RU153422U1 - DEVICE FOR AN ATOMIC REACTOR FOR DIRECT CONVERSION OF RADIATION ENERGY TO ELECTRICAL - Google Patents
DEVICE FOR AN ATOMIC REACTOR FOR DIRECT CONVERSION OF RADIATION ENERGY TO ELECTRICAL Download PDFInfo
- Publication number
- RU153422U1 RU153422U1 RU2014137226/07U RU2014137226U RU153422U1 RU 153422 U1 RU153422 U1 RU 153422U1 RU 2014137226/07 U RU2014137226/07 U RU 2014137226/07U RU 2014137226 U RU2014137226 U RU 2014137226U RU 153422 U1 RU153422 U1 RU 153422U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- radioactive
- direct conversion
- plates
- anode
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Устройство атомного реактора прямого преобразования радиационной энергии в электрическую содержит радиоактивный элемент, расположенную снаружи индукционную катушку, отличается тем что, реактор снаружи выполнен из плотно прилегающих друг к другу стальных пластин, на которых имеются проводники первичной и вторичной обмотки, с расположенными внутри реактора радиоактивными элементами, на которые нанизаны индукционные катушки, по торцам радиоактивных элементов расположены пластины «анод» и «катод», прикрепленные к реактору через изолятор с наружными токосъемниками.A device for a direct conversion of radiation energy into electrical energy from an atomic reactor contains a radioactive element located on the outside of an induction coil, characterized in that the reactor is made of steel plates tightly adjacent to each other, on which there are primary and secondary winding conductors, with radioactive elements located inside the reactor, on which induction coils are strung, plates "anode" and "cathode" are located at the ends of the radioactive elements, attached to the reactor through insulators torus with external current collectors.
Description
Полезная модель относится к ядерной энергетике и может использоваться для получения электрической энергии из электромагнитного излучения радиоактивных элементов.The utility model relates to nuclear energy and can be used to obtain electrical energy from electromagnetic radiation of radioactive elements.
Известно устройство для получения электроэнергии из внутриатомной за счет радиоактивного альфа- или бета-распада RU 2113739 МПК G21H 1/00, G21H 1/02, состоящее из двух замкнутых металлических оболочек (эмиттера и коллектора). На эмиттере нанесен тонкий слой радиоактивного металла. Между эмиттером и коллектором в вакууме расположена металлическая сетка. Сетка присоединена к высоковольтной обмотке повышающего трансформатора, питаемого от промышленной электросети, а эмиттер и коллектор присоединены к первичной обмотке второго понижающего трансформатора, вторичная обмотка которого присоединена к потребителям электроэнергии. Радиоактивные альфа- или бета-частицы вылетают с поверхности эмиттера и летят к коллектору, и между эмиттером и коллектором возникает постоянный ток высокого напряжения, который переменное напряжение на сетке преобразует через трансформатор в переменный ток промышленного напряжения и частоты. Этот ток направляют автономным потребителям электроэнергии или в общую электросеть.A device for generating electricity from intra-atomic due to radioactive alpha or beta decay RU 2113739 IPC
Известно устройство преобразования энергии WO 2012044879 МПК G21H 1/00; G21H 1/12, устройство преобразования энергии содержит ядерную батарею, источник света, присоединенный к ядерной батареи и выполненный с возможностью получать электрическую энергию от атомной батареи и излучают электромагнитную энергию, и фотоэлемент, выполненный с возможностью приема излучаемой электромагнитной энергии и преобразование получил электромагнитную энергию в электрическую энергию.A device for converting energy WO 2012044879 IPC
Также известен патент RU 2145129 МПК G21H 1/00, сущность изобретения: в центре герметичного вакуумированного кожуха расположена плита, выполненная из композитного материала, содержащего отработанное ядерное топливо. По обеим сторонам пластины параллельно ей установлены металлические экраны. Перед экранами под углом к их поверхности установлены жалюзи в виде конденсаторных пластин, находящихся под напряжением. Электроны, выходящие из плиты, проходят между пластинами жалюзи и создают электрический заряд на поверхности экранов. Электрический заряд с помощью токосъемников через переключатель фаз передается на первичную обмотку трансформатора, на вторичной обмотке которого индуцируется выходной ток.Also known patent RU 2145129 IPC G21H 1/00, the invention: in the center of a sealed evacuated casing is a plate made of a composite material containing spent nuclear fuel. On both sides of the plate, metal screens are installed parallel to it. Front screens at an angle to their surface mounted blinds in the form of capacitor plates under voltage. Electrons emerging from the plate pass between the plates of the blinds and create an electric charge on the surface of the screens. The electric charge with the help of current collectors is transferred through the phase switch to the primary winding of the transformer, on the secondary winding of which the output current is induced.
