On some natural energy systesm and lessons learnt from their analysis / Despre unele sisteme energetice naturale si invatamintele studierii lor


Scientific Essay, 2015
5 Pages, Grade: 2

Free online reading

Despre unele sisteme energetice naturale si invatamintele studierii l-r

Dan Serbanescu - dr. ing. DLMFS

ABSTRACT

The paper presents in a new systemic appr-ach the natural energy systems(NES) and their specific features. The systemic appr-ach is used b-th f-r the evaluati-n -f the risk impact -n envir-nment and f-r the impr-vement -f the risk evaluati-n meth-d-l-gies -f such systems, c-nsidering the interdependence between NES and s-ciety - mankind itself. Risk analyses f-r such systems have specific features underlined while c-mpared with the features -f the artificial (man made) energy systems. An example used s-metimes cf-r c-mparis-ns is the natural nuclear fissi-n react-r in Okl- (Gab-n), which -perated f-r several milli-ns -f years ab-ut tw- billi-n years ag-. The less-ns drawn fr-m studying h-w this react-r was built , -perated and self dec-mmissi-ned are -f high imp-rtance f-r nuclear energy and n-t -nly. S-me c-nclusi-ns drawn fr-m the study -f Okl- react-r seem t- shake s-me tab-- issues in physics, like f-r instance the speed limit and -ther fundamental aspects -f quantum physics, with imp-rtant phil-s-phical implicati-ns, t--. The study -f NES may bring light -n the past and supp-rt predicti-ns f-r the future.

Key w-rds: Natural energy system (NES), risk, nuclear react-r, quantum physics, speed -f light

Lucrarea prezinta intr-- ab-rdare n-ua sistemele energetice naturale si specificul l-r din perspectiva sistemica . Ab-rdarea sistemica este utilizata atat pentru a efectua evaluari ale impactului de risc al acest-r sisteme asupra mediului si s-cietatii, cat si pentru a identifica specificul evaluaril-r de risc ale acest-ra in functie de gradul de intelegere si dezv-ltare al s-cietatii (si de ce nu) si al -mului insusi. Analizele de risc pentru astfel de sisteme au particularitati de-sebite care sunt evidentiate prin c-mparatie cu cele ale sistemel-r artificiale c-nstruite de -m. Ca exemplu utilizat in c-mparatii este ad-ptat cel al react-rului natural din Gab-n (Okl-) care a functi-nat cateva mili-ane de mii de ani acum circa d-ua miliarde de ani.Lectiile privind m-dul in care acest react-r s-a c-nstituit, a functi-nat si ap-i s-a aut-dezafectat sunt de mare imp-rtanta pentru energetica nucleara; dar nu numai. Unele c-ncluzii ale studierii react-rului Okl- par a clatina te-ria limitei de viteza a luminii si alte aspecte funcdamentale ale fizicii cuantice, cu mari implicatii fil-z-fice. Studierea sistemel-r naturale energetice p-ate aduce lumina in intelegerea trecutului si ajuta la prefigurarea viit-rului.

Cuvinte cheie: Sistem energetic natural, risc, react-r nuclear, fizica cuantica, viteza luminii

1. Aspecte generale

In 1972 c-munitatea internati-nala a energeticii nucleare pr-duse de -m (MMES) a primit - seri-asa l-vitura: un react-r nuclear natural a f-st desc-perit din pura intamplare la Okl- in Gab-n, ca urmare a desc-peririi faptului (prezis inca din 1956 de savantul jap-nez P.K.Kur-da) ca s-a desc-perit un zacamant de uraniu 235 in stare naturala cu - c-ncentratie mai mica decat cea c-nsiderate ca fiind valabila pentru intregul univers -de 0.71%. Cu acest prilej s-a desc-perit ca:

x Mai multi react-ri naturali de fisiune au functi-nat in minele din jurul amplasamentului de la Okl-. Decs-perirea a f-st urmata de dezbateri diverse prima fiind cat de des s-a petrecut acest lucru in ist-ria Pamantului si cate alte amplasamente mai exista.

x Acest Sistem Energetic Natural (NES) - react-rul nuclear Okl- (ONR) a functi-nat acum d-ua miliarde de ani, intermittent la putere mica (de maximum cativa kil-wati) pentru cateva mili-ane de ani si ap-i a intrat singur in dezafectare.

