Kérdés:
Van-e elegendő $ ^ 3 \ text {He} $ tartalék a belső Naprendszerben a fúziós reaktorok fenntartására a gyarmatosításhoz?
user838
2013-11-02 12:54:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

A NASA energia a Holdból című internetes oldala szerint feltételezve, hogy tökéletesítjük a szükséges hélium-3 ($ ^ 3 \ text {He} $) magfúziós technológiát, az a $ ^ 3 \ text {He} $

csak nagyon csekély mennyiségű radioaktivitást generálna, ami természeténél megegyezik azzal, amelyet a nukleáris gyógyászat területén működő kórházak hoznak létre. Ha ebben az üzemben használják, a $ ^ 3 \ text {He} $ annyi energiával rendelkezik, hogy csak 20 tonnára lenne szükség kevesebb, mint egy Shuttle rakományra, hogy az Egyesült Államokban egy évben felhasználja az összes áramot.

Így nagyon hasznos lenne más világok telepeseinek. Tehát a kérdésem az, hogy bebizonyosodott-e elegendő $ ^ 3 \ text {He} $ tartalék a Holdon (és más belső naprendszer-világon), amely életképessé teheti ennek az energiaforrásnak a fejlesztését és megvalósítását?

Három válaszokat:
Hobbes
2014-02-19 16:21:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ez a "bevált" meghatározásától függ. Amit tudunk a Helium-3-ról, azok 9 különböző helyszínen gyűjtött holdi talajmintákon alapulnak (6x Apollo, 3x Luna minta visszatérő küldetések). Ebből extrapolálva 2,47 millió tonna hélium-3 adódik a Hold felszíni rétegében.
Azt is tudjuk, hogy a He-3 nagyon alacsony és változó koncentrációjú (1-15 ppb minták). Hagyományosan a bányászati ​​műveletek a bányászandó terület sokkal részletesebb felmérésétől függenek. A földi bányászattól eltérően azt várjuk, hogy a He-3 alapvetően mindenütt jelen van a Holdon (a napszél szolgáltatja). A nagy kérdés az, hogy mely koncentrációnál válik nyereségessé a bányászat? Ez viszont attól függ, hogy mennyit kell költenünk a He-3 bányászatára.

1 kg He-3 összegyűjtéséhez 1-15 milliárd kg kőzetet kell feldolgoznunk. Ehhez több ezer tonna felszerelés (kotrógépek, kőzúzó gépek, sütők) és sok energia szükséges. Másrészt egy kg He-3 3 GWh energia nagyságrendű hozamot eredményezhet.

Ez a kérdés sokkal részletesebben foglalkozik a hélium kitermelésével és belőle az energia előállításával.

A bányászati ​​rendszerek egyik elméleti terve a becslések szerint 33 tonna He-3-ot állít elő, miközben évi ~ 800 MWh-t fogyaszt, ami nyereséges lenne. Egy NASA jelentés becslése szerint ~ 80-szor több energiát tudunk kinyerni a He-3-ból, amelyet bányászatra fordítanánk.

Nem tudnánk-e felhasználni a napszélpálya és a Hold keringési útvonalával kombinált adatokat annak megkülönböztetésére, hogy a Hold mely helyei lennének a legnagyobb kitettséggel? Vagy ismét leegyszerűsítem / hülye feltételezéseket teszek? PÉLDÁUL. a hold egy bizonyos része "közelebb lenne" a napfény-hotspothoz?
peterh - Reinstate Monica
2013-11-15 20:42:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bár a pontos érték nem ismert, különféle becslések alapján (például ebben a cikkben) a $ {} ^ 3 \ mathrm {He} $ helyi bősége $ 10 nagyságrendű. {-5} $.

