Metallisches Deuterium und metallisches Tritium als Treibstoff statt metallischem Wasserstoff?

Heutzutage gibt es viele Neuigkeiten über metallischen Wasserstoff und seine Möglichkeit, 20-mal mehr Energie freizusetzen als nur eine Sauerstoff-Wasserstoff-Reaktion. Wie hier: https://www.nasa.gov/pdf/637123main_Silvera_Presentation.pdf

Aber was ist, wenn wir metallisches Deuterium oder Tritium (insbesondere Tritium) verwenden? Würden sie mehr Energie freisetzen und daher ein effizienterer Kraftstoff sein als selbst metallischer Wasserstoff? (Die Komprimierungsmittel sind aus dem Thema)

Oder würde die Spaltung von metallischem Deuterium \ metallischem Tritium mehr Energie liefern (als die Spaltung von normalen)? - OK, hier einen Fehler gemacht: Fusion, sicher (bearbeiten). (Dieser Teil wurde beantwortet und ist jetzt klar, aber die Frage nach metallischem Tritium im Vergleich zu metallischem Protium bleibt noch offen)

Kann jemand dabei helfen, bitte?

DT wäre Fusion, nicht Spaltung. Aber selbst im metallischen Zustand kommt es nicht zu einer Fusion, da die Kerne nicht interagieren werden.
Okay. Aber was ist mit der Umwandlung von metallischem Tritium in normales? Wasserstoff soll 216 MJ/kg freisetzen, aber was ist mit Tritium?
Interessante Frage. Ich bin mir nicht sicher, welche Auswirkungen die freie Energie der schwereren Masse von Tritium gegenüber Protium auf den Übergang in den metallischen Zustand hat. Aber ich bin nicht begeistert von dem Versuch, einen Phasenwechselzyklus mit explosiven (und radioaktiven) Materialien zu verwenden ...
Ich persönlich denke, dass die Idee von metastabilem metallischem Wasserstoff ein wenig unrealistisch ist und etwas übertrieben wurde. Ich habe metallischen Wasserstoff selbst untersucht und war tatsächlich Mitglied des Lawrence Livermore Lab-Teams, das flüssigen metallischen Wasserstoff durch mehrfache Stoßkompression herstellte. ( journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.76.1860 ). Ich glaube nicht, dass irgendein Experimentator ernsthaft glaubt, dass es eine gute Chance gibt, metastabilen metallischen Wasserstoff wiederzugewinnen, obwohl es für Nachrichtenreporter eine gute Geschichte ist.
Vielen Dank. Aber wenn wir Tritium nur für einen Moment auf das gleiche Niveau komprimieren könnten (ohne Berücksichtigung der Metastabilität), wie viel mehr Energie könnte es theoretisch beim Übergang in den Normalzustand freisetzen, wie denkst du?

Antworten (1)

Kurz gesagt, nein. Wir sprechen über zwei um Größenordnungen voneinander entfernte Energieskalen, die elektronische/chemische (Low-End) und die nukleare (High-End). Durch Komprimieren von Wasserstoff ist es möglich, seine Elektronen in einen metallischen Zustand zu zwingen. Die Energie aus Raketentreibstoff ist chemisch, erstens durch die Zersetzung von festem Wasserstoff zu molekularem Wasserstoff, wenn der Druck abgebaut wird, und zweitens durch die Reaktion des Wasserstoffs mit Sauerstoff zu Wasser. Kernreaktionen haben eine unpraktische Aktivierungsenergiebarriere (Sie müssen ihnen viel kinetische Energie geben, um die Protonenabstoßungsbarriere zu überwinden), würden aber viel mehr Energie liefern.

Okay, vielen Dank. Aber noch einmal, was ist mit Tritium? Wenn wir es theoretisch irgendwie in den metallischen Zustand komprimieren könnten, wie viel Energie könnte es beim Übergang in den normalen Zustand freisetzen? Wäre es deutlich mehr als das von Wasserstoff (Protium)? Oder vielleicht, wenn Tritium zu instabil ist, metallisches Deuterium?
Deuterium und Tritium wären chemisch identisch mit Wasserstoff und würden die gleiche Menge an chemischer Energie freisetzen. Der Unterschied bestünde in der freien Energie, dh dem Schwingungsbeitrag, der sich aus dem Massenunterschied ergibt. Meine Vermutung wäre, dass Tritium aufgrund niedrigerer Schwingungsfrequenzen die niedrigste freie Energie hätte, was es stabiler macht, aber es ist schwer zu sagen, welche Auswirkungen (wenn überhaupt signifikant) dies auf die relative Stabilität haben würde .
Ich bin seit langem ein Fan der "myonenkatalysierten Fusion", die in der Praxis leider einige Showstopper hat (Helium trägt die Katalysatormyonen weg). Ich frage mich, ob das im viel dichteren Gitter von metallischem Wasserstoff anders sein könnte ...
Metallisches Deuterium und metallisches Tritium als Treibstoff statt metallischem Wasserstoff?
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