DE4008040A1

DE4008040A1 - Verfahren zur energiegewinnung durch kernreaktionen in fluessigkeiten leichter elemente oder verbindungen leichter elemente, bei zuhilfenahme einer oder mehrerer elektrischer spannungen sowie elektrischer leiter als elektroden und den entladungserscheinungen im gaspolsterplasma

Info

Publication number: DE4008040A1
Application number: DE4008040A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: WERTZ HERBERT
Current assignee: WERTZ HERBERT
Priority date: 1990-03-14
Filing date: 1990-03-14
Publication date: 1990-10-31

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Energieerzeugung durch Kernreaktionen in der Form eines Kernreaktors der die entstehende Lichtenergie oder die entstehende kinetische Energie ausnutzt oder durch Hilfsagregate in andere Energieformen verwandelt.

Bisher ist kein Verfahren zur Energieerzeugung durch Kernfusion bekannt das praktisch zur Energieerzeugung einsetzbar wäre.

Technische Beschreibung

Mittels hoher elektrischer Gleichspannung (<2 KV) und einer oder mehrer Kondensatorladungen wird in einem Medium leichter Elemente eine impulsförmige Kernfusionsreaktion ausgelöst. Die entstehende Energie wird frei in Form von Licht oder Gammastrahlung und in Form von kinetischem dynamischem Druck. Die Druckwellen kann man mit hydraulisch arbeitenden Maschinen in andere Energieformen verwandeln.

Zur Erzeugung der erforderlichen Hochspannungen lassen sich auch tyhyristorgesteuerte Spannungswandler einsetzen. Die Elektrodenisolation kann z. B. aus Borcarbid, Silikonschlauch, oder Glasfaser bestehen und muß über das Elektrodenende im Medium überstehen.

Anwendungsbeispiele wären Antriebsmaschinen für Kraftfahrzeuge oder zur Stromerzeugung.

Die entstehende Lichtenergie läßt sich auch in andere Energieformen verwandeln oder kann durch Ausnutzung des Laserefekts direkt zur Anwendung gebracht werden.

Physikalische Beschreibung

Verfahren zur Energiegewinnung durch Kernreaktionen in Flüssigkeiten leichter Elemente oder Verbindungen leichter Elemente, bei Zuhilfenahme einer oder mehrerer elektrischer Spannungen sowie elektrischer Leiter als Elektroden und den Entladungserscheinungen im Gaspolsterplasma.

Das Verfahren zur Energiegewinnung durch Kernreaktionen in Flüssigkeiten leichter Elemente ist in weitestem Sinne mit einer Gasentladung vergleichbar. Der gravierende Unterschied ist aber, daß die entstehenden Ionen langlebiger sind bis zum Moment der atomaren Verschmelzung.

Das o. g. Verfahren ist auch mit einer Elektrolyse vergleichbar. Die Unterschiede zu bisher beschriebenen Elektrolysen sind aber ein anderes chemisches und physikalisches Erscheinungsbild bedingt durch die hohen Gleich- oder Wechselspannungen die hier eingesetzt werden. Die an den Elektroden freiwerdenden Ionen bleiben unter Einwirkung der hohen elektrischen Feldstärke weitgehend elektrisch neutral rotierend in Lösung. Hinzu kommt, daß der Elektrolyt zusätzlich hochohmig ist und die elektrische Eigenschaften besitzt.

Eine Ausnahme bilden hier die Metallschmelzen.

Die Elektroden werden durch die hohe Stromdichte und kinetische Energie der Elektroden heißer als das sie umgebende Medium. Stoß der Atomkerne durch Quanten oder Elektronen oder Partikel findet nur in Flüssigkeiten oder Gasen statt.

Energie wird den Atomkernen zugeführt durch Spannung, Frequenz, Druck und elektromagnetische Strahlung.

Die Leitfähigkeit des Mediums kann nachträglich durch Zusätze eingestellt werden.

Zur Erhöhung der elektrischen Feldstärke müssen die Elektroden bis in das Medium mit einem Isolator z. B. Silikon umhüllt sein. Nur das untere kurze Ende der Elektroden soll dem vollen elektrischen Feld ausgesetzt sein.

Zur Nachvollziehbarkeit soll nun das Verfahren anhand eines Versuchsaufbaus beschrieben werden.

Bringt man Elektroden (elektrische Leiter), die mit der Isolierung in das Medium leichter Elemente tauchen und legt eine hohe elektrische Spannung an die Elektroden, dann kommt es durch den elektrischen Strom zur Erwärmung der Elektrodenenden. Die Elektroden werden durch die Elektronen des elektrischen Stromes (hohe Stromdichte) heißer als das sie umgebende Elektrolyt-Dieelektrikum.

