FR2708779A1

FR2708779A1 - Method and device for producing nuclear fusion of hydrogen isotopes

Info

Publication number: FR2708779A1
Application number: FR9303564A
Authority: FR
Inventors: Arnaud Guy
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-03-25
Filing date: 1993-03-25
Publication date: 1995-02-10

Abstract

The object of the device is to exploit the thermal energy released by a physical phenomenon, known by the name nuclear fission. The base nuclide is that of deuterium which, by fusion, delivers energy and gives rise to heavier nuclides. The apparatus consists of a hydridable sonotrode (1), for example made of titanium. At its bottom end, the sonotrode (1) is bored so as to constitute a chamber (2) which contains an electrode (3). The deuterium enters at (4), a heat-exchange and dielectric fluid circulates at (5). Nuclear fission takes place within the sonotrode (1) which is entered by the hydrogen isotope. It results in two combined effects, namely: 1e) Pressurisation and relaxation of the metal, caused by the propagation of ultrasound. 2e) Electromagnetic induction, due to the voltage applied between the electrode (3) and the sonotrode (1). The device is completed by a liquid/gas phase separator (6), the reaction gases escaping at (7) and the heat-exchange liquid at (8).

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif, qui ont pour but d'exploiter économiquement de manière fiable et continue, l'énergie dégagée par un phénomène physique connu sous le nom de fusion nucléaire. The present invention relates to a method and a device, which aim to economically reliably and continuously, the energy released by a physical phenomenon known as nuclear fusion.

L'astre solaire, dont l'activité conditionne la vie sur terre, a suscité la curiosité de chercheurs scientifiques qui sont parvenus à démontrer que le soleil tire son énergie de ce que l'on appelle communément, la combustion de l'hydrogène. En fait il s'agit plus précisément de fusion d'isotopes hydrogène. Chaque seconde, au centre de ce gigantesque réacteur nucléaire contrôlé, des millions de tonnes d'hydrogène sont transformés en hélium par fusion nucléaire. The sun, whose activity conditions life on earth, has aroused the curiosity of scientific researchers who have succeeded in demonstrating that the sun draws its energy from what is commonly called, the combustion of hydrogen. In fact, it is more precisely the fusion of hydrogen isotopes. Every second, at the center of this gigantic controlled nuclear reactor, millions of tonnes of hydrogen are transformed into helium by nuclear fusion.

L'hydrogène étant très abondant sur terre, puisque c' est un des constituants de la molécule d'eau, et qu'il est de plus très facile de l'isoler, il devenait tantant d'exploiter cette source d'énergie. Since hydrogen is very abundant on earth, since it is one of the constituents of the water molecule, and it is also very easy to isolate it, it became so much to exploit this source of energy.

Les premières recherches datent des années 50. Elles ont consisté à essayer de reproduire exactement, ce qui se produit dans le soleil et les étoiles. The first research dates back to the 1950s. They consisted in trying to reproduce exactly what happens in the sun and the stars.

Pour déclencher des réactions de fusion suivant le même principe, il faut d'abord chauffer ce que l'on nomme improprement le combustible, soit deux isotopes de l'hydrogène qui sont le deutérium et le tritium. La température doit être proche de cent millions de degrés. Pour maîtriser et exploiter l'énergie produite, de nombreux problèmes, aussi bien scientifiques que technologiques restent encore a résoudre. Les progrès encore à venir, passent par la construction d'énormes équipements de plus en plus complexes et coûteux. To trigger fusion reactions according to the same principle, we must first heat what is improperly called fuel, two isotopes of hydrogen which are deuterium and tritium. The temperature must be close to a hundred million degrees. To control and exploit the energy produced, many problems, both scientific and technological, remain to be resolved. The progress still to come, passes by the construction of enormous equipment more and more complex and expensive.

