ES2694016T3 - Un procedimiento de uso en la generación de energía y un aparato asociado - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para su uso en la generación de energía que comprende: proporcionar un combustible (200) en un recipiente de combustible (130), comprendiendo dicho combustible (200) una primera materia objetivo (210) y una segunda materia objetivo (220), llevando dicha primera materia objetivo (210) a través de la resonancia de onda a un estado de energía superior al exponer la primera materia objetivo a la energía de entrada de radiación electromagnética para producir un primer cambio isotópico en la primera materia objetivo y resultando los neutrones del primer cambio isotópico, en el que la energía de entrada de radiación electromagnética se proporciona en forma de una señal de onda cuadrada o de una señal de onda sinusal, capturar los neutrones mediante dicha segunda materia objetivo (220) para producir un segundo cambio isotópico en la segunda materia objetivo y la energía de salida de radiación electromagnética, en el que, con la condición de que la potencia de salida de radiación electromagnética se produzca por encima de un valor de umbral de potencia, se mantiene la producción de energía de salida de radiación electromagnética exponiendo la primera materia objetivo (210) a la energía de mantenimiento de radiación electromagnética.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

DESCRIPCION

Un procedimiento de uso en la generacion de energia y un aparato asociado Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un procedimiento de uso en la generacion de energia. Mas especificamente, la presente invencion se refiere a un procedimiento para su uso en la generacion de energia que utiliza la captura de neutrones por una materia objetivo mediante la cual se produce energia de salida de radiacion electromagnetica. La presente invencion tambien esta relacionada con un aparato asociado.

Antecedentes de la tecnica

La espalacion nuclear y la captura de neutrones son conceptos facticos en la fisica nuclear. La espalacion nuclear implica la fragmentacion de nucleones por haces de particulas energeticas en aceleradores de particulas que se usan para producir haces de neutrones energeticos. Por otro lado, la captura de neutrones es un proceso de fusion mediante el cual los nucleones capturan neutrones, aumentando de ese modo sus masas.

En el primer caso, la espalacion requiere una entrada de energia bastante alta. En este ultimo caso, la captura de neutrones por isotopos en la parte inferior de la tabla de nucleidos da una salida de energia. Debido a que la espalacion por haces de particulas energeticas requiere una entrada de energia mucho mas alta en comparacion con la energia potencial recibida por la captura de neutrones, tipicamente no se ha considerado como un medio util para la produccion de energia.

En vista de lo anterior, es necesario un avance tecnico para lograr la produccion de energia que supere los problemas mencionados anteriormente.

De acuerdo con Imasaki et al. en "Transmutacion de Rayos Gamma", 6 de junio de 2006, paginas 1-3, XP002754113; URL: http: //
www.ile.osaka-u.ac.jp/jp/information/publication/annualreport/2006/6/6.29.pdf, tenemos que convertir nuevos recursos energeticos de materiales libres de dioxido de carbono en un futuro proximo. Entre ellos, se considera la energia de fision, pero la cuestion de un residuo nuclear sera grave en este caso. Uno reposara geologicamente pero las transmutaciones de productos de fision de larga vida seran un problema para el reposo. Para la mayoria de los residuos, se espera que reposen el tiempo suficiente de su vida activa, excepto 129yodo. El yodo tiene una vida muy larga de mas de 10 millones de anos y tiene una alta actividad quimica.

Sumario de la invencion

Por lo tanto, un objetivo de la presente invencion es proporcionar un procedimiento mejorado para su uso en la generacion de energia que sea mas controlable.

Adicionalmente, tambien es un objetivo de la presente invencion proporcionar un aparato asociado.

De acuerdo con un primer aspecto de la invencion, se proporciona un procedimiento para su uso en la generacion de energia. El procedimiento comprende llevar una primera materia objetivo a traves de la resonancia de onda a un estado de energia superior exponiendo la primera materia objetivo a la energia de entrada de radiacion electromagnetica para producir un primer cambio isotopico en la primera materia objetivo y neutrones que resulten del primer cambio isotopico. El procedimiento tambien comprende capturar los neutrones mediante una segunda materia objetivo para producir un segundo cambio isotopico en la segunda materia objetivo y la energia de salida de radiacion electromagnetica.

La primera materia objetivo y la segunda materia objetivo aqui y en lo siguiente se denominaran colectivamente combustible o combustible de reactor.

Por exposicion de radiacion electromagnetica, radiacion EM, de la energia de entrada se entiende aqui que la radiacion EM irradia al menos una parte de la primera materia objetivo. La radiacion puede comprender fotones que tengan al menos una frecuencia, o modo de frecuencia. En un primer ejemplo, la radiacion comprende fotones que tienen una pluralidad de modos de frecuencia. En un segundo ejemplo, la radiacion es sustancialmente monocromatica y comprende fotones con una frecuencia fija. Ademas, la radiacion puede tener un nivel preferido de intensidad y/o potencia. El nivel preferido de intensidad y/o potencia puede asociarse con frecuencias especificas.

La energia de entrada de radiacion EM puede transferir la energia de entrada y el impulso de entrada a la primera materia objetivo. La transferencia de energia se puede proporcionar por medio de un proceso de aceleracion de particulas de onda. Opcionalmente, la radiacion EM puede estar polarizada.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Al menos una parte de la primera materia objetivo puede asumir un estado de alta energfa. Cuando la primera materia objetivo se lleve al estado de mayor energfa a traves de la resonancia de onda, los neutrones pueden liberarse o emitirse. En otras palabras, la energfa de onda de resonancia puede energizar la primera materia objetivo para producir energfa de fision y producir neutrones. Este proceso puede denominarse espalacion. La liberacion puede producirse cuando la energfa de entrada sea mayor o igual que una energfa umbral. Adicionalmente, sin embargo, un efecto de tunel mecanico cuantico puede permitir una liberacion por debajo de la energfa umbral.

La primera materia objetivo asume un estado de mayor energfa por el cual la energfa de onda se transfiere a al menos una porcion de la primera materia objetivo. El proceso de aceleracion de onda-partfcula, o de manera equivalente, el proceso de resonancia de onda, puede elegirse basandose en las propiedades ffsicas especificadas de la geometrfa del reactor y del combustible que contiene en el mismo. Las propiedades ffsicas pueden estar asociadas a las propiedades ffsicas de la primera materia objetivo. A modo de ejemplo, estas propiedades ffsicas pueden relacionarse con un tipo de material comprendido en la primera materia objetivo, el tipo de estructura reticular del material, las cantidades ffsicas del material, tal como su masa atomica, numero de atomos, distancia de separacion atomica, velocidad del sonido, velocidad caracterfstica del plasma, temperatura local, temperatura promedio, etc., dimensiones de longitud de la estructura reticular del material, dimensiones de longitud de una estructura de grano del material y geometrfa de la estructura reticular del material. Las propiedades ffsicas tambien pueden ser una frecuencia de resonancia local de la primera materia objetivo. La energfa de onda resonante, es decir, la energfa recibida por el proceso de aceleracion de onda resonante (bombeo), puede transferirse a la primera materia objetivo a una intensidad preferida. La energfa de onda resonante W tiene una frecuencia asociada w y una longitud de onda resonante asociada A. Los iones en la primera materia objetivo pueden acelerarse por la energfa de entrada de radiacion EM.

De acuerdo con el procedimiento inventivo, los neutrones se producen, o se liberan. En un ejemplo no limitativo, los neutrones pueden ser neutrones frfos. Por neutrones frfos, en esta solicitud se entiende que la energfa cinetica de los neutrones se especifica en el rango de 0 eV a 0,025 eV, donde eV indica electronvoltio. En particular, los neutrones frfos pueden ser neutrones termicos. En otro ejemplo no limitativo, los neutrones pueden tener energfas cineticas entre 0,025 eV y 1 eV. En otro ejemplo no limitativo, los neutrones pueden ser neutrones lentos que tengan energfas cineticas entre 1 eV y 10 eV. Las energfas cineticas entre 10 eV y 50 eV tambien son concebibles.

Dado un suministro constante de potencia de entrada de radiacion EM, el numero de neutrones producidos por la primera materia objetivo puede aumentar con el tiempo. En un ejemplo no limitativo, el numero de neutrones producidos despues de un tiempo de inicio de la espalacion puede estar entre 1010 y 1020 neutrones por segundo por cm2.

La primera materia objetivo puede estar en un estado ionizado o en un estado de plasma cuando se liberen los neutrones. La segunda materia objetivo puede estar en un estado solido o lfquido al capturar los neutrones.

La primera materia objetivo puede comprender al menos uno de deuterio, D y 7Li. Una de las ventajas de usar D es que es barato. Otra ventaja es que el uso de D conduce a una ganancia neta alta.

Ademas, la segunda materia objetivo puede comprender al menos uno de entre 40Ca, 46Ti, 52Cr, 64Zn, 58Ni, 70Ge y 74Se. Cualquiera de estos materiales puede generar un exceso de energfa por captura de neutrones. Mas particularmente, el proceso de captura de neutrones puede liberar mas energfa que la energfa requerida para la espalacion de neutrones.

La segunda materia objetivo tambien puede comprender isotopos mas pesados de los elementos presentados anteriormente. Los elementos pueden ser de corta duracion o estables. Cabe destacar que estos isotopos pueden producirse mediante la captura de neutrones de cualquiera de estos elementos. Por ejemplo, la segunda materia objetivo puede comprender 60Ni o 62Ni que puede resultar de la captura de neutrones por 58Ni.

