تنبعث هذه النوى أشعة جاما فقط. لا توجد إشعاعات مسببة للنيوترون ولا شظايا متسخة للغاية ولا جسيمات ألفا أو بيتا. كل شيء نظيف للغاية وعلى الأقل لهذا السبب مغر.

ومع ذلك ، لا يزال من غير الواضح كيفية ضخ الطاقة في مثل هذه الأيزومرات ثم استعادتها. أصبح العمل العلمي حول هذا الموضوع من العام منذ عام 2000 مثيرا للجدل للغاية ^{[ 850 ]} . شخص يدعي النجاح ، والبعض الآخر نشر الرفض. كل هذا يبدو مشبوه للغاية.

تجدر الإشارة إلى أن البروتون يمكن أيضًا أن يكون "ملتويًا" بنقله إلى الحالة المثارة مع الدوران 3/2 وما فوق ([ 860 ] ، [ 865 ]). بالفعل أول دولة من هذا القبيل لديها طاقة 479 MeV فوق القاعدة. لسوء الحظ ، لا تتجاوز أعمار هذه التكوينات 1.5 * 10 ^-16 ثانية.

^{وقد كتب المقال لموقع https://habr.com . عند النسخ ، يرجى الرجوع إلى المصدر. مؤلف المقال هو يفغيني بوبوخ .}

4.2.3 ذرات غريبة ^{[ 870 ]}

حسنًا ، بالنسبة للوجبات الخفيفة - من حيث المبدأ ، يمكن بناء المادة ليس فقط من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات ، ولكن أيضًا من جزيئات أخرى. يتم تصنيع العديد من النواة "الغريبة" بشكل تجريبي وأحيانًا تمتلك احتياطيات هائلة من الطاقة. لسوء الحظ ، فإنهم جميعا يعيشون لفترة أطول من 10 ميكروثانية ، وعادة ما تكون أقل بكثير.

4.3. ولكن لا تطلق علينا وسيط؟

من أجل تخزين الطاقة في المجال الكهرومغناطيسي الذي يتخطى "الوسيط الجشع" للمادة العادية ، من الضروري إزالة المجال الكهرومغناطيسي من الفضاءات بين الذرية. المسار في حد ذاته ليس جديدا. على مدى المائتي عام الماضية ، كنا نسير على طول الطريق ، وجمعنا الكثير من الإنجازات المفيدة على طول الطريق.

واحدة من بدايات فولتا الأولى (على شرف دخول الفولت اللغة) مع دعامة في عام 1800:


كومة بسيطة من المعادن بالتناوب وضعت الفولتية من عشرات ، مئات وآلاف فولت ، وهذا هو ، أعلى بكثير من التكافؤ ، والتيارات لائقة. , , , .

. . . , . . , . , , . , : . : . ? .

« », ?

. Disclaimer. , . , , . , . , , - . . , .


بشكل عام ، اتضح ... "دمية" ، كما أنه "مصيدة كهرومغناطيسية ، مثلها ... كائن من سبعة وسبعين يكون". ولكن على الأقل كان من الممكن الحصول على المتعة دون انتهاك قوانين الفيزياء.

4.4. ولماذا تهتم بسحب طاقة الصاروخ نفسه معك؟

من حيث المبدأ ، منخفضة. إذا جعلت صاروخ نظامًا مفتوحًا ، فيمكنك تحقيق الكثير. بعض هذه الأفكار تعمل بالفعل ، والبعض الآخر لا نهائي (وربما دائمًا) بعيدًا عن التطبيق العملي. جمعتهم هنا لإظهار: هناك بدائل. دع درجة مختلفة من الموثوقية.

4.4.1. محركات "التنفس" التي لا تحمل الأكسجين معهم.

لقد عملوا في مجال الطيران لفترة طويلة ، ولكن بسرعات تصل إلى Mach 3-4. حدث اختراق واثق لهذا السقف فقط في هذا القرن. نجحت الولايات المتحدة والصين والهند في اختبار ^{[ 910 ]} scramjets ^{[ 905 ]} بسرعات Mach 5-6 (روسيا ، على ما يبدو ، حتى في عام 95 ، لكن كل شيء غير مفهوم إلى حد ما هناك). الصينية WU-14 ^{[ 915 ]} قادرة على تسريع ، من المفترض ، إلى 10 م. صحيح ، كل هذه الأشياء الجيدة مصنوعة ليس لاستكشاف الفضاء ، ولكن بهدف خلق مناورة ، من الصعب اعتراض الصواريخ الباليستية.