A l'époque ou la fusion chaude connaissait ses premiers balbutiements, l'hypothèse théorique de la fusion froide, par catalyse muonique, était énoncée par des physiciens qui ont par la suite poursuivi leurs recherches dans le domaine de la fusion chaude. At the time when hot fusion was in its infancy, the theoretical hypothesis of cold fusion, by muonic catalysis, was stated by physicists who subsequently continued their research in the field of hot fusion.

A l'heure actuelle, bien que les expériences confirment le bien fondé de théories très élaborées, cette voie n'a toujours pas abouti à des réalisations permettant une utilisation concrète de ce procédé.At present, although experience confirms the validity of very elaborate theories, this path has still not led to achievements allowing a concrete use of this process.

Le bilan énergétique reste toujours négatif, et les moyens mis en oeuvre sont encore trop importants. Pour fabriquer les muons nécessaires au déclenchement de la réaction nucléaire, on a recours à un accélérateur de particules qui envoie un faisceau d'ions sur une cible de deuterium ou de lithium.The energy balance is still negative, and the resources used are still too great. To make the muons necessary to trigger the nuclear reaction, we use a particle accelerator which sends an ion beam on a deuterium or lithium target.

Plus récemment, des expériences du domaine de l'électrochimie, ont permis de mettre en évidence la possibilité de provoquer la fusion nucléaire à température ambiante, par électrolyse de l'eau lourde. More recently, experiments in the field of electrochemistry have made it possible to highlight the possibility of causing nuclear fusion at room temperature, by electrolysis of heavy water.

Ce procédé est décrit dans une demande de brevet PCT-WO 90/10935.This process is described in a patent application PCT-WO 90/10935.

Le dispositif est constitué par une cathode en paladium, de volume très important, par rapport à celui de l'anode filiforme en platine, disposée sous forme de spires autour de la cathode. Le deutérium dégagé par électrolyse à la surface de la cathode en paladium, est absorbé par ce métal en raison de la structure lacunaire de son réseau cristalin. Au fur et à mesure que l'électrolyse se poursuit, le paladium se charge en deutérium, jusqu'au point ou d'énormes pressions apparaissent dans la structure du métal. A partir de là, la fusion se déclencherait spontanément. En fait, on ne sait toujours pas si le phénomène de fusion est déclenché par la pression, par le passage du courant électrique, ou par la vibration des atomes. The device consists of a paladium cathode, of very large volume, compared to that of the filiform anode in platinum, arranged in the form of turns around the cathode. The deuterium released by electrolysis on the surface of the paladium cathode is absorbed by this metal due to the lacunar structure of its crystal lattice. As the electrolysis continues, the paladium becomes deuterium charged, to the point where enormous pressures appear in the structure of the metal. From there, the merger would be triggered spontaneously. In fact, we still do not know if the phenomenon of fusion is triggered by pressure, by the passage of electric current, or by the vibration of atoms.

L'intérêt économique que représente cette découverte, a incité de nombreux chercheurs à pratiquer des expériences, qui pour certaines sont loin de faire l'unanimité. The economic interest represented by this discovery has prompted many researchers to carry out experiments, some of which are far from unanimous.

En l'état actuel des connaissances, le procédé est très interessant du point de vue scientifique, mais il ne se prête pas à une exploitation économique. In the current state of knowledge, the process is very interesting from a scientific point of view, but it does not lend itself to economic exploitation.

Ceci pour plusieurs raisons le) Le processus de chargement de la cathode en deutérium, est très long, si l'on a seulement recours à la production électrolytique de ce gaz et sans pertes importantes. This for several reasons the) The process of loading the cathode in deuterium, is very long, if one has only recourse to the electrolytic production of this gas and without significant losses.

2e) Suivant certains auteurs d'experiences, pour déclencher le processus de fusion, il faut multiplier par un facteur de 10 à 20 l'intensité du courant d'électrolyse. Ceci revient à produire en pure perte de l'oxygène et du deutérium.2e) According to certain experiment authors, to trigger the fusion process, it is necessary to multiply by a factor of 10 to 20 the intensity of the electrolysis current. This amounts to producing a pure loss of oxygen and deuterium.