Por medio del concepto inventivo, normalmente no hay transmutaciones de elementos. En cambio, hay cambios isotopicos de la primera y la segunda materia objetivo. Por isotopos se entiende un conjunto de nucleidos que tienen el mismo numero atomico Z pero que tienen diferentes numeros de neutrones N = AZ, donde A es el numero de masa. En el proceso de cambio isotopico, el numero de masa A del isotopo se cambia al menos en un paso entero. El primer cambio isotopico puede ser un cambio isotopico de un isotopo AP con numero de masa A a un isotopo A-1 P con numero de masa A-1.

El cambio isotopico en un isotopo AP puede originarse en un canal de reaccion

imagen1

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

donde Ws indica una energfa de espalacion, donde "n" indica un neutron, y donde "gs" indica un estado fundamental de A-1P. Esta reaccion esta asociada con una energfa umbral especffica, expresada de manera convencional en eV. Este tipo de reaccion tambien se asocia con energfas umbrales especfficas.

Puede haber canales de reaccion similares a partir de AP que pueden dar como resultado isotopos AkP, donde k = 1,2,3, ... Por ejemplo, los procesos anteriores en los que el numero atomico se cambia en un paso puede repetirse k veces, o la transicion en k pasos puede ser directa.

La energfa de espalacion Ws es una energfa suministrada a una parte de la primera materia objetivo mediante la exposicion a la radiacion para permitir la liberacion de al menos un neutron. Un estado de energfa de la primera materia objetivo antes de la irradiacion puede provocarse en un estado de energfa superior. El estado de mayor energfa puede alcanzarse mediante la absorcion de energfa por la primera materia objetivo. Por ejemplo, la energfa absorbida se puede convertir en energfa cinetica y/o energfa vibracional de la primera materia objetivo.

En un primer ejemplo no limitativo, un cambio isotopico en litio puede originarse en el canal de reaccion

imagen2

Ws es la energfa de espalacion y donde "gs" indica un estado fundamental de 6Li. El umbral de energfa para esta reaccion es de 7,25 MeV. Cabe destacar que 6Li asf como 7Li son isotopos estables per se, pero que la reaccion anterior puede inducirse por irradiacion por encima del umbral de energfa.

En un segundo ejemplo no limitativo, el cambio isotopico puede originarse en el canal de reaccion D + Ws ^ n + 1H, donde D es deuterio 2H y donde H es protio, es decir, hidrogeno. El umbral de energfa para esta reaccion es de 2,25 MeV.

Los cambios de elementos tambien pueden producirse a traves de la desintegracion beta. Por ejemplo, la captura de neutrones de nfquel hasta los isotopos inestables 63Ni y 65Ni conduce a traves de la desintegracion beta (P - ) a 63Cu y 65Cu, respectivamente, es decir, los neutrones se convierten en protones. A la inversa, la captura de neutrones de 59Ni puede, a traves de la desintegracion P+, dar lugar a 58Co, es decir, un proton convertido en neutron. Incidentalmente, los isotopos inestables anteriores tienen secciones transversales de alta captura de neutrones. Por lo tanto, el proceso de conversion de energfa puede implicar un serpenteado complejo de los cambios isotopicos de captura de neutrones y los cambios de los elementos de desintegracion P±, lo que finalmente lleva a elementos estables.

La primera materia objetivo puede comprender al menos un isotopo AP. En un primer ejemplo, la primera materia objetivo comprende unicamente un isotopo. En un segundo ejemplo, la primera materia objetivo comprende dos isotopos. En un tercer ejemplo, la primera materia objetivo comprende una pluralidad de isotopos. El isotopo AP en la primera materia objetivo tiene preferentemente una energfa de enlace nuclear baja para permitir la liberacion de neutrones. Ademas, el isotopo AP en la primera materia objetivo tiene preferentemente una energfa de enlace nuclear que es mas grande que la energfa de enlace nuclear del isotopo A-1P.

La energfa de enlace nuclear puede medirse como una energfa de enlace nuclear total en un nucleo. De forma alternativa, la energfa de enlace nuclear puede medirse como una energfa de enlace nuclear por nucleon en el nucleo. En particular, la energfa de enlace nuclear puede medirse como una energfa de enlace nuclear promedio por nucleon en el nucleo.

La segunda materia objetivo puede comprender al menos un isotopo BQ, donde B es el numero de masa. En un primer ejemplo, la segunda materia objetivo comprende unicamente un isotopo. En un segundo ejemplo, la segunda materia objetivo comprende una pluralidad de isotopos. El isotopo BQ en la segunda materia objetivo tiene preferentemente una energfa de enlace nuclear que es mas pequena que la energfa de enlace nuclear del isotopo, o isotopos, en la que se puede cambiar despues del proceso de captura de neutrones.

Por energfa de salida de radiacion EM se entiende aquf la energfa que se libera en el proceso de captura de neutrones. La energfa se liberara en forma de ondas/fotones electromagneticos que cubriran una amplia gama de frecuencias (primarias, secundarias, etc.).

Los neutrones pueden capturarse por un isotopo estable o por un isotopo inestable. En un ejemplo, la captura de neutrones da como resultado un isotopo estable. En otro ejemplo, la captura de neutrones da como resultado un isotopo inestable. Un canal de reaccion para la captura de neutrones que involucra un isotopo BQ se puede escribir como

BQ + n- 6+1Q + Wc

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

donde Wc es la energfa liberada por la captura de neutrones. Esta reaccion se puede repetir para capturar dos o mas neutrones, lo que da como resultado los isotopos B+2Q, B+3Q, B+4Q, etc. Estos tipos de isotopos se pueden escribir colectivamente como B+kQ, donde k = 1,2,3, ... De hecho, en un ejemplo, solo un neutron se captura por la segunda materia objetivo. En otro ejemplo, dos, tres o cuatro neutrones se capturan por la segunda materia objetivo. En otro ejemplo mas, una pluralidad de neutrones se capturan por la segunda materia objetivo. El numero de neutrones capturados puede correlacionarse con un flujo de neutrones producido por la primera materia objetivo. En particular, la captura de neutrones puede estar condicionada por un flujo critico de neutrones. Por ejemplo, el flujo critico puede estar entre 1014 y 1020 neutrones por cm2 por segundo.

Para que el proceso combinado de produccion de neutrones y captura de neutrones sea efectivo, la tasa de produccion de neutrones es preferentemente lo suficientemente alta para una relacion de ganancia de energfa, definida como una potencia de salida dividida por una potencia de entrada, para exceder la unidad.

De acuerdo con el concepto inventivo, se proporciona un procedimiento para su uso en la generacion de energfa. La primera materia objetivo puede producir neutrones al ponerla en un estado de resonancia. La produccion de neutrones por la primera materia objetivo y la captura de neutrones por la segunda materia objetivo funcionan juntas para producir energfa de salida. Un material en la segunda materia objetivo puede transferirse a un estado de menor energfa mediante el cual se produce energfa. Por ejemplo, 58Ni se puede cambiar a 60Ni capturando dos neutrones.

Ademas, la primera materia objetivo puede calentarse. El calor puede proporcionarse por un dispositivo de calefaccion. Un dispositivo de calefaccion disenado adecuadamente puede producir ondas que lleven la primera materia objetivo al estado de resonancia. El procedimiento combinado de espalacion de neutrones y captura de neutrones se puede implementar manteniendo una temperatura critica en el combustible y para cumplir con los criterios de resonancia. Los criterios de resonancia se describiran mas adelante.

El proceso de produccion de neutrones requiere una entrada de energfa mas baja que la salida de energfa proporcionada por la captura de neutrones. En particular, la energfa en forma de radiacion puede liberarse. Por ejemplo, los fotones que se caracterizan por tener momentos p, o energias W=|p|-c, puede liberarse. De este modo, el procedimiento inventivo se puede utilizar como un paso parcial en la generacion de energfa. Por ejemplo, el exceso de energfa provisto puede usarse para hacer funcionar una turbina de vapor para generar electricidad.

Otra ventaja de usar la captura de neutrones es que el neutron puede entrar en el nucleo mas facilmente ya que el neutron no tiene carga. De hecho, los procesos que implican particulas cargadas, tales como los protones, requieren energias considerablemente mas altas para proporcionar la fusion nuclear, ya que se debe penetrar una barrera de Coloumb del nucleo.

Ademas, mediante el procedimiento inventivo, se proporciona un procedimiento mas controlado para su uso en la generacion de energfa. De hecho, la tasa de produccion de neutrones puede controlarse facilmente ajustando la potencia externa, pero mas aun ajustando la intensidad y el contenido de frecuencia de onda de la radiacion de entrada EM. La tasa de produccion de neutrones esta directamente relacionada con la potencia y/o la intensidad y las frecuencias de onda de la radiacion de entrada EM.

A continuacion, se explicara el concepto de fuerza de gradiente en relacion con la primera y la segunda materia objetivo. Como se explicara mas adelante, la fuerza de gradiente puede surgir de la penetracion de las ondas EM en la materia en cualquier estado agregado.

En la fisica del plasma, se sabe que la fuerza ponderomotora es una descripcion efectiva de una fuerza no lineal promediada en el tiempo que actua sobre un medio que comprende particulas cargadas en presencia de un campo EM oscilante no homogeneo. La base de la fuerza ponderomotora promediada en el tiempo es que las ondas EM transfieren energfa e impulso a la materia.

De los cinco efectos ponderomotores potenciales, la fuerza de Miller y la fuerza de Abraham se consideran las mas poderosas en un entorno debilmente magnetizado o sin gradientes magneticos. Sin embargo, dependiendo del procedimiento de calentamiento, no se pueden excluir los efectos de la fuerza del gradiente magnetico. Ademas, la fuerza de Barlow, inducida por colisiones de particulas de gas, tambien puede influir en la dinamica del sistema.