Недостатками данных аналогов являются низкий уровень коэффициента полезного действия (КПД), короткий срок эксплуатации.The disadvantages of these analogues are the low level of coefficient of performance (COP), short life.
Ближайшим аналогом является метод и устройство для прямого преобразования радиационной энергии в электрическую WO 2012083392 МПК G21H 1/00, устройство представляет собой объемную систему из линейно упорядоченных плоских электрических емкостей, названой преобразователь. В междуэлектродном пространстве расположен сменяемый, наноразмерный, кластерный, с композитным строением порошкообразный материал, обладающий изоляционным и ферромагнитным свойствами и выполняющий функцию дискретного изолятора. Таким образом, преобразователь поставлен в защитный кожух, имеющий боковые, расположенные друг напротив друга отверстия, подвергается комбинированному, управляемому и проникающему в его объем воздействию радиационного излучения α-, β- и γ- лучей и магнитному полю.The closest analogue is the method and device for direct conversion of radiation energy into electrical energy WO 2012083392 IPC
Недостатком изобретения является низкий уровень КПД, узконаправленность применения и использование только как батарею - аккумулятор.The disadvantage of the invention is the low level of efficiency, narrow application and use only as a battery - battery.
Задачей стоящей перед автором является увеличение КПД, уменьшение габаритных размеров атомного реактора.The task facing the author is to increase the efficiency, reduce the overall dimensions of the nuclear reactor.
Задача решается благодаря:The problem is solved thanks to:
- использованию катушки индукции с изолированным алюминиевым проводом, в качестве преобразователя потока заряженных частиц в электрический ток;- the use of an induction coil with an insulated aluminum wire, as a converter of the flow of charged particles into electric current;
- воздействию магнитного поля с первичного контура обмотки наружной стороны реактора, на радиоактивный элемент и катушки индукции внутри реактора, в результате чего мы получаем магнитное поле направленного действия;- the influence of a magnetic field from the primary circuit of the winding on the outside of the reactor, on the radioactive element and induction coils inside the reactor, as a result of which we obtain a directed magnetic field;
- установке и использованию анодной и катодной пластины для получения электрического тока из направленного потока заряженных частиц;- installation and use of the anode and cathode plates to obtain electric current from a directed flow of charged particles;
- использованию вторичного контура обмотки в качестве преобразователя электрического тока;- use of the secondary circuit of the winding as an electric current transducer;
- упразднению парогенерирующего оборудования;- abolition of steam generating equipment;
Сущностью полезной модели является возможность преобразования энергии, от излучения радиоактивных элементов, в электрический ток, благодаря воздействию внешнего магнитного поля на радиоактивный элемент и использованию катушки индукции, а также анодной и катодной пластины, находящихся внутри атомного реактора, в качестве преобразователя получаемых заряженных частиц от магнитного поля, в электрический ток.The essence of the utility model is the possibility of converting energy from radiation of radioactive elements into electric current, due to the action of an external magnetic field on the radioactive element and the use of an induction coil, as well as an anode and cathode plates located inside an atomic reactor, as a converter of the resulting charged particles from magnetic fields into electric current.
