RU161260U1 - MODIFIED DEVICE FOR ATOMIC REACTOR OF DIRECT CONVERSION OF RADIATION ENERGY TO ELECTRICAL - Google Patents

MODIFIED DEVICE FOR ATOMIC REACTOR OF DIRECT CONVERSION OF RADIATION ENERGY TO ELECTRICAL Download PDF

Info

Publication number
RU161260U1
RU161260U1 RU2015147480/07U RU2015147480U RU161260U1 RU 161260 U1 RU161260 U1 RU 161260U1 RU 2015147480/07 U RU2015147480/07 U RU 2015147480/07U RU 2015147480 U RU2015147480 U RU 2015147480U RU 161260 U1 RU161260 U1 RU 161260U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
radioactive
anode
tubes
plates
Prior art date
Application number
RU2015147480/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Васильевич Черний
Original Assignee
Вячеслав Васильевич Черний
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Васильевич Черний filed Critical Вячеслав Васильевич Черний
Priority to RU2015147480/07U priority Critical patent/RU161260U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU161260U1 publication Critical patent/RU161260U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21HOBTAINING ENERGY FROM RADIOACTIVE SOURCES; APPLICATIONS OF RADIATION FROM RADIOACTIVE SOURCES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; UTILISING COSMIC RADIATION
    • G21H1/00Arrangements for obtaining electrical energy from radioactive sources, e.g. from radioactive isotopes, nuclear or atomic batteries

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

Устройство атомного реактора прямого преобразования радиационной энергии в электрическую снаружи выполнен из плотно прилегающих друг к другу стальных пластин, на которых имеются проводники первичной и вторичной обмотки, с расположенными внутри реактора радиоактивными элементами в трубках, на которые нанизаны индукционные катушки, по торцам радиоактивных элементов расположены пластины «анод» и «катод», прикрепленные к реактору через изолятор с наружными токосъемниками, отличающееся тем, что радиоактивный элемент выполнен в форме трубки с окнами, которая по всей высоте опоясана трубками из алюминиевого сплава.The device of an atomic reactor for direct conversion of radiation energy into electrical energy is made of steel plates tightly adjacent to each other, on which there are conductors of the primary and secondary windings, with radioactive elements located inside the reactor in tubes on which induction coils are strung, plates are located at the ends of the radioactive elements "Anode" and "cathode" attached to the reactor through an insulator with external current collectors, characterized in that the radioactive element is made in the form of three ubka with windows, which is surrounded by aluminum alloy tubes over the entire height.

Description

Полезная модель относится к ядерной энергетике и может использоваться для получения электрической энергии от электромагнитного излучения радиоактивных элементов.The utility model relates to nuclear energy and can be used to obtain electrical energy from electromagnetic radiation of radioactive elements.

Известно устройство для получения электроэнергии из внутриатомной за счет радиоактивного альфа- или бета-распада RU 2113739 МПК G21H 1/00, G21H 1/02, состоящее из двух замкнутых металлических оболочек (эмиттера и коллектора). На эмиттере нанесен тонкий слой радиоактивного металла. Между эмиттером и коллектором в вакууме расположена металлическая сетка. Сетка присоединена к высоковольтной обмотке повышающего трансформатора, питаемого от промышленной электросети, а эмиттер и коллектор присоединены к первичной обмотке второго понижающего трансформатора, вторичная обмотка которого присоединена к потребителям электроэнергии. Радиоактивные альфа- или бета-частицы вылетают с поверхности эмиттера и летят к коллектору, и между эмиттером и коллектором возникает постоянный ток высокого напряжения, который переменное напряжение на сетке преобразует через трансформатор в переменный ток промышленного напряжения и частоты. Этот ток направляют автономным потребителям электроэнергии или в общую электросеть.A device for generating electricity from intra-atomic due to radioactive alpha or beta decay RU 2113739 IPC G21H 1/00, G21H 1/02, consisting of two closed metal shells (emitter and collector). A thin layer of radioactive metal is deposited on the emitter. Between the emitter and the collector in a vacuum is a metal mesh. The grid is connected to the high-voltage winding of the step-up transformer, powered by an industrial power supply network, and the emitter and collector are connected to the primary winding of the second step-down transformer, the secondary winding of which is connected to consumers of electricity. Radioactive alpha or beta particles fly out from the surface of the emitter and fly to the collector, and a high-voltage direct current arises between the emitter and the collector, which converts the alternating voltage on the grid through a transformer into alternating current of industrial voltage and frequency. This current is sent to autonomous consumers of electricity or to the general electric network.