Van egy szorosabb kísérleti adat is. ezen a NASA-papíron nagyjából 1mg $ {} ^ 3 \ mathrm {He} $ -ot kapunk, ha egy tonnányi hold-regolitot 700 dollárra melegítünk ^ \ circ \ mathrm {K} $. >

A cikkből az is kiderül, hogy egy kiépített infrastruktúrához 2253 USD \ mathrm {GJ} $ energiára lenne szükség ahhoz, hogy a $ {} ^ 3 \ mathrm {He} $ átkerüljön a Földre, ami 600 000 dollárt \ mathrm {GJ} $ hozhat létre.

Ne feledje, hogy a Hold bányászati ​​infrastruktúrája nem lenne olcsó. Ez az elemzés szerint egy holdbázis $ 35 milliárd dollárba épülhet, míg működési költsége évi 7 milliárd dollár lenne. Nagyjából olyan, mint az ISS orosz részlege.

Talán a robotika és a magán űripar fejlődése jelentősen csökkentheti az árat.

Fantasztikus, a továbbfejlesztés módja három és fél évvel később!
Be tudná adni az egységeket ahhoz a 3He bőségértékhez? És megjegyzem, hogy a bőség arány ebben a papírban, tehát valójában nem jelzi, hogy mennyi 3He van. A második referencia 7 mg / tonna regolitot mond, ami szintén korrekciót érdemel.
@called2voyage Köszönet :-) Véletlenül találtam meg ezt a bejegyzést (a chat naplókban keresve magam).
HopDavid
2014-04-11 20:41:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hallottam azt mondani, hogy HA elindul a fúzió, akkor a holdregolit fajlagos energiája kevesebb lenne, mint az alacsony minőségű szén.

Hobbe válasza jó idézéseket ad, ezért felhasználom a számait. 3GWh - ez 3 * 10 9 watt * 3600 másodperc, ami 1.08e13 joule. 1–15 milliárd kg kőzet fajlagos energiája 10800–720 joule kilogrammonként.

A Wikipédia a szén fajlagos energiája 24MJ / kg. Az 10800J / kg körülbelül .00045 a szén fajlagos energiája.

Nem vagyok biztos benne, hogy ezeket a He3 lerakódásokat érdemes lenne kitermelni, ha a föld felszínén lennének.

Az összehasonlításod nem egészen találó. A szénbányászathoz rengeteg zsákmány és zagy keletkezik. Ez nem csak sok, hanem nagyon sok, és meglehetősen mérgező. Másrészt a ** HA ** helyén van. Még nem tudjuk, hogy elérhető-e tartós fúziós erő, nemhogy nyereséges. Erre a kérdésre válaszolnak gyermekeink vagy unokáink, miután az ITER utódjának utódját beillesztették (** HA ** ez valaha megtörténik).
"A szénbányászathoz rengeteg zsákmány és zagy keletkezik." Szükségem van néhány számra, hogy meggyőzzem ezt az érvet. A hulladék 99,955%? Ez a földszennyeződést ugyanolyan fajlagos energiába helyezné, mint a holdszennyeződés. És ez messze elmarad az űrszállítás rendkívül magas költségeinek ellensúlyozásához szükségesektől.
Akárhogy is, a fúzió még mindig álom. A He3 még mindig az egyik legdrágább dolog, ami létezik. Vannak olyan napelemjeink, amelyek nagyon jól működnek, és ehhez képest szinte semmit sem kell készíteni. Ha sűrű energiára vágyik, akkor egy hatalmas napfényes várost hoz létre a Holdon állandó nappali fényterületen, majd a helyi anyagokat metánné alakítja át a szolgáltatott áram felhasználásával. Ezután szállítsa. Könnyű. Ez a legegyszerűbb válasz, és ezért használja Musk (nem a hold kicsit, hanem általában).


Ezt a kérdést és választ automatikusan lefordították angol nyelvről.Az eredeti tartalom elérhető a stackexchange oldalon, amelyet köszönünk az cc by-sa 3.0 licencért, amely alatt terjesztik.
Loading...