CZ222696A3

CZ222696A3 - Power generation process by making use of non-harmonic stimulate fusion and a generator for making the same

Info

Publication number: CZ222696A3
Application number: CZ962226A
Authority: CZ
Inventors: Francesco Piantelli
Original assignee: Uni Degli Studi Di Siena Franc
Priority date: 1994-01-27
Filing date: 1995-01-27
Publication date: 1997-07-16
Also published as: CN1127735C; CA2182102A1; PL176912B1; BR9506650A; IT1282858B1; EP0767962B1; JPH09508212A; ITSI940001A1; HUT76408A; HU9602033D0; WO1995020816A1; RU2155392C2; AU691242B2; DE69510056D1; KR970700918A; BG100797A; ATE180918T1; AU1589095A; DE69510056T2; ITSI940001A0

Description

Tento vynález se týká oblasti výroby energie jadernou fúzí, a, přesněji, procesů generace energie prostřednictvím neharmonicky stimulované fúze izotopů vodíku obsaženého v krystalové mrizi.

Dále se vynález týká generátoru, který provádí uvedený způsob.

Dosavadní stav techniky

Problém obstarávání energie nutí průmysl a výzkumné laboratoře více a více zkoumat nové zdroje energie. Mezi nimi je zvláště zajímavým zdrojem jaderná fúze.

Během studií jaderné fúze jeden přihlašovatel k tomuto účelu realizoval „zařízení pro nastartování a řízení způsobu výroby energie získané prostřednictvím excitace a vibrací krystalové mříže materiálu obsahujícího deuterium, popsané v italské patentové přihlášce č. SI/92/A/000002.

Způsob, na kterém je funkce uvedeného zařízení založena, obsahuje krok pro přípravu elektrody skládající se z kovového materiálu, tvořeného buď jedním kovem nebo slitinou kovových složek, schopného přijímat deuterium a mající správnou krystalickou strukturu, tj . izometrickou. Tento krok přípravy elektrody obsahuje nejprve operací odplvnění ary se vyčistila její krystalická struktura. Následně je jiscé množství deuteria (D) napuštěno do krystalové mříže elektrody při předem nastavené teplotě a tlaku. Poté, když poměr počtu atomů deuteria k atomům kovu (D/Me) přesáhne prahovou míru 0,7, je aktivována reakce fúze D+D mezi atomy deuteria adsorbovanými v krystalové mříži následujícím zavedením poruchy, která navodí kmity po sobě jdoucích ploch mříže do vibrací (střídání tlaku a tahu). Systémy pro odvedení tepelné energie generované fúzi jsou k dispozici.

Zařízení a způsob ilustrovaný výše však představují značné potíže, jde-li o jejich skutečné zavedení do praxe. Zaprvé je použití deuteria drahé v případě průmyslového zavedení zařízení. Navíc je startovací krok reakce velmi obtížně řiditelný a opakovatelný. Ve skutečnosti je v mnoha případech získané množství energie odlišně od množství předpokládaného na základě energetických hodnot vlastních D+D reakci a v každém případě není konstantní pro identické počáteční podmínky a nastartování.

Podstata vynálezu

Předmětem tohoto vynálezu je namísto toho poskytnout způsob generace energie, který je schopen uskutečnit fúzi izotopů vodíku adsorbovaného na kovu, a který může být jak bez velkých nákladů reprodukován v průmyslovém měřítku, tak snadno aktivován a zastaven.

Dalším předmětem tohoto vynálezu je poskytnout generátor, který provádí výše zmíněný způsob.

Tvto a další předměty jsou uskutečněny tímto vynálezem, u kterého se způsob generace e: obsahuje:

- sytící krok, vs kterém je izotopů vodíku H a D, které jsou mis ii e st vím adsorbovány v krystalové mříži jádra;

- ohřívací krok, ve kterém je jádro nasycené izotopy vodíku onřáto na teplotu vyšší, než je prahová teplota odpovídající Debyeově konstantě materiálu tvořícího jádro;

- startovací krok, ve kterém je vytvořeno v jádře vibrační napětí, které aktivuje reakci jaderné fúze izotopů vodíku;

stacionární krok, v přůběhu kterého je možné vyměňovat teplo produkované H+D reakcí jaderné fúze, které se v jádru objevuje v důsledku ustáleného pokračování koherentního multimodálního systému stacionárních oscilací.

Je rovněž zajištěn krok pro zastavení fúzní reakce v případě, že je nutné ji přerušit, a to vyvoláním dalšího vibračního napětí, které dezorganizuje multimodální systém stacionárních oscilací.

Prahová teplota, která musí být nezbytně překročena ve stacionárním kroku je, Debyeova konstanta a pro mnoho použitelných kovů je uvedena v tabulce I. Abychom měli větší pravděpodobnost zdaru reakce, musí být prahová teplota překročena nejméně o ΔΤ, které se pohybuje mezi několika stupni a několika desítkami stupňů, podle typu materiálu z něhož je aktivní jádro vytvořeno. V každém případě může být Debyeova teplota vypočítána analyticky, neboť je rovna h/K*v_CEz kde h je Planckova konstanta, K Boltzmanova konstanta a typická frekvence pro každý materiál (pro další podrobnosti viz Charles Kittel, Introduction to Solid State Physics, John Wiiley & Sons, New York).