Intreagul set de desc-periri a f-st un s-c pentru tehn-l-gia nucleara, fizica nucleara si a avut si are urmari asupra fizicii te-retice, a fizicii cuantice, dar si asupra bi-l-giei si a avut si are chiar si implicatii fil-z-fice. A f-st creata - intreaga clasa de cercetari, numite generic te-ria Okl-.

Abbildung in dieser Lesepr-be nicht enthalten

Figura 1 Chicag- Pile-1 (CP-1) the w-rld's first artificial nuclear react-r(1)

2. Elemente ale te-riil-r Okl- si implicatiile l-r

ONR p-ate fi c-nsideratun caz particular si f-arte interesant de NES. ONR are trasaturile unui Sistem Ap-ietic C-mplex (CAS) 1 si aceasta implica urmat-arele:

x Pr-blema intelesului analizel-r de risc pentru NES in prezenta si in absenta vietii in general si a celei inteligente in particular (de tip pamantean, extraterestru sau c-existenta a ambel-r f-rme, sau f-rme de viata inteligenta impreuna cu f-rme de inteligenta artificiala (AI)) este - pr-blema de mare insemnatate pentru evaluarea un-r astfel de sisteme din perspective ev-lutiei si/sau c-ntactului unei/un-r civilizatii. Asupra un-r clasificari ale civilizatiil-r se va reveni mai j-s.

x Stabilitatea si caracteristicile de siguranta intrinseci ale NES c-nsiderate CAS sunt f-arte imp-rtante pentru aceste sisteme si descrierea l-r utilizand n-tiunile de spatii t-p-l-gice si fractali [ 1;2;3].

ONR in calitate de NES are de asemenea urmat-arele trasaturi:

x Limitele ONR ca sisteme de react-r nuclear de fisiune au f-st delimitate natural pe t-ata peri-ada functi-narii - stabilitatea ge-metriei react-rului, a c-nfiguratiei z-nei active a f-st asigurata de elemente de ge-l-gice (c-nfiguratie de r-ci) clima (anumite stari mete-) si bi-l-gice (prezenta un-r alge).

x C-mp-nentele de baza ale react-rului p-t fi c-nsiderate la randul l-r CAS si putem enumera:

- alimentarea cu c-mbustibil nuclear si r-lul anumit-r alge,
- pr-tectia (mai exact n-n pr-tectia c-ntra radiatiil-r) a f-st parte a pr-cesului de i-nizare si f-rmare a fen-menel-r mete- care au dus la ev-lutia f-rmel-r de viata de la nivel de unicelulare
- difuzia deseuril-r radi-active extrem de limitata in r-cile din jur
- prezenta unei c-ncentratii necesare de uraniu 235 si de m-derat-r (apa) care sa asigure criticitatea
- prezenta unei reglari intrinseci prin existenta ƒ neutr-nil-r intarziati
ƒ efectului de vid (dat-rita fierberii apei) si a functi-narii react-rului ca masina term-dinamica
- eliberarea de radi-activitate si c-nceptual de anvel-pa
- impactului radiatiil-r scazute asupra vietii si pr-blema mutatiil-r si acceptabilitatii d-zel-r mici pentru f-rme de viata etc.

x Se pare ca in general m-delele te-riei react-ril-r - neutr-nice, term-hidraulice, de c-ntr-l etc par aplicabile. Cu t-ate acestea - refacere de tip reverse engineering

utilizand met-de din MMES pentru ONR un a f-st inca facuta c-mplet si exista d-ar refaceri partiale.

x O serie de subiecte de fzica te-retica si cuantica, dar si fl-z-fice sunt inca in larga dezbatere, cu ar fi urmat-arele pr-bleme:

- caracterul de c-nstanta al un-r c-nstante c-nsecrate, cum ar fi c-nstanta alfa (inclusiv r-lul uimit-r al un-r val-ri cum ar fi cea de 137)

- faptul ca fie aceste c-nstante un sunt c-nstante si atunci ar trebui sa punem la ind-iala ca viteza luminii este variabila si p-ate depasi val-area p-stulata acum., fie acestea un sunt c-nstante si atunci maj-ritatea desc-periril-r mecanicii cuantice devin subiect de revizuire.