На Фиг. 1 показан внешнее строение атомного реактора. На Фиг. 2 показано внутреннее строение атомного реактора.In FIG. 1 shows the external structure of a nuclear reactor. In FIG. 2 shows the internal structure of a nuclear reactor.
Реактор делится на две части:The reactor is divided into two parts:
1. Верхняя часть атомного реактора снаружи выполнена в виде вертикальных стальных пластин 10 плотно прилегающих друг к другу, а внутренняя зона является полой и активной, выполнена в виде емкости из легированной стали, в ней расположены стоящие вертикально: радиоактивные элементы 1 и графитный регулирующий стержень 2. На радиоактивные элементы 1, нанизаны индукционные катушки 3 обмотанные по спирали изолированными алюминиевыми проводами 4. От каждой индукционной катушки 3, к стене реактора отходят по два изолированных алюминиевых провода 4 (положительный и отрицательный), соединенные со специальными электрическими изоляторами, которые снаружи соединяются с проводником первичной обмотки 5. По торцам радиоактивных элементов 1 на небольшом расстоянии находятся пластина «анод» 6 и пластина «катод» 7, которые и являются основным: «преобразователем» заряженных частиц в электрический ток. Пластины «анод» 6 и «катод» 7 прикреплены к реактору через изолятор с наружными токосъемниками 8. Наружная сторона верхней части реактора по спирали, вокруг всей поверхности обмотана проводником первичной обмотки 5.1. The upper part of the nuclear reactor from the outside is made in the form of
2. Нижняя часть реактора состоит только из вертикальных стальных пластин 10 плотно прилегающих друг к другу. Наружная сторона нижней части реактора по спирали, вокруг всей поверхности обмотана проводником вторичной обмотки 9.2. The lower part of the reactor consists only of
В нашем случае под радиоактивным элементом 1 рассматривались тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы), аналогичные находящимся на атомных подводных лодках. Как правило, в них загружают обогащенную двуокись урана 235, 233 или плутония 239. Когда «ТВЭЛы» отрабатывают свой срок службы в активной зоне реактора, их убирают в «расхолаживающий» бассейн, но и после отработки своего срока службы радиоактивность «ТВЭЛов» достаточно велика и есть примеры их использования в малых энергетических установках, в отдаленных поселках, городах, в виде получения горячей воды для отопления и электроэнергии. Можно сделать вывод, что есть потенциал получения радиоизлучения от отработанных «ТВЭЛов», в течении нескольких лет, что применимо в нашей полезной модели.In our case, under the
Зная формулу распада 235U92→231Th90+d(4He2) - это реакция альфа-распада. В результате распада ядра урана образуется ядро тория и альфа частицы (ядра гелия). При β - распаде из ядра вылетает электрон и антинейтрон, при этом протон превращается в нейтрон. Гамма излучение - представляет собой электромагнитное излучение с большой частотой, обладающей большой энергией. Излишняя энергия может быть сброшена путем испускания одного или нескольких гамма квантов, это и называется гамма излучение.Knowing the decay formula 235U92 → 231Th90 + d (4He2) is an alpha decay reaction. As a result of the decay of the uranium nucleus, a thorium nucleus and alpha particles (helium nuclei) are formed. In β decay, an electron and an antineutron fly out of the nucleus, and the proton turns into a neutron. Gamma radiation - is an electromagnetic radiation with a high frequency, with high energy. Excessive energy can be released by emitting one or more gamma rays, this is called gamma radiation.