3e) Les constituants de l'électrolyte, surtout lorsqu'il s'agit de sels métalliques, se déposent sur la cathode et empêchent la pénétration de l'hydrogène.3e) The constituents of the electrolyte, especially in the case of metal salts, are deposited on the cathode and prevent the penetration of hydrogen.

4e) L'extraction de l'énergie dégagée ne peut pas se faire par circule lation énergique d'un fluide caloporteur, directement en contact avec la source de chaleur.4e) The extraction of the released energy cannot be done by energetic circulation of a heat transfer fluid, directly in contact with the heat source.

5e) Rien n'est prévu pour extraire les gaz réactionnels emprisonnés dans la cathode.5e) Nothing is planned to extract the reaction gases trapped in the cathode.

Pour fusionner, deux noyaux atomiques doivent d'abord s'approcher l'un de l'autre jusqu a une distance inférieure à dix fermis. C'est seulement à ce moment là, que la force nucléaire de cohésion des noyaux vont les amener à fusionner. Dans une molécule de deutérium au repos, les noyaux atomiques se trouvent éloignés d'environ 74 000 fermis. Cette distance traduit une situation d'équilibre dans la molécule. Les deux électrons gravitent autour des noyaux de même charge qui se repoussent. To merge, two atomic nuclei must first approach each other up to a distance of less than ten fermis. It is only at this moment that the nuclear force of cohesion of the nuclei will cause them to merge. In a molecule of deuterium at rest, the atomic nuclei are distant from about 74,000 fermis. This distance reflects an equilibrium situation in the molecule. The two electrons gravitate around nuclei with the same charge which repel each other.

Un autre paramètre essentiel du processus de fusion est le mécanisme même de cette réaction. Lorsque deux noyaux de deutérium, formés chacun d'un proton et d'un neutron fusionnent, ils donnent naissance à un noyau d'hélium 4. Ce noyau bien que normalement composé, se trouve dans un état excité et pour se stabiliser doit perdre une partie de son énergie en emettant un photon gamma, qui est un rayonnement de haute énergie. Another essential parameter of the fusion process is the very mechanism of this reaction. When two deuterium nuclei, each formed by a proton and a neutron, merge, they give rise to a helium 4 nucleus. This nucleus, although normally composed, is in an excited state and in order to stabilize it must lose a part of its energy by emitting a gamma photon, which is high energy radiation.

Le noyau composé, en état dtexcitation, peut aussi se desexciter en se désintégrant : soit en un noyau de tritium et un proton libre, soit en un noyau d'hélium 3 et un neutron libre.The compound nucleus, in an excited state, can also be excited by disintegrating: either into a tritium nucleus and a free proton, or into a helium 3 nucleus and a free neutron.

L'utilisation de la faculté qu'ont certains métaux, tels que le titane et le paladium, à absorber l'hydrogène, ntest pas nouvelle. The use of the ability of certain metals, such as titanium and paladium, to absorb hydrogen is not new.

Le stockage de l'hydrogène à bord des automobiles, pour servir de carburant, était une application de cette facultée. Depuis très longtemps on utilise le paladium, soit pur ou allié à l'argent, pour réaliser des diffuseurs qui laissent passer selectivement de l'hydrogène purifié.The storage of hydrogen on board automobiles, to be used as fuel, was an application of this faculty. Paladium, either pure or alloyed with silver, has been used for a very long time to produce diffusers which selectively allow purified hydrogen to pass through.

Dans son prinicipe de base, la présente invention met en oeuvre deux phénomènes physiques non-utilisés dans les autres procédés qui visent le même but, il s'agit des ultrasons et de l'induction électromagnétique. In its basic principle, the present invention implements two physical phenomena not used in the other processes which aim at the same goal, they are ultrasound and electromagnetic induction.