Typ vodíku, který má být adsorbován, je přednostně přírodní vodík, jinak řečeno, vodík mající poměr mezi izotopy Dan okolo 1/6 000. Je však také možné obdržet reakci s přírodním vodíkem ochuzeným nebo obohaceným deuteriem, s poměrem mezi izotopy D a H v každém případě větším než 1/30000 a přednostně mezi 1/10 000 a 1/1 000.

Novým znakem tohoto generátoru je, že je opatřen reaktorem, jenž obsahuje:

aktivní jádro, na němž je přírodní, případně deuteriem obohacený vodík adsorbován;

- generátorovou komoru obsahující aktivní jádro;

- předkomoru pro ohřívání teplonosné tekutiny;

- kopuli pro sběr teplonosné tekutiny;

- množství trubek, v nichž řečená tekutina proudí z předkomory do sběrné kopule procházejíc řečenou generátorovou komorou.

Přehled obrázků na výkresech

Další charakteristiky a výhody způsobu a generátoru podle tohoto vynálezu se ozřejmí v následujícím popisu některých jeho možných provedení, daném jako neomezující příklady, ve vztahu k přiloženým výkresům, na nichž:

obr. 1 ukazuje podélný řez prvním uspořádáním generátoru podle tohoto vynálezu;

:cr .

je podélný řez druhém uspořádáním generátoru podle ocnot +- r vynálezu a

Debye slitinv.

Příklady provedení vynálezu

Ve vztahu k obr. 1 generátor pro uskutečnění způsobu podle tohoto vynálezu obsahuje generátorovou komoru 2, kterou prochází svazek trubic 5 v mědi, který se rozkládá mezi dvěma přírubami 6 svařenými k opěrnému plášti 11, který z vnějšku určuje komoru 2. Trubice 5. procházejí přírubou 10 a jsou spojeny s předkomorou 3 obsahující prstencový plášť 3a vymezený válcovým pláštěm 13 se vstupy 3b. Navíc jsou trubice 5 spojeny se sběrnou komorou 4. která je spojena přívody s přírubami 14 s prostředky pro výměnu tepla a oběhovým čerpadlem, které nejsou znázorněny.

Komora ý je spojena axiálními trubicemi _6, které procházejí komorou 10 na jedné straně a předkomorou 3 na druhé straně, s plynovou nádrží a pneumatickým čerpadlem (není znázorněno), spojkami známého typu umístěnými vně pláště 13. Přívody 6 jsou vhodné pro napájení komory vodíkem nebo jiným plynem. Na trubkách 3 je galvanicky naneseno o tloušťce několika milimetrů. Okolo 11 je navinuta elektrická cívka 9, aktivní jádro 1 podpůrného pláště například zapuštěná v keramické matrici 9a .

Tekutina přicházející ze vstupů 3b a procházející svazkem trubic 5 se předehřívá v prstencovém plášti 3a a odnáší teplo generované v jádře 1_ během neharmonické fúze izotopů vodíku, jejíž nastartování bude popsáno šále.

Co- se týče obrázku 2, další uspořádání generátoru podle tohozc vynálezu obsahuje aktivní jádro 1, mající tvar válcové tyče vložené do komory 2 obsahující topný válec 20, ve kterém je zarosteno elektrické vinutí 9.

Plášť 15, tvořený podpůrnými pláštěm 11 a válcovým pláštěm 13, umožňuje průchod teplonosné tekutiny, která vstupuje vtokem 22 a odchází z odtoku 23 poté, co obtekla plášť 11. Plyn přítomný v komoře 2 je veden skrz komoru 24 spojenou s plynovou nádrží a vzduchovým čerpadlem (neukázáno) spojkami známého typu. Jádro i. se dotýká elektrody 25 vhodné k přenosu impulzu piezoelektrického typu do jádra, aby se aktivovala neharmonická fúze izotopů vodíku, jak bude nyní popsáno.

V obou generátorech podle obrázků 1 a 2 má vinutí 9 několikeré funkce; kromě generování magnetického pole nezbytného pro adsorbci vodíku jádrem též funkci vytápění komory a teplonosné tekutiny, tak i funkci nastartování reakce, např. elektrickým impulsem s magnetostrikčním efektem.