Воздействие магнитного излучения от радиоактивных элементов 1 на индукционные катушки 3 внутри реактора возбуждает в катушках поток заряженных частиц направленного действия еще называемым ЭДС (электродвижущей силой). В нашем случае мы внутри реактора используем индукционные катушки 3 для получения электрического тока от воздействия магнитного поля радиоактивного элемента 1.The effect of magnetic radiation from
Внутренняя индукционная катушка 3, в реакторе, соединена с наружной, проводником первичной обмотки 5, через изоляторы. Электрический ток, индуцированный с внутриреакторной индукционной катушки 3, «течет» на проводник первичной обмотки 5 наружной стороны реактора. Происходит «замыкание» в первичной обмотке 5 (это как обычную катушку индукции подсоединить к источнику питания), произойдет аналогичное «замыкание» и катушка будет создавать вокруг и внутри себя магнитное поле. В нашей полезной модели описываем данный момент. Магнитное поле созданное первичным контуром наводит вихревые потоки и внутри реактора. Вектора индукции пронизывают реактор изнутри вертикально на их пути находятсяпластины «анод» 6 и «катод» 7, вверху и внизу. В результате атомного деления реактора образуются заряженные частицы электроны, ионы, протоны и нейтроны, но для нашего случая важно, что электроны и ионы могут иметь направление согласно магнитным вихревым потокам, т.е. вертикально, где и находятся наши пластины «анод» 6 и «катод» 7. Это заряженные частицы движутся на пластины «анод» 6 и «катод» 7, а не электрический ток. После пластин «анода» 6 и «катода» 7, упорядоченное движение заряженных частиц, т.е. электрический ток, поступает через трансформаторные станции к потребителю.The
Атомный реактор работает следующим образом:A nuclear reactor operates as follows:
Возрастающее радиационное излучение от радиоактивного элемента 1, воздействует на индукционные катушки 3, в результате чего создает поток заряженных частиц (являющийся электрическим током) в индукционных катушках 3. Электрический ток по изолированным алюминиевым проводам 4, обмотанным вокруг индуктивных катушек 3, передается на проводник первичной обмотки контура 5 с внешней стороны реактора. Проходя по первичной обмотке контура 5, ток создает возрастающее магнитное поле, которое усиливается наружными стальными пластинами 10. Магнитное поле с внешней стороны реактора воздействует на его внутреннюю часть, также усиливается за счет заряженных частиц, ударяющихся о внутренние стенки атомного реактора. В следствии этого, хаотичный поток радиоактивных заряженных частиц становится направленным «векторам» магнитного поля, под его же воздействием. По торцам радиоактивного элемента находится пластина «анод» 6 и Пластина «катод» 7, на которые и направлены полюса магнитного поля, позволяющие получать положительный заряд на пластину «анод» 6 и отрицательный на пластину «катод» 7. И после этого, через выведенный наружу токосъемник 8, получаемый электрический ток идет потребителю. Вторичная обмотка контура 9, является дополнительным преобразователем электрического тока, в следствии мощного электромагнитного излучения от радиоактивного элемента 1.Increasing radiation from the
Под возрастающим радиационным излучением от радиоактивного элемента 1, мы имеем ввиду тот момент когда атомный реактор начинает свою работу, т.е. цепную атомную реакцию. Это происходит после введения радиоактивного элемента 1 в активную зону реактора.By increasing radiation from a
При повышении температуры внутри реактора, воздух можно охладить путем:With increasing temperature inside the reactor, the air can be cooled by:
- циркуляции;- circulation;
- созданием вакуума;- creating a vacuum;
- водяной рубашки охлаждения вокруг радиоактивного элемента.- water jacket cooling around the radioactive element.