Les sons se propagent dans les solides, les liquides et les gaz, sous forme d'ondes élastiques. Chaque particule du milieu concerné oscille périodiquement de part et d'autre de sa position d'équilibre. La vitesse de la particule est à son maximum lorsqu'elle franchit son point normal d'équilibre, alors qu'elle est nulle lorsque l'élongation est à son maximum. Entre deux passages d'une particule par la même position et dans le même sens, il s'écoule un temps appelé période du son. Le nombre de périodes par seconde est la fréquence, qui pour les ultrasons se situe au dessus de 16.000 Hertz. Les ultrasons présentent l'avantage d'être inaudibles, encore qu'il soit bien difficile d'éviter l'apparition d'harmoniques perceptibles par l'oreille humaine. Sounds propagate in solids, liquids and gases, in the form of elastic waves. Each particle of the medium concerned oscillates periodically on either side of its equilibrium position. The speed of the particle is at its maximum when it crosses its normal point of equilibrium, whereas it is zero when the elongation is at its maximum. Between two passages of a particle by the same position and in the same direction, there is a time called period of sound. The number of periods per second is the frequency, which for ultrasound is above 16,000 Hertz. Ultrasound has the advantage of being inaudible, although it is very difficult to avoid the appearance of harmonics perceptible by the human ear.

Pour produire des ultrasons et exploiter leurs effets, on dispose d'un générateur qui délivre un courant électrique, de tension et de fréquence convenable. I1 est connecté à une pastille en céramique piezo-électrique. De chaque coté de cette pastille, sont disposés deux cylindres métalliques qui ont une longueur égale, à un quart de la distance parcourue dans ce métal, par un son d'une durée d'une alternance. To produce ultrasound and exploit its effects, there is a generator which delivers an electric current, of suitable voltage and frequency. It is connected to a piezoelectric ceramic chip. On each side of this patch, are arranged two metal cylinders which have a length equal to a quarter of the distance traveled in this metal, by a sound of alternating duration.

Ces éléments sont tenus assemblés par une vis axiale, pour former ce que l'on nomme un triplet de Langevin ou transducteur. A ce triplet est axialement associé une sonotrode demi-longueur d'onde. Alors que l'amplitude des mouvements de retrait et d'expansion du transducteur, se situent entre 10 et 15 micromètres, il est possible d'obtenir une amplitude de 30 micromètres à l'extrémité de la sonotrode, soit en lui donnant une forme convenable, soit en disposant un amplificateur entre elle et le transducteur. Les contraintes mécaniques générées à l'intérieur de la sonotrode sont considérables, à tel point que si l'on dépasse la puissance de quelques centaines de Watts qu'elle peut normalement supporter, on peut la voir se fracturer de manière franche en son point nodale de contrainte maximale.These elements are held together by an axial screw, to form what is called a Langevin triplet or transducer. To this triplet is axially associated a half-wavelength sonotrode. While the amplitude of the retraction and expansion movements of the transducer are between 10 and 15 micrometers, it is possible to obtain an amplitude of 30 micrometers at the end of the sonotrode, either by giving it a suitable shape , or by placing an amplifier between it and the transducer. The mechanical stresses generated inside the sonotrode are considerable, so much so that if we exceed the power of a few hundred Watts that it can normally support, we can see it fracture frankly at its nodal point of maximum stress.