La fuerza de aceleracion ponderomotora habilitadora global considerada aqui es la fuerza de Miller o, de manera equivalente, la fuerza de gradiente.

Bajo el supuesto de que un cuerpo solido conductor puede tratarse como un plasma, o un plasma de estado solido, se puede aplicar el concepto de fuerza de gradiente. Por dos razones, se elegira una analogia de onda de Alfven para derivar la fuerza de gradiente en solidos. En primer lugar, porque se han observado ondas de Alfven en los plasmas en todos los estados, es decir, en estados de plasma, estados gaseosos, estados liquidos y

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

estados solidos. En segundo lugar, porque las ondas de Alfven tienen una respuesta independiente de la frecuencia por debajo de la resonancia.

Se observa, sin embargo, que en general puede haber una mezcla de ondas de Alfven y otras ondas, tales como las ondas acusticas, en el cuerpo solido.

Por tanto, la fuerza de gradiente y una presion de gradiente relacionada surgen ademas de las fuerzas generadas por una presion de radiacion EM ordinaria en un cuerpo, en el que el cuerpo puede estar en cualquier estado agregado.

El cuerpo solido puede describirse como que comprende iones y electrones, dando lugar a una carga neutral total. Dado que la masa ionica es tfpicamente mas de 1800 veces mayor que la masa de electrones, la masa de electrones puede ser descuidada. La densidad de masa y el forzamiento correspondiente sobre el plasma estan, por lo tanto, determinados por la masa ionica, m. Las ondas de Alfven que tienen una frecuencia w se propagan a lo largo de las lfneas del campo magnetico k = (0,0, k ) en coordenadas cartesianas y tienen polarizacion lineal. La siguiente expresion se aplica a la fuerza de gradiente longitudinal (en unidades cgs) regida por las ondas de Alfven en un fluido:

imagen3

donde e es la carga elemental y donde Q es una frecuencia de resonancia ciclotronica. El gradiente espacial del campo electrico de onda cuadrada E2 en la direccion z determina la magnitud de la fuerza. Se observa que la expresion (1) tiene una singularidad en w2 = Q2 . Ademas, la fuerza de gradiente es atractiva para w2 < Q2 y repulsiva para w2 > Q2. De este modo, las ondas de Alfven de baja frecuencia que tienen w2 < Q2 atraen las partfculas cargadas hacia la fuente de onda, mientras que las ondas de Alfven de alta frecuencia que tienen w2 > Q2 repelen las partfculas. La atraccion a bajas frecuencias puede concebirse como intuitivamente erronea. Sin embargo, se aplica claramente a un plasma y tambien se ha confirmado experimental y teoricamente para la materia de estado solido neutro. Ademas de tener este cambio de fuerza direccional bipolar en la resonancia de onda, la fuerza de gradiente es independiente del signo de la carga de la partfcula, debido al factor de e2. Esto implica que la fuerza para iones positivos y electrones se dirige en la misma direccion.

Se observa que la materia neutral puede estar en un estado fluido, en un estado gaseoso, en un estado de plasma o en un estado solido. Dado que la materia neutral a nivel atomico y nuclear constituye una carga, por lo tanto, se pueden considerar las oscilaciones atomicas (por ejemplo, movimientos brownianos) y las vibraciones interatomicas como "frecuencias fundamentales". El termino de campo electrico de las ondas EM deberfa, por lo tanto, afectar un "medio" atomico unido por, por ejemplo, las fuerzas de Van-der-Wahl de manera similar a un plasma unido por un campo magnetico fuerte.

Para los neutros no magnetizados, la analogfa implica que la energfa de onda puede penetrar, ya que la fuerza de gradiente funciona en protones atomicos y electrones colectivamente.

Para ondas de baja frecuencia tales como w2 << Q2, la expresion en la ecuacion (1) se simplifica, ya que w puede ignorarse. En este caso, la fuerza se vuelve debilmente atractiva, independientemente de la estructura atomica o la masa.

Sin embargo, al acercarse la frecuencia de resonancia w2 = Q2, la fuerza del gradiente aumenta de forma no lineal. Las frecuencias de resonancia en la ffsica del plasma estan relacionadas con las propiedades intrfnsecas del fluido, tal como la densidad del plasma, la masa de una partfcula, la inercia de la partfcula y el campo magnetico. Se declara que lo mismo se aplica a la materia de estado solido, excepto que tambien estan implicadas las fuerzas mecanicas e interatomicas de Van de Wahl.

Por analogfa, bajo el supuesto de que las ondas EM que irradian el fluido neutro/cuerpo solido estan polarizadas linealmente, la fuerza de gradiente ejercida sobre partfculas individuales/atomos de masa ma por ondas electromagneticas polarizadas linealmente con una radiacion, el campo electrico E se convierte en

imagen4

En particular, esta expresion puede ser valida para la primera materia objetivo. El gradiente teorico de fuerza en funcion de la frecuencia en la expresion (2) se asemeja al de la expresion (1), excepto que ahora hemos introducido una frecuencia de resonancia Qa. La frecuencia de resonancia Q a puede ser una frecuencia de resonancia para la materia en cualquier estado agregado, es decir, solido, lfquido, gaseoso o plasma. La fuerza de gradiente vuelve a ser atractiva en todo el rango de frecuencia por debajo de la resonancia, es decir, para w2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

2 2 2

< (Qa) . Por encima de la resonancia w > (Qa) , la fuerza es repulsiva. A frecuencias muy por debajo de la resonancia, w2 << (Qa)2, la fuerza del gradiente es independiente de la frecuencia de la onda y se aplica la siguiente expresion:

imagen5

Si la materia esta en un estado agregado solido, la frecuencia de resonancia se puede escribir como Qa = c/a,

donde a es la distancia interatomica y c es la velocidad local de la luz en los medios. En este caso, obtenemos

22

para w << (Qa) la expresion aproximada

a2e2 dE2 4macz dz

, dE2 «a,ma) —

(4)

Aquf, la fuerza depende de una constante de material, ^ (a, ma) y del gradiente espacial del campo electrico de onda cuadrada E2 que se propaga hacia la materia. La energfa de las olas puede entrar en calefaccion y/o en energfa cinetica. La atraccion de onda esta determinada por el gradiente espacial de E2 que puede escribirse como el cociente 5E2/5z, donde 5E2 es una diferencia de E2 sobre una longitud de interaccion diferencial 5z. Una constante material ^(a, ma), el gradiente 5E2/5z y el campo electrico de onda transversal E, ahora determina la fuerza de gradiente ejercida sobre los atomos individuales en el cuerpo. Observese que la distancia interatomica a define la fuerza de union, o tension, en analogfa con el campo magnetico que controla el movimiento del plasma. El factor a puede ser un parametro que defina la resonancia. Puede haber parametros adicionales para definir la resonancia.

Mas generalmente, u en la expresion Qa = u/a esta relacionada con la velocidad local de las ondas EM en los medios (por ejemplo, acustica, acustica de iones).

Se ha demostrado que los resultados analfticos derivados de la expresion (4) estan en buena concordancia con los hallazgos experimentales del experimento de vacfo Cavendish.

Para la primera o la segunda materia objetivo, la siguiente expresion para la fuerza de gradiente se puede obtener de la ecuacion (4) anterior:

dE2

Fz«K(a,ma)— . (5)

Aquf K(a, ma) son propiedades caracterfsticas de la primera y/o de la segunda materia objetivo. Las propiedades caracterfsticas pueden ser una masa atomica correspondiente, varios atomos y una distancia de separacion atomica, etc.

La fuerza de gradiente puede volverse mas fuerte cuando la potencia de entrada de la radiacion EM de entrada se haga mas fuerte. Por ejemplo, la fuerza de gradiente en el rango de baja frecuencia w2 << (Qa)2 es directamente proporcional a la potencia de entrada de la entrada de radiacion EM.

Como se senalo anteriormente, tambien pueden surgir fuerzas de Abraham en el cuerpo solido. Por analogfa con

F^ = ±^dE^dt'

un plasma, la fuerza longitudinal de Abraham puede describirse en este caso A siendo

proporcional a la variacion temporal del campo electrico cuadrado. ca es la velocidad de Alfven y B es el campo magnetico. El signo mas o menos corresponde a la propagacion de onda paralela o antiparalela con la direccion del campo magnetico B, respectivamente. La fuerza de Abraham puede ser significativa para cambios rapidos de E y/o campos magneticos debiles. Este ultimo puede estar asociado con bajas frecuencias de resonancia ciclotronica que pueden dar lugar a bajas tasas de produccion de neutrones. El merito de la fuerza de Abraham puede ser, en cambio, promover el calentamiento mediante los cambios de campo EM rapidos y direccionales. Adicionalmente, la fuerza de Abraham puede mantener el enfoque longitudinal en el reactor.

El hecho de que las ondas EM en un plasma puedan conducir a la atraccion no es obvio. Las ondas magnetohidrodinamicas, ondas MHD, son una clase de ondas en fluidos donde el plasma y el campo magnetico muestran una oscilacion mutua, el plasma considerado "congelado" en el campo magnetico. En un campo magnetico espacialmente unidireccional, la frecuencia de resonancia del plasma, en lugar de la direccion de propagacion de onda (direccion + z), determina la direccion de la fuerza. Desde Q = eB/mc tenemos para ondas

22

de baja frecuencia, w << Q que

imagen6

me2 dE2 2B2 dz '

Esto implica que la fuerza es constante e independiente de la

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

frecuencia de onda en un medio homogeneo con constante B a frecuencias muy bajas, siendo la fuerza proporcional al gradiente de la intensidad de la onda EM. Debido a que la intensidad de la onda disminuye durante la interaccion (ejerciendo fuerza sobre la materia), la fuerza se dirige de manera opuesta a la direccion de propagacion de la onda.

