Андрей Диневич
октябрь 2017.
218

Сколько энергии можно получить на 1 кг топлива: в ядерном реакторе, при термоядерном синтезе и при аннигиляции вещества и антивещества ?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
1
2 ответа
Поделиться

Энерговыделение на 1 кг топлива:

  • Ядерный реактор (²³⁵U + n ⟶ X + 193,9 МэВ) — 7,2×10¹³ Дж/кг  (отсюда);
  • Термоядерный синтез (²H + ³H ⟶ ⁴He + n + 17,59 MeV) — 3,4×10¹⁴ Дж/кг. Это верхний предел (для 400 г Дейтерия и 600 г Трития), так как в оценке не учтены затраты энергии на удержание плазмы (на сегодня ~50%);
  • Аннигиляция (mc²) — 9×10¹⁶ Дж/кг. Оценка формальная. В ближащем космосе антивещества не обнаружено. 
13
Прокомментировать

Используя ответ SUSANNA KAZARYAN, приведу более наглядные цифры:

1. Ядерный реактор 1 кг топлива

  • 720 000 гДж
  • Это 200 гигаватт-час. Или 10 дней потребления энергии городом Киев ( 3 млн. человек)
  • Это взрыв бомбы 0.17 мегатонн в тротиловом эквиваленте. 

2.  Термоядерный синтез – 1 кг топлива

  • 3 400 000 гДж
  • Это 944 гигаватт-час. Или больше месяца (43 дня) потребления энергии городом Киев ( 3 млн. человек)
  • Это взрыв бомбы 0.8 мегатонн в тротиловом эквиваленте. 
  • Это в 3-5 раз больше энергии, чем в ядерном реакторе.

3. Аннигиляция 1 кг топлива

  • 900 000 000 гДж
  • Это 250 000 гигаватт-час. Это 31 год(!!!) потребления энергии городом Киев ( 3 млн. человек). Или полтора года (!) потребления всей страны Украина с населением 40 млн. человек. 
  • Это взрыв бомбы 215 мегатонн (!) в тротиловом эквиваленте. Самая мощная бомба, когда-либо взорванная на планете, это 56 мегатонн ТНТ, что почти в 4 раза меньше. И вес ее составлял 26 тысяч тонн, когда здесь всего 1 кг.
  • Это в 1250 (!!!) раз больше, чем в ядерном реакторе. И в 265-400 раз больше, чем при термоядерном синтезе. 
2
Прокомментировать
Ответить