Lorsqu'on relie à un générateur électrique, deux plaques métalliques parallèles, il apparait un champ électrique entre ces deux plaques. L'une se trouve excédentaire en électrons sur sa surface concernée, alors que l'autre est déficitaire. Si l'on fait varier alternativement le sens du courant, un voile d'électrons parallèle à la surface des plaques, va osciller entre leur surface et une position en retrait de cette surface. La densité du voile d'électrons et l'amplitude de son déplacement, sont fonctions de la distance qui sépare les plaques et de la tension appliquée. A l'intérieur du voile d'électrons, il apparait une migration électronique d'une plaque vers l'autre, par l'intermediaire du générateur de courant. When two parallel metal plates are connected to an electric generator, an electric field appears between these two plates. One is surplus of electrons on its surface concerned, while the other is in deficit. If the direction of the current is varied alternately, a veil of electrons parallel to the surface of the plates will oscillate between their surface and a position set back from this surface. The density of the electron veil and the amplitude of its movement are a function of the distance between the plates and the applied voltage. Inside the electron veil, there appears an electronic migration from one plate to the other, via the current generator.

Cette migration est proportionnelle à la capacité du condensateur ainsi réalisé et à la tension entre les plaques. La fréquence de la tension appliquée peut être d'autant plus élevée, que la capacité du condensateur est faible. C'est le cas dans l'application qui va suivre.This migration is proportional to the capacity of the capacitor thus produced and to the voltage between the plates. The frequency of the applied voltage can be higher the lower the capacitance of the capacitor. This is the case in the following application.

Si l'on considère le cas d'atomes ou de molécules d'isotopes hydrogène, prisonniers du réseau cristalin d'un métal. En superposant perpendiculairement l'un à l'autre, les deux phénomènes précédemment décrits, on constate que lorsque les électrons des atomes ou molécules du gaz seront repoussés dans une direction, leurs noyaux atomiques seront attirés dans la direction opposée et vice versa à chaque alternance du courant électrique, alors que perpendiculairement à cette contrainte, la structure du métal et également le gaz, seront soumis à des contraintes alternatives de pression et d'expansion. Ces deux phénomènes associés vont créer les conditions propices à la fusion des noyaux atomiques. Le processus est contrôlé en faisant varier, soit l'intensité de l'irradiation ultrasonore, soit la tension électrique, soit les deux simultanément ou séparément. If we consider the case of atoms or molecules of hydrogen isotopes, prisoners of the crystal lattice of a metal. By superimposing perpendicularly to each other, the two previously described phenomena, we see that when the electrons of the atoms or molecules of the gas are pushed in one direction, their atomic nuclei will be attracted in the opposite direction and vice versa at each alternation of electric current, while perpendicular to this stress, the structure of the metal and also the gas, will be subjected to alternative stresses of pressure and expansion. These two associated phenomena will create the conditions conducive to the fusion of atomic nuclei. The process is controlled by varying either the intensity of the ultrasonic irradiation, the electrical voltage, or both simultaneously or separately.

A l'instant de la compression mécanique, seuls les atomes et les molécules piégés par le réseau cristalin seront concernés par le traitement, l'autre partie étant chassé à l'exterieur de la structure cristaline, pour être par la suite réintroduite au moment de l'expansion du métal. Cet effet de pompage présente l'avantage de provoquer le renouvellement du gaz. At the time of mechanical compression, only the atoms and molecules trapped by the crystal lattice will be concerned by the treatment, the other part being driven outside the crystal structure, to be subsequently reintroduced at the time of the expansion of the metal. This pumping effect has the advantage of causing the gas to renew.

Les deux effets peuvent être parfaitement synchronisés, à condition que l'ensemble du dispositif soit piloté par la fréquence ultrasonore. En effet, du fait que la vitesse du son dans un métal, est fonction de sa température, l'alimentation électrique du transducteur a été conçue pour suivre en permanence et au plus près, la fréquence de résonance de la sonotrode, en suivant sa dérive. The two effects can be perfectly synchronized, provided that the entire device is controlled by the ultrasonic frequency. In fact, because the speed of sound in a metal is a function of its temperature, the power supply to the transducer has been designed to continuously and closely follow the resonant frequency of the sonotrode, following its drift .