El concepto de ondas MHD se deriva de la descripcion fluida de los plasmas. Las ondas MHD se rigen por la tension magnetica en el plasma magnetizado. Cuanto mas fuerte sea la tension magnetica, mas debil sera la velocidad del grupo de ondas y la fuerza de gradiente. De forma similar, las ondas MHD en el plasma de estado solido se rigen por sus propiedades dielectricas y la tension interatomica. Aunque la frecuencia de resonancia local en plasma magnetizado gaseoso esta determinada por la girofrecuencia de iones, la frecuencia de resonancia local en solidos neutros y gases neutros, que comprenden atomos, es menos obvia. Sin embargo, como ya se ha senalado, la fuerza de gradiente es neutra respecto de la carga, lo que implica que la fuerza en las particulas cargadas positiva (protones) y negativa (electrones) va en la misma direccion. La analogia con las ondas MHD en plasma es util, porque la MHD ideal implica que no hay transporte de particulas per se en la materia. En cambio, la materia esta sujeta al forzamiento por la liberacion local de energia de onda, caracterizada por un gradiente espacial del campo electrico de onda. Para establecer la captura de neutrones de acuerdo con el procedimiento de la invencion, se requiere una cierta mezcla de "nucleones de espalacion", tales como 7Li o D, y nucleones de captura de neutrones de alto rendimiento, tales como 58Ni o 40Ca. En el curso de este proceso nuclear, y dependiendo del medio ambiente, pueden tener lugar otras transferencias de estados, por ejemplo la captura de electrones. Sin embargo, con un diseno adecuado del sistema, estos procesos pueden tener implicaciones menores para el presupuesto de energia de salida.

Dependiendo de una resonancia de temperatura de combustible y de onda, la tasa de produccion de neutrones en una mezcla 7Li-58Ni o 7Li-40Ca objetivo pueden alcanzar un estado en el que una potencia de salida causada por neutrones captura exceda sustancialmente una potencia de entrada.

Ademas de calentar el reactor, el exceso de potencia de la captura de neutrones tambien puede mejorar la velocidad de espalacion. Esto ultimo se puede lograr al aumentar la potencia de entrada de la radiacion EM al reactor. Adicionalmente, la potencia de onda cerca de la resonancia puede mejorar aun mas la velocidad de espalacion. Debido a que la relacion teorica entre la espalacion de neutrones y el proceso de captura de neutrones 58Ni ->60Ni puede variar entre 1,4 para 7Li y 3,6 para deuterio, la espalacion de neutrones accionada externamente solo puede alcanzar las ganancias mencionadas anteriormente. Sin embargo, el exceso de potencia junto con la captura de neutrones puede retroalimentarse al proceso de produccion de neutrones y conducir a mayores tasas de espalacion. Este proceso intrinseco de espalacion accionado por la captura de neutrones puede aumentar adicionalmente la ganancia de potencia. Por ejemplo, la ganancia de potencia puede aumentarse en un orden de magnitud en comparacion con el proceso conducido directamente. Teniendo en cuenta el desplazamiento de la fuerza direccional bipolar de la fuerza de gradiente, como se explico anteriormente, se debe evitar el exceso de calentamiento o las frecuencias de onda que alcanzan la resonancia por encima. Si no, el sistema puede colapsar por el rechazo de la fuerza de gradiente.

A continuacion, se describiran diversos modos de realizacion del concepto inventivo.

De acuerdo con un modo de realizacion, la energia de entrada de radiacion EM se obtiene de la radiacion EM que comprende al menos un modo de frecuencia de resonancia comprendido en un intervalo de frecuencia. La energia de entrada de radiacion EM tambien puede contener un amplio espectro de armonicos con radiacion EM que comprende una pluralidad de frecuencias con armonicos que se aproximan a al menos un modo de frecuencia de resonancia. El acto de exponer la primera materia objetivo a la radiacion EM que tiene un modo de frecuencia de resonancia puede llevar a la primera materia objetivo a un estado cercano, pero por debajo de la resonancia.

La frecuencia de resonancia puede ser una frecuencia de resonancia mecanica. Alternativamente, la frecuencia de resonancia puede ser una frecuencia de resonancia de onda EM.

La frecuencia de resonancia puede estar asociada con un estado agregado de la primera materia objetivo. En particular, puede haber una frecuencia de resonancia de la primera materia objetivo en un estado solido, una frecuencia de resonancia de la primera materia objetivo en un estado gaseoso, y otra frecuencia de resonancia de la primera materia objetivo en un estado de plasma.

Preferentemente, el modo de frecuencia de resonancia es una frecuencia que esta cerca de una frecuencia de resonancia critica. Este puede ser un criterio de resonancia. La frecuencia de resonancia critica puede ser una frecuencia en la cual la fuerza del gradiente se vuelva divergente y/o en la cual la fuerza del gradiente cambie de direccion.

A modo de ejemplo, la frecuencia de resonancia se puede considerar cercana a la frecuencia de resonancia critica si la relacion entre la frecuencia de resonancia y la frecuencia de resonancia critica esta entre 0,8 y 0,999, o mas preferentemente entre 0,9 y 0,99.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Ademas, el modo de frecuencia de resonancia es preferentemente una frecuencia que es mas pequena que la frecuencia de resonancia crftica mencionada anteriormente. Este puede ser un criterio de resonancia. Una frecuencia de resonancia mas pequena que la frecuencia de resonancia crftica puede dar como resultado una contraccion del combustible, como se indico anteriormente y se describira mas adelante.

Es importante destacar que el modo de frecuencia de resonancia puede ser una frecuencia en cualquier parte del intervalo de frecuencia. Sin embargo, la cantidad de neutrones producidos puede depender del modo de frecuencia de resonancia que se use.

El intervalo de frecuencia puede extenderse desde una frecuencia mas baja a la frecuencia de resonancia crftica. Por ejemplo, el generador de ondas externo puede proporcionar un primer modo de frecuencia de resonancia y un segundo modo de frecuencia de resonancia, por lo que el primer modo de frecuencia de resonancia esta mas cerca de la frecuencia de resonancia crftica que el segundo modo de frecuencia de resonancia. Al exponer la primera materia objetivo a la energfa de entrada de radiacion EM con el primer modo de frecuencia de resonancia puede producir mas neutrones que al exponer la primera materia objetivo a la energfa de entrada de radiacion EM con el segundo modo de frecuencia de resonancia. Adicionalmente, una mayor potencia de entrada tambien puede aumentar la tasa de produccion de neutrones.

Por tanto, la transferencia de energfa de onda es preferentemente una transferencia de energfa resonante. Sin embargo, tambien puede ser una transferencia de energfa no resonante. Por transferencia de energfa resonante se entiende que la frecuencia de la radiacion EM esta comprendida en el intervalo de frecuencia cercano a la frecuencia de resonancia crftica.

El al menos un modo de frecuencia de resonancia puede comprender multiplos de una sola frecuencia de resonancia. Este puede ser un criterio de resonancia. Por ejemplo, una frecuencia de resonancia w puede dar lugar a las multiples frecuencias de resonancia 2-w, 3-w, 4-w, 5-w, ..., etc.

El modo de frecuencia de resonancia se puede elegir de modo que una energfa asociada sea igual o superior a la energfa del umbral para causar la espalacion de los neutrones en la primera materia objetivo.

A modo de ejemplo, cuando el modo de frecuencia de resonancia esta cerca de la frecuencia de resonancia crftica, la fuerza de gradiente puede tener una fuerza entre 10'5 N y 1 N. En otro ejemplo, la fuerza de gradiente puede tener una fuerza entre 0,01 N y 0,1 N. Es evidente, sin embargo, que otras fortalezas son igualmente concebibles.

Una tasa de produccion de neutrones puede depender de al menos una de las fuerzas de gradiente, de la temperatura del combustible y de la frecuencia de resonancia.

En un primer ejemplo, la frecuencia de resonancia crftica asociada a un gas/plasma para 7Li es Qa = 1,3-1016Hz. Qa se basa entonces en una distancia interatomica de longitud de onda a = 1,1-10-8 m, propagandose la onda a la velocidad de la luz (c).

En un segundo ejemplo, la frecuencia de resonancia crftica para 7Li+, que es una resonancia de onda acustica ionica del gas/plasma correspondiente, es Qa = 7,9-1013 Hz. La interactomica media en el gas/plasma es a = 1,1-10'9 m.

En un tercer ejemplo, la frecuencia crftica y la distancia interatomica promedio para D+ para las ondas acusticas de iones del correspondiente gas/plasma de deuterio es Qa = 1,3-1013 Hz y a = 6,1-10-9 m respectivamente.

De acuerdo con un modo de realizacion, al menos un modo de frecuencia de resonancia esta asociado con una distancia interatomica de la primera materia objetivo. Para una porcion dada de la primera materia objetivo, los atomos pueden estar dispuestos en una red tridimensional. Si la primera materia objetivo comprende varios isotopos, la porcion puede estar relacionada con un isotopo especffico que tenga una estructura de red fija. La distancia interatomica en las direcciones x, y z de la red se puede escribir como ax, ay y az, respectivamente. Claramente, las distancias interatomicas ax, ay y az en general pueden ser diferentes y dependen del tipo especffico de red.

