Радиоактивность – одно из самых удивительных природных явлений, которое невозможно увидеть или ощутить органами чувств человека. Но если бы мы могли видеть радиоактивность, то вместо микроскопической частички урана или другого радиоактивного вещества мы увидели бы свет, который затмевает собой яркое солнце.

Вдумайтесь в само определение радиоактивности – «самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в ядра других элементов, сопровождающееся испусканием частиц». По сути, превращение одних веществ в другие… При этом источник радиоактивного излучения практически неиссякаем. Поразительно, не правда ли? Некоторые исследователи утверждают, что ковчег Завета у Моисея был атомным миниреактором, позволившим евреям выжить в пустыне.

Так как же  использовать это маленькое солнце, чтобы не было очередной «Фукусимы». Оказывается, еще в 1980 году был зарегистрирован, но и сразу же засекречен ряд пионерных изобретений нашего выдающегося земляка Андрея Шпади. Недавно одно из них рассекретили, и мы уже можем с ним ознакомиться. Смотрите далее статью Андрея Леонидовича «Миниэнергетическая альтернатива большим АЭС».

Существующие мировые аналоги, смотрите статью «Cadillac WTF – первый автомобиль с ядерным двигателем», существуют, пока, в виде концепции и предполагают использовать в ядерном двигателе газовую турбину с традиционным тепловым парожидкостным циклом. Данные двигатели (видно из рисунка) имеют громоздкую, сложную и дорогую конструкцию, и соответственно, нуждаются в большом защитном корпусе. Альтернативное изобретение А.Шпади позволяет в одном устройстве получить очень компактный, малогабаритный и надежный двигатель, электростанцию и источник тепла.

В отличие от атомных электростанций со взрывоопасным количеством ядерного топлива, близкого к критической массе, для магнито-радиационного двигателя требуется ничтожная порция изотопа и, соответственно, потребуется достаточно простая система защиты, а безопасность  такой установки будет на уровне (или даже выше) установок, использующих традиционные источники энергии: газ, бензин и прочее. Нарушение системы защиты в случае с радиацией гораздо легче обнаруживается и поддается автоматизации в отличие от утечки газа и паров бензина. Исключены взрывы.

Вместо дорогостоящего захоронения ядерных отходов мы можем использовать эти отходы в качестве почти вечного, безопасного и высокоэффективного топлива практически во всех энергоустановках.

В нашем регионе имеется мощный  ядерно-инновационный кластер, поэтому есть все условия для быстрого внедрения столь перспективной технологии.

РАДИАЦИОННО-МАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ  ШПАДИ

Реферат: Радиационно-магнитный двигатель, содержащий статор с постоянным магнитом, ферромагнитный ротор, средства отвода тепла и систему изменения магнитных свойств ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости вращения двигателя, ротор выполнен стаканообразным из радиационно-чувствительного ферромагнитного материала, например, феррита бария, а система изменения магнитных свойств ротора выполнена в виде двух полуцилиндров, размещенных на общей полуоси соосно ротору, один из которых является источником радиоактивного излучения, другой – радиационным экраном для радиоактивного излучения.

Миниэнергетическая альтернатива большим АЭС

Выделяющаяся при различных радиоактивных реакциях высококачественная энергия элементарных частиц и полей обычно используется в виде низкокачествен-ной тепловой энергии в активной зоне с рабочим телом, совершающим термодинамические циклы с фазовыми переходами первого рода для получения механической работы, а затем и электричества. По сравнению с довольно быстрыми ядерными процессами их тепловые аналоги и циклы являются медленными преобразованиями энергии с наинизшим качеством, что ограничивает удельную мощность таких энергетических установок и усложняет их конструкцию. ⁽¹⁾ Это реальное проявление пирамиды качества различных видов энергии, которой многие учёные диалектически дополняют широко известную количественную формулировку закона сохранения и превращения энергии. Если же перехватить первичную высококачественную энергию ядерного излучения до её превращения в тепло, то все технические характеристики таких энергетических преобразователей или двигателей можно существенно улучшить и снять термические ограничения по скорости и КПД.

Для этого хорошо подходят фазовые переходы второго рода, которые не связаны с изменением физического состояния вещества и теплотой фазового перехода, а только с изменениями его теплоёмкости и доменной структуры. В частности, фазовый переход ферромагнетика через точку Кюри, превращает его в парамагнетик и сопровождается сильными изменениями магнитных свойств, которые можно использовать для получения замкнутых циклов на вебер-амперных характеристиках такого вещества (Рис. 1) и тем самым осуществить прямое преобразование первичной энергии ионизирующей радиации в механическую работу.

