Die dargebotene Erfindung ist bestrebt einen Brüter mit
einer so hohen Temperatur bereitzustellen, welche die
Spaltung der Wassermoleküle in ihre Bestandteile, einzelne
Atome und Ionen ermöglicht. Der Inhalt der Erfindung ist
folgendermaßen dargestellt: Im inneren Raum eines
Hohlkörpers aus Eis, in dem ein hohes Vakuum herrscht, findet
eine Mikrokernexplosion statt. Dabei übersteigt die
kinetische Energie der durch diese Explosion erzeugten
Plasmapartikel durchschnittlich um ein Vielfaches die
Bindungsenergien der einzelnen Atome in dem
Wassermolekül. Die an der Eisoberfläche des inneren Raums
befindliche Wassermoleküle werden zu einzelnen Atomen und
Ionen zertrümmert, die dann zum Bestandteil des
expandierenden Plasmas werden. Die Entmischung des
Wasserstoff von Sauerstoff wird durch ein mehrstufiges
Trenndüsenverfahren realisiert. Zu diesem Zweck wird der
innere Raum des toroidalen Eishohlkörpers in mehrere nach
einander folgende kleinere und größere Kammern unterteilt.
Dabei bilden eine technologische Stufe jeweils eine kleinere
und ihr folgende größere Kammer, die durch eine Düse
miteinander verbunden sind. Der ganze Vorgang läßt sich, wie
es an einem Beispiel gezeigt wird, in drei Phasen
unterteilen.
The presented invention is aimed at a breeder
to provide such a high temperature that the
Splitting the water molecules into their components, individual
Allows atoms and ions. The content of the invention is
represented as follows: In the inner space of a
Hollow body made of ice, in which a high vacuum prevails
a micro-nuclear explosion takes place. The exceeds
kinetic energy of that generated by this explosion
Plasma particles on average many times that
Binding energies of the individual atoms in the
Water molecule. The one on the ice surface of the inner room
located water molecules become individual atoms and
Ions smashed, which then become part of the
expanding plasma. The segregation of the
Hydrogen is separated from oxygen by a multi-stage
Separating nozzle process implemented. For this purpose the
inner space of the toroidal hollow ice body in several after
successive smaller and larger chambers divided.
A technological level forms a smaller one
and her following larger chamber through a nozzle
are interconnected. The whole process can be done like
it is shown in an example in three phases
divide.
In der ersten Phase findet in Zentrum einer der kleineren
Kammern (Fig. 1, Pos. 10), die im folgenden als Ursprungskammer
bezeichnet wird, eine Kernexplosion statt. Das dadurch
erzeugte Plasma (Fig. 1 Pos. 6) expandiert und füllt den Raum
der Ursprungskammer auf. Mit einer Überschallgeschwindigkeit
strömt danach das Plasma durch zwei Düsen in die größere
Kammer (Fig. 1, Pos. 2). Die Trennung des Wasserstoffs vom
Sauerstoff kommt dadurch zustande, daß die schwereren
Plasmapartikel vorwiegend in der Nähe der Achse des
kegelförmigen Plasmastrahls verbleiben. Die leichteren
Partikel werden durch die schwereren an die Peripherie
abgedrängt, wie es aus dem Trenndüsenverfahren bei der
Isotopentrennung bekannt ist (siehe Pos. 3 und 4). Der innere
Teil des Plasmastrahls (Pos. 3) mit vorwiegend schwereren
Sauerstoffatomen und Ionen trifft die Öffnung des
trichterförmigen Kanals (Pos. 9), wird gestaut und gelangt in
die nächste Kleinkammer (Pos. 8). Der äußere Teil des
Plasmastrahls mit den leichteren Partikeln bleibt in der
größeren Kammer zurück. Dieser Teilvorgang wiederholt sich