El modo de frecuencia de resonancia Wi puede estar relacionado con la distancia interatomica ai por la relacion Wi = ui/ai, donde ui es constante y donde i = x, y o z. La constante ui tiene las dimensiones de velocidad, es decir, [ui] = L-T'1, donde L y T son un parametro de longitud y un parametro de tiempo, respectivamente. La constante ui puede ser componente de una velocidad en una direccion especffica o una magnitud de una velocidad. En un primer ejemplo no limitativo, la constante ui es una velocidad del sonido de una porcion de la primera materia objetivo. La velocidad del sonido puede ser una velocidad del sonido de iones. En el segundo y tercer ejemplo no limitativo, la constante ui es una velocidad de onda de plasma uw de una porcion de la primera materia objetivo.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

De acuerdo con un modo de realizacion, el al menos un modo de frecuencia de resonancia es un modo de frecuencia de resonancia de gas o de plasma de la primera materia objetivo, una resonancia de plasma que caracteriza los plasmas magnetizados y/o no magnetizados de la primera materia objetivo, o un modo de frecuencia de resonancia de solido/fluido/gaseoso/plasma de dicha segunda materia objetivo.

De acuerdo con un modo de realizacion, el procedimiento comprende ademas llevar la primera materia objetivo a un estado de plasma. De hecho, el forzamiento de gradiente puede volverse dominante en el estado de plasma de la primera materia objetivo.

De acuerdo con un modo de realizacion, el procedimiento comprende ademas llevar la primera materia objetivo desde un estado solido a un estado liquido. El procedimiento puede comprender ademas llevar la primera materia objetivo de un estado liquido a un estado gaseoso. Ademas, el procedimiento puede comprender ademas llevar la primera materia objetivo del estado gaseoso a un estado de plasma.

De acuerdo con un modo de realizacion, la segunda materia objetivo se mantiene en estado solido como un polvo de grano fino (regimen de baja temperatura). De acuerdo con un modo de realizacion, el procedimiento comprende ademas llevar la segunda materia objetivo a un estado liquido o gaseoso.

De acuerdo con un modo de realizacion, el procedimiento comprende ademas calentar al menos uno de la primera materia objetivo y de la segunda materia objetivo. Por medio de este modo de realizacion, se pueden producir mas neutrones. De hecho, un combustible mas caliente puede estar sujeto a compresion por la fuerza de gradiente, que es mutuamente beneficiosa para la produccion de neutrones y la captura de neutrones.

De acuerdo con un modo de realizacion, el calentamiento se proporciona mediante calentamiento por induccion. El calentamiento por induccion puede ser un calentamiento por induccion de dos o tres fases. Una ventaja de este modo de realizacion es que el calentamiento del combustible puede realizarse por medio de un dispositivo de calentamiento que no tenga que hacer contacto fisico con el combustible. Mas bien, el calentamiento se puede lograr por medio de corrientes de Foucault inducidas que impliquen un calentamiento por resistencia en el combustible. Ademas, el calentamiento puede lograrse por medio de perdidas por histeresis magnetica en el combustible.

Como se indico anteriormente, otra implicacion de la fuerza de gradiente es que la materia caliente puede atraer materia fria. Por ejemplo, la primera materia objetivo puede enfriarse cuando se liberen o emitan neutrones. De este modo, la primera materia objetivo puede atraerse a la segunda materia objetivo. En particular, la primera materia objetivo puede atraerse hacia un nucleo de la segunda materia objetivo.

El calentamiento del combustible puede tener consecuencias para un nucleo del combustible, incluso cuando la primera materia objetivo se irradie con radiacion EM que tenga frecuencias muy por debajo de la resonancia critica. Las altas temperaturas del combustible pueden provocar una contraccion del nucleo de fuerza de gradiente y la atraccion de particulas ambientales. Independientemente del estado agregado de la materia, el calentamiento de la onda cerca de la resonancia puede llevar a un forzamiento sustancial. El forzamiento de la resonancia acumulada puede alcanzar finalmente las energias de fision/espalacion para la primera materia objetivo.

El calentamiento, la evaporacion y la ionizacion de la primera materia objetivo pueden conducir a la espalacion de neutrones en el reactor solo en virtud de la alta temperatura central, pero en este caso la tasa de produccion deberia ser baja. La fuerza puede ser de ordenes de magnitudes mas altas cerca de la frecuencia de resonancia.

Se pueden concebir varias resonancias, cada una relacionada con sus estados agregados correspondientes. Teniendo en cuenta el poder del forzamiento de EM, el forzamiento de EM tambien dominara un gas neutro. En particular, esto es valido en un entorno en el que una tasa de ionizacion supera el 0,01 %. Por esa razon, el proceso de espalacion puede tratarse como un proceso gobernado por resonancias de plasma. La tasa de ionizacion para el primer objetivo (iones de litio y deuterio) es un equilibrio entre la ionizacion y la recombinacion. La recombinacion significa que los iones regresan a los neutros. Para mantener una alta tasa de ionizacion en un entorno de gas denso se requiere un exceso de fuerza EM.

De acuerdo con un modo de realizacion, la energia de entrada de radiacion EM se proporciona en forma de una senal de onda cuadrada o de una senal de onda sinusal. La senal de onda cuadrada comprende una pluralidad de armonicos, es decir, modos de frecuencia. En particular, la senal de onda cuadrada puede comprender al menos un modo de frecuencia de resonancia. Otros tipos de senales son igualmente concebibles. En particular, puede preferirse una senal no sinusal. Por ejemplo, puede proporcionarse una senal de diente de sierra. Adicionalmente, se pueden proporcionar senales irregulares.

De acuerdo con un modo de realizacion, el procedimiento comprende ademas, a condicion de que se produzca una potencia de salida de radiacion EM por encima de un valor de umbral de potencia, manteniendo la produccion de energia de salida de radiacion EM exponiendo la primera materia objetivo a la energia de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

mantenimiento de radiacion EM. Una ventaja de este modo de realizacion es que una vez que la energia de salida de radiacion EM se produce por encima del valor de umbral de potencia, se puede producir energia de salida de radiacion EM adicional entrando energia de mantenimiento en la primera materia objetivo. En particular, esto puede lograrse mientras el calentamiento se apaga gradualmente. Adicionalmente, la energia de mantenimiento puede mantenerse cuando la calefaccion se haya apagado completamente. La energia de mantenimiento puede suministrarse desde una fuente que este separada del dispositivo de calefaccion mencionado anteriormente.

En un ejemplo, la primera materia objetivo esta unicamente expuesta a la energia de mantenimiento EM. En particular, no hay calentamiento, tal como el calentamiento externo, de la primera materia objetivo. En otro ejemplo, la primera materia objetivo esta expuesta a la calefaccion, asi como a la energia de mantenimiento EM.

De acuerdo con un modo de realizacion alternativa, el procedimiento comprende ademas, a condicion de que los neutrones se produzcan por encima de un valor umbral, mantener la produccion de energia de salida de radiacion EM al exponer la primera materia objetivo a la energia de mantenimiento de radiacion EM.

Para reiterar, un enfoque conservador y de ahorro de energia puede ser ejecutar el proceso de captura de neutrones en una entrada de baja potencia. Al alcanzar un primer neutron que captura un estado casi estable a alta potencia, una fuente de onda EM de alta frecuencia y baja potencia que trabaja cerca, pero por debajo, de la frecuencia de resonancia puede tomar el control, lo que lleva a un segundo estado casi estable. Por segundo estado casi estable se entiende aqui que se necesita menos potencia de entrada para mantener el proceso de captura de neutrones y, por lo tanto, la generacion de energia. Las ondas de alta frecuencia de baja potencia cercanas a la resonancia critica son suficientes para elevar las tasas de espalacion de neutrones desde una linea de base de temperatura mantenida principalmente por calentamiento interno.

Despues de alcanzar una potencia de salida deseada, el reactor puede operar con una salida de potencia constante, casi autosostenida, regulada por entradas correctivas menores de una fuente de onda. La fuente de onda puede ser una fuente de onda de alta frecuencia de baja potencia. Ademas de tener un mejor control del proceso de captura de neutrones, el proceso mencionado anteriormente puede controlar la ganancia de alta potencia y ofrece un funcionamiento sostenible del reactor.

De acuerdo con un modo de realizacion, la energia de mantenimiento de radiacion EM se obtiene de la radiacion EM que comprende al menos un modo de frecuencia de resonancia comprendido en un intervalo de frecuencia.

De acuerdo con un modo de realizacion, la energia de mantenimiento de radiacion EM se proporciona por medio de una fuente de onda. La fuente de onda, o generador de onda, puede ser una fuente de onda EM. En un ejemplo no limitativo, la fuente de onda es un electrodo de descarga. Por medio de la fuente de onda, la energia de mantenimiento puede proporcionarse de una manera mas controlada. Ademas, puede ser necesaria una potencia inferior para mantener la produccion de neutrones. De hecho, por medio de la fuente de onda, las operaciones estables pueden mantenerse a una potencia reducida. La potencia reducida puede ser considerable en comparacion con la potencia proporcionada por el calor combinado y la energia de entrada de radiacion EM.

De acuerdo con un modo de realizacion, el procedimiento puede comprender el acto de un generador termoelectrico de peso ligero para sondas de espacio profundo. La unidad fuente que funciona en modo de mantenimiento de baja potencia es capaz de funcionar a largo plazo (> 30 anos), lo que requiere una minuscula de materia objetivo. La ventaja, en comparacion con otras soluciones, es que no se necesitan elementos radiactivos para proporcionar la generacion de energia.

De acuerdo con un modo de realizacion alternativo, el procedimiento puede comprender ademas el acto de hacer funcionar una turbina por medio de la produccion de energia de radiacion EM producida, y generar electricidad por medio de la turbina. La turbina puede ser una turbina de vapor.

De acuerdo con un modo de realizacion, el procedimiento puede comprender ademas proporcionar una tercera materia objetivo que comprenda un material catalizador.

