<Desc/Clms Page number 1>
WERKWIJZE VOOR DE PRODUKTIE VAN ENERGIE DOOR KERNFUSIE
Onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de produktie van energie door kernfusie.
M. Fleischmann en S. Pons in J. Electroanalyt. Chem. 261. 301 (published April 1989) en S. E. Jones, e. a. in Nature - Vol 338 - 27 april 1989 delen mede dat wanneer een electrische stroom wordt geleid door een waterstofabsorberende palladium- of titannelectrode gedompeld in een electrolyt van zwaar water (00) en verscheidene metaalzouten een neutronenflux wordt gemeten die duidt op de fusie, zogenaamde koude fusie, van- deutriumkernen (deuteronen) in het kristalrooster van het gebruikte waterstofabsorberend metaal.
De waterstofabsorberende metalen palladium en titaan komen voor in kristal1ijne vorm met een "dichtste pakking" kristalrooster. Het palladium kristalliseert in het kubisch-oppervlak-gecentreerd stelsel (fcc face centered cubic) en titaan kristalliseert hexagonaai met "hexagonal close-packed structure" (hpc).
Volgens Charles Kittel-Introduction to Solid State Physics, 4 th.
EMI1.1
ed. (1971), p. 38 is de kristalrooster parameter (a) in 10-10 m(Ängstrctn) van het fcc-rooster van palladium 3. 89xl0-l0 m. Deze parameter is de lengte van de zijde van het kubisch kristalrooster en vertegenwoordigt de afstand tussen twee palladium-atomen geplaatst op deze'fde zijde van de kristalkubus. Het Pd-kristalrooster is echter vlakgecentreerd, waardoor de kleinste afstand tussen twee Pd-atomen (kernen 0,707xa, d.w.z. 2,75x10-10 m bedraagt.
Aangezien de gemiddelde grootste straal (r) van een proton volgens recente metingen ongeveer 0, 8xl0-15 m bedraagt kunnen twee waterstofkernen in het genoemde kristalrooster elk ongeveer met een factor 105 expanderen om genoemde kleinste afstand te overbruggen.
Het proton zou een tweeiagenstructuur bezitten met een binnenste kern
EMI1.2
1 v- Ver1aq p. 5171], waardoor het - 15 rekenkundtc van gplijt. is aal, een gemiddelde van De energie nccig doen raken is te berekenen uit de voor 1ectrostatische 7 1 repu-enercie, . en bedraagt ongeveer
<Desc/Clms Page number 2>
of 1, 43x10b eV. Bij een orbitaalexpansie tot een protonstraal van cm bedraagt de energie voor het doen raken van geëxpandeerde protonen :
EMI2.1
Er werd in de niet gepubliceerde Belgische octrooiaanvrage 8900444, ingediend op 21 april 1989, als hypothese vooropgesteld dat genoemde orbitaalexpansie tot stand komt door de arbeid geleverd door het electrisch veld dat opgebouwd wordt door electronen die in het kristalrooster aanwezig zijn.
Dit betekent dat de positieve metaalkernen van het kristalrooster, bv. palladium-kernen of titaankernen, moeten omhuld zijn door een massa negatieve electronen, die zelf een groot electronenorbitaal (electronengas) vormen in het metaal (ref. het genoemde boek van Ch. Kittel, p. 125 "a metal crystal represents'an array of positive charges embedded in a more-or-less uniform sea of negative charge"). Een groot aantal vrije electronen in het kristal bevordert de absorptie van protonen en deuteronen en bouwt een voldoende grote veldsterkte op waardoor de orbitaalexpansie en condensatie van meerdere protonen binnen een nieuw en groter orbitaal plaats vindt.
Hiermede rekening houdende is het te verklaren dat bij de gebruikte lage spanningen typisch voor electrolyse slechts een laag fusierendement "zogenaamde koude fusie" is opgetreden. Het is namelijk nodig electronen in het kristalrooster te verzamelen in voldoende mate om de positieve lading van de metaal-ionen van het kristalrooster af te schermen en voldoend grote electronenorbitalen op te bouwen die dan geassociëerd worden met geëxpandeerde protonorbitalen die mekaar dan kunnen raken en versmelten.