solange, bis sich alle kleinen Kammern mit dem Plasma
aufgefüllt haben. Die Temperatur und der Druck in den
kleineren Kammern sinkt von einer Stufe zur anderen,
gleichzeitig reichert sich der Kammerinhalt mit
Sauerstoffatomen und Ionen an. Die durchschnittliche
kinetische Energie der Plasmapartikel wird gleich oder
niedriger als die Bindungsenergie der Atome in den
Sauerstoffmolekülen sein. Deshalb verbrennt in den letzten
Stufen der atomare Sauerstoff zu molekularem Sauerstoff.In the first phase, a nuclear explosion takes place in the center of one of the smaller chambers ( FIG. 1, item 10 ), which is referred to below as the original chamber. The plasma generated thereby ( Fig. 1 Pos. 6 ) expands and fills the space of the original chamber. The plasma then flows through two nozzles into the larger chamber at a supersonic speed ( FIG. 1, item 2 ). The separation of the hydrogen from the oxygen occurs because the heavier plasma particles remain predominantly in the vicinity of the axis of the cone-shaped plasma jet. The lighter particles are pushed to the periphery by the heavier ones, as is known from the separation nozzle process for isotope separation (see items 3 and 4 ). The inner part of the plasma jet (item 3 ) with predominantly heavier oxygen atoms and ions hits the opening of the funnel-shaped channel (item 9 ), is jammed and reaches the next small chamber (item 8 ). The outer part of the plasma jet with the lighter particles remains in the larger chamber. This sub-process is repeated until all the small chambers have filled up with the plasma. The temperature and pressure in the smaller chambers decrease from one stage to the other, while the chamber contents are enriched with oxygen atoms and ions. The average kinetic energy of the plasma particles will be equal to or lower than the binding energy of the atoms in the oxygen molecules. That is why the atomic oxygen burns to molecular oxygen in the last stages.
Nach dem Auffüllen aller kleineren Kammern mit Plasma ist
die erste schnellere dynamische Phase abgeschlossen. Danach
tritt die zweite langsamere quasistatische Phase ein. Diese
Phase wird gekennzeichnet durch totales Absinken der
Temperatur und des Druckes in den allen kleineren Kammern. In
den größeren Kammern wird durch die Plasmastrahlen
Wasserdampf und Sauerstoff nach dem Gesetz von Bernoulli
abgesaugt. Die zweite Phase geht zu Ende mit dem Absinken der
Temperatur in der Ursprungskammer unter einem Grenzwert, ab
dem die Zertrümmerung der Wassermoleküle nicht mehr möglich
ist. In der letzten Phase wird der Anfangszustand
wiederhergestellt. Die von der inneren Oberfläche der
kleineren Kammern abgetragene Eisschicht wird durch
Versprühen des überkühlten Wassers von den
Robotern (Fig. 1, Pos. 5) neu aufgetragen. In der größeren
Kammern abgetragene Eisschicht wird durch Reifablagerung
wiederhergestellt. Die Stärke der zu erneuernden Eisschicht
hängt sowohl von der Aufenthaltsdauer als auch von der
Temperatur und der Dichte des Plasma ab. Die Trägheit der
Materie spielt dabei eine entscheidende Rolle. Die Roboter
bleiben hinter der zu erneuernden Eisschicht verborgen. Der
in der größeren Kammer befindliche Wasserstoff wird gekühlt
und über eine Gasleitung (Fig. 2, Pos. 13) evakuiert. Die Höhe des
Anfangsvakuum im Eishohlkörper ist durch seine Temperatur
bestimmt. Er ist mit Gefäßen in denen flüssiger Stickstoff
oder Wasserstoff fließt, um seine Temperatur konstant zu
halten, durchsetzt (Fig. 1, Pos. 11).