Известно устройство преобразования энергии WO 2012044879 МПК G21H 1/00; G21H 1/12, устройство преобразования энергии содержит ядерную батарею, источник света, присоединенный к ядерной батареи и выполненный с возможностью получать электрическую энергию от атомной батареи и излучают электромагнитную энергию, и фотоэлемент, выполненный с возможностью приема излучаемой электромагнитной энергии и преобразование получил электромагнитную энергию в электрическую энергию.A device for converting energy WO 2012044879 IPC G21H 1/00; G21H 1/12, the energy conversion device comprises a nuclear battery, a light source connected to the nuclear battery and configured to receive electrical energy from the atomic battery and emit electromagnetic energy, and a photocell configured to receive radiated electromagnetic energy and the conversion received electromagnetic energy in electrical energy.

Также известен патент RU 2145129 МПК G21H 1/00, сущность изобретения: в центре герметичного вакуумированного кожуха расположена плита, выполненная из композитного материала, содержащего отработанное ядерное топливо. По обеим сторонам пластины параллельно ей установлены металлические экраны. Перед экранами под углом к их поверхности установлены жалюзи в виде конденсаторных пластин, находящихся под напряжением. Электроны, выходящие из плиты, проходят между пластинами жалюзи и создают электрический заряд на поверхности экранов. Электрический заряд с помощью токосъемников через переключатель фаз передается на первичную обмотку трансформатора, на вторичной обмотке которого индуцируется выходной ток.Also known patent RU 2145129 IPC G21H 1/00, the invention: in the center of a sealed evacuated casing is a plate made of a composite material containing spent nuclear fuel. On both sides of the plate, metal screens are installed parallel to it. Front screens at an angle to their surface mounted blinds in the form of capacitor plates under voltage. Electrons emerging from the plate pass between the plates of the blinds and create an electric charge on the surface of the screens. The electric charge with the help of current collectors is transferred through the phase switch to the primary winding of the transformer, on the secondary winding of which the output current is induced.

Недостатками данных аналогов являются низкий уровень коэффициента полезного действия (КПД), короткий срок эксплуатации.The disadvantages of these analogues are the low level of coefficient of performance (COP), short life.

Известен метод и устройство для прямого преобразования радиационной энергии в электрическую WO 2012083392 МПК G21H 1/00, устройство представляет собой объемную систему из линейно упорядоченных плоских электрических емкостей, названой преобразователь. В междуэлектродном пространстве расположен сменяемый, наноразмерный, кластерный, с композитным строением порошкообразный материал, обладающий изоляционным и ферромагнитным свойствами и выполняющий функцию дискретного изолятора. Таким образом, преобразователь поставлен в защитный кожух, имеющий боковые, расположенные друг напротив друга отверстия, подвергается комбинированному, управляемому и проникающему в его объем воздействию радиационного излучения α-, β- и γ- лучей и магнитному полю.A known method and device for the direct conversion of radiation energy into electrical energy WO 2012083392 IPC G21H 1/00, the device is a three-dimensional system of linearly ordered flat electric capacitors, called a converter. In the interelectrode space there is a replaceable, nanoscale, cluster, powder-coated material with a composite structure, which has insulating and ferromagnetic properties and acts as a discrete insulator. Thus, the converter is placed in a protective casing having lateral openings opposite each other, subjected to the combined, controlled and penetrating into its volume radiation radiation of α-, β- and γ-rays and a magnetic field.

Недостатком изобретения является низкий уровень КПД, узконаправленность применения и использование только как батарею - аккумулятор.The disadvantage of the invention is the low level of efficiency, narrow application and use only as a battery - battery.