Het versmelten of condenseren van electronorbitalen in de nabijheid van positieve koolstofkernen, bv. van een benzeenring., is reeds bekend uit de organische scheikunde (p-electronen vormer < p-orbitalen) (ref.
Peter Sykes - A Guidebook to Mechanism in organir Chemistry-Longmans, Green and Co Ltd. London, (1963), p. 5-9).
EMI2.2
Er dat de protonenorbitlen wordt veronderstelddriedimensionaal expanderen en versme1ten (condp. nseren) rechtevenredig met de door de electronen opgebouwde veldsterf ii het negatief geladen kristalrooster van palladium of titaan, dit analooq aan e1ecrrostat1sche bevochtiging met een geleidende vlceistof van cer. dielectricum (zie Fig.
<Desc/Clms Page number 3>
2a van DE-OS 1 472 963).
Volgens een werkwijze beschreven in genoemde Belgische octrooiaanvrage (BE-Pa 8900444) wordt na absorptie van deuterium in een negatief geladen Pd-kristal aan het kristal een positieve lading gegeven door de electrische polariteit om te keren. Hierbij zullen de electronen als deeltjes met kleine massa snel wegvloeien en de nu niet meer afgeschermde positieve metaal-ionen van het kristalrooster zullen dan de geëxpandeerde protonenorbitalen, die een hoge bindingsenergie en een veel grotere massa dan de electronenorbitalen bezitten in mekaar drukken.
Hierbij oefenen de positieve Pd-ionen een electrostatische druk uit op de geëxpandeerde en uit meerdere protonen bestaande (gecondenseerde) protonenorbitalen die doorgesneden worden ter vorming van kernen met lagere energieinhoud, met als gevolg massa-defect en omzetting van rustmassa in energie volgens de vergelijking (A E =Ani. c ).
Bij de kernfusie treedt massa-defect op en worden andere positieve atoomkernen, bv. triton of positieve heliumkernen, met geringere inwendige bindingsenergie gevormd. Deze positieve kernen, die niet langer door een overmaat electronen in het kristalrooster weerhouden worden, worden uit het positieve metaalkristal gedrukt en worden geneutraliseerd met electronen die geleverd worden door een andere uitwendige electrode (kathode).
Mogelijk zal bij het fusieprocess de bindingskracht (lattice energy) van het kristalrooster overschreden worden, zodat met een explosieve reactie dient gerekend te worden waarbij het waterstofabsorberend metaal, bv. palladium, smelt en zelfs verdampt.
De rustmassa van een deeltje, bv. rustmassa van een proton, die electromagnetische bindingsenergie vertegenwoordigt kan met volgende vergelijking waarin de gemiddelde straal van het deeltje voorkomt berekend worden :
EMI3.1
EMI3.2
waarin is : mp de massa van het proton (1, 67x10 kg), c'de
<Desc/Clms Page number 4>
h de constante van Planck (6,62x10-34 J.s), TT'het getal 3, 14159..., p de lading van het proton (1, 6x10-19 C),
EMI4.1
Po de - 15 gemiddelde straal van het proton 15 p
In genoemde vergelijking komt (l/2). h/2TT' (het intrinsiek angulair impu1smoment van een baryon of spin-waarde) in het kwadraat voor.
De afname van de rustmassa is rechtstreeks evenredig met de afname van de kromming (l/r) van een elementair materiepakket met spin.
Het is een van de doelstellingen van onderhavige uitvinding de kernfusie van nucleair fuseerbare materie zoals deuterium in het krstalroostcr van waterstofabsorberende materialen goed controleerbaar en met hoog rendement te laten verlopen.
Andere doelstellingen en voordelen van onderhavige uitvinding zullen blijken uit de volgende beschrijving en tekening.
Onderhavige uitvinding verschaft een werkwijze voor de productie van energie door kernfusie waarbij nucleair fuseerbare materie in het kristalrooster van een waterstofabsorberend materiaal dat een negatieve electrische polariteit heeft geabsorbeerd wordt, met het kenmerk dat genoemde fuseerbare materie geabsorbeerd is of wordt in een waterstofabsorberend materiaal, bij voorkeur metaal, dat zich bevindt in de vorm van afzonderlijke deeltjes die electrostatisch negatief geladen zijn en na absorptie van genoemde fuseerbare materie de electrische polariteit van genoemde deeltjes van negatief naar positief gewisseld wordt.
