¿Se podrían usar armas nucleares para generar electricidad?

Explotar un arma nuclear para crear electricidad es posible pero problemático.

La explosión generará una gran cantidad de energía durante un período de tiempo muy corto. Contener esa energía y convertirla en energía eléctrica será ineficiente y destructiva, y luego se enfrentará a cómo almacenar y usar ese pulso de energía eléctrica masivo y de corta duración.

Por ejemplo, podría ser posible utilizar la explosión de un arma nuclear para bombear un láser de rayos X para calentar agua para impulsar turbinas, pero las armas tienden a destruir todo a su alrededor, por lo que no es un gran modelo de negocio.

Se supone que los reactores nucleares proporcionan energía constante y controlable que se puede utilizar para impulsar turbinas u otros enfoques. Con un reactor nuclear, el material fisionable de un arma nuclear desmantelada se puede utilizar para alimentar el reactor, un enfoque mucho más sensible.

Sí, pero…

Un par de puntos importantes. La producción de material poco enriquecido utilizado en los reactores de fisión existentes es más eficiente desde el punto de vista económico que la producción de material de calidad para armas utilizado en los núcleos de las bombas de hidrógeno modernas. Entonces, al “aprovechar esta eficiencia”, debe referirse a la energía liberada por la fusión. Hay una serie de proyectos que han demostrado la generación de energía utilizable a partir de la fusión de alta energía.

Sin embargo, estos métodos generalmente no alcanzan el “punto de equilibrio” cuando se considera la cantidad total de energía / recursos que se tiene que poner en el reactor para obtener esa producción utilizable. Podemos obtener más energía de los reactores de fusión de la que ponemos, parte de esa energía es utilizable, pero los métodos actuales no pueden obtener más energía utilizable de la que ponemos.

Incluso después de alcanzar el punto de equilibrio, todavía existe el objetivo de ser económicamente viable. Hay otras formas de gastar energía y recursos para obtener energía que produzca más energía utilizable para una entrada determinada que la fusión durante bastante tiempo después de un simple punto de equilibrio.

Una dificultad clave es que las grandes cantidades de energía liberadas por una explosión nuclear a gran escala no serán recuperables como energía utilizable. A medida que reduce el tamaño de una reacción de fusión de alta energía, los costos de iniciar la fusión no disminuyen proporcionalmente a la reducción en la producción de energía bruta, para cuando llega a la escala de liberación de energía que permite una recuperación sustancial de energía utilizable de forma continua, todavía está pagando costos similares para iniciar la fusión, pero solo libera suficiente energía para no destruir el equipo que usa para recuperar la energía.

Hay dos formas básicas de superar este problema, una es hacer que la tecnología de recuperación de energía pueda resistir las explosiones nucleares (pero que sea lo suficientemente barata como para ser pagada por la energía que puede convertir antes de desgastarse), la otra es reducir en gran medida El costo de iniciar la fusión nuclear. Hay varios enfoques para esto, algunos de los cuales se alejan de la fusión de alta energía hacia la fusión “fría” o “fría” iniciada por una variedad de condiciones. Los principales enfoques de alta energía son iniciar la fusión a pequeña escala usando láseres enfocados con precisión y ‘reciclar’ la energía de iniciación en plasma contenida en un campo magnético toroidal (o tokamak, después del concepto ruso inicial).

Está claro que, en teoría, es posible alcanzar el punto de equilibrio, y se cree que está bastante cerca de parámetros estrechamente definidos (que actualmente excluyen cosas como el desgaste de los componentes del reactor que deberán reemplazarse). La viabilidad económica es un objetivo móvil, existen otras fuentes de energía y algunas tecnologías que podrían permitir que los reactores de fusión alcancen la viabilidad económica también podrían aplicarse para simplemente redirigir una fracción minúscula de la producción solar a energía utilizable por la nave espacial. Por lo tanto, está lejos de ser claro que los reactores de fusión alguna vez serán económicamente viables en la Tierra, que está relativamente cerca del Sol en términos astronómicos.

Lo han sido, pero no de la manera que sugieres. Después de que la Guerra Fría terminó, Estados Unidos compró toneladas de armas de uranio de grado a Rusia y lo mezcló con reactores de uranio de grado para su uso en reactores comerciales. Si vives cerca de una planta de energía nuclear, hay muchas posibilidades de que hayas usado energía hecha en parte de antiguas armas soviéticas.

El programa se llamaba Megatones a Megavatios.

No de ninguna manera segura o útil, no.

Aunque algunos soñadores utópicos han sugerido que desmantelemos TODAS las armas nucleares del mundo y usemos el uranio y el plutonio para hacer funcionar las centrales nucleares.

No estoy completamente seguro, pero creo que muchos de los materiales fisibles utilizados en las bombas nucleares en la actualidad son subproductos de generadores nucleares, y no al revés. Podría estar equivocado, no un físico nuclear, pero la idea sigue siendo un poco tonta.

La premisa falsa es falsa.

No son eficientes, ciertamente no son rentables para la producción de energía. Son rentables para vaporizar ciudades enteras.

Puede usar energía nuclear para generar energía, en un reactor bien construido. Esta es una configuración bien contenida y bien controlada que en realidad no detona. esa es la diferencia: una ojiva libera toda su energía a la vez, lo cual es imposible de contener. Cualquier cosa cercana será convertida en plasma por el pulso de rayos X. Los reactores se pueden estrangular para satisfacer la demanda y la energía se canaliza según sea necesario.

Sí, fue estudiado. Enterrar el arma en un hoyo profundo, detonar, usar calor para producir vapor para hacer funcionar una turbina, recargar el calor con una nueva explosión según sea necesario.

Mucho más fácil de construir un reactor nuclear.

Operación Arados – Wikipedia