Jádro _1 v prvním ukázaném případě (obr. 1) je kovová vrstva, např. mnohonásobná vrstva střídavě niklu a chrómu, zatímco v druhém případě (obr. 2) je to válcová kovová tyč, např. z chromniklové oceli. Jádro 1 má přednostně homogenní povrch jak je jen možné bez vrubů a defektů. V krystalové mříži jádra 1 je působením známých metod adsorbován přírodní vodík mající poměr izotopů D ku H okolo 1/6 000. Procento deuteria vzhledem k vodíku H může také být vyšší než zmíněné, ovšem při poměru D/H vyšším než 1/1 000, nemusel být výhodou při využití reakce jak kvůli cenám deuteria, tak též kvůli obtížnosti operace reakce normálním zastavením, jak bude popsáno dále i když by stáváj ícím přerušeni

1) Krok sycení

Mezi známými technikami sycení aktivního jádra vodíkem tak, aby byly izotopy vodíku chemicky adsorbovány v krystalové mříži jsou následující:

- elektrolytická adsorbce

- ponoření jádra do plynného prostředí obsahujícího vodík při přednastavené teplotě a tlaku;

- ponoření jádra do roztoku HCl, KN0₃, H₂SO₄ ;

- ponoření jádra do galvanické lázně obsahující např. NH₃, když je kov tvořící jádro uložen na podkladu tvořeném materiálem jako je Cu nebo keramika.

Některé materiály vyžadují aplikaci magnetického pole majícího intenzitu vyšší, než je saturační pole, obecně vyšší než 0,1 T. Ve dvou případech generátorů popsaných výše je magnetické pole vyráběno vinutím 9 .

Absolutní tlak vodíku uvnitř generátorové komory musí být udržován na hodnotách přednostně mezi 1 a 1 000 milibarů (100 až 100 000 Pa) v každém případě nižším než 4 bary (400 000 Pa), za nimiž se již adsorbce nekoná s výjimkou extrémně vysokých tlaků (>50 barů, tj. 5 MPa ).

Chemická adsorbce izotopů vodíku v kovu jádra způsobuje disociaci H₂ a D₂ molekul a tvorbu kovalentních vazeb (hydridů) mezi atomy H a D a kovem v krystalové struktuře jádra. Elektrostatické odpuzování mezi atomy vodíku je cloněno přebytkem záporného náboje tvořeného volnými elektrony kovu. Pokles elektrostatického odpuzování díky těmto vazbám tudíž dovoluje vázaným atomům přiblížit se k sobě blíže, než je normálně možné s volnými atomy v identických podmínkách.

Když je namačkání izotopů H a D adsorbovaných na kovu ve výše uvedeném poměru dostatečně vysoké, např. s číselným poměrem vodíkových izotopů k atomům kovu větším než 0,3, může silná vibrace mřížky, jakkoliv vytvořená, přiblížit dva systémy Me+H a D+Me k sobě tak, že se atomy H a D dostanou do vzdálenosti menší než takové, ve které jaderné síly začínají hrát roli..

2) Ohřívací krok

Podle tohoto vynálezu je možno úspěšně provést start fúzní reakce toliko pokud teplota aktivního jádra vzroste na hodnotu větší než je Debyeova konstanta materiálu tvořícího jádro, přičemž hodnoty této teploty jsou uvedeny pro mnoho kovů v tabulce I. Ve skutečnosti poue nad uvedenou teplotou množství neharmonických oscilací převýší množství oscilací harmonického typu s následujícím vzrůstem pravděpodobnosti, že se vibrační vlnové vektory navzájem zvýší (sečtou). Je však nutné, aby se úspěšně aktivovala reakce, aby byla Debyeova konstanta překročena o několik stupňů nebo o několik desítek stupňů podle kovu použitého na jádro, aby bylo umožněno „populaci neharmonických oscilací dostatečně překročit populace harmonických oscilací.

Ohřívací krok může být prováděn jakýmkoli známým systémem, např. termoelektrickým ohřevem, oxidací paliv nebo jinými exoergickými reakcemi, rekombinacemi iontů polyatomárních molekul, laserovými impulsy a ponořením do horkvch tekutin.

3' Startovací krok

V bodech jádra, na které byl naadsorbován vodík nebo, jinými slovy, v blízkosti vnějšího povrchu jádra, mohou oscilace (střídání tlaku a tahu) mříže způsobit, že se dva vodíkové izotopy, vodík H a deuterium D navzájem k sobě přiblíží blíže, než je kritická vzdálenost v níž, jak je popsáno výše, vstupují jaderné síly do hry.

Podle tohoto vynálezu je možné, za podmínek popsaných výše a jen za .těchto podmínek, aktivovat lokalizovanou jadernou reakci popsanou výše vyvoláním napětí v aktivním jádře schopného tvořit koherentní součet velkého množství vlnových vektorů a tudíž získat lokální giganticky vibrační impuls schopný dostatečně excitovat krystalovou mřížku, kde jsou adsorbovány izotopy vodíku. Byly změřeny lokální změny objemu způsobené expanzí aktivního povrchu jádra, které jsou 20 krát větší než změny naměřené v neaktivní části jádra.·

Každá H+D fúze produkuje ³He, uvolňuje 5,5 MeV, což je dostatečná energie k úplnému vypaření oblasti sousedící bodu, kde nastala reakce. V tomto případě by byla úplná H+D reakce H+D = ³He+y o energii 5,5 MeV. V tomto případě se však žádné y fotony ani jiné částice z jádra neuvolňují, neboť je trvání kovalentních vazeb vodík - kov řádu 10“¹⁵ - 10^-lssekund, zatímco doba jaderné interakce je řádově 1O^_1S - 10'²¹sekund. Tudíž energie uvolněná fúzí může disipovat v mřížce bez emise částic nebo γ fotonů. (Viz Max Born, Atomic Physics, ed. Blacky and Son, Glasgow; A. F. Davydov, Teoria del nucleo atomico, ed. Zanichelli, Bologna; G. K. Werthaim, Mossbauer Effsot).