La longueur de la sonotrode, n'est pas limitée à une demilongueur d'onde du son dans le métal qui la constitue, mais plus exactement à un nombre entier de demi-longueur d'onde. Dans ce cas, tous les quarts de longueur d'onde de la sonotrode, constituent des points nodaux d'amplitude nulle et de pression maximale. The length of the sonotrode is not limited to a half-wavelength of the sound in the metal which constitutes it, but more exactly to an integer of half-wavelength. In this case, all the quarter wavelengths of the sonotrode constitute nodal points of zero amplitude and maximum pressure.

Pour fonctionner, en gardant l'image des deux plaques métalliques opposées, le dispositif doit être complété par deux circulations de fluides. To function, keeping the image of the two opposite metal plates, the device must be completed by two circulations of fluids.

Entre une des plaques qui sert seulement d'électrode, et l'autre qui sert à la fois d'électrode et de sonotrode, une circulation de gaz d'isotopes d'hydrogène est établie de haut en bas. Le gaz frais arrivant par le haut et les gaz réactionnels s'échappant par le bas. Between one of the plates which serves only as an electrode, and the other which serves as both an electrode and a sonotrode, a circulation of hydrogen isotope gases is established from top to bottom. Fresh gas arriving from above and reaction gases escaping from below.

Sur la deuxième face de la sonotrode, une circulation de fluide caloporteur évacuera l'énergie libérée dans celle-ci. Parce que la présence de vibrations, rend délicate à réaliser l'étanchéité entre les deux circuits, il est apparu commode de coupler l'évacuation des gaz réactionnels à la circulation du fluide caloporteur. A la sortie de l'appareil, un dispositif permet la séparation -gaz/fluide caloporteur-. Ce dernier après avoir été déchargé de l'énergie qu'il transporte, sera réintroduit dans l'appareil de manière à assurer une circulation continue.On the second face of the sonotrode, a circulation of heat-transfer fluid will evacuate the energy released therein. Because the presence of vibrations makes it difficult to seal between the two circuits, it has appeared convenient to couple the evacuation of the reaction gases to the circulation of the heat transfer fluid. At the outlet of the device, a device allows the separation of gas / heat transfer fluid. The latter after being discharged from the energy it carries, will be reintroduced into the device so as to ensure continuous circulation.

La description qui vient d'être faite, ne concerne que le principe du procédé. Pour être exploité fiablement, le procédé est mis en oeuvre grace à un dispositif spécialement conçu à cet effet. The description which has just been made relates only to the principle of the process. To be reliably operated, the process is implemented using a device specially designed for this purpose.

La figure unique (1), est une représentation schématique de ce dispositif. The single figure (1) is a schematic representation of this device.

L'élément de base du dispositif qui permet de mettre en oeuvre le procédé précédemment décrit, est constitué par une sonotrode (1), de forme cylindrique et disposée verticalement. Elle est constituée par un métal hydrurable tel que par exemple le titane. Dans sa partie basse et suivant son axe vertical, la sonotrode est pourvue d'un alésage qui constitue la chambre (2). A l'intérieur de cette chambre (2), prend place une électrode (3), suffisamment éloignée de la surface intérieure de la sonotrode (1), pour laisser passage à un gaz isotope de l'hydrogène, tel que le deutérium. Le gaz qui a été introduit dans le haut de la chambre (2), grâce à une canalisation (4), circule verticalement de haut en bas, entre l'électrode (3), et la sonotrode (1). En cet endroit, avant qu'il ne pénètre par hydruration la sonotrode (1), le gaz est ionisé par la tension électrique, appliquée entre l'électrode (3), et la sonotrode (1), qui constitue la deuxième électrode. The basic element of the device which makes it possible to implement the method described above, consists of a sonotrode (1), of cylindrical shape and arranged vertically. It consists of a hydrurable metal such as for example titanium. In its lower part and along its vertical axis, the sonotrode is provided with a bore which constitutes the chamber (2). Inside this chamber (2), an electrode (3) takes place, sufficiently distant from the interior surface of the sonotrode (1), to allow passage to an isotope gas of hydrogen, such as deuterium. The gas which has been introduced into the top of the chamber (2), through a pipe (4), flows vertically from top to bottom, between the electrode (3), and the sonotrode (1). In this place, before it enters the sonotrode (1) by hydriding, the gas is ionized by the electric voltage, applied between the electrode (3), and the sonotrode (1), which constitutes the second electrode.