При необходимости электрический ток можно сделать постоянным или переменным до определенной частоты, при помощи установки диодного моста, конденсатора и тд. В зависимости от размера «атомного реактора» индуктивных катушек 3 может быть одна или несколько.If necessary, the electric current can be made constant or variable up to a certain frequency, by installing a diode bridge, capacitor, etc. Depending on the size of the "atomic reactor"
Эффект от использования полезной модели заключается в:The effect of using the utility model is:
- уменьшении габаритных размеров атомного реактора, за счет упразднения парогенерирующего оборудования;- reducing the overall dimensions of the nuclear reactor, due to the abolition of steam generating equipment;
- увеличении коэффициента полезного действия АЭС, благодаря наружному воздействию магнитного поля на радиоактивный элемент, в результате чего получаем движение направленного действия радиационных частиц, что в конечном итоге увеличивает количество получаемой электрической энергий;- increasing the efficiency of nuclear power plants, due to the external influence of a magnetic field on a radioactive element, as a result of which we obtain the directional action of radiation particles, which ultimately increases the amount of electrical energy received;
Таким образом, поставленная перед автором задача по увеличению КПД, уменьшению габаритных размеров атомных реакторов выполнена.Thus, the task set for the author to increase the efficiency, reduce the overall dimensions of nuclear reactors is completed.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014137226/07U RU153422U1 (en) | 2014-09-15 | 2014-09-15 | DEVICE FOR AN ATOMIC REACTOR FOR DIRECT CONVERSION OF RADIATION ENERGY TO ELECTRICAL |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014137226/07U RU153422U1 (en) | 2014-09-15 | 2014-09-15 | DEVICE FOR AN ATOMIC REACTOR FOR DIRECT CONVERSION OF RADIATION ENERGY TO ELECTRICAL |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU153422U1 true RU153422U1 (en) | 2015-07-20 |
Family
ID=53611940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014137226/07U RU153422U1 (en) | 2014-09-15 | 2014-09-15 | DEVICE FOR AN ATOMIC REACTOR FOR DIRECT CONVERSION OF RADIATION ENERGY TO ELECTRICAL |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU153422U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182517U1 (en) * | 2018-04-27 | 2018-08-22 | Вячеслав Васильевич Черний | Nuclear to electrical energy conversion reactor |
-
2014
- 2014-09-15 RU RU2014137226/07U patent/RU153422U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182517U1 (en) * | 2018-04-27 | 2018-08-22 | Вячеслав Васильевич Черний | Nuclear to electrical energy conversion reactor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4835433A (en) | Apparatus for direct conversion of radioactive decay energy to electrical energy | |
WO2014114986A1 (en) | Multiphase nuclear fusion reactor | |
KR20060124649A (en) | Nuclear voltaic cell | |
US20120008728A1 (en) | Resonant Vacuum Arc Discharge Apparatus for Nuclear Fusion | |
EP3097567B1 (en) | Solid state electrical generator | |
CN106098298B (en) | Tens of megamperes of grade pulse current production methods of one kind and Z constriction directly drive source | |
US6271614B1 (en) | Pulsed plasma drive electromagnetic motor generator | |
JP2021527208A (en) | Methods and equipment to increase the electrical output of reactor power generation systems | |
RU153422U1 (en) | DEVICE FOR AN ATOMIC REACTOR FOR DIRECT CONVERSION OF RADIATION ENERGY TO ELECTRICAL | |
RU161260U1 (en) | MODIFIED DEVICE FOR ATOMIC REACTOR OF DIRECT CONVERSION OF RADIATION ENERGY TO ELECTRICAL | |
RU155328U1 (en) | PULSED NEUTRON GENERATOR | |
Popa-Simil et al. | Nano hetero nuclear fuel structure | |
Zlobin et al. | PRELIMINARY DESIGN OF A HIGGS FACTORY µ µ-STORAGE RING | |
CN105023626B (en) | Magneto separate electronic type nuclear battery | |
EP0243149A2 (en) | Apparatus for direct conversion of radioactive decay energy to electrical energy | |
RU182517U1 (en) | Nuclear to electrical energy conversion reactor | |
Schmüser | The electron-proton colliding beam facility HERA | |
US8129681B2 (en) | Beta energy extractor | |
CA3178742A1 (en) | Sulfur blanket | |
BG110821A (en) | Method and device for direct conversion of radiation energy into electric energy | |
WO2019068917A9 (en) | A power generator using neutron capture | |
WO2019222549A1 (en) | Apparatus, systems and methods for spacecraft scale magnetosphric protection from galactic cosmic radiation | |
CN102568635A (en) | Particle revolving acceleration-type atomic pile | |
RU122198U1 (en) | FUEL ELEMENT OF AN ENERGY NUCLEAR REACTOR | |
CN109166643A (en) | A kind of shielding construction of isotope battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180916 |