Podrobněji, po překročení Debyeovy konstanty je oravoeroooono sz akte kdvz se neharmonické členy meziatomových posuvů stanou významnými a toto se může stát pouze, je-li teplota dostatečně vyšší, ne;

Debyeova konstanta, při teplotě charakteristické pro každý materiál. Za těchto podmínek následují pc produkci dostatečně silných stimulů vyvolaných vnější akcí kvanta vibrační energie procházející krystalovou mříží, namísto neorganizovaných oscilací, koherentně interreagují s následným zvýšením (sečtením) vlnových vektorů tečně k povrchu aktivního jádra s následným vznikem zesílených energetických špiček v jednotlivých bodech (loci). Sledy vln, které se pohybují aktivním materiálem jádra, kromě tvoření lokalizovaných fúzí, tvoří koherentní multimodální systém stacionárních oscilací uvnitř částí aktivního materiálu jádra, a způsobují tedy zápornou změnu entropie a následný tepelný výboj, který může být využit generátorem podle tohoto vynálezu.

Následně se stacionární vlna dále sama udržuje čerpacím efektem produkovaným. H+D reakcí. Ve skutečnosti, z důvodu toho, že je konfigurace mřížky změněna lokalizovanými vypařováními způsobenými jednotlivými H+D reakcemi v místech (loci), vlnové vektory se sčítají v jiných místech, blízko předchozích, kde je ale mřížka dosud neporušená, a aktivují další H+D reakce. Opakováním fúzí bude mít jádro povrch s množstvím zásadně ekvidistantních dutin oddělených částmi dosud neporušené mřížky a hmotnost aktivního jádra se postupně zmenšuje jako výsledek úspěšných lokalizovaných vypařování.

vln c·:

přitom skuteč má za vektor'

Phvsic le je rozložení příznačné pro ovedeno interakcí elektronů udržování stacionárních s mřížkou, zvláště za osti proměnného elektromagnetického pole. Ve ostí každý přechod z jednoho Fermiho stavu do jiného následek emisi částice o dané frekvenci a vlnovém (Viz Charles Kittel, Introduction to Solid State , John Willey & Sons, New York).

Startovací krok může být prováděn různými známými typy impulzů, pokud je doba náběhu menší než 10¹ sekundy.

V případech, v nichž se aktivní jádro skládá z čistých kovů nebo jejich směsí s jinými prvky nebo látkami, ocelemi, nerezovými ocelemi, slitinami nebo kovovými systémy o jedné nebo více vrstvách, může být startovací krok prováděn podle jednoho z následujících způsobů.

Metoda termického napětí způsobeného gradienty tlaku: θ polyatomární plyn jako je H₂, D₂, HD, HT, C₂H₄, NH_3/N₂, 0₂ atd., je zaveden do generátorové komory se záporným rozdílem entalpie fyzikální adsorbce (ΔΗ) a odpovídajícího gradientu tlaku, jenž je mezi 1 milibarem a 4 bary (10² a 4.10⁵ Pa). Jak je již známo, generuje zavedený plyn termické napětí na povrchu aktivního jádra díky přechodné disociaci molekul plynu a další náhlé exoergické reakci opět tvořící molekuly kataiyzované povrchem jádra. Takové termické napětí způsobí vytvoření sledů vln reakce a rychlý start způsobu produkce energie jadernou fúzí H a D, jak je popsáno výše. Uspořádání na obr. 1 je navrženo přesně pro tento typ startu, ve kterém je polyatomární plyn zaveden trubicemi 6 ukázanými na obr. 1. Během reakce je průchodem proudu vinutím 9, umístěným podél celé délky jádra 1, udržováno konstantní magnetické pole o indukci mezi 0,2 a 1,5 Tesla.

Metoda s mechanickým impulsem: impulz, tah nebo tlak působí na konce intenzitou a dobou náběhu např. 0,1 mechanický torzní aktivního jádra s s dostatečné pro

VVVO ύ-ΞΓ.Ι S L ru.*?· fúze.

rá poté aktivuje způsob

Metoda s eiektrostrikcí: elektrický proudový impuls s vhodnou špičkovou hodnotou a dobou náběhu se přivede ke koncům aktivního jádra, např. 1 000 A a 30 ns, aby vyvolal strukturní deformaci, která poté aktivuje způsob fúze. Uspořádání z obr. 2 je navrženo také pro tento typ startu, v němž je impuls střídavého napětí vyvolán elektrodou 25 připojenou k aktivnímu jádru 1 a napájené prostřednictvím kabelů SL

Optoelektronická metoda: Impuls laserového paprsku o vysokém výkonu, např. 1 MW se zaryje do jádra a vyvolá rázovou vlnu a teplotní napětí, které obratem způsobí náhlou strukturní deformaci, která poté aktivuje způsob fúze.