Рис.1 
Вебер-амперные характеристики фазового перехода ферромагнетика

Причём практически мгновенное изменение магнитных свойств может быть достигнуто без нагрева всего объёма ферромагнетика лишь за счёт воздействия на него кинетической энергией частиц ионизирующего излучения, которое ударно дезориентирует магнитные домены на микроуровне областей самопроизвольной намагниченности и тем самым ухудшает магнитные свойства за время релаксации 10^-5 сек. ⁽²⁾. Если этот процесс происходит в магнитном поле, то он сопровождается магнитокалориметрическим эффектом с последующей диссипацией неиспользованной энергии в тепло. Высокое быстродействие таких процессов изменения магнитных свойств под воздействием ионизирующей радиации обусловлено уменьшением самой температуры точки Кюри  без существенного изменения собственной температуры ферромагнетика Т.

Поэтому относительная температура вещества ферромагнетика  и соответствующие магнитные свойства (В, µ и др.) изменяются при постоянной температуре Т=const, то есть воздействие радиации эквивалентно мгновенному снижению температуры точки Кюри или соответствующему нагреву, что позволяет в дальнейших расчётах одинаковых по форме циклов использовать известные методы термодинамики для определения удельной мощности и КПД разработанных радиационно-магнитных двигателей и приборов.

Ещё 30 лет назад вышеуказанные исследования проводились в Ульяновском политехническом институте, которые привели к созданию ряда изобретений ^{3, 4, 5} и др.), почему-то засекреченных до сих пор, за исключением недавно опубликованного радиационно- магнитного двигателя, у которого традиционный цикл двигателей на P-V диаграмме заменяется оптимальным прямоугольным циклом в координатах B-H (индукция-напряжённость магнитного поля) с достаточно высоким КПД:

При низкой температуре Кюри и теплоёмкости рабочего тела С_р вторым слагаемым в числителе можно пренебречь и КПД двигателя будет таким же, как у соответствующего термодинамического цикла Карно - , то есть максимально возможным. Всего 1 литр рабочего тела, из редкоземельного термалоя на основе гадолиния, способен создать вращающий момент 32 н.м и мощность 44 л.с. при 10 000 об./мин. и КПД более 20%, что вполне приемлемо для практических целей и сопоставимо с аналогичными показаниями обычных ДВС, в отличие от которых рабочее тело не выбрасывается в окружающее пространство, а используется многократно. Фактически это экономическая «халява» от использования остаточной энергии тепловыделяющих элементов ядерных реакторов, подлежащих дорогостоящему захоронению, хотя в них ещё содержится довольно много энергии различных изотопов, которые можно использовать наравне со стандартными искусственными радиоизотопными источниками промышленного производства с периодом полураспада (периодичностью заправки) около года, например Торий-228 или Церий-144.

В отличии от АЭС со взрывоопасным количеством ядерного топлива, близкого к критической массе, для магнито-радиационного двигателя требуется ничтожная порция изотопа способного кроме механической энергии, а значит электричества, выделять в таком двигателе тепло, которое так же можно утилизировать для комплексного обеспечения потребностей ЖКХ, при помощи простых, малогабаритных и надёжных устройств, что делает их весьма перспективной заменой атомных электростанций, которые сильно скомпрометировали атомную энергетику многочисленными авариями с катастрофическими последствиями.

Источники информации:

1. 1. Кулагин А.А. и др. Энергетические системы космических аппаратов. «Машиностроение» М. 1979 г.

2. 2. Сидоров Н.А. Князев В.К. Радиационная стойкость радиотехнических конструкций. «Советское радио» М. 1976 г.

3. 3. Авторское свидетельство СССР № 776432, 1980 г.

4. 4. Авторское свидетельство СССР № 762527, 1980 г.

5. 5. Авторское свидетельство СССР № 1117927, 1984 г.

Cadillac WTF – первый автомобиль с ядерным двигателем

Появился первый концепт-кар, работающий на практически безотходном и экологичном ядерном топливе. По замыслу создателей, используемые материалы и техническая начинка автомобиля позволят владельцу не заботиться о ремонте своего «любимца» в течение 100 лет, и это при ежедневной эксплуатации!

В качестве топлива группа разработчиков использовала слаборадиоактивный металл торий (Thorium (Th). Впервые идею использования этого элемента высказал американский изобретатель Лоуренс Кулесус в 2009 году на выставке автомобилей Chicago Auto Show. Ну, а инженеры компании Laser Power Systems во главе с изобретателем Чарльзом Стивенсоном смогли не только разработать концепцию ядерного двигателя, но и с успехом воплотить ее в жизнь. Новый концепт получил название Cadillac World Thorium Fuel (Cadillac WTF).