Ближайшим аналогом является устройство атомного реактора прямого преобразования радиационной энергии в электрическую RU 153422 МПК G21H 1/00, представляет собой атомный реактор состоящий из верхней и нижней части. Внутренняя зона верхней части реактора, является полой и активной, выполнена в виде емкости из легированной стали, в которой расположены стоящие вертикально: радиоактивные элементы и графитный регулирующий стержень. На радиоактивные элементы, нанизаны индукционные катушки, обмотанные по спирали изолированными алюминиевыми проводами. От каждой индукционной катушки, к стене реактора отходят по два изолированных алюминиевых провода (положительный и отрицательный), соединенные со специальными электрическими изоляторами, которые снаружи соединяются с проводником первичной обмотки. По торцам радиоактивных элементов на небольшом расстоянии находятся пластина «анод» и пластина «катод», которые и являются основным «преобразователем» заряженных частиц в электрический ток. Пластины «анод» и «катод» прикреплены к реактору через изолятор с наружными токосъемниками. Снаружи реактор выполнен из стальных пластин плотно прилегающих друг к другу. Верхняя наружная часть обмотана проводником первичной обмотки, а нижняя часть реактора обмотана проводником вторичной обмотки.The closest analogue is an atomic reactor for direct conversion of radiation energy into electrical energy RU 153422 IPC G21H 1/00, is an atomic reactor consisting of the upper and lower parts. The inner zone of the upper part of the reactor is hollow and active, made in the form of a tank of alloy steel, in which are standing upright: radioactive elements and a graphite control rod. On radioactive elements, induction coils are strung, wrapped in a spiral insulated aluminum wires. Two insulated aluminum wires (positive and negative) extend from each induction coil to the reactor wall, connected to special electrical insulators, which are connected externally to the primary conductor. At the ends of the radioactive elements at a short distance are the plate "anode" and the plate "cathode", which are the main "converter" of charged particles into electric current. The plates “anode” and “cathode” are attached to the reactor through an insulator with external current collectors. Outside, the reactor is made of steel plates tightly adjacent to each other. The upper outer part is wrapped by a primary winding conductor, and the lower part of the reactor is wrapped by a secondary winding conductor.

К недостаткам можно отнести то, что индукционная катушка обмотана изолированными алюминиевыми проводами, что не является достаточно надежным проводником (в нашем случае эта проблема устраняется благодаря использованию трубки из алюминиевого сплава), а радиоактивные элементы находятся в герметичных трубках, что препятствует в нужной степени, разлету «альфа» и «бэта» частиц, а также отсутствие «рубашки охлаждения» не позволяет использовать реактор при высоких температурах.The disadvantages include the fact that the induction coil is wrapped in insulated aluminum wires, which is not a sufficiently reliable conductor (in our case this problem is eliminated by using an aluminum alloy tube), and the radioactive elements are in sealed tubes, which prevents, to the extent necessary, expansion "Alpha" and "beta" particles, as well as the absence of a "cooling jacket" does not allow the reactor to be used at high temperatures.

Задачей стоящей перед автором является увеличение КПД атомного реактора.The task facing the author is to increase the efficiency of a nuclear reactor.

Задача решается благодаря:The problem is solved thanks to:

- использованию катушки индукции в виде трубок из алюминиевого сплава с керамическими изоляторами, в качестве преобразователя радиоактивного излучения и потока заряженных частиц в электрический ток;- the use of an induction coil in the form of tubes of aluminum alloy with ceramic insulators, as a converter of radioactive radiation and the flow of charged particles into electric current;

- воздействию магнитного поля с первичного контура обмотки наружной стороны реактора, на радиоактивный элемент и катушки индукции внутри реактора, в результате чего мы получаем магнитное поле направленного действия;- the influence of a magnetic field from the primary circuit of the winding on the outside of the reactor, on the radioactive element and induction coils inside the reactor, as a result of which we obtain a directed magnetic field;

- установке и использованию анодной и катодной пластины для получения электрического тока из направленного потока заряженных частиц;- installation and use of the anode and cathode plates to obtain electric current from a directed flow of charged particles;