4.4.2. قوة صاروخ الليزر ^{[ 920 ]} .

صاروخ يحمل معه فقط السائل العامل. على الأرض ، محطة توليد كهرباء مناسبة للطاقة ، والتي تنقل الطاقة إلى صاروخ باستخدام ليزر أو ماسير. ربما لتتبخر السائل العمل مباشرة. ربما بشكل غير مباشر ، من خلال ERD. يبدو واعدا جدا. في الممارسة العملية ، يكون الأمر صعبًا: ويتركز تدفق الطاقة لهذه القوة عبر الهواء بشكل ضعيف ، وليس من السهل صنع مثل هذا الليزر بنفسه.

4.4.3. تشغيل صاروخ ... عن طريق الأسلاك!

مجنون؟ بالطبع لكن ATGMs تطير لمدة 4 كيلومترات ^{[ 930 ]} . هل من الممكن القيام بما لا يقل عن 10 ، ونقل ما لا يقل عن جيجاوات من السلطة من خلالهم؟ لقد اكتشفت ذلك وحصلت على أنه يمكن نقل جيجاوات واحد عبر "سلك" من الصلب والألمنيوم بنصف قطر 5 سنتيمترات لمدة 100 ثانية لمدة 10 كيلومترات قبل أن يفقد هذا السلك قوته بسبب ارتفاع درجة الحرارة. صحيح ، 400 طن سوف تزن مثل هذا "الأسلاك". ولا مرونة. وهذا مهين ، فإن معلمات مادة السلك (الكثافة ، المقاومة ، السعة الحرارية ، التسخين المسموح به) تدخل التعبير عن نصف القطر فقط إلى درجة 1/6. وهذا يعني أنه مع عدم وجود بدائل معقولة للمواد ، لا تتحول هذه السنتيمترات إلى 5 ملليمترات. لكن! 5 سم تقريبا ... القضبان. اتضح المسدس الحديدي [ 940 ]. علاوة على ذلك ، إذا قمت باختيار مادة بشكل أكثر دقة ، فيمكن القيام بطول 10 كيلومترات. وهذا ، النظر فيه ، هو ما يقرب من بديل للمرحلة الأولى.

4.4.4. يمكنني بالفعل سماع " مصعد الفضاء " وهم يرددون.

لسوء الحظ ، هذه الفكرة ، بالإضافة إلى الصعوبات الواضحة (على سبيل المثال ، ماذا تفعل مع الأقمار الصناعية التي تجوب بالفعل مداراتها؟) ، لديها نقطة ضعف أساسية. إذا قمنا بحساب ضغط الشد الناشئ عند قاعدة مثل هذا الكبل ، فعندئذٍ من حيث الحجم ، نحصل على p = RgR ، حيث R هو نصف قطر الكوكب. عند موازنتها لقوة الشد للمادة and ، والعثور على النسبة σ / ρ المطلوبة لمنع هذا الكابل من الانهيار ، نحصل على σ / ρ ≈ gR = 60 MJ / kg. هذا هو ، إذا كان مصعد الفضاء ممكنًا ، فعندئذ يقع على حافة الحد الربيعي لأمرنا. لذلك من المشكوك فيه ، مشكوك فيه جدا.

4.4.5. "الطيران بأجساد اليوم أبعد من القمر رحلة استكشافية لقناديل البحر في الصحراء"

لأنه يوجد الكثير من أنظمة دعم الحياة والحماية التي لا يمكن حملها معهم عبر الفضاء. إذا كان وزننا 1 غرام ، ألا نملأ النظام الشمسي بالفعل؟ إذا عشنا مليار سنة ، يمكننا أن نطير إلى النجوم المجاورة على متن الشراع الشمسي. إذا كنا روبوتات ، فلن نحتاج إلى إعادة تشكيل المريخ لتسويته ويمكننا السير حول بلوتو. يمكن لأولئك الذين يرغبون في الاستمرار - موضوع ممتن للخيال.

الانتهاء .