RU15417U1

RU15417U1 - Источник электрической энергии

Info

Publication number: RU15417U1
Application number: RU2000117826/20U
Authority: RU
Inventors: Н.А. Чирков
Original assignee: Чирков Николай Анатольевич
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2000-10-10

Abstract

1. Источник электрической энергии, содержащий ядерный источник излучения и преобразователь ядерного излучения в электрическую энергию, отличающийся тем, что ядерный источник излучения выполнен в виде β-излучателя, а преобразователь - в виде электромагнитного преобразователя β-излучения в электрическую энергию.2. Источник по п.1, электромагнитный преобразователь β-излучения в электрическую энергию содержит катушку индуктивности, а также последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения и квадрупольный конденсатор, установленный между источником β-излучения и катушкой индуктивности, электрические выводы которой соединены через выпрямитель с входом генератора пилообразного напряжения и выходом источника электрической энергии.

Description

Полезная модель относится к ядерным источникам электрической энергии, конкретно к источникам с прямым преобразованием ядерного излучения в электрическую энергию.

Известен источник электрической энергии (Заявка на изобретение РФ № 94025694, кл. Н 01 J 1 / 00, 1994 ), содержащий ядерный источник излучения и преобразователь ядерного излучения в электрическую энергию. При этом преобразователь выполнен в виде электровакуумного прибора с токосъемным электродом сетчатой конструкции.

Недостатком известного источника является недостаточная мощность.

В основу настоящей полезной модели поставлена задача создания источника электрической энергии, конструкция которого позволяет повысить его выходную мощность.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в источнике электрической энергии, содержащем ядерный источник излучения и преобразователь ядерного излучения в электрическую энергию, согласно полезной модели ядерный источник излучения вьшолнен в виде |3 излучателя, а преобразователь - в виде электромагнитного преобразователя 3 - излучения в электрическую энергию.

При этом электромагнитный преобразователь (3 излучения в в электрическую энергию содержит катушку индуктивности, а также последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения и квадрупольный конденсатор, установленный между источником (3 излучения и катушкой индуктивности, электрические выводы которой соединены через вьшрямитель с входом генератора пилообразного напряжения и выходом источника электрической энергии.

Введение указанных отличий исключить в преобразователе маломощные электровакуумные приборы, и тем самым, повысить выходную мощность источника электрической энергии.

На рисунке представлена функциональная схема источника электрической энергии.

Он содержит ядерный источник излучения 1, выполненный в виде Р - излучателя, например в виде

элемента Радия ssRa с периодом полураспада 6.7 лет и

С,

энергией электроновУ. На излучающем выходе 3 излучателя 1 установлен квадрупольный конденсатор 2, соединенный по входам с генератором 3 пилообразного напряжения. Соосно с квадрупольным конденсатором 2 установлена катущка 4 индуктивности с обмоткой соответствующей (для наводки в ней ЭДС) ориентации относительно потока 5 электронов. Электрические выводы катушки 4 через выпрямитель 6 соединены с входами генератора 3 и с выходом источника электрической энергии. Данная модель не ограничивается указанным выше примером осуществления. - JДля увеличения выходной мощности источника количество элементов 1-4 в.

4FAG преобразователе Ь - излучения в электрическую энергию может быть соответствующим образом увеличено. При этом пучки электронов могут быть нагружены на общую катущку 4. В качестве рабочего вещества источника 1 могут быть использованы более мощные радиоактивные элементы. Однако для обеспечения безопасности обслуживающего персонала потребуется дополнительная их свинцовая защита источников 1для нейтрализации других сопутствуюш;их излучений. Источник работает следуюпщм образом. Ядерный источник излучения 1 вследствие распада нейтронов излучает поток {3 - частиц (электронов) , которые проходят между пластинами квадрупольного и полость катушки 4. При включенном (от постороннего источника питания) генераторе 3 осуществляется изменение потенциала напряжения на пластинах конденсатора 2, вызывающее сканирование электронного пучка в полости катущки 5 . Изменяющееся магнитное поле пучка 5 наводит ЭДС в катущке 4. Переменное напряжение с катущки 4 передается на выпрямитель б и с первого выхода последнего передается потребителю электрической энергии, а со второго - на генератор 3. При этом генератор 3 отключается от внешнего источника (не показано) и переходит на собственное энергообеспечение. Общая энергия предложенного источника на единицу массы используемого ядерного вещества может быть определена из выражения;

E (дж/г) EI X NX , где EI -энергия электронов Радия {0,053 X 10 x l.бxlO 0.85x10 Дж) , Nколичество распадающихся нейтронов в сек, г - КПД электромагнитного преобразователя.

Для указанного выше времени полураспада численное значение величины N может быть определено из выражения:

N - ( X 6.02x10 )/ (6.7x365x24x60x60) 1.2x10

Проведем экспресс - оценку. Пусть п б,«&; тогда удельная энергия Е предлагаемого источника может составлять около 1 Дж на грамм вещества. Для обеспечения Е 1 кДж масса рабочего вещества Радия должна составлять не менее 1 кг. Использование вместо Радия других элементов с большей энергией электронов или с уменьшенным временем полураспада нейтронов позволяет на несколько порядков увеличить выходную мощность источника энергии без увеличения его массогабаритных параметров

Полезная модель разработана на уровне технического предложения.

Claims

1. Источник электрической энергии, содержащий ядерный источник излучения и преобразователь ядерного излучения в электрическую энергию, отличающийся тем, что ядерный источник излучения выполнен в виде β-излучателя, а преобразователь - в виде электромагнитного преобразователя β-излучения в электрическую энергию.

2. Источник по п.1, электромагнитный преобразователь β-излучения в электрическую энергию содержит катушку индуктивности, а также последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения и квадрупольный конденсатор, установленный между источником β-излучения и катушкой индуктивности, электрические выводы которой соединены через выпрямитель с входом генератора пилообразного напряжения и выходом источника электрической энергии.