After filling all smaller chambers with plasma, the first faster dynamic phase is complete. Then the second slower quasi-static phase occurs. This phase is characterized by a total drop in temperature and pressure in all smaller chambers. In the larger chambers, water vapor and oxygen are sucked out by the plasma jets according to Bernoulli's law. The second phase comes to an end when the temperature in the source chamber drops below a limit value above which the water molecules can no longer be destroyed. In the last phase, the initial state is restored. The layer of ice removed from the inner surface of the smaller chambers is reapplied by the robots ( FIG. 1, item 5 ) by spraying the supercooled water. The layer of ice removed in the larger chambers is restored by frost. The thickness of the ice layer to be renewed depends on both the length of stay and the temperature and density of the plasma. The inertia of matter plays a crucial role in this. The robots remain hidden behind the ice layer to be renewed. The hydrogen in the larger chamber is cooled and evacuated via a gas line ( Fig. 2, item 13 ). The level of the initial vacuum in the hollow ice body is determined by its temperature. It is permeated with vessels in which liquid nitrogen or hydrogen flows in order to keep its temperature constant ( Fig. 1, item 11 ).
Der Eishohlkörper ist auch alleiniger Träger der statischen
Belastung, die durch hohes Vakuum verursacht worden ist. Der
in diesem Prozeß gewonnene Sauerstoff wird mit einem Anteil
von Wasserdampf in eine Gasleitung (Fig. 2, Pos. 12) geführt.The hollow ice body is also the sole carrier of the static load caused by high vacuum. The oxygen obtained in this process is passed with a portion of water vapor into a gas line ( Fig. 2, item 12 ).
Die Wärmeenergie des gewonnenen Sauerstoffs wird mit Hilfe
von Wärmeaustauschern (Fig. 2, Pos. 16) zur seiner Verflüssigung
genutzt.The heat energy of the oxygen obtained is used with the help of heat exchangers ( Fig. 2, item 16 ) to liquefy it.
Wegen ihrer großen Dimension und aus Sicherheitsgründen
wäre die beschriebene Kernanlage am sinnvollsten auf der
Hochsee schwimmend oder verankert zu plazieren.Because of their large size and for security reasons
the described nuclear facility would make the most sense on the
To place the high seas floating or anchored.
AusführungsbeispielEmbodiment
Die dazu gehörenden Zeichnungen zeigen:The accompanying drawings show:
Fig. 1 eine Darstellung des erfindungsgemäßen Eishohlkörpers
an der Stelle der Ursprungskammer mit der aktiven Zone und
ihr folgende je zwei größere und kleinere Kammern, Fig. 1 is an illustration of the invention Eishohlkörpers at the site of origin chamber with the active zone and its following two larger and smaller chambers,
Fig. 2 allgemeine Darstellung. Sicht von oben. Fig. 2 general representation. View from above.
Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Brutreaktor besteht aus
einem toroidalen Eishohlkörper, wo ein Hochvakuum herrscht,
mit einer Folge von kleineren und größeren Kammern die
durch Kanäle mit einander verbunden sind. Die aktive Zone
befindet sich in einer der kleineren, als Ursprungskammer
bezeichneten, Kammer mit einer unterkritischen spaltbaren
Masse Pos. 6. Fig. 1 und 3, die mit Hilfe des Nylonfaden Pos. 18 in
der Mitte der Ursprungskammer fest gehalten worden ist. Die
Pos. 17 zeigt rotierende, freifallende, ergänzende zur
unterkritischen, spaltbare Masse. Die Roboterarme
Pos. 5 sorgen dafür, daß die abgetragene Eisschicht am Ende
des Arbeitszyklus regeneriert wird.The breeding reactor shown in Fig. 1 and 2 consists of a toroidal hollow ice body, where there is a high vacuum, with a sequence of smaller and larger chambers which are connected to each other by channels. The active zone is located in one of the smaller chambers, referred to as the source chamber, with a subcritical fissile mass, item 6 . Fig. 1 and 3, which has been firmly held in the center of the originating chamber by means of the nylon yarn Pos. 18,. Item 17 shows rotating, free-falling, complementary to the subcritical, fissile mass. The robot arms pos. 5 ensure that the removed layer of ice is regenerated at the end of the working cycle.