Door gebruik te maken van afzonderlijke waterstofabsorberende metaaldeeltjes kan de absorptie van fuseerbare materie, bv. deuterium, goed gedoseerd worden en kan kernfusie als het ware druppel voor druppel uitgevoerd worden. Hierbij wordt in analogie verwezen naar het opdelen van een electrode in druppels bekend uit de polat-ografie [ref. bv. Römpp - Chemie Lexikon-Franckh'sche Verlagshandlung Stuttgart--Band III- (1966), p. 5005-5006], en reeds vermeid in genoemd BE-Pa 8900444.
Volgens een eerste uitvoeringsvorm make : 1 genoemde waterstofabsorberende deeltjes tijdens genoemde absorptie van nucleair fuseerbare materie contact met een gas dat fuseerbare atoomkernen bevat en worden de waterstofabsorberende deeltjes me een corona-ontlading electros. tatisch negatief geladen tot een spanning van meerder@ honderden
<Desc/Clms Page number 5>
of duizenden volt. Door toepassing van deze uitvoeringsvorm kan genoemd gas in een plasma omgezet worden en bv. deuteronen leveren (ref.
Belgische octrooiaanvrage 8900444).
Volgens een tweede uitvoeringsvorm maakt genoemd waterstofabsorberend materiaal in deeltjesvorm tijdens genoemde absorptie van nucleair fuseerbare materie contact met een dielectrische vloeistof met een
EMI5.1
g volume-weerstand van minstens ohm. Genoemde vloeistof laat toe de fuseerbare materie absorberende deeltjes een hoge electrostatische lading te geven waardoor een verhoogde absorptie van gas met fuseerbare atoomkernen, bv. deuterium, tot stand kan komen en tevens de bij de kernfusie gevormde warm te kan afgevoerd worden in een warmtewisselaar, bv. voor stoomproductie.
In een practische uitvoeringsvorm vormen genoemde waterstofabsorberende deeltjes een suspensie in een dielectrische vloeistof die gemengd is met een gas dat in genoemde deeltjes geabsorbeerd wordt en fuseerbare atoomkernen bevat.
Volgens een andere practische uitvoeringsvorm worden genoemde waterstofabsorberende deeltjes in afwezigheid van vloeistof in beweging gebracht in een gas dat in genoemde deeltjes geabsorbeerd wordt en dat fuseerbare atoomkernen bevat.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm worden genoemde deeltjes in een vloeistof en/of gas in beweging gebracht tussen twee electroden waarbij genoemde deeltjes eerst aan een negatieve electrode een negatieve lading verkrijgen en vervolgens aan een positieve electrode geneutraliseerd worden en een positieve lading verkrijgen. In deze uitvoeringsvorm wordt bv. gebruik gemaakt van een wervelbed, bekend uit de chemische reactortechniek zoals bv. in een "fluidized bed electrolytic method for
EMI5.2
silver recovery" in de gepubliceerde Japanse octrooiaanvrage (Kokai) JN 61270752.
Voor toepassing in minstens een van genoemde uitvoeringsvormen hebben genoemde waterstofabsorberende een diameter in het gebied van beschreven10-9 m rot 10¯1 m.
Bij voldoende kleine deeltjesgrootte (gebruik van kolloïdale deeltjes) kunnen genoemde deeltjes volgens eel; uitvoeringsvorm in het gas dat fuseerbare kernen bevat een aerosol vormen.
VolgenF een voorkeursuitvoeringsvorm is e fuseerbare materie deuterium° al of niet gemengd met tritium.
Het waterstofabsorberend material is bv. een metaal of
<Desc/Clms Page number 6>
metaallegering en bestaat uit of bevat tenminste een der volgende chemische elementen : palladium, titaan, zirconium, vanadium, thorium, niobium, tantaal, nikkel en ijzer. De voorkeur gaat naar palladium en titaan of nikkel.