Metoda radiové frekvence: Impuls radiové frekvence působí na aktivní jádro, která má frekvenci odpovídající rezonanční frekvenci spinu izotopů vodíku nebo frekvenci plazmy volných elektronů krystalové mříže.

Metoda ultrazvukových vibrací: Aktivní jádro je v rezonanční dutině. Energetický impuls ultrazvukových vibrací mající intenzitu a trvání(např. trvání 10'¹ s) dostatečné pro vyvolání fúzní reakce působí na aktivní jádro.

V případech, v nichž je jádro typu jako je např. krystal, který vykazuje piezoelektrický efekt, může být startovací krok aktivován metodou s opačným piezoelektrickým efektem tak, že se vyšle do konců kovového jádra impuls .véno nap rre?'vencr rc irekvencr mecnanic:<e rezonance jádra se špičkovou hodnotou (např. vyšší než 5kV) dostatečnou pro vyvolaní strukturní deformace, která aktivuje proces fúze. Uspořádání podle obr. 2 je navrženo také pro tento typ startu, ve kterém je impuls střídavého napětí vyvolán elektrodou 25 připojenou k aktivnímu jádru 1 a napájenou kabely £.

Pokud je konečně materiál tvořící aktivní jádro feromagnetického typu, může být startovací krok aktivován magnetostrikční metodou, která spočívá ve vytvoření magnetického pole kolem kovového jádra se špičkovou hodnotou vyšší, než je intenzita magnetického nasycení a časem náběhu menším než 10¹ s. Tento typ startu může být prováděn oběma typy generátorů podle obr. 1 a 2 přivedením magnetického impulsu vinutím

-) Krok výměny tepla

Následně po startu je reakce udržována ve stacionárních podmínkách výměnou tepla teplonosnou tekutinou uvedenou do oběhu ve svazku trubic 5_ procházejícím generátorovou komorou na obr. 1 nebo pláštěm 15 na obr. 2. Odvod tepla nesmí přesáhnout stupeň, kdy sníží teplotu aktivního jádra pod Debyovu konstantu, neboť v tom případě by mohlo dojít k pomalému zastavení reakce.

Co se týče tepelného výkonu, který může být získán, hrají důležitou roli rozměry a tvar aktivního jádra.' Aktivní jádro může mít tvar tyče, plátu, oddělených a / nebo spletených drátů, volného nebo stlačeného prášku, s nebo bez vazby. Např.' v generátorové komoře 2 na obr. 1 může být aktivní jádro tvořeno namísto kovem nanesenými na trubkách 5 množstvím tyčí umístěných v různých bodech samotné komory. Eventuelně může být komora 2 naplněna kovovým prachem.

Zřejmě musí teplota jádra 1, v němž se děje reakce, zůstat dostatečně pod teplotou přechodu, nad níž mříž ztrácí své krystalové vlastnosti a přechází do amorfního stavu porovnatelného se skly a toto se děje při teplotách, které jsou u všech kovů nižší než teploty tavení. Za uvedených podmínek může ve skutečnosti jádro mít odezvu na oscilace zcela odlišnou od chování, které se děje při krystalickém stavu z důvodu, že může zmizet preferovaný směr, ve kterém se vlnové vektory sčítají s následkem absolutně žádné pravděpodobnosti získání výše zmíněné reakce.

Je také nezbytné, že se teplota, na kterou je jádro přivedeno v ustáleném provozu, nepřiblíží zvláště kritickým teplotám, které jsou dobře známé a zjistitelná z experimentálně získaných diagramů adsorbce, při nichž se objevuje jev vzrůstu vytěsňování vodíku z mříže.

5) Krok zastavení reakce

Reakce může být přerušena zabrzděním koherentního multimodálního systému stacionárních oscilací jednoduše vytvořením dalšího vibračního napětí, které dezorganizuje tento systém vznikem kladné entropie.

Toto může být například uskutečněno vytvořením nuceného vakua (absolutní tlak menší než 0,1 milibarů, tj. 10 Pa) a přivedením proudu plynu s kladným ΔΗ disociace, např. H₂. Vlivem aktivního povrchu molekuly disociuí, nastane rychlé odvádění entropie z mříže s následným záporným teplotním naoětím. Náhlý pokles teploty vyvolá dezorganizaci aktivního místa zastavení jaderné reakce mezi izotopy vodíku.

i když ponecháme tlak plynu uvnitř generátorové komory nezměněn, je postačující vyměňovat teplo chlazením aktivního jádra tak, že se jeho teplota sníží pod Debyeovu konstantu. Výměna tepla může být například uskutečněna tím, že necháme plyn o teplotě náležitě pod Debyeovou konstantou obíhat ve svazku trubek procházejících generátorovou komorou.