Se observa que los pasos del procedimiento descrito anteriormente, o cualquiera de sus modos de realizacion, no tienen que realizarse en el orden exacto descrito anteriormente.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invencion, se proporciona un aparato para la generacion de energia que comprende: una unidad fuente para producir energia de entrada de radiacion EM, una primera materia objetivo y una segunda materia objetivo. La unidad fuente esta dispuesta para exponer la primera materia objetivo a la energia de entrada de radiacion EM para llevar la primera materia objetivo a traves de la resonancia de onda a un estado de energia mas alta, para producir un primer cambio isotopico en la primera materia objetivo y los neutrones resultantes del primer cambio isotopico, y para capturar los neutrones por la segunda materia objetivo para producir un segundo cambio isotopico en la segunda materia objetivo y la energia de salida de radiacion electromagnetica.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Los detalles y ventajas del segundo aspecto de la invencion son en gran parte analogos a los del primer aspecto de la invencion, en donde se hace referencia a lo anterior.

De acuerdo con un modo de realizacion, el aparato comprende ademas una unidad de fuente EM para producir campos magneticos y/o electricos. En un ejemplo no limitativo, la unidad de origen EM y la unidad de origen para producir energia de entrada de radiacion EM son iguales.

De acuerdo con un modo de realizacion, que comprende ademas un recipiente de combustible para contener la primera materia objetivo y la segunda materia objetivo. El recipiente de combustible puede contener un material que absorba radiacion y/o absorba neutrones. En particular, el recipiente de combustible puede contener un material que absorba la radiacion suave y/o absorba los neutrones termicos. El recipiente de combustible puede comprender un material ceramico. El material ceramico puede comprender un oxido de aluminio.

De acuerdo con un modo de realizacion, el recipiente de combustible es una camara de presion. Por medio de la camara de presion, la presion del combustible del reactor en el recipiente de combustible se puede ajustar y controlar de una manera mejorada. Por ejemplo, cuando la primera materia objetivo se traslada de un estado solido a un estado de gas, el volumen de la primera materia objetivo puede aumentar, lo que aumenta la presion en el recipiente de combustible. La presion puede controlarse mediante un sistema de ventilacion conectado a la camara de presion. El sistema de ventilacion tambien se puede usar para suministrar la primera materia objetivo en forma gaseosa y/o en forma liquida al reactor.

De acuerdo con un modo de realizacion, la primera materia objetivo y la segunda materia objetivo se mezclan. Las primera y segunda materias objetivo se pueden mezclar proporcionalmente, por lo que la cantidad de la primera materia objetivo y la cantidad de la segunda materia objetivo se adaptan para producir una mayor cantidad de neutrones. Por medio de materias objetivo mixtas, las operaciones a largo plazo del aparato se pueden mantener de manera estable. La estabilidad se puede proporcionar a niveles de ganancia predeterminados.

En un primer ejemplo no limitativo, al menos una de la primera materia objetivo y de la segunda materia objetivo se proporciona en forma de granos. En un segundo ejemplo no limitativo, la segunda materia objetivo se proporciona en forma de una red. En un tercer ejemplo no limitativo, la segunda materia objetivo se proporciona en forma de cadena o de fibra.

En general, todos los terminos usados en las reivindicaciones deben interpretarse de acuerdo con su significado ordinario en el campo tecnico, a menos que se defina explicitamente lo contrario en el presente documento. Todas las referencias a "un/una/el [elemento, dispositivo, componente, medio, paso, etc.]" deben interpretarse abiertamente como que se refieren a al menos una instancia de dicho elemento, dispositivo, componente, medio, paso, etc. a menos que explicitamente se indique lo contrario.

Breve descripcion de los dibujos

Lo anterior, asi como los objetos, caracteristicas y ventajas adicionales de la presente invencion, se entenderan mejor a traves de la siguiente descripcion ilustrativa y no limitativa de los modos de realizacion preferentes de la presente invencion, con referencia a los dibujos adjuntos, donde los mismos numeros de referencia se usaran para elementos similares, en donde:

La Fig. 1 es una vista esquematica en seccion transversal de un aparato de acuerdo con un modo de realizacion del presente concepto inventivo.

La Fig. 2 es una vista lateral esquematica del aparato en la Fig. 1.

La Fig. 3 es un diagrama de flujo que ilustra un modo de realizacion del procedimiento inventivo.

La Fig. 4 es un diagrama de flujo que ilustra el paso de mantener la generacion de energia de acuerdo con el diagrama de flujo en la Fig. 3.

La Fig. 5 es una simulacion de potencia en funcion del tiempo de un dispositivo de 7Li y 58Ni.

La Fig. 6 es una simulacion de potencia en funcion del tiempo de un dispositivo D y 58Ni.

Descripcion detallada de los modos de realizacion preferentes

A continuacion, el concepto inventivo se describira con referencia a la Fig. 1 y a la Fig. 2 que ilustran esquematicamente un aparato 100 de acuerdo con un modo de realizacion del presente concepto inventivo. La

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Fig. 1 es una vista en seccion transversal del aparato 100 y la Fig. 2 es una vista lateral a lo largo de la vista A-A en la Fig. 1.

El aparato 100 puede denominarse cilindro reactor, o simplemente reactor, y comprende una camara 110, una disposicion de bobina de induccion 120, un recipiente de combustible 130 y una disposicion de parte lateral 140.

La camara 110 es un cilindro ceramico que forma una barrera externa del aparato 100 y encierra la disposicion de bobina de induccion 120 y el recipiente de combustible 130. La camara 110 tiene una seccion transversal anular. Ademas, la camara 110 esta ajustada estrechamente con la disposicion de parte lateral 140.

La disposicion de bobina de induccion 120 esta dispuesta simetricamente en una configuracion retorcida alrededor del recipiente de combustible 130. De este modo, se proporciona un enfoque geometrico sobre el centro de un reactor del aparato 100. La disposicion de bobina de induccion 120 comprende al menos una bobina de induccion. Un primer cable 122 esta conectado a un extremo izquierdo de la disposicion de bobina de induccion 120 y un segundo cable 124 esta conectado a un extremo derecho de la disposicion de bobina de induccion 120. En el funcionamiento del aparato 100, los primer 122 y segundo 124 cables estan conectados a una fuente de energia electrica (no mostrada) que alimenta la disposicion de bobina de induccion 120. La fuente de alimentacion electrica esta dispuesta para pasar una corriente alterna a traves de un electroiman en la disposicion de bobina de induccion 120.

De acuerdo con el presente modo de realizacion, la fuente de energia esta dispuesta para suministrar una senal de onda cuadrada a la disposicion de bobina de induccion 120. La senal de onda cuadrada tiene una amplitud y una anchura fijas, y se elige de modo que contenga al menos un modo de frecuencia de resonancia. La potencia de la senal de la fuente de alimentacion es fija.

El recipiente de combustible 130 tiene una seccion transversal anular como se puede ver en la Fig. 1. Ademas, el recipiente de combustible 130 esta hecho de acero. Hay combustible 200 proporcionado en una porcion central del recipiente de combustible 130 que se extiende a lo largo de una porcion longitudinal del recipiente de combustible 130. El combustible 200 comprende una primera materia objetivo 210 y una segunda materia objetivo 220. Inicialmente, es decir, antes de cualquier operacion del aparato 100, la primera materia objetivo 210 comprende Litio-7, 7Li, y la segunda materia objetivo 220 comprende Niquel-58, 58Ni. De acuerdo con el presente modo de realizacion, la primera 210 y la segunda 220 materia objetivo se proporcionan en forma de granos y se mezclan.

Opcionalmente, el recipiente de combustible 130 puede comprender una capa protectora de absorcion de neutrones (no mostrado) para bloquear los neutrones. Ademas, el recipiente de combustible 130 puede comprender un escudo de absorcion de radiacion (no mostrado) para bloquear la radiacion. El escudo de absorcion de neutrones y/o radiacion puede estar dispuesto en al menos porciones del recipiente de combustible 130. Por ejemplo, un solo escudo puede formar el escudo de absorcion de radiacion y neutrones.

Se entiende que el ejemplo anterior no es limitativo y que otros materiales pueden estar comprendidos en la primera materia objetivo 210, tal como el deuterio. Ademas, se entiende que otros materiales pueden estar comprendidos en la segunda materia objetivo 220, tal como 40Ca, 46Ti, 52Cr, 64Zn, 70Ge y 74Se.

La disposicion de la parte lateral 140 comprende una primera parte lateral 142 y una segunda parte lateral 144. La disposicion de parte lateral 140 comprende una unidad de electrodo de descarga 150 que esta dispuesta en la primera 142 y en la segunda 144 parte lateral. Un tercer cable 126 esta conectado a un electrodo de descarga izquierdo de la unidad de electrodo de descarga 150 y un cuarto cable 128 esta conectado a un electrodo de descarga derecho de la unidad de electrodo de descarga 150. En el funcionamiento del aparato 100, los tercer 126 y cuarto 128 cables estan conectados a una fuente de energia electrica (no mostrada) que alimenta la unidad de electrodo de descarga 150.

De acuerdo con el presente modo de realizacion, la unidad de electrodo de descarga 150 esta separada espacialmente del recipiente de combustible 130. El electrodo de descarga puede disparar pulsos nano- extendidos de alto voltaje a intervalos controlados. Un voltaje de los pulsos puede ser del orden de kilovoltios, kV. Es evidente que, de acuerdo con un modo de realizacion alternativo, la unidad de electrodo de descarga 150 puede estar conectada espacialmente al recipiente de combustible 130.

A continuacion, se describira un modo de realizacion del procedimiento inventivo (Recuadro 300) para su uso en generacion de energia con referencia a los diagramas de flujo en la Fig. 3 y en la Fig. 4. El procedimiento se implementa en el aparato, o cilindro de reaccion, 100 que se ha descrito anteriormente.