Les ondes ultrasonores qui se propagent dans la sonotrode suivant son axe, engendrent des contraintes mécaniques, de compression et de relaxation, perpendiculaires à l'effet de l'induction électromagnétique, engendrée par la tension électrique qui règne entre la sonotrode (1), et 11 électrode (3). Pour parer aux conséquences, dues à un éventuel court-circuit, 11 électrode (3), est entièrement recouverte par un mince isolant électrique, non représenté.The ultrasonic waves which propagate in the sonotrode along its axis, generate mechanical stresses, compression and relaxation, perpendicular to the effect of the electromagnetic induction, generated by the electric tension which reigns between the sonotrode (1), and 11 electrode (3). To counter the consequences, due to a possible short circuit, 11 electrode (3), is entirely covered by a thin electrical insulator, not shown.

Dans sa partie haute, partiellement représentée, la sonotrode est accouplée à un transducteur de conception classique, qui lui transmet des impulsions de fréquence ultrasonore. Telle que représentée sur cette figure, la sonotrode du type demi-longueur d'onde, comporte suivant son plan nodal, d'amplitude nulle et de contrainte maximale, un épaulement (5), qui va permettre par l'intermédiaire de joints toriques (6), de l'associer à un élément (7), en forme de cloche renversée. Cet élément qui forme réservoir, est réalisé en un matériau non conducteur du courant électrique, ou alors recouvert sur toute sa surface intérieure par un isolant électrique. I1 porte dans sa partie haute, un bourelet (8), qui va permettre par vissage, non représenté, de l'associer à un flasque (9). In its upper part, partially shown, the sonotrode is coupled to a transducer of conventional design, which transmits pulses of ultrasonic frequency to it. As shown in this figure, the sonotrode of the half-wavelength type, comprises along its nodal plane, of zero amplitude and maximum stress, a shoulder (5), which will allow via O-rings ( 6), to associate it with an element (7), in the shape of an inverted bell. This element which forms a reservoir is made of a material which is not conductive of the electric current, or else covered over its entire internal surface by an electrical insulator. I1 carries in its upper part, a bead (8), which will allow by screwing, not shown, to associate it with a flange (9).

L'espace resté libre entre la sonotrode (1), et la surface intérieure de l'élément (7), est occupé par un fluide caloporteur et diélectrique, qui se déplace dans le sens vertical, de bas en haut. The space which remains free between the sonotrode (1) and the internal surface of the element (7) is occupied by a heat-transfer and dielectric fluid, which moves in the vertical direction, from bottom to top.

Ce fluide est introduit tangentiellement au fond semi-sphérique de l'élément (7), grâce à un orifice (10). Entrainé dans un mouvement de rotation suivant l'axe de l'appareil et guidé par le déflecteur (11), ainsi que par la base de l'électrode (3), le fluide s'relève jusqu'au niveau de l'extrémité inférieure de la sonotrode (I). Par son mouvement alterné d'expansion et de rétraction, la sonotrode (1), en association avec la surface supérieure inclinée du déflecteur (11), réalise un effet de pompage, qui rend homogène le débit du fluide sur toute la périphérie de la sonotrode. Le mouvement initial de rotation du fluide, avait déjà pour but de rendre uniforme l'alimentation de la pompe ainsi constituée. This fluid is introduced tangentially to the semi-spherical bottom of the element (7), through an orifice (10). Driven in a rotational movement along the axis of the device and guided by the deflector (11), as well as by the base of the electrode (3), the fluid rises to the level of the lower end of the sonotrode (I). By its alternating expansion and retraction movement, the sonotrode (1), in association with the inclined upper surface of the deflector (11), achieves a pumping effect, which makes the flow of fluid homogeneous over the entire periphery of the sonotrode . The initial movement of rotation of the fluid, was already intended to make the supply of the pump thus constituted uniform.