Впервые торий начали использовать во времена Второй Мировой войны, ведь он считается наиболее безопасным веществом среди остальных радиоактивных элементов. По подсчетам ученых-разработчиков, грамм тория с успехом заменит около 30 тыс. литров обычного топлива. Ну, а 8 граммов полностью хватит владельцу автомобиля на всю жизнь. Кроме этого, выделяемой при реакции избыточной энергии хватит на подзарядку и аккумулятора, и иных устройств.

Cadillac WTF способен перевернуть с ног на голову сегодняшнее представление об автомобилях. Задачей нестандартных решений, которые нашли место в разработке концепт-кара, является борьба с ущербом окружающей среды. Современные автомобили не только имеют небольшой срок службы, но и негативно влияют на экологию при производстве, эксплуатации и утилизации. В то время как новинка от Cadillac рассчитана на работу без дозаправки и ремонта в течение целого века.

Все системы концепта также отличаются от традиционных аналогов. Энергия тория максимально эффективно приводит в действие все внутренние программы, действуя сродни нервной системы человека. Основные узлы автомобиля имеют функцию подстраховки в случае непредвиденной поломки, чтобы Cadillac WTF продолжал полноценное функционирование без ремонта.

Концепт-кар имеет 24 колеса, по 6 с каждой стороны. Каждое из них довольно узкое и снабжено встроенным индукционным электромотором. Такие колеса нужно будет регулировать раз в 5 лет, без необходимости замены.

Сама конструкция Cadillac WTF очень гибкая, автомобиль способен трансформироваться словно мускулы, делая управление интуитивным. Например, угол колес изменяется в зависимости от поверхности дороги. Реактор автомобиля в целях безопасности расположили в задней части концепт-кара.

Информация  к  размышлению

В Китае во благо экологии будут переходить на ядерную энергетику

Новые меры, направленные на борьбу с загрязнением воздуха, предложены в Китайской Народной Республике. В рамках объявленного проекта к 2017 году страна намерена сократить общее потребление угля до 65% от общего объёма первичной энергии. Регионам будет запрещено создавать собственные угольные электростанции, передаёт «Газета.Ru» со ссылкой на Xinhuanet.com.

Согласно плану, к тому же сроку будет предпринято приблизительно 20-процентное сокращение потребления энергии на единицу добавленной стоимости в промышленности. «К 2017 году суммарная мощность ядерных реакторов составит 50 миллионов киловатт, а доля неископаемого топлива будет увеличена до 13%», – говорится в официальных документах.

Жители Японии выступили против ядерной энергетики

Около 60 тысяч человек приняли участие в прошедшей в Японии акции протеста против ядерной энергетики. Митинг состоялся в парке Сиба-коэн в столице страны. В настоящее время власти Японии делают шаги в сторону перезапуска АЭС, которые были заглушены в 2011 году, после того как в марте цунами накрыло станцию «Фукусима-1», передаёт ИА «Росбалт».

Предполагается, что будут приняты новые стандарты безопасности, после чего расположенные на территории страны станции будут проверены на соответствие этим стандартам. Те станции, которые окажутся безопасными, по плану властей будут перезапущены.

Эти приготовления вызвали негативную реакцию общественности. В частности, на митинге в Токио выступил нобелевский лауреат, писатель Оэ Кэндзабуро. Он призвал японцев объединить усилия против перезапуска атомных станций. После манифестации прошло шествие против АЭС, участники которого несли жёлто-чёрные транспаранты и выкрикивали лозунги.

Инициатива против перезапуска АЭС в Японии уже собрала более 8 миллионов подписей. Всего активисты инициативы намерены собрать 10 миллионов подписей. Добавим, к настоящему времени перезапущены лишь два атомных блока из 50, расположенных на территории страны.

Радиация. Страхи реальные и ложные

Вклад различных компонентов в полную радиационную нагрузку человека.

На естественную радиацию мало кто обращает внимание. Население, как правило, охотно идет на рентгеновские процедуры, при этом нередко за секунды получая дозу облучения, в десятки раз превышающую суммарное годовое облучение. Но люди легко «ведутся» на «страшилки», которыми их потчуют некомпетентные, недобросовестные, а иногда просто неадекватные «эксперты» и журналисты.

Среди всех источников ионизирующего излучения, влияющих на человека, медицинские занимают лидирующее положение. Среди них, как в масштабах использования, так и в плане лучевой нагрузки на население, была и остается рентгеновская диагностика, на долю которой приходится около 90% всей медицинской дозы. В результате медицинского облучения население каждый год получает приблизительно такую же дозу, какой исчисляется весь радиационный груз Чернобыля в интеграле за 50 лет с момента возникновения этой крупнейшей мировой техногенной катастрофы.