Warum wurde PACER aufgegeben?

Das PACER-Projekt wird in dieser Frage beschrieben: Wie viel Energie aus der Explosion einer H-Bombe von 1 Megatonne könnten wir einfangen, um nützliche Arbeit zu leisten?

Warum wurde es aufgegeben? Es scheint, dass es der einzige wirtschaftlich und technisch sinnvolle Weg zur Fusionsenergie ist, und es scheint, dass sich seine Brütermöglichkeiten leicht für die Erzeugung von spaltbaren Elementen und Helium (was heutzutage auch selten wird!) auszahlen lassen.

Waren es politische oder technische Beschränkungen, die ihm den Garaus machten? Gibt es Hoffnung auf ein erneutes Interesse daran in der heutigen energiebewussten Politik?

Ich denke, es wäre ein schöner Auslöser für die seismische Verwerfungslinie in Kalifornien gewesen. Die Erde ist voller Verwerfungslinien, die darauf warten, dass die Fülle der Zeit ausgelöst wird printable-maps.blogspot.com/2009/04/… . Und wir kennen nur die in jüngster Zeit in der Menschheitsgeschichte aktiven.
@anna v: Hier ist eine Technologie, die tatsächlich Energie produziert, die zu billig ist (Betriebskosten mindestens 1/10 der aktuellen Technologie, wahrscheinlich näher an 1/100 oder 1/1000), sie ist klimaneutral, sie produziert erneuerbar Spalt- und Tritiumressourcen und verwendet unbegrenzt Deuterium als Hauptbrennstoff. es ist heute verfügbar , keine F/E erforderlich, aber aufgrund einiger vager Befürchtungen nicht umsetzbar? Mit dieser Denkweise hätten wir als Höhlenmenschen Feuer abgelehnt, weil sich jemand verbrennen würde. Ich bin ein wenig empört, dass diese Technologie stillschweigend begraben wird.
Siehe "Erthquakes" beim hydraulischen Fracking en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_fracturing . Pacer würde immer und immer wieder Megatonnen Energie auf die Kruste liefern, und es gibt auch eine Impulserhaltung. Wir haben ein altes griechisches Sprichwort: "Wie oft wird der Wasserkrug zur Quelle gehen?" Dies wird verwendet, um zu bedeuten, dass ein zerbrechlicher Topf nach einer Reihe von Anwendungen zerbricht. Ich denke nicht, dass Vorsicht in diesem Fall anders ist als die Vorsicht, beim Tanken keine Zigaretten neben dem Auto anzuzünden.

Antworten (4)

Es scheint, der Hauptgrund ist die Politik. Die Bewegung zum Verbot von Atomtests hat gerade erst begonnen. Eine solche Anlage ist ein ideales Polygon für Atomtests. Einige hundert Explosionen pro Jahr plus Massenproduktion würden automatisch zu um Größenordnungen billigeren und effektiveren Waffen führen. Damals war es keine gute Idee, die Entwicklung von Atomwaffen so stark voranzutreiben. Für durchschnittliche Länder war es immer noch zu kompliziert, und jeder wollte den Zeitpunkt verschieben, an dem diese durchschnittlichen Länder Zugang zu Atomwaffen erhalten.

Das denke ich auch, aber vielleicht gibt es noch weitere technische Antworten.
Akzeptieren Sie diese Antwort, vor allem, weil Sie viele interessante Kommentare hatten, und ich glaube, dass dies der Hauptgrund ist.

Ich habe keine spezifischen Kenntnisse über das Projekt, aber basierend auf dem, was Sie verlinkt haben, gibt es einige potenzielle Probleme, die dazu beigetragen haben könnten:

  1. Kosten. Nicht nur die Mega-Engineering, die erforderlich war, um die Kammer zu bauen und die Stabilität der umgebenden Geologie zu gewährleisten, sondern auch die Notwendigkeit, eine kontinuierliche Produktion von Atombomben in großer Zahl zu initiieren. Obwohl es sich letztendlich auszahlen würde, könnte es einfach sein, dass die Anfangsinvestition unerschwinglich war.
  2. Sicherheit. Sie müssten ziemlich sicher sein, dass weder die Sicherheitskammer noch das umgebende Gestein unter der Wucht dieser Explosionen oder aufgrund geologischer Bewegungen brechen können. Es gibt auch Sicherheitsprobleme bei der Herstellung der Bomben und dem Betrieb der Anlage.
  3. Proliferation. Sie würden eine riesige Anzahl von Bomben herstellen, die leicht zu unglaublich zerstörerischen Waffen verarbeitet werden könnten. Sie müssten ziemlich sicher sein, dass keiner von ihnen jemals in die falschen Hände geraten könnte. Und wenn ein anderes Land beschließen würde, das Projekt zu kopieren, dann hätten sie auch jede Menge Bomben.
  4. Umweltbelastung. Diese Kammer wird nicht für immer in einem Betriebszustand bleiben, da sie Neutronen absorbiert, die sie schließlich schwächen werden. Wenn es das Ende seiner Lebensdauer erreicht, können Sie nur all das angesammelte radioaktive Material für immer in der Kammer lassen und hoffen, dass es nie ausläuft. Sie müssten also sicherstellen, dass die umgebende Geologie über sehr lange Zeiträume stabil war und dass die Kammer vollständig widerstandsfähig gegen jede Form von Korrosion war.