Primero, el combustible 200 se proporciona en el recipiente de combustible 130 (Recuadro 310). El combustible 200 comprende la primera materia objetivo 210 y la segunda materia objetivo 220 que comprenden 7Li y 58Ni, respectivamente. Mas especificamente, el combustible 200 comprende 7Li que se mezcla con 58Ni. Tanto el 7Li como el 58Ni se proporcionan en forma solida.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

A continuacion, el combustible 200 se irradia por radiacion EM (Recuadro 320) por medio de la disposicion de bobina de induccion 120 como se ha descrito anteriormente. De este modo, la primera materia objetivo 210 se lleva primero a un estado gaseoso, y parcialmente ionizado, y posteriormente a un estado de mayor energia a traves de la resonancia de onda. Mas especificamente, la radiacion EM comprende al menos un modo de frecuencia de resonancia que tiene una frecuencia que esta cerca pero por debajo de una frecuencia de resonancia critica. La frecuencia de resonancia critica es una frecuencia en la cual una fuerza de gradiente que se induce por la irradiacion EM se vuelve singular. Las caracteristicas de la fuerza de gradiente se han detallado en la seccion de resumen anterior. En particular, se ha explicado que la fuerza del gradiente actua en diferentes direcciones por debajo y por encima de la frecuencia de resonancia critica. Las direcciones pueden ser opuestas entre si. En particular, la fuerza de gradiente actua para contraer la materia en el combustible 200 por debajo de la frecuencia de resonancia critica.

La irradiacion por radiacion EM se incrementa gradualmente a una potencia de entrada fija.

La disposicion de la bobina de induccion 120 induce ademas un calentamiento adicional del combustible 200 (Recuadro 330). Observese que el canal de descarga central combinado y el enfoque geometrico del calentamiento por induccion dan una mayor deposicion de energia radiativa sobre el combustible 200.

El enfoque geometrico puede escalar con un tamano del aparato 100. En un ejemplo no limitativo, el enfoque geometrico en el aparato 100 puede amplificar la radiacion en el punto focal en un factor de 2-6, dependiendo de la geometria de enfoque. De este modo, las fuerzas de gradiente en funcion de la potencia de entrada para la primera y la segunda materia objetivo pueden amplificarse. Tenga en cuenta que, en este caso, los valores de fuerza son para longitudes de onda muy por debajo de la resonancia.

A medida que el combustible 200 se calienta, la primera materia objetivo 210 se pone en estado de gas y, posteriormente, se ioniza y alcanza un estado de plasma. Ademas, la segunda materia objetivo 220 permanecera en forma solida o liquida. De hecho, en virtud de un punto de ebullicion relativamente bajo de 1342 0C, el litio se puede transferir mas facilmente a un estado de plasma. Esto tambien seria valido para el deuterio. Por otro lado, el punto de ebullicion relativamente alto de niquel de 2913 0C implica que permanecera en forma solida o liquida, al menos durante un periodo de tiempo mas largo.

La unidad de electrodo de descarga 150 ioniza y calienta el gas en el cilindro de reactor 100. Los electrodos de descarga 150 en ambos extremos del cilindro de reactor 100 crean un canal de carga en el mismo, por lo que el combustible 200 en el recipiente de combustible 130 puede mantener un estado de ionizacion predeterminado.

Por lo tanto, se espera que el 7Li en la mezcla de combustible exceda su temperatura de ebullicion, mejorando asi la abundancia de 7Li gas/ion en el tubo de descarga. A la inversa, 58Ni permanecera en forma solida o fundida a una temperatura excesiva, convirtiendose en el principal elemento de atraccion de la fuerza en el reactor. Una razon de esto es que la primera materia objetivo 210, en este modo de realizacion que comprende 7Li, se vaporiza e ioniza y se distribuye rapidamente en el recipiente de combustible 130 debido a una alta temperatura en el mismo. Por otro lado, la segunda materia objetivo 220, comprendiendo en este modo de realizacion niquel, se convertira gradualmente en el objeto mas caliente en el recipiente de combustible 130 debido al proceso de captura de neutrones. De este modo, la segunda materia objetivo 220 sera el atractor mas fuerte en el aparato 100. Un alto punto de fusion de la segunda materia objetivo 220 contrarresta la evaporacion de la segunda materia objetivo 220. Como consecuencia, la segunda materia objetivo 220 puede permanecer durante un periodo de tiempo mas largo y, por lo tanto, puede atraer el gas y/o plasma circundantes.

Ademas del calentamiento, la radiacion combinada inductiva y de descarga contiene un amplio espectro de armonicos, estando estos ultimos cerca pero por debajo de la frecuencia de resonancia critica.

La frecuencia de resonancia critica cambia gradualmente bajo el proceso de calentamiento del combustible 200 hasta un estado de equilibrio donde todo el litio se ha vaporizado y/o ionizado. El estado de equilibrio puede ser un estado en el que la ionizacion y la recombinacion estan en equilibrio. El estado de equilibrio puede determinarse por una frecuencia de recombinacion.

A medida que la temperatura del combustible 200 aumenta, la contraccion del nucleo de fuerza de gradiente del combustible 200 y la atraccion de las particulas ambientales aumentan. Una vez que el combustible 200 alcanza las energias de fision/espalacion para la primera materia objetivo 210, la primera materia objetivo 210 libera neutrones y experimenta un cambio isotopico de 7Li a 6Li.

Los neutrones liberados se capturan por la segunda materia objetivo 220 que sufre al menos una conmutacion isotopica. Ademas, la energia de salida de radiacion EM se libera cuando se captura un neutron. Por ejemplo, 58Ni en la segunda materia objetivo 220 puede cambiar al isotopo 60Ni al capturar dos neutrones o al isotopo 62Ni al capturar cuatro neutrones.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Si la potencia de salida producida por el aparato 100 es mayor que un valor de umbral de potencia (Recuadro 340), el aparato 100 puede entrar en un modo de mantenimiento (Recuadro 350). El modo de mantenimiento se explica a continuacion con referencia a la Fig. 4.

Si la potencia de salida producida por el aparato 100 es mas pequena que el valor del umbral de potencia (Recuadro 340), el combustible 200 se irradia mas con radiacion EM (Recuadro 320) y se proporciona calor adicional (Recuadro 330). La irradiacion y el calentamiento por la disposicion de la bobina de induccion 120 y la unidad de electrodo de descarga 150 continuan hasta que la potencia de salida de radiacion EM producida por medio de la captura de neutrones es mayor que el valor del umbral de potencia.

De acuerdo con el presente modo de realizacion, el aparato 100 entra en el modo de mantenimiento (Recuadro 400) cuando la potencia de salida de radiacion EM producida por el aparato 100 esta por encima del valor umbral de potencia.

Primero, el funcionamiento de la disposicion de bobina de induccion 120 se desactiva (Recuadro 410). El apagado se realiza de forma gradual. De este modo, se termina la irradiacion y el calentamiento proporcionados desde la disposicion de bobina de induccion 120 al combustible 200, y en particular a la primera materia objetivo 210.

Entonces, la primera materia objetivo 210 se expone a energfa de mantenimiento de radiacion EM (Recuadro 420). De acuerdo con el presente modo de realizacion, la energfa de mantenimiento de radiacion EM se proporciona unicamente desde la unidad de electrodo de descarga 150. De este modo, el proceso de espalacion, es decir, las liberaciones de neutrones, de la primera materia objetivo 210 puede mantenerse usando menos potencia de entrada. La energfa de mantenimiento de radiacion EM comprende preferentemente un modo de frecuencia de resonancia que tiene una frecuencia que esta cerca pero por debajo de la frecuencia de resonancia crftica. Adicionalmente, el proceso de espalacion puede controlarse mejor ya que la unidad de electrodo de descarga 150 puede controlarse mejor en comparacion con la disposicion de bobina de induccion 120. De hecho, la unidad de electrodo de descarga 150 puede proporcionar frecuencias mas precisas. En particular, el control mejorado de la unidad de electrodo de descarga 150 implica que la salida de potencia pueda controlarse mejor.

Este estado del aparato 100 puede denominarse estado casi estable, QSS, ya que se necesita menos potencia de entrada para mantener el proceso de captura de neutrones y, por lo tanto, la generacion de energfa. De hecho, una pequena potencia de entrada puede dar lugar a una gran ganancia de potencia.

Durante el funcionamiento del aparato 100, o equivalentemente el reactor, en particular durante el estado casi estable, la potencia neta generada dentro del aparato 100 se equilibra por una perdida por radiacion del aparato 100, es decir, una potencia emitida desde la superficie del aparato 100, tal como desde la camara 110. La potencia emitida desde la superficie se puede usar para hacer funcionar un dispositivo, como se explicara mas adelante.

El calentamiento externo de 7Li y 58Ni, en el mejor de los casos, establecera la espalacion de neutrones en la primera materia objetivo 210 y la captura de neutrones en la segunda materia objetivo 220 hasta un nivel teorico de QSS. Para el proposito de la ilustracion, y basada en el problema clasico del intercambio de calor, una funcion

imagen7

se puede usar para describir un crecimiento de potencia generado por el aparato combinado 100. Aquf, P0 es la potencia QSS, es decir, Preactor = Pemtida = P0. Observese que este es un qSs idealizado. En realidad, el proceso puede cambiar con el tiempo, por ejemplo, implicando la captura de neutrones por otros elementos, o la "degradacion" gradual del isotopo primario con el tiempo, por ejemplo, 58 Ni a 60 Ni a 62 Ni. Este ultimo ilustra que los procesos internos impulsan el QSS en gran medida. El calentamiento interno por captura de neutrones puede mejorar la tasa de espalacion en la primera materia objetivo 210 y la tasa de captura de neutrones en la segunda materia objetivo 220, lo que lleva a tasas de ganancia de potencia superiores a las posibles por calentamiento externo. Eventualmente, el calentamiento interno puede convertirse en el principal factor de ganancia en el proceso en el aparato 100. De este modo, la relacion de ganancia, definida como la potencia de salida dividida por la potencia de entrada, puede ampliarse por un factor importante. En un ejemplo no limitativo, este factor puede estar entre 3 o 20, o entre 5 y 10. Como consecuencia de lo anterior, se puede obtener un nuevo QSS.