Genoemde waterstofabsorberende deeltjes worden bij voorkeur electrostatisch negatief geladen tot een spanning van 5 tot 5x104 volt op het moment dat genoemde deeltjes fuseerbare materie bevatten of aan het absorberen zijn, hierdoor wordt een hoge opname van fuseerbare atoomkernen verkregen, vooral wanneer met kolloidale waterstofabsorberende deeltjes, bv. kolloïdaal kristallijn (fcc) Pd of (hpc) Ti, en een plasma van fuseerbare materie, bv. deuterium dat vcorgeloniseerd werd met vorming van deuteronen, gewerkt wordt.
Volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens onderhavige uitvinding bevindt zieh het gas dat fuseerbare atoomkernen bevat onder hogere dan atmosferische druk bij zijn contact met het waterstofabsorberend materiaal.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm wordt, bv. voor de productie van stoom. de reactiewarmte vrijgesteld in de kernfusiereactie overgedragen op een koelvloeistof die geen rechtstreeks contact maakt met de nucleair fuseerbare materie, en wordt meer bepaald de bovengenoemde positieve electrode gekoeld met een koelvloeistof die geen direct kontact maakt met de fuseerbare materie.
Onderhavige uitvinding wordt geïllustreerd aan de hand van een tekening genoemd Fig. 1 die een apparaat voorstelt geschikt voor toepassing in de werkwijze volgens onderhavige uitvinding.
In genoemd apparaat dat schematisch in langsdoorsnede weergegeven is wordt langs een toevoerleiding 1 een aerosol of suspensie van kolloidale kristallijne palladium-deeltjes 2 (ongeveer 0. micron tot 0. 001 micron,
EMI6.1
gemiddelde deeltjesdoormetet) gemengd met deuterium-gas als wervelstroom em, g aangevoerd in een centrale buis 3. Deze buis 3 is vervaardigd uit elektrisch isolerend materiaal, bv. kwarts, maar is aan de binnenzijde bekleed met een electrisch geleidend laagje of foelie (kathode 4), bv. vervaardigd uit aluminium of koper, verbonden met de negatieve pool van een gelijkspanningsbron 5. De Pd-deeltjes worden negatief geladen bij
EMI6.2
-ium da'L-in de wervelsl-roori kontact 4 er. met de kathodeaanwezig is.
Aan de bovenzijde van de centrale buls 3 bevindt zieh een anode-plaat 6 verbonden met de-positieve pool van de spanningsbron 5.
<Desc/Clms Page number 7>
Aan de anodeplaat 6 wordt de polariteit van de hiermede in aanraking komende deeltjes 2 die deuterium geabsorbeerd hebben omgekeerd en worden door kernfusie en massa-defect gevormde positieve ionen, bv. triton, uit de Pd-deeltjes gedrukt. Genoemde positieve ionen worden geneutraliseerd aan de negatieve electrode 7 in de konische bodem van de reactor. Van daaruit wordt de aerosol of suspensie langs de afvoerleiding 8 naar een scheidingsinstallatie, bv. hydrocycloon (niet getekend) gevoerd om de Pd-deeltjes van gas uit de aerosol en van gas en vloeistof uit de eventueel gebruikte suspensie te scheiden om de grondstoffen te recycleren.
De oplaadspanning van de deeltjes 2, bv. 100 tot 15. 000 volt wordt geregeld met de regelbare weerstand 9 en de neutralisatie-spanning met de regelbare weerstand 10.
De positieve electrode (anodeplaat 6) wordt gekoeld met een warmtewisselaarsysteem 11 en de reactorwand wordt gekoeld met stromende vloeistof in een omhullende dubbele wand 12.
Geschikte diëlectrische vloeistoffen voor het vormen van een suspensie waarin de Pd-deeltjes 2 electrostatisch kunnen geladen worden
EMI7.1
bij contact met een electrode zijn isolerende oliën bekend uit hoagspanningstransformatoren, bv. siliconen-olie.
Volgens een bepaalde uitvoeringsvorm worden de te suspenderen deeltjes 2 vooraleer contact te maken met de isolerende vloeistof electrostatisch geladen en absorberen reeds vooraf de te fuseren materie, bv. deuterium.
Naast deuterium kan gewone waterstof en/of tritium aanwezig zijn als gasmedium.