Ich vermute, wenn all diese Faktoren zusammengenommen wurden, sah es einfach nicht nach einer guten Investition aus.

Faktor 4 scheint nicht richtig zu sein: Die Kammer ist aus Salz geschnitzt, weil sich die geschwächten Teile im Wasser auflösen und Risse sich selbst reparieren. Es wird tief unter der Erde platziert, damit austretendes Wasser das Grundwasser nicht kontaminiert. Die radioaktiven Stoffe sind Teil der Wirtschaftsleistung, sie sollen chemisch aus dem Wasser entfernt werden und bilden das Brüterprogramm. Sie können auch eine ganz andere Flüssigkeit als Wasser verwenden, wenn Sie sich Sorgen über eine Kontamination machen. Ich denke, das Ganze kann ökologisch relativ ok sein, obwohl es viel radioaktives Zeug macht.
Faktor 1 wurde in dem Dokument als Schätzung analysiert und scheint mit anderen Energiequellen konkurrenzfähig zu sein. Die Kammer selbst ist ein Nebeneffekt bestimmter Bergbauarbeiten, und die Explosionswirkung auf die Kammer war bereits bekannt. Die Problematik der Massenproduktion von Wasserstoffbomben war bereits 1974 bekannt, billiger kann es heute nur noch werden. Ich stimme Punkt 3 zu, aber es scheint eine Schande, die Ablehnung darauf zu stützen. Auch Punkt 2 ist zweifelhaft, da die Risse im Salz repariert werden können und die Salzformationen viel größer sind als der Hohlraum, sodass die Lecks für lange Zeit eingedämmt werden sollten.
@RonMaimon Ich würde die Umweltprobleme mit einem unterirdischen Hohlraum angesichts der Wirtschaftlichkeit geologischer Kernlager nicht so schnell abtun. Das Isolieren des radioaktiven Materials ist nicht so, dass man im Prinzip zeigt, wie es funktioniert und dann weitermacht. Es würde einer endlosen Prüfung unterliegen, und es gibt Versagensmechanismen.
@Zassounotsukushi: Der Punkt ist, dass der Hohlraum ständig verwendet wird - Sie extrahieren das Wasser zum Entfernen der Brütermaterialien und verwenden die radioaktiven Komponenten wieder. Natürlich würde sich radioaktives Material ansammeln, aber sie befinden sich alle an einem Ort, und sie werden in der Anlage chemisch getrennt und können gezüchtet und erneut gezüchtet werden, indem man die Bombenhüllen anbringt, bis sie entweder sicher sind oder bis sie Brennstoff sind. Wenn Sie Isotope mit kurzer Halbwertszeit haben, lassen Sie sie zerfallen, für mittlere oder lange legen Sie sie für einen weiteren Durchlauf auf die Bombenhülle. Es ist ein kontinuierliches Recyclingprogramm.
Ich ging teilweise auf die Wikipedia-Seite von PACER, die in späteren Versionen des Vorschlags eine viel höher entwickelte Lösung beschreibt, einschließlich des Baus einer mit Metall ausgekleideten Kammer, der Verstärkung des umgebenden Gesteins und der Verwendung von geschmolzenen Salzen anstelle von Wasser als Kühlmittel. Es wird nicht gesagt, warum es geändert wurde, aber ich nahm an, dass es technische / sicherheitsbezogene Gründe gab, warum eine einfache ausgehöhlte Felskuppel nicht geeignet wäre. Wenn dies der Fall ist, könnte die zusätzliche Komplexität das Projekt zunichte gemacht haben. Es wäre gut zu wissen.
"Hollowed Rock Dome" sollte "Hohlraum in einem Salzstock" sein. (Schreibe am Telefon und kann nicht bearbeiten)
@Nathaniel: Ja, die Idee mit der technischen Kuppel ist irgendwie albern. Ich weiß nicht, warum sie auf Spaltung umschalten und eine künstliche Kuppel bauen würden. Es sollte ein natürlicher Hohlraum sein. Ich wünschte, sie würden dieses Zeug öffentlich machen, der Kalte Krieg ist längst vorbei.