En vista de lo anterior, un tema importante es proporcionar un diseno adecuado del reactor y el material usado para conservar y/o para soportar la temperatura de la pared del reactor.

Por tanto, el proceso de espalacion puede volverse autosostenido por el calentamiento interno por medio de la captura de neutrones y, ademas, una entrada menor de energfa de onda resonante de la unidad de electrodo de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

descarga 150. Esto puede llevar a un proceso de reaccion eficiente que requiera solo una pequena entrada de energia.

Opcionalmente, el aparato 100 comprende ademas un dispositivo de bloqueo (no mostrado) que esta dispuesto para terminar la produccion de neutrones una vez que el aparato 100 ha alcanzado el estado casi estable. Por medio del dispositivo de bloqueo, la generacion de energia puede terminarse o moderarse reduciendo la tasa de produccion de neutrones. La generacion de energia puede moderarse cuando la potencia de salida sea mayor que la deseada. El dispositivo de bloqueo puede estar dispuesto cerca del centro del recipiente de combustible 130. El dispositivo de bloqueo puede comprender un material absorbente de neutrones que puede insertarse en el recipiente de combustible 130 para bloquear los neutrones que se han liberado de la primera materia objetivo 210. En ejemplos no limitativos, el material absorbente de neutrones puede ser xenon-135 o samario-149.

La generacion de energia descrita anteriormente puede continuar hasta que una parte fija del combustible 200 se haya convertido en combustible usado o hasta que la potencia de salida disminuya por debajo de una potencia de salida mas baja. Por combustible usado se entiende aqui que la primera materia objetivo, que inicialmente comprende 7Li se ha convertido en el isotopo 6Li, y/o que la segunda materia objetivo, que inicialmente comprende 58Ni se ha convertido en otros isotopos de niquel, tales como 58Ni o 62Ni.

Una vez que el combustible inicial 200 se ha convertido en combustible usado, el aparato 100 puede cargarse con combustible nuevo 200. Opcionalmente, la carga de combustible nuevo se puede proporcionar a intervalos de tiempo regulares, antes de que el combustible inicial 200 se haya agotado. De acuerdo con un modo de realizacion alternativo, el deuterio en forma liquida o en forma de gas puede inyectarse continuamente.

El aparato 100 como se describio anteriormente puede estar comprendido en una planta de energia (no mostrada) para la generacion de electricidad. La planta de energia puede comprender el aparato 100, una turbina de vapor y un equipo adicional para generar electricidad que son conocidos por un experto en la tecnica. La electricidad puede generarse utilizando la potencia de salida del aparato 100.

En particular, el procedimiento descrito anteriormente puede formar parte de un procedimiento para generar electricidad en una planta de energia. El ultimo procedimiento puede comprender pasos adicionales para generar la electricidad.

Se entiende que la potencia de salida del aparato 100 se puede usar para hacer funcionar diversos tipos de dispositivos. En ejemplos no limitativos, el dispositivo puede ser un motor Stirling, un motor de vapor, etc. Puede haber un intercambiador de calor provisto entre el aparato 100 y el dispositivo.

Adicionalmente, dos o mas aparatos 100 pueden proporcionarse en serie o en paralelo para proporcionar mas potencia de salida.

La Fig. 5 es una simulacion de potencia en funcion del tiempo de un dispositivo de 7Li y 58Ni que muestra las diferentes fases operativas (A)-(D). (A) Fase inicial de gasificacion e ionizacion de la primera materia objetivo. (B) Fase de transicion que conduce a la primera fase casi estable. (C) Fase que combina un apagado gradual del calentador externo con retroalimentacion de temperatura de las emisiones de ondas EM externas cerca de la resonancia. (D) La fase de onda EM externa de retroalimentacion de temperatura funciona en el segundo nivel de estado casi estable, caracterizada por una ganancia de potencia aumentada por un factor de 10-50. (1) Potencia de gasificacion/ionizacion. (2) Potencia de entrada de la bobina inductiva. (3) Potencia de onda de mantenimiento para adquirir el segundo nivel de estado casi estable. (4) Potencia del reactor generada. (5) Exceso de potencia (espalacion inducida por fusion).

La Fig. 6 es una simulacion de potencia en funcion del tiempo de un dispositivo D y 58Ni que muestra las fases de respuesta como en la Fig. 5. Observese que el dispositivo D - 58Ni es genericamente tres veces mas eficiente que el dispositivo 7Li - 58Ni, capaz de funcionar con una entrada de potencia de onda y de onda externa mas baja.

La invencion se ha descrito principalmente anteriormente con referencia a algunos modos de realizacion. Sin embargo, como apreciaran facilmente los expertos en la materia, otros modos de realizacion distintos de los descritos anteriormente son igualmente posibles dentro del alcance de la invencion, tal como se define en las reivindicaciones de patente adjuntas. En particular, las elecciones particulares de la primera y la segunda materia objetivo no deben verse como limitativas, sino que solo representan ejemplos de materias objetivo. Por ejemplo, la primera materia objetivo puede comprender deuterio, o una mezcla de 7Li y deuterio, y la segunda materia objetivo puede comprender 40Ca, 46Ti, 52Cr, 64Zn, 58Ni, 70Ge o 74Se, o una mezcla de dos o mas de estos isotopos. Un modo de realizacion adicional comprende proporcionar una tercera materia objetivo que comprende un material catalizador.

Claims (13)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   REIVINDICACIONES

   1. Un procedimiento para su uso en la generacion de energia que comprende:

   proporcionar un combustible (200) en un recipiente de combustible (130), comprendiendo dicho combustible (200) una primera materia objetivo (210) y una segunda materia objetivo (220), llevando dicha primera materia objetivo (210) a traves de la resonancia de onda a un estado de energia superior al exponer la primera materia objetivo a la energia de entrada de radiacion electromagnetica para producir un primer cambio isotopico en la primera materia objetivo y resultando los neutrones del primer cambio isotopico, en el que la energia de entrada de radiacion electromagnetica se proporciona en forma de una senal de onda cuadrada o de una senal de onda sinusal,

   capturar los neutrones mediante dicha segunda materia objetivo (220) para producir un segundo cambio isotopico en la segunda materia objetivo y la energia de salida de radiacion electromagnetica,

   en el que, con la condicion de que la potencia de salida de radiacion electromagnetica se produzca por encima de un valor de umbral de potencia, se mantiene la produccion de energia de salida de radiacion electromagnetica exponiendo la primera materia objetivo (210) a la energia de mantenimiento de radiacion electromagnetica.
2. 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la energia de entrada de radiacion electromagnetica se obtiene mediante radiacion electromagnetica que comprende al menos un modo de frecuencia de resonancia comprendido en un intervalo de frecuencia.
3. 3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que al menos un modo de frecuencia de resonancia esta asociado con una distancia interatomica de la primera materia objetivo.
4. 4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 2 o 3, en el que al menos un modo de frecuencia de resonancia es un modo de frecuencia de resonancia de gas o plasma de la primera materia objetivo, una resonancia de plasma que caracteriza plasmas magnetizados y/o no magnetizados de la primera materia objetivo, o un modo de frecuencia de resonancia de solido/fluido/gaseoso/plasma de la segunda materia objetivo.
5. 5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende ademas calentar al menos una de la primera materia objetivo y de la segunda materia objetivo.
6. 6. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que la energia de mantenimiento de la radiacion electromagnetica proviene de una radiacion electromagnetica que comprende al menos un modo de frecuencia de resonancia comprendido en un intervalo de frecuencia.
7. 7. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que la energia de mantenimiento de radiacion electromagnetica se proporciona por medio de una fuente de onda.
8. 8. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende ademas proporcionar una tercera materia objetivo que comprende un material catalizador.
9. 9. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, que comprende ademas llevar la primera materia objetivo a un estado de plasma.
10. 10. Un aparato para la generacion de energia que comprende:

    una unidad fuente para producir energia de entrada de radiacion electromagnetica, una primera materia objetivo (210), una segunda materia objetivo (220), y

    un recipiente de combustible (130) para contener la primera materia objetivo y la segunda materia objetivo,

    en el que la unidad fuente esta dispuesta para exponer la primera materia objetivo a la energia de entrada de radiacion electromagnetica para llevar la primera materia objetivo a traves de la resonancia de onda a un estado de energia superior, para producir un primer cambio isotopico en la primera materia objetivo y neutrones resultantes del primer cambio isotopico, y para capturar los neutrones por la segunda materia objetivo para producir un segundo cambio isotopico en la segunda materia objetivo y la energia de salida de radiacion electromagnetica.
11. 11. Aparato de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que el recipiente de combustible (130) es una camara de presion.

    5 12. Aparato de acuerdo con la reivindicacion 10 u 11, en el que la primera materia objetivo y la segunda materia

    objetivo se mezclan.
12. 13. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10-12, en el que la unidad fuente comprende una disposicion de bobina de induccion (120).

    10
13. 14. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10-13, que comprende ademas una unidad de electrodo de descarga (150).