- m-dul in care se asigura pr-tectia intrinseca pentru ONR in calitate de CAS in c-nditiile in care ONR ca NES este parte a unui mediu mai larg si se pare ca facut parte din planul de c-nstruire a c-nditiil-r c-mplexe pe planeta. x Limitele react-rului s-au aut- - pr-dus si intretinut, ca ge-metrie si c-mp-zitie, functi-nand ca - masina cibernetica c-mplexa cu functii -biectiv clare si neha-tice. Aceasta ridica semne mari de intrebare cu implicatii fil-z-fice.

Pr-blemele ridicate de ONR pun de asemenea in discutie - serie de alte aspecte:

- aspecte legate de ev-lutia vietii pe Pamant, aparitia n-astra ca f-rma c-nstienta de viata si directia spre care ne indreptam din punct de vedere a m-dului incare stapanim resursele disp-nibile. O te-rie a ast-n-mului Kardashev, preluata ulteri-r si de Carl Sagan si altii fizicieni [ ] sustine ca nivelul de civilizatiile se evalueaza dupa nivelul de energie pe care il p-t stapani (Tabelul 1) - te-rie dupa care ne aflam undeva la nici 0.01% din primul nivel. Pe de alta parte aut-rul a pr-pus anteri-r c-nsiderarea in aceste evaluari si a tipului de dezv-ltare a sistemel-r de cun-astere a lumii 1

Abbildung in dieser Lesepr-be nicht enthalten

Tabelul 1 Scala lui Kardashev a civilizatiil-r1

- Aceste intrebari aduc insa in prim plan si nev-ia de a avea un raspuns la intrebari cum ar fi:

- de ce anumite NES apar la anumite m-mente,

- cum se face ca unele din ele sunt legate de aparitia si ev-lutia vietii si ca emergente NES asa cum este analizata in 1 din unele surse catre altele de la nivel subcuantic pana la cel c-smic par sa aiba c-nexiuni mai pr-funde.

- Se p-ate avansa ip-teza ca NES f-rmeaza spatii t-p-l-gice speciale (ca si cun-stintele despre ele) descrise de sisteme de tip CAS, pentru care utilizarea n-tiunil-r de spatii t-p-l-gice si fractali p-ate duce la c-ncluzii f-arte interesante ce explica r-lul NES in trecut (ca in cazul ONR) si predictii pentru viit-r (privind urmat-arele nivele de civilizatie).

C-mparatia NES -MMES pentru cazul Okl- fata de centralele facute de -m duce si la alte categ-rii de invataminte, cum ar fi:

O revizuire a m-dului in care se asigura c-ntr-lul centralel-r astfel incat sa fie -ptimal (centralizat sau descentralizat) si a puterii -ptime a unui react-r ar putea fi necesara

O revizuire a m-delel-r si predictiil-r pentru st-carea deseuril-r radi-active p-ate fi utila.

Se pare ca ar putea fi facuta - analiza mai pr-funda a p-sibila analiza a interfetel-r si utilizarii c-mbinate dintre f-rme bi-l-gice si artefacte in MMES

Necesitatea c-nsiderarii cu pri-ritate a cercetaril-r Okl- si p-st Okl- asupra c-nstantel-r fizicii care pun in discutie subiecte ca variabilitatea vitezei luminii capata n-i argumente

MMES p-t fi imbunatatite ca nivel de siguranta se pare daca se c-nsidera:

Simplificarea pr-iectel-r - cu pr-tectie intrinseca crescuta (cum arata si

tendintele generatiil-r III si IV reprezentate in Figura 2)

Securitatea MMES creste daca acestea nu sunt c-mplicate inutil.

Abbildung in dieser Lesepr-be nicht enthalten

Figura 2 MMES-Centrale nucleare ev-lutii ca tipuri si ca tehn-l-gii1

O evaluare mai buna a sistemel-r energetice de tip MMES sau NES se realizeaza atunci cand se c-nsidera ca acestea sunt CAS, ceea ce sustine faptul ca tipul si ev-lutia l-r stabila are trasaturi de fractali pentru ele in ansamblu si c-mp-nentele l-r (Figura 3). Aceasta ab-rdare este mai buna si pentru a m-dela mai bine caracterul CAS de structuri ierarhice.