Die an den Elektroden abgeschiedenen Elemente, Partikel bleiben unter dem Einfluß der hohen elektrischen Feldstärke vorwiegend in Lösung. Es kommt zur elektrolytischen Stromunterbrechung an den Elektroden. Diese elektrolytische Stromunterbrechung verursacht Plasmabildung in entstehenden Dampfblasen an den Elektroden.

Das in den Dampfblasen eingeschlossene Plasma stellt den eigentlichen Reaktionsraum dar. In diesen, durch die elektrolytische Stromunterbrechung hervorgerufenen Dampfblasen (Reaktionsraum) kommt es zur Entstehung von Hochfrequenz, Plasmaschwingungen und Ultraschall. Der Raum zwischen den Elektroden wird nun mit der Kondensatorladung gepulst. Als Folge davon kommt es zur impulsmäßigen Fusionsreaktion, begleitet von einem hellen Blitz und Druckwellen.

Die an den Elektroden entstehenden ionisierten Dampfblasen (Reaktionsraum) unterliegen dem entstehenden Auftrieb, sie werden dann abgekühlt und implodieren. Durch diese Implusion wird das eingeschlossene Plasma (Reaktionsraum) bis auf einen winzigen Punkt zusammengequetscht (3_*10 EXP -12 mO).

Die Einschlußzeit für 1_*10 EXP 22 Partikel beträgt 10 EXP -6 bis 10 EXP -4 sec.

Es entstehen im Reaktionsraum hohe Drücke, die Entladung des Kondensators verursacht dann die termonukleare Verschmelzung im Raum zwischen den Elektroden. Diese Kernreaktionen verursachen einen erneuten Druckanstieg in dem Plasma. Kurzzeitig werden Zwischenatomkerne im Ionengitter mit Ladungsüberschuß gebildet. Durch Photoeffekt werden Sekundärelektronen frei.

Die entstehende Energie durch freiwerdende Kerbindungsenergie tritt als Strahlung und Druck in Erscheinung. Die Gesamtleistung errechnet sich nach der Formel:

U = in Volt
I = im Ampere
e-n = Anzahl der Ladungsträger
e = Elementarladung 1.6_*10 EXP -19°C
Ran = Anzahl der Reaktionscluster
E = freiwerdende Energie in eV pro Ran
A = Oberfläche der Elektroden in m²
d = Abstand der Elektroden in m
Pout = Gesamtleistung in VAs/m³

Die Ionenbeweglichkeit kann durch Einsatz von Chemikalien, die eine Herabsetzung der viskosen Reibung für Moleküle im Elektrolyt-Dieelektrikum oder Metallschmelzen bewirken, geändert werden. Mittels Hochspannungskondensatoren werden elektrische Impulsladungen in den Gaspolsterplasmakanal mit eingebracht.

Das Verhältnis der zugeführten Leistung zur abgegebenen Leistung nahm bei den Versuchen mit Wasser Werte zwischen 1 zu 10 bis 1 zu 1300 an.

Die maximale Ausgangsleistung beträgt ca. 1000 Ws oder 3 MW.

Claims

1. Verfahren zur Energiegewinnung durch Kernreaktionen in Flüssigkeiten leichter Elemente oder Verbindungen leichter Elemente, bei Zuhilfenahme einer oder mehrerer elektrischer Spannungen sowie elektrischer Leiter als Elektroden und den Entladungserscheinungen im Gaspolsterplasma,

2. dadurch gekennzeichnet, daß das o. g. Verfahren als Kombination aus Elektrolyse und Gasentladung entwickelt wurde, mit dem Unterschied,

2a) dadurch gekennzeichnet, daß die entstehenden Ionen langlebiger sind und bis zur Implusion des entstehenden Plasmas ionisiert bleiben,
b) dadurch gekennzeichnet, daß durch die Implusionen des Plasmas die erforderlichen hohen Drücke entstehen, die sich wiederum auf kleine Punkte konzentrieren.

3. Verfahren nach Anspruch 1,

3a) dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorladung im Raum zwischen den Elektroden die thermonukleare Verschmelzung abruft.

4. Verfahren nach Anspruch 1,

4a) dadurch gekennzeichnet, daß der eigentliche Reaktionsraum die ionisierten Dampfblasen sind, die durch die elektrolytische Stromunterbrechung hervorgerufen werden.