De deeltjes 2 worden in het gas- (aerosol) of vloeistofmedium (suspensie) in werveling gebracht bij voorbeeld met een hiervoorgeschikte sproeierkop bekend bv. uit gasolieverbrandingsinstallaties.
<Desc / Clms Page number 1>
METHOD FOR THE PRODUCTION OF ENERGY BY NUCLEAR FUSION
The present invention relates to a process for the production of energy by nuclear fusion.
M. Fleischmann and S. Pons in J. Electroanalyst. Chem. 261, 301 (published April 1989) and S. E. Jones, e. a. in Nature - Vol 338 - April 27, 1989, report that when an electric current is passed through a hydrogen-absorbing palladium or titanium electrode immersed in an electrolyte of heavy water (00) and several metal salts a neutron flux indicating the fusion is measured, so-called cold fusion, of deutrium nuclei (deuterons) in the crystal lattice of the hydrogen-absorbing metal used.
The hydrogen absorbing metals palladium and titanium exist in crystalline form with a "closest packing" crystal lattice. The palladium crystallizes in the cubic surface-centered system (FCC face centered cubic) and titanium crystallizes hexagon with hexagonal close-packed structure (hpc).
According to Charles Kittel-Introduction to Solid State Physics, 4 th.
EMI1.1
ed. (1971), p. 38 is the crystal lattice parameter (a) in 10-10 m (Ängstrctn) of the fcc lattice of palladium 3. 89x10-l0 m. This parameter is the length of the side of the cubic crystal lattice and represents the distance between two palladium atoms placed on this side of the crystal cube. However, the Pd crystal lattice is flat-centered, so that the smallest distance between two Pd atoms (nuclei is 0.707xa, i.e. 2.75x10-10 m.
Since the average largest radius (r) of a proton according to recent measurements is approximately 0.8x10-15 m, two hydrogen nuclei in said crystal lattice can each expand approximately 105-fold to bridge said smallest distance.
The proton is said to have a two-layer structure with an inner core
EMI1.2
1 v- Ver1aq p. 5171], which makes it - 15 arithmetic. is eal, an average of The energy getting affected can be calculated from the electrostatic 7 1 repu-energy,. and amounts to approximately
<Desc / Clms Page number 2>
or 1.43x10b eV. With an orbital expansion up to a proton radius of cm, the energy for hitting expanded protons is:
EMI2.1
In unpublished Belgian patent application 8900444, filed on April 21, 1989, it was hypothesized that said orbital expansion is accomplished by the work done by the electric field built up by electrons present in the crystal lattice.
This means that the positive metal nuclei of the crystal lattice, eg palladium nuclei or titanium nuclei, must be enveloped by a mass of negative electrons, which themselves form a large electron orbital (electron gas) in the metal (ref. The above-mentioned book by Ch. Kittel, p. 125 "a metal crystal represents an array of positive charges embedded in a more-or-less uniform sea of negative charge"). A large number of free electrons in the crystal promotes the absorption of protons and deuterons and builds up a sufficiently large field strength that allows the orbital expansion and condensation of multiple protons to take place within a new and larger orbital.
Taking this into account, it can be explained that at the low voltages used, typically for electrolysis, only a low fusion efficiency "so-called cold fusion" has occurred. Namely, it is necessary to collect electrons in the crystal lattice sufficiently to shield the positive charge of the metal ions from the crystal lattice and build sufficiently large electron orbitals which are then associated with expanded proton orbitals which can then hit and fuse.
The fusion or condensation of electron orbitals in the vicinity of positive carbon nuclei, eg of a benzene ring, is already known from organic chemistry (p-electron former <p-orbitals) (ref.
Peter Sykes - A Guidebook to Mechanism in organir Chemistry-Longmans, Green and Co Ltd. London, (1963), p. 5-9).
EMI2.2
The proton orbital is believed to expand and fuse (condode) three-dimensionally proportional to the field death generated by the electrons and the negatively charged palladium or titanium crystal lattice, analogous to electrostatic wetting with a conductive fluid of cer. dielectric (see Fig.
<Desc / Clms Page number 3>
2a of DE-OS 1 472 963).