• Aby byl podán ještě podrobnější popis způsobu podle tohoto vynálezu, je v následujícím podáno několik praktických příkladů ve vztahu k aplikaci výše zmíněných kroků na kovové jádro jehož krystalová mříž naadsorbovala jisté množství přírodního vodíku.

Příklad 1

Přírodní vodík (D/H = 1/6 000) je přiveden na 90 mm dlouhou tyč o průměru 5 mm, vyrobenou z kovového materiálu (Clunil), tvořeného izomerickými krystaly majícími atomy niklu a chrómu ve stejném počtu a vystřídané, a následně se adsorbuje po přivedení H₂ při tlaku 500 mbar (5.10⁴ Pa) a teplotě 220°C při současném ponoření v magnetickém poli o indukci 1 T získaném působením cívky 9. navinuté okolo jádra. Jde o generátor ukázaný na obr. 1, se svazkem trubic 5 bez nanesení kovové vrstvy.

Komora obsahující tyč je poté postupně přivedena na teplotu o 20° nad Debyeovu konstantu, která je pro Clunil 192°C.

Start se děje termoelektrickzu metodou (tepelným impulsem vyvolaným impulsem proudu procházejícího vinutím 91 , s jádrem vloženým, po celou dobu do výše zmíněného magnetického pole a ponořeným v přírodním vodíku při tlaku 500 milibarů (5.10⁴). Přesněji, staro se děje impulsem o intenzitě 1 000 A a době náběhu 30 ns.

Během reakce bylo odváděno čisté zeplo průměrně 1,29 MJ denně, po 58 dní, po kterých byla reakce zastavena přivedením H₂ poté, co bylo přechodně vyvoláno vakuum (0,1 mbar, tj. 10 Pa).

Při zastavování reakce bylo pozorováno, že během přechodu byly detekovány radioaktivní izotopy, o nichž se má za to, še jsou způsobeny nárazy sousedních jader s jádry H, D, ³He, která jsou urychlena energií γ fotonů (5,5 MeV) produkovaných posledními H+D reakcemi a nepředanými do mříže pro aktivaci dalších reakcí.

Příklad 2

200 mm dlouhá niklová tyč s průměrem 3 mm adsorbovala přírodní vodík (D/H = 1/6 000) metodou ponoření do plynného prostředí o kritické teplotě 198°C a současné aplikaci magnetického pole o indukci 1 T získaného prostřednictvím cívky 9 navinuté okolo jádra. Použitý generátor je ten z obr. 2 .

Komora obsahující tyč byla poté přivedena na teplotu o 20^eC (20 K) nad Debyeovou konstantou, která je pro nikl i c C .

slovy, přiložením elektrody na jádro, přičemž elektrodou je přiveden impuls piezoelektrické podstaty. Přesněji, nastartování bylo získáno impulsem nejméně 10 kV s dobou náběhu 0,1 s.

Během reakce bylo denně průměrně odváděno 4,74 MJ čistého tepla, po dobu 31 dnů, po které byla reakce zastavena pomalým zastavením.

Příklad 3

Na 90 mm dlouhou tyč o průměru 5 mm, vyrobenou z AISI 316 oceli, která byla temperována na 400°C, aby se eliminovalo vnitřní napětí, se adsorbuje přírodní vodík (D/H = okolo 1/6 000; metodou ponoření do plynného prostředí kyselého roztoku a poté ponořením do plynného prostředí při absolutním tlaku 600 mbar (6.10⁴ Pa) a aplikaci magnetického, pole o indukci 1 T získaného prostřednictvím cívky 9 navinuté okolo jádra.

Komora obsahující tyč je poté uvedena na teplotu nad Debyeovou a přesně na 314°C.

Start byl uskutečněn termoelektrickou metodou a metodou tepelného napětí způsobeného rekombinací plynu.

Během reakce bylo denně průměrně odváděno 2,64 MJ, po dobu 34 dní, po kterých byla reakce zastavena pomalým zastavením s ochlazením pcd kritickou ceplotu.

Příklad 4

V generátoru, jak je ukázán na obr.

obsahuj ícím generátorovou komoru kterou kříží svazek trubek vyrobených z mědi, přičemž na každé trubce je galvanicky nanesená 2 mm silná vrstva čistého niklu, do níž se adsorbuje přírodní vodík (D/H = okolo 1/6 000) metodou ponoření do plynného prostředí o absolutním tlaku 600 mbar (6.10⁴ Pa) a současné aplikaci magnetického pole o indukci 1 T získaného prostřednictvím cívky navinuté okolo jádra a zapuštěné v keramické matrici.

Komora obsahující svazek trubek byla poté přivedena na teplotu 210°C, 57°C nad Debyeovou konstantou.

