Ядерный реактор своими руками⁠⁠

Сразу скажу, что в этом посте я не научу вас создавать тепло из ничего и предложенный мною реактор зарядит мобильный телефон примерно за пару месяцев. Да и вроде ничего противозаконного мы не делаем. Хотя поправьте меня если что не так. Мы будем получать энергию от маленького солнца который вполне продается в магазинах сувениров. Да, и любители всяких бомб в домашних условиях и прочих загрязнений тоже сосут. Если вы разобьете в квартире градусник загрязнение будет похуже и вас за это не похвалят. Итак, поехали.

Какие у нас есть пути создания домашнего ядерного реактора?

Термоядерная реакция

Тяжелый водород (дейтрий) относительно несложно получить и в домашних условиях — всего то нужен многостадийный электролиз обычной воды. Но вот с реактором до сих проблемы даже у ученых, и не первый десяток лет (и это не учитывая, что дейтрий — далеко не самое легкое в использовании термоядерное топливо.

Фактически возгоняя обычную воду многократно в дисцелляторе (самогонном аппарате) мы получим тяжелую воду H3O.

Топливо сделать просто (отностительно, придется возгонть тонны чтобы получить миллилитры), но что с ним делать? Ну и реально дорого. Нужно строить завод. Это нам не подходит.

Гамма-распад

Источники гамма излучения широко используются в медицине и промышленности, в основном на основе Кобальта-60/Цезия-137 (печально известного по ядерным катастрофам). Проблема в том, что излучение их очень жесткое, крайне опасное, и от него и сантиметром свинца не защититься (см. веселое свечение Вавилова-Черенкова ниже гамма-квантами электроны, движущиеся в воде со сверхсветовой скоростью (для ЛЛ они преодолевают световую скорость в воде ) излучают энергию в видимом диапазоне). Так что обходим их стороной как можно дальше. Ну и кроме того, за нелегальную сбыт/покупку гамма-источников каждый год садится куча людей

PS. Справедливости ради стоит заметить, что гамма-квант в данных случаях выделяется не непосредственно, а в результате распада одного из дочерних короткоживущих элементов.

Альфа-распад

Источники альфа-излучения активно применяются в детекторах дыма, для облегчения зажигания искры, в некоторых радиолампах. Один из наиболее известных — упомянутый в них Америций-241. От альфа-излучения легко защититься даже листком бумаги, но с ними другая опасность: они чрезвычайно опасны если их вдохнуть/проглотить. См. отравление Литвиненко. Кроме того, наковырять количества больше микрограммов нереально, потому о термоэлектрических генераторах придется забыть. А жаль — ведь на основе альфа-распада работают наиболее эффективные генераторы энергии.

Бета-распад

Источники мягкого бета-излучения (в сущности, электроны/позитроны) умеренно хорошо экранируются, и обладают чертовски полезным качеством: при попадании электрона в люминофор можно вызвать его свечение. Ну и как побочный эффект — в большинстве стран мира «безопасные» бета-излучатели достаточно легальны. Чем и пользуются изготовители всяких светящихся брелков, как на первой фотографии. Пожалуй, на основе бэта-распада мы и будем строить свой ядерный реактор.

Основой нашего реактора послужит тритиевый брелок.

Меры безопасности. Никогда не ломайте, не поджигайте и старайтесь сохранять целостность брелка. там конечно миллионные доли грамма, которые вы и не сможете подсыпать никому в кофе, тут скорее никто не пострадает но все же аккуратнее. Шанс остаться долбоебом с раком или пиписькой на 6 часов у вас такой же как у недоброжелателя. Утилизировать стоит как и обычные ртутные лампы. А в целом они безопасны.

Итак, Тритий — сверхтяжелый водород, период полураспада 12.32 года. На выходе имеем гелий и очень «мягкие» электроны — 6.5кЭв (+антинейтрино, для ценителей). Энергию будем собирать солнечной батареей, подавать на вход Step-Up стабилизатора MCP1640 — работает до десятых вольта на входе, на выходе — ионистор на 1 Фарад и 5В. В нашем случае нагрузкой будет красный светодиод.

Для того, чтобы собрать как можно больше света, нашу капсулу с тритием помещаем в отражатель из фольги. Это должен осилить любой школьник. У нас идет преобразование яерная рекция-свет из которого мы получаем электричество для светодиода.

Для фокусировки используем 2 линзы по 10 диоптрий, видна солнечная батарея до приклеивания, капсула не установлена.

Подключаем, выключаем свет, ждем минуту для первоначального заряда ионистора, и вот результат:

Халява?

О нет :-) В среднем реактор выдает мощность около 7 милливатт (а через 12.32 года будет 3.5 ), и хоть для светодиода этого достаточно, ноутбук от него не зарядить ) Но с другой стороны, десяток таких модулей вполне сможет держать сотовый телефон в режиме ожидания пару десятков лет :-) Правда цена… Капсула стоит 9.7$, солнечная батарея 5$, линзы 13.8$*2 — уже 42$ за модуль. А за десяток придется отдать 420$… С другой стороны — на сайте есть капсулы побольше — но за 35.

Комментарии/вопросы/мнения — в студию.