Dans la partie haute de l'appareil, le fluide caloporteur et diélectrique, trouve une échappatoire constituée par la canalisation (12), qui le conduit dans un espace (13), séparateur des phases liquides et gazeuses. Le liquide s'échappant en (14), par le bas de l'enceinte et le gaz en (15), par le haut de l'enceinte. In the upper part of the device, the heat transfer and dielectric fluid finds an escape constituted by the pipe (12), which leads it into a space (13), separating the liquid and gaseous phases. The liquid escaping at (14) from the bottom of the enclosure and the gas at (15) from the top of the enclosure.

La profondeur de l'hydruration de la sonotrode, dépend de sa température et de la pression qui règne dans l'appareil, pour une même température, elle est d'autant plus importante que la pression est plus élevée. La température agit dans le même sens, plus elle est élevée, plus la profondeur de l'hydruration est importante. I1 convient donc de contrôler et de réguler, la pression du fluide caloporteur et diélectique, en fonction de la température de la sonotrode hydrurée. Le gaz est introduit dans l'appareil, à une pression supérieure à celle qui y règne et c'est son très faible débit qui est régulé. The depth of the hydrotreatment of the sonotrode, depends on its temperature and on the pressure which reigns in the apparatus, for the same temperature, it is all the more important as the pressure is higher. The temperature acts in the same direction, the higher it is, the greater the depth of the hydriding. It is therefore advisable to control and regulate the pressure of the heat-transfer and dielectric fluid, as a function of the temperature of the hydrous sonotrode. The gas is introduced into the device, at a pressure higher than that which prevails there and it is its very low flow rate which is regulated.

Alors que l'étanchéité de l'appareil, est assurée par le joint torique (6), placé au dessous de l'épaulement (5), côté sonotrode. While the tightness of the device is ensured by the O-ring (6), placed below the shoulder (5), sonotrode side.

C'est le joint (16), qui assure la même fonction côté électrode.It is the seal (16), which performs the same function on the electrode side.

L'alimentation électrique est assurée par des connexions en (17), pour la sonotrode et en (18), pour l'électrode. The power supply is provided by connections at (17), for the sonotrode and at (18), for the electrode.

Claims

RESELL I CATI O NS

1) Method for causing the nuclear fusion of hydrogen isotopes, characterized in that it implements the hydriding of a sonotrode which also acts as an electrode, of opposite polarity to that of a second electrode which contributes to superimpose in the sonotrode, an electromagnetic induction generated by an alternating electric field, perpendicular to the mechanical stresses generated by the propagation of the acoustic waves.

2) Device for implementing the method according to claim (1), characterized in that over its effective length, the cylindrical sonotrode disposed vertically, is bored to contain axially placed and without contact, the second electrode introduced from the bottom of the sonotrode.

3) Device according to claim 2, characterized in that the hydrogen gas which occupies the space remaining free between the electrode and the sonotrode, is introduced into the nodal plane of the sonotrode and escapes through its lower end.

4) Device according to claims 2 and 3, characterized in that a heat transfer and dielectric fluid, in contact with the external surface of the sonotrode, circulates from bottom to top in the sealed circular enclosure, which contains the sonotrode and the electrode and entrains the gases which escape from the bottom of the sonotrode.

5) Device according to claims 3 and 4, characterized in that before being reintroduced from the bottom of the sealed enclosure, the heat transfer and dielectric fluid is discharged from the gases it has entrained as well as thermal energy he's carrying.

6) Device for implementing the method according to claim 1, characterized in that the alternating voltage, applied to the sonotrode and to the electrode, is frequency controlled by the electrical supply of the transducer coupled to the sonotrode.