Start byl uskutečněn magnetostrikční metodou, jinými slovy, přivedením elektromagnetického impulsu do jádra vinutím 9. Přesněji, nastartování bylo dosaženo impulsem 0,8 T a dobou nárůstu 0,1 s.

Během reakce bylo prostřednictvím teplonosné tekutiny procházející svazkem trubek denně průměrně vyměňováno 4,9 MJ čistého tepla, po dobu 6 dní, po kterých byla reakce zastavena pomalým zastavením získaným ochlazením pod kritickou teplotu.

Průmyslová použitelnost způsobu generace a generátoru, který uskutečňuje způsob, je tudíž evidentní, daná tím, že umožňuje výrobu energie ve formě tepla prostřednictvím generátoru nejsou drahé, coz poskytuje značné ekonomického využití.

V případech, kdy je aktivní jádro vytvořeno z majícího vyšší Debyeovu konstantu, jako je křemík teolota, oři níž se děné výměna teola vvšší, než v jaderné fúze při omezených teplotách, bez emise radioaktivních nebo jinak nebezpečných částic a po dlouhé doby. Materiály použité pro aktivní jádro a pro zbytek možnosti materiálu (640K), je případech popsaných výše. Je tedy možné přímo využívat energii získanou teplonosnou látkou, která prochází generátorem, např. k pohonu turbinových lopatek nebo pro podobné aplikace.

Vznik ³He jako produktu reakce je navíc také průmyslově využitelný, což je dáno vysokou cenou tohoto plynu.

Zastupuj e:

Dr. Miloš Všetečka v

¢-/ // 122Í- a

JUDr. Miloš Všetečka - 20 advokát

120 00 Praha 2, Hálkova 2

Claims

1. Způsob generace energie prz střednice vím r.eharmonicky stimulované fúze izotopů vodíku adsorbovaného na kovovém jádře, vyznačující se tím, že obsahuje:

- krok sycení kovového jádra množstvím izotopů vodíku H a D, které jsou adsorbovány v krystalové mříži jádra;

- ohřívací krok, ve kterém se jádro nasycené izotopy vodíku ohřívá, aby dosáhlo teploty vyšší, než je prahová teplota odpovídající teplotě Debveovy konscantv materiálu tvořícího j ádro;

- startovací krok jádra v, němž se vytváří vibrační napětí s dobou náběhu menší než 0,1 s, které aktivuje jadernou fúzi izotopů vodíku.

stacionární krok, během něhož se vyměňuje teplo produkované H+D reakcí jaderné fúze, která vzniká v jádře z důvodu stálého udržování koherentního multimodálního systému stacionárních oscilací.

'

2. Způsob podle nároku 1, ve kterém během ohřívacího kroku musí být prahová teplota odpovídající Debyeově konstantě překročena nejméně o ΔΤ mezi několika stupni a několika desítkami stupňů, podle materiálu z nějž je aktivní jádro vytvořeno.

3.Způsob podle nároku 1, ve kterém během sytícího, zahřívacího, startovacího a stacionárního kroku se aplikuje na jádro magnetické pole mající indukci větší než 0,1 T.

4. Způsob podle nároku 1, ve kterém během kroku adsorbované izotopy vodíku do jádra mají izotopů k K izotopům větším než 1/80 000.

5. Způsob podle nárzku 1, ve kterém během kroku izotopy vodíku adsorbované na jádro mají izotooů k H izotopům mezi 1/10 000 a 1/1 000.

sytícího poměr D sytícího poměr D

6. Způsob podle kroku izotopy vodíku mají poměr izotopů D vodík).

nároku 1, ve kterém během sytícího adsorbované na jádro izotopy vodíku k izotopům H okolo 1/6 000 (přírodní

7. Způsob podle nároku 1, ve kterém na konci sytícího kroku nahuštění 14 a D atomů adsorbovaných na kovu převyšuje poměr počtu izotopů vodíku k atomům kovu 0,3.

8. Způsob podle nároku 1, ve kterém se PO stacionárním kroku provádí krok zastavení fúzní reakce zajištěný ochlazením jádra pod řečenou prahovou teplotu.

9. Způsob podle nároku 1, ve kterém po stacionárním kroku se provádí krok zastavení fúzní reakce prostřednictvím produkce dalšího vibračního napětí, které dezorganizuje multimodální systém stacionárních oscilací.

10. Způsob podle nároku 9, ve kterém krok zastavení obsahuje po předchozím vytvoření vakua zavedení polyatomárního plynu do komory obsahující aktivní jádro způsobujíce tak další vibrační napětí.

11. Způsob podle nároku 1, ve kterém se startovací krok provádí prostřednictvím tepelného napětí získaného zavedením polyatomárního plynu do komory obsahující jádro, a to s tlakovým spádem mezi 1 milibarem a 4 bary (10² a 4.10⁵ Pa) .

12. Způsob podle nároku 10 nebo 11, ve kterém polyatomární plyn obsahuje H₂, D₂, HD, HT, C₂H₄, NH₃, 1T₂, G₂nebo směs dvou nebo více těchto plynů.