According to a method described in said Belgian patent application (BE-Pa 8900444), after absorption of deuterium in a negatively charged Pd crystal, the crystal is given a positive charge by reversing the electrical polarity. The electrons will flow away quickly as particles of small mass and the now no longer shielded positive metal ions of the crystal lattice will then compress the expanded proton orbitals, which have a high binding energy and a much larger mass than the electron orbitals.
Here, the positive Pd ions exert an electrostatic pressure on the expanded and multi-proton (condensed) proton orbitals that are cut to form nuclei of lower energy content, resulting in mass failure and conversion of quiescent mass into energy according to the equation ( AE = Ani. C).
Nuclear fusion occurs in the nuclear fusion and other positive nuclear nuclei, eg triton or positive helium nuclei, are formed with less internal binding energy. These positive nuclei, which are no longer retained by excess electrons in the crystal lattice, are pushed out of the positive metal crystal and neutralized with electrons supplied by another external electrode (cathode).
The bonding force (lattice energy) of the crystal lattice may be exceeded in the fusion process, so that an explosive reaction must be expected in which the hydrogen-absorbing metal, eg palladium, melts and even evaporates.
The resting mass of a particle, eg resting mass of a proton, which represents electromagnetic binding energy can be calculated with the following equation in which the average radius of the particle occurs:
EMI3.1
EMI3.2
where is: mp the mass of the proton (1.67x10 kg), c'de
<Desc / Clms Page number 4>
h Planck's constant (6.62x10-34 J.s), TT'the number 3, 14159 ..., p the charge of the proton (1,6x10-19 C),
EMI4.1
Po de - 15 mean radius of the proton 15 p
In said equation comes (1/2). h / 2TT '(the intrinsic angular moment of impulse of a baryon or spin value) squared.
The decrease in the resting mass is directly proportional to the decrease in the curvature (l / r) of an elementary matter package with spin.
It is one of the objects of the present invention to ensure that the nuclear fusion of nuclear fusible matter such as deuterium in the krrost lattice of hydrogen-absorbing materials proceeds in a well-controlled and high-efficiency manner.
Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description and drawing.
The present invention provides a process for the production of nuclear fusion energy in which nuclear fusible matter is absorbed into the crystal lattice of a hydrogen absorbing material having a negative electrical polarity, characterized in that said fusible matter is or is absorbed in a hydrogen absorbing material, preferably metal, which is in the form of discrete particles that are electrostatically negatively charged and, after absorption of said fusible matter, the electrical polarity of said particles is changed from negative to positive.
By using separate hydrogen-absorbing metal particles, the absorption of fusible matter, eg deuterium, can be dosed well and nuclear fusion can be performed drop by drop, as it were. Reference is made in analogy to the division of an electrode into droplets known from polo-ography [ref. eg Römpp - Chemistry Lexikon-Franckh'sche Verlaghandlung Stuttgart - Band III- (1966), p. 5005-5006], and already mentioned in said BE-Pa 8900444.
According to a first embodiment, during said absorption of nuclear fusible matter, said hydrogen absorbing particles make contact with a gas containing fusible atomic nuclei and the hydrogen absorbing particles become a corona discharge electros. statically charged negatively to a voltage of several @ hundreds
<Desc / Clms Page number 5>
or thousands of volts. By using this embodiment, said gas can be converted into a plasma and, for example, supply deuterons (ref.
Belgian patent application 8900444).
According to a second embodiment, said particulate hydrogen absorbing material contacts said dielectric liquid having a nuclear fusible matter during said absorption of nuclear fusible matter.
EMI5.1
g volume resistance of at least ohms. Said liquid makes it possible to give the fusible matter-absorbing particles a high electrostatic charge, so that an increased absorption of gas with fusible nuclear nuclei, e.g. deuterium, can be achieved and the heat generated during the nuclear fusion can also be removed in a heat exchanger, e.g. for steam production.
In a practical embodiment, said hydrogen-absorbing particles form a suspension in a dielectric liquid that is mixed with a gas that is absorbed into said particles and contains fusible atomic nuclei.
According to another practical embodiment, said hydrogen absorbing particles in the absence of liquid are agitated in a gas which is absorbed into said particles and which contains fusible atomic nuclei.