Entschuldigung für die Beantwortung meiner eigenen Frage, aber ich dachte an eine vorläufige Antwort – es gibt ein unkontrollierbares Problem, nämlich die unbekannte Chemie, die Sie im Wassertank erzeugen werden. Während das Ding arbeitet, haben Sie einen konstanten Fluss von Neutronen und spaltbarem Material, der eine Mischung aus Plutonium, Uran, Spaltprodukten, Schubprodukten (Isotopen in der Nähe von Blei), verschiedenen Brutelementen und verschiedenen Neutronenabsorptionsprodukten auf dem Salz erzeugt Wasser, auf dem Plutonium, auf dem Blei, das schließlich jedes Element unter der Sonne in einem gewissen Verhältnis produzieren wird.

Die Chemie all dieser Elemente in Lösung ist völlig unbekannt. Nach allem, was wir wissen, bilden sie eine Plutoniumverbindung, die am Boden der Kammer einen chemischen Plutonium-Polymer-Schmutz produziert. Schlimmer noch, dieser Schlamm könnte von einem Teil zum anderen fließen und eine kritische Spaltmasse erzeugen, die dort sitzen bleiben und eine Kernschmelze verursachen könnte, die den Sicherheitsbehälter zerstören könnte.

Das Ding wird auch Wasserstoffgas produzieren. Es könnte einen Weg finden, Polymere aus Wasserstoff und Transuranen herzustellen, und diese Schlämme wären hochgradig radioaktiv, und sie könnten die Rohre mit unmöglich zu reinigendem Dreck unbekannter Chemie verstopfen, oder es könnte einfach eine chemische Standardexplosion mit Wasserstoff auslösen. Die unbekannten Verbindungen könnten auf viel schlimmere Weise chemisch explosiv sein, sogar unter Wasser, oder anderweitig chemisch lästig sein.

Ich kenne keine andere Möglichkeit, dies zu testen, als einen Probelauf. Es könnte kein Problem sein. Aber wenn sich Rückstände in winzigen Mengen ansammeln, könnten die radioaktiven chemischen Explosionen erst nach einigen Jahren einsetzen. In dem Moment, in dem Sie eine Anlage schließen müssen, wird das Entsorgungsproblem zum Alptraum der Radioaktivität. Obwohl, ich nehme an, Sie könnten es einfach dort lassen, wo es ist.

Ob so etwas das Projekt töten soll, ist Ermessenssache. Man könnte versuchen, die ganze Chemie herauszufinden (das wäre ein riesiges RD-Projekt) oder einfach 10 Jahre lang mit einem Kraftwerk mitten in der Antarktis experimentieren. Ich denke immer noch, dass das Versprechen größer ist als die Gefahr.