13. Způsob podle nároku 1, ve kterém se startovací krok provádí mechanickým impulzem v krutu, tahu nebo tlaku, aplikovaným na konce aktivního jádra s dobou náběhu menší než Í0^_1s.

14. Způsob podle nároku 1, ve kterém se startovací krok provádí eiektrostrikcí získanou působením impulzu elektrického proudu přivedeného do jádra.

15. Způsob podle nároku 1, ve kterém se startovací krok provádí impulsy laserového paprsku zarývajícího se do jádra.

16. Způsob podle nároku 1, ve kterém se startovací krok provádí impulsem radiové frekvence přivedeným k aktivnímu jádru a majícího frekvenci odpovídájící. rezonanční frekvenci spinů izotopů vodíku.

17. Způsob podle nároku 1, ve kterém se startovací krok provádí impulsem radiové frekvence přivedeným k aktivnímu jádru, majícím frekvenci odpovídající frekvenci plazmy volných elektronů v krystalové mříži jádra.

18. Způsob podle nároku 1, ve kterém se startovací krok provádí impulsy ultrazvukových vibrací aplikovaných na jádro, přičemž toto jádro je v rezonanční dutině.

19. Způsob podle nároku 1, ve kterém se startovací krok provádí opačným piezoelektrickým efektem vysláním pulsů střídavého napětí s frekvencí rovnou frekvenci mechanické rezonance jádra do konců jádra.

20. Způsob podie nároku 1, ve kterém se startovací- krok provádí magr.etostrikčním efektem, prostřednictvím vytvoření magnetického pole podél kovového jádra se špičkovou hodnotou vyšší než intenzita magnetického nasycení a dobou náběhu nižší než 10'¹ s.

21. Způsob podle nároku 1, ve kterém se sytící krok provádí elektrolytickými prostředky.

22. Způsob podle nároku 1, ve kterém se sytící krok provádí prostřednictvím ponoření jádra do plynného prostředí obsahujícího vodík.

23. Způsob podle nároku 1, ve kterém se sytící krok provádí ponořením jádra do roztoků HCl, HNO₃, H₂SO₄.

24. Způsob podle nároku 1, ve kterém se sytící 'krok provádí ponořením jádra do galvanických lázní obsahujících NH₃, přičemž kov tvořící jádro je uložen na podložce tvořené Cu nebo keramikou.

25. Generátor energie prostřednictvím neharmonicky stimulované fúze izotopů vodíku adsorbovaných na kovu, vyznačující se tím, že obsahuje:

aktivní kovové jádro, na němž jsou izotopy vodíku adsorbovány;

- generátorovou komoru obsahující aktivní jádro;

prostředky výměny tepla umístěné uvnitř nebo okolo generátorové komory, v nichž proudí teplonosná tekutina;

prostředky pro nastartování reakce neharmonické fúze izotopů vodíku adsorbovaných na jádře.

26. Generátor podle nároku 25, ve kterém má aktivní .jádro tvar tyče vložené do generátorové komory.

27. Generátor podle nároku 25, ve kterém prostředky pro nastartování reakce obsahují elektrickou cívku zapuštěnou v keramické matrici a obalenou kolem podpůrného pláště určujícího generátorovou komoru.

28. Generátor podle nároku 27, ve kterém generátorovou komorou prochází svazek trubek rozkládající se mezi dvěma přírubami přivařenými k u podpůrnému plášti, přičemž svazek trubek je také spojen se sběrnou komorou spojenou s prostředky pro vnější výměnu tepla a oběhovým čerpadlem teplonosné tekutiny.

29. Generátor podle nároku 27 nebo 28, ve kterém je aktivní jádro galvanicky naneseno na svazku trubek.

30. Generátor podle některého z nároků 27 až 29, ve kterém je generátorová komora spojena axiálními trubicemi, které prochází komoru na jedné straně a předkomorou na straně druhé, s nádrží plynu a pneumatickým čerpadlem vhodným k napájení generátorové komory vodíkem nebo jinými plyny vytvářejícími tepelné napětí a startující reakci.

31. Generátor podle nároku 25 a 26, ve kterém je generátorová komora obsažena v topném válci, v němž je zapuštěno elektrické vinutí, přičemž je upraven obal kolem válce,který je tvořen podpůrným pláštěm a válcovým pláštěm a umožňuje průchod teplonosné tekutiny, generátorová komora je spojena s plynovou nádrží a pneumatickým, čerpadlem, jádro je spojeno s elektrodou vhodnou k přenosu impulsu do jádra k nastartování reakce.

32. Generátor podle nároku 25, ve kterém je jádro kovová vrstva galvanicky nanesená na Cu nebo keramickém podkladu.

33. Generátor podle nároku 25, ve kterém je jádro prach obsažený v generátorové komoře.

34. Generátor podle nároku 25, ve kterém jsou prostředky pro nastartování reakce obsahují piezoelektrickou elektrodu připevněnou k u jádru.