According to a preferred embodiment, said particles in a liquid and / or gas are agitated between two electrodes, said particles first obtaining a negative charge on a negative electrode and then neutralizing on a positive electrode and obtaining a positive charge. In this embodiment, use is made, for example, of a fluidized bed, known from chemical reactor technology, such as, for example, in a "fluidized bed electrolytic method for
EMI5.2
silver recovery "in published Japanese Patent Application (Kokai) JN 61270752.
For use in at least one of said embodiments, said hydrogen absorbents have a diameter in the range of 10-9 m rot 10-1 m described.
With a sufficiently small particle size (use of colloidal particles), said particles can be eel; embodiment in the gas containing fusible cores to form an aerosol.
According to a preferred embodiment, the fusible matter is deuterium or mixed with tritium or not.
The hydrogen absorbing material is, for example, a metal or
<Desc / Clms Page number 6>
metal alloy and consists of or contains at least one of the following chemical elements: palladium, titanium, zirconium, vanadium, thorium, niobium, tantalum, nickel and iron. Preference is given to palladium and titanium or nickel.
Said hydrogen absorbing particles are preferably electrostatically negatively charged to a voltage of 5 to 5x104 volts when said particles contain fusible matter or are absorbing, thereby obtaining a high uptake of fusible atomic nuclei, especially when using colloidal hydrogen absorbing particles, eg colloidal crystalline (fcc) Pd or (hpc) Ti, and a plasma of fusible matter, eg, deuterium which has been pre-ionized to form deuterons, is operated.
According to a particular embodiment of the method of the present invention, the gas containing fusible atomic nuclei is under higher than atmospheric pressure upon contact with the hydrogen absorbing material.
According to a preferred embodiment, e.g. for the production of steam. the heat of reaction released in the nuclear fusion reaction transferred to a coolant which does not make direct contact with the nuclear fusible matter, and in particular the above positive electrode is cooled with a coolant which does not make direct contact with the fusible matter.
The present invention is illustrated with reference to a drawing called FIG. 1 representing an apparatus suitable for use in the method of the present invention.
In said apparatus schematically shown in longitudinal section, an aerosol or suspension of colloidal crystalline palladium particles 2 (about 0. micron to 0.001 micron,
EMI6.1
average particle diameter) mixed with deuterium gas as eddy current em, g supplied in a central tube 3. This tube 3 is made of electrically insulating material, eg quartz, but is coated on the inside with an electrically conductive layer or film (cathode 4 ), eg made of aluminum or copper, connected to the negative pole of a DC voltage source 5. The Pd particles are negatively charged at
EMI6.2
-ium da'L-in the vertebral sloroori contact 4 er. with the cathode.
At the top of the central sleeve 3 there is an anode plate 6 connected to the positive pole of the voltage source 5.
<Desc / Clms Page number 7>
At the anode plate 6, the polarity of the contacting particles 2 which have absorbed deuterium is reversed and positive ions, e.g. triton, formed by nuclear fusion and mass defect, are pressed out of the Pd particles. Said positive ions are neutralized at the negative electrode 7 in the conical bottom of the reactor. From there, the aerosol or slurry is passed along the discharge line 8 to a separation plant, e.g., hydrocyclone (not shown), to separate the Pd particles of gas from the aerosol and of gas and liquid from any slurry used to recycle the raw materials .
The charging voltage of the particles 2, e.g. 100 to 15,000 volts, is controlled with the adjustable resistor 9 and the neutralization voltage with the adjustable resistor 10.
The positive electrode (anode plate 6) is cooled with a heat exchanger system 11 and the reactor wall is cooled with flowing liquid in an envelope double wall 12.
Suitable dielectric liquids for forming a suspension in which the Pd particles 2 can be electrostatically charged
EMI7.1
on contact with an electrode, insulating oils are known from high-voltage transformers, e.g. silicone oil.
According to a particular embodiment, the particles 2 to be suspended are electrostatically charged before contacting the insulating liquid and already pre-absorb the material to be fused, e.g. deuterium.
In addition to deuterium, ordinary hydrogen and / or tritium can be present as a gas medium.
The particles 2 are vortexed in the gas (aerosol) or liquid medium (suspension), for example with a suitable nozzle known for example from gas oil combustion plants.