Urmat-arele aspecte de m-delare sunt imp-rtante de revizuit, pana la finalizarea unui exercitiu c-mplet de reverse engineering pentru ONR:

Fizica nucleara aplicata la react-rii nucleari si instalatiile nucleare, impreuna cu alte stiinte si tehn-l-gii c-nexe (term-dinamica react-ril-r, transferul de caldura, materialele nucleare, pr-tectia la radiatii etc).

Centralele nucleare ca parte a un-r sisteme energetice, cu c-nexiuni in asigurarea unei securitati energetice nati-nale, regi-nale sau gl-bale

Abbildung in dieser Lesepr-be nicht enthalten

Figura 3 Exemple dm M-delele de cun-astere pentru NES/MMES si sistemele reale m-delate - detalii in 3

3. Concluzii

ONR a avut pana in present - serie de implicatii prin invatamintele trase pentru intelegerea specificului unui sistem energetic -ptim. Pe de alta parte multe subiecte se afla inca in faza de cercetare.

In rezumat se p-t c-nsidera ca rezultate si/sau cercetari in curs de mare impact urmat-arele aspecte:

- Imbunatatirea c-nceptel-r de pr-iectare -ptimala a MMES

- Invataminte despre st-carea deseuril-r radi-active

- Criticitatea, functi-narea react-rului, asigurarea de c-mbustibil si/sau alte pr-cese ale ciclului de c-mbustibil si utilizarea de elemente c-mbinate artificiale si anumite tipuri de f-rme bi-l-gice (de ex alge)

- C-ntinuarea cercetaril-r asupra c-nstantel-r fizicii asa cum rezulta din masurat-rile de pe amplasamentul Okl-, cu mari implicatii asupra disputei c-nstantei vitezei luminii

- Includerea un-r invataminte in pr-iecte viit-are de MMES si/sau c-rectii ale cel-r existente:

- Securitatea nucleara creste cu simplificarea pr-iectel-r

- MMES ca si NES se p-t descrie ca si CAS, ceea ce face ca ele sa p-ata fi m-delate cu n-tiuni cum este cea de fractali, - c-ncluzie cu implicatii asupra studiil-r de stabilitate ale MMES, dar si de pr-iectare -ptimizata pentru c-mp-nentele acest-ra

- Un exista sur-gat care sa inl-cuiasca ca eficacitate pr-tectia intrinseca (de ex feedback negativ) ingl-bata in pr-iectul de functi-nare al unei MMES

Bibli-grafie

1 Dan Serbanescu, Selected t-pics in risk analyses f-r s-me energy systems, Lambert May 2015

2 Lucian V. Spirid-n, Dan Serbanescu, Gabriel Sticlaru, O privire asupra un-r lectii de cun-astere date de cavalcada m-delel-r in f zica, IYL 2015

3 Dan Serbanescu, Energetica si fizica nucleara desc-periri, accidente, lectii ale naturii, C-mitetul R-mn de Ist-ria si Fil-z-fia Ştiinţei şi Tehnicii (CRIFST) Curs de initiere in ist-ria si fil-z-fia stiintei Seria a IX-a, 2015

5 of 5 pages

Details

Title
On some natural energy systesm and lessons learnt from their analysis / Despre unele sisteme energetice naturale si invatamintele studierii lor
Grade
2
Author
Year
2015
Pages
5
Catalog Number
V417895
File size
771 KB
Language
Romanian
Notes
This paper is based on a presentation at Division of Logic and Models symposium. The paper has already been published under https://www.researchgate.net/publication/282334049_On_some_natural_energy_systesm_and_lessons_learnt_from_their_analysis_-Despre_unele_sisteme_energetice_naturale_si_invatamintele_studierii_lor
Tags
despre
Quote paper
DAN SERBANESCU (Author), 2015, On some natural energy systesm and lessons learnt from their analysis / Despre unele sisteme energetice naturale si invatamintele studierii lor, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/417895

Comments

  • No comments yet.
Read the ebook
Title: On some natural energy systesm and lessons learnt from their analysis / Despre unele sisteme energetice naturale si invatamintele studierii lor


Upload papers

Your term paper / thesis:

- Publication as eBook and book
- High royalties for the sales
- Completely free - with ISBN
- It only takes five minutes
- Every paper finds readers

Publish now - it's free