Das ist kaum der Hauptgrund. Salz ist auch deshalb gut, weil Na bekanntlich nur kurzlebige Isotope hat (es wird deshalb in Brutreaktoren als Wärmetauscher verwendet), Cl ist auch leicht. Nur die Beimischung schwerer Elemente könnte zu Isotopen führen, die in der Lage sind, Spaltprodukte mit kleiner kritischer Masse zu produzieren. Um ein Plutonium zu bekommen, sollte man zumindest von Plumbum ausgehen. Allerdings würde ich es auch vorziehen, zumindest auf dem Mond mit solchen Pflanzen zu experimentieren.
@Misha: Aber Sie haben notwendigerweise Pu und schwere Elemente aus den Bomben und alle Spaltprodukte - das leichte Zeug wird nicht radioaktiv sein, aber es könnte Pu chemisch zu Polymeren binden, die dann ausfallen und beginnen können a Pu-Reaktion. Sie verwenden 2 Bomben pro Tag, jede mit mehreren kg Pu und vielen Tonnen schwerem Drücker, der aus Blei oder Thorium oder Uran oder Brütermaterial oder etwas anderem besteht, das notwendigerweise schwer ist.
Ich habe gehört, fast das gesamte Plutonium in H-Bomben-Zündern brennt aus. Erstens ist die Spaltung im Zünder ziemlich effektiv, zweitens verbrennt ein hoher Neutronenfluss mitten in der Explosion den Rest. Ich würde bei jeder Explosion mit wenigen [zig] Gramm rechnen. Drücker ist ein Problem. Es gab jedoch einen bedeutenden Fortschritt in dieser Richtung. Und wer weiß, was in der Massenproduktion herauskommen würde, wo man viel mit leichten Materialien wie Berillium experimentieren könnte.
@Misha: interessant! Aber bei zwei Bomben am Tag bauen sich bei entsprechender Chemie auch wenige Gramm über ein paar Jahre zu einer kritischen Masse auf. Was den Drücker betrifft, so muss er schwer sein, weil er während des Ablationszyklus an Ort und Stelle bleiben muss, also muss er seinem eigenen Ablationsdruck durch Trägheit lange genug widerstehen, um die Sekundärzündung zu erzeugen. So sind Sie in der Materialauswahl wirklich eingeschränkt. Außerdem wird die Ansammlung von möglicherweise chemisch explosiven Spaltprodukten in den Leitungen Kopfschmerzen bereiten.
Ich bin mir nicht sicher, ob der Drücker schwer sein muss . Unter diesen Bedingungen verhält sich alles eher wie ein Gas. Es ist schwer, weil der Atomkopf an der Rakete oder so installiert werden soll. Wahrscheinlich würde 10-mal mehr Eisen passen, aber aufgrund der Größe und des Gewichts nicht für den heutigen Gebrauch geeignet. Selbst wenn dies der Fall ist, gibt es eine gewisse Auswahl: Wismut, Quecksilber oder ein anderes ist höchstwahrscheinlich nur mit "grünen" Produkten in der Lage, Isotope zu produzieren.
@Misha: Ich bin sicher, Sie könnten ein grünes Material finden --- aber es muss schwer sein --- das Material verhält sich nicht wie ein Gas, es bleibt aufgrund seiner Trägheit an Ort und Stelle, die Röntgenstrahlen in die Mitte zurückstrahlt , und absorbiert seinen eigenen Ablationsdruck. Die Neutronen sind nützlich, um Elemente herzustellen. Der Züchteraspekt ist sehr schön. Meine Idee war ein Drücker aus dem radioaktiven Dreck früherer Explosionen, damit er sich selbst reinigt, und die Bombe superradioaktiv ist, damit niemand sie stiehlt, oder selbst wenn sie es täten, wäre sie leicht zu entdecken wie verrückt durchdringende Strahlung ausspucken.
@RonMaimon Du hast recht. Die Scherfestigkeit des Manipulators/Schiebers ist offensichtlich vernachlässigbar, aber seine Masse ist kritisch, um die Demontage ("Trägheitseinschluss") zu verzögern. Der Stopfer/Drücker muss aus einem High-Z-Material bestehen (oder zumindest eine Schicht davon enthalten), da er andernfalls für die thermischen Röntgenstrahlen "transparent" wäre und die thermonukleare Reaktion ausgelöscht würde.

An dem Tag, an dem gasonline 10 $ pro Gallone erreicht, wird das PACER-Projekt wieder auf Kurs sein. Es ist nur eine Frage der Zeit.

Eine H-Bombe von einer Megatonne entspricht einer Megatonne TNT, was mehr oder weniger einer Megatonne Benzin entspricht. Bei zehn Dollar pro Gallone ist das 2000 Dollar/Tonne oder 2 Milliarden Dollar wert. Ich denke, wenn wir nützliche Energie mit einer Effizienz von 10 % gewinnen können, ist das eine völlig angemessene Rendite.

Und irre ich mich oder haben sie Bomben so groß wie 50 Megatonnen gemacht??? Das ist viel Benzin.

Es gibt keine Begrenzung für die H-Bombenleistung, aber hier ist das Ziel, den Hohlraum strukturell intakt zu halten, daher ist 1 Megatonne eine extreme Obergrenze, realistischerweise 200 KT. Eine Megatonne ist eine metrische Milliarde Kilogramm und eine US-Gallone sind 2,7 kg, also haben Sie 380.000.000 , und Sie sollten die Kosten für rohen, nicht raffinierten Kohlebrennstoff vergleichen, was Ihnen etwa 300.000.000 (300 Millionen) Dollar einbringt. Die Kosten für einen 1-Megatonnen-Sprengkopf betragen etwa 300.000 Dollar, also ist er selbst mit 100KT-Sprengköpfen heute mindestens 100-mal billiger (keine Forschung). Es fallen Kapitalkosten für die Einrichtung der Anlage usw. an, aber die laufenden Kosten sind viel geringer.
Sie haben sich in Ihrer Antwort unter Verwendung Ihrer Parameter und Ihrer Fehlinterpretation von Megatonnen als 2000 US-Gallonen-Tonnen verrechnet. Das Kostenäquivalent eines Sprengkopfs in Benzin beträgt 20 Milliarden Dollar, nicht 2 Milliarden. Aber die wahren Kosten liegen näher bei 100.000.000 USD wie im vorherigen Kommentar, was die Kosten für einen Sprengkopf mit 300.000 USD immer noch in den Schatten stellt.
Sie vernachlässigen die Tatsache, dass ich in Kanada lebe und unsere Gallone anders ist.
Übrigens auch unser Dollar.
Komm schon, der Unterschied beträgt höchstens 30%.
vielleicht ja, aber ich denke immer noch, dass ich mit den 2 Milliarden recht hatte.
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