Ракетная тема

[skroznik]

Но я думаю все же что разделение их может дать большой выигрыш - чистому водороду не надо будет двигаться в среде водяного пара...

Но для этого стенку-разделитель надо делать из сверхпроводника тепла, который пока известен пока только один в природе: Гелий II существующий при температуре ниже 2,17K

Это абсолютно лишнее.
В твердофазных ядерных ракетных двигателях идет разогрев водорода за счет теплопередачи через твердые стенки ядерных тепловыделяющих элементов.
При этом удельный импульс в советском ядерном ракетном двигателе (РД-0410) достигал 900, что соответствует скорости истечения примерно 9 км/сек. Что в свою очередь соотвествует температуре около 3000 градусов. Так что вопросы теплообмена при этих температурах не препятствуют разогреву газа до высоких температур.

PS Сверхтекучий гелий тоже применяется для эффективного охлаждения - но в совсем иной области - охлаждении сверхпроводящих магнитов ускорителей на больших длинах. Там эффективность охлаждения достигается за счет теплопереноса на эффекте второго звука. Для этого магниты поддерживаются при температуре приерно 1.8 - 1.9 Кельвина, при которой достигается максимум скорости второго звука - примерно 20 метров в секунду.

PPS Указание вами температуры 2.17 К бессмысленно без указания давления - температура фазового перехода гелия зависит от его давления.

[AlexDl]

В твердофазных ядерных ракетных двигателях идет разогрев водорода за счет теплопередачи через твердые стенки ядерных тепловыделяющих элементов.

В случае использования как рабочего тела водорода, очень большая доля нагрева может приходится на т.н. нейтронный подогрев, т.е. прямую передачу энергии от быстрых нейтронов водороду с эффективным замедлением оных. В этом случае температура нагрева водорода может быть больше, чем температура ТВЭЛ.

[skroznik]

В твердофазных ядерных ракетных двигателях идет разогрев водорода за счет теплопередачи через твердые стенки ядерных тепловыделяющих элементов.

В случае использования как рабочего тела водорода, очень большая доля нагрева может приходится на т.н. нейтронный подогрев, т.е. прямую передачу энергии от быстрых нейтронов водороду с эффективным замедлением оных. В этом случае температура нагрева водорода может быть больше, чем температура ТВЭЛ.

Реактор в советском ракетном ядерном двигателе работал на тепловых нейтронах.
Как известно, при цепных реакциях на тепловых нейтронах лишних нейтронов нет - они почти все нужны для поддержания цепной реакции. Поэтому говорить о нейтроном подогреве не приходится - иначе ядерный реактор работать не будет.

Однако лишний нейтрон есть в быстрых реакторах. Давайте посчитаем. При распаде ядра урана выделяется энергия 200 МэВ. Мощность реактора в двигателе РД-0410 равна 200 МВт. Значит ежесекундно мы имеем примерно (я даже с завышением беру) 10^{19} актов распада. От каждого акта распада мы можем забрать один (лишний) нейтрон на подогрев - итого 10^{19} нейтронов в секунду - что есть мизер абсолютный - это в 10000 раз меньше числа Авогадро (то есть всего одного моля вещества)...
Поэтому вклад нейтронной составляющей в быстром реакторе имеет место быть - но он мизерный и даже на уровне измерений незаметный.