- использованию вторичного контура обмотки в качестве основного преобразователя электрического тока;- the use of the secondary circuit of the winding as the main converter of electric current;

Сущностью полезной модели является возможность преобразования энергии, от излучения радиоактивных элементов, в электрический ток, благодаря воздействию радиоактивного излучения на катушку индукции внутри реактора преобразовании энергии в первичном контуре и трансформации ее на вторичном контуре обмотки. А также использованию анодной и катодной пластины, находящихся внутри атомного реактора, в качестве дополнительного преобразователя получаемых заряженных частиц от магнитного поля, в электрический ток.The essence of the utility model is the possibility of converting energy from radiation of radioactive elements into electric current, due to the effect of radioactive radiation on the induction coil inside the reactor, converting energy in the primary circuit and transforming it in the secondary circuit of the winding. As well as the use of the anode and cathode plates inside the atomic reactor as an additional converter of the resulting charged particles from the magnetic field into electric current.

На Фиг. 1 показан внешнее строение атомного реактора.In FIG. 1 shows the external structure of a nuclear reactor.

На Фиг. 2 показано внутреннее строение атомного реактора.In FIG. 2 shows the internal structure of a nuclear reactor.

Реактор делится на две части:The reactor is divided into two parts:

1. Верхняя часть атомного реактора снаружи выполнена в виде вертикальных стальных пластин 10 плотно прилегающих друг к другу, а внутренняя зона является полой и активной, выполнена в виде емкости из легированной стали. Между стальными пластинами 10 и емкостью из легированной стали также находиться «рубашка охлаждения» (на фиг. не показана). Внутри емкости расположены стоящие вертикально: радиоактивные элементы 1 и графитный регулирующий стержень 2. Радиоактивный элемент 1 выполнен в виде вертикальной трубки запаянной по торцам. По всей высоте трубки имеются «окна» для беспрепятственного разлета альфа и бэта частиц. Радиоактивные элементы опоясаны, по всей высоте, трубками 3 из сплава алюминия, изолированных друг от друга керамическими изоляторами 4, расположенными на трубке 3 в шахматном порядке. Эти трубки 3 из сплава алюминия с изоляторами 4, обвивают по спирали радиоактивный элемент 1 и фактически выполняет функцию индукционной катушки. Концы трубок 3, выходят наружу реактора через его стенку и отделены от корпуса диэлектрическим изолятором 11 (показаны пунктирной линией). Снаружи трубки 3 соединяются с охлаждающей установкой 12, через диэлектрическую трубку 15. Также трубки 3 соединены снаружи с первичной обмоткой 5 при помощи металлической шины 13. По торцам радиоактивных элементов 1 на небольшом расстоянии находятся пластина «анод» 6 и пластина «катод» 7, анод на юг, катод на север. Которые и являются дополнительным «преобразователем» заряженных частиц в электрический ток. Пластины «анод» 6 и «катод» 7, прикреплены к реактору через изолятор с наружными токосъемниками 8. Наружная сторона верхней части реактора по спирали, вокруг всей поверхности обмотана проводником первичной обмотки 5. От охлаждающей установки 12 под давлением по алюминиевым трубкам прокачивается охлаждающий материал (например азот). «Рубашка охлаждения» соединена патрубками с холодильником 14.1. The upper part of the nuclear reactor from the outside is made in the form of vertical steel plates 10 tightly adjacent to each other, and the inner zone is hollow and active, made in the form of a tank of alloy steel. Between the steel plates 10 and the alloy steel tank there is also a “cooling jacket” (not shown in FIG.). Standing vertically inside the container are: radioactive elements 1 and a graphite control rod 2. The radioactive element 1 is made in the form of a vertical tube sealed at the ends. Over the entire height of the tube there are “windows” for the unhindered scattering of alpha and beta particles. The radioactive elements are encircled, over the entire height, by tubes 3 of aluminum alloy, isolated from each other by ceramic insulators 4, located on the tube 3 in a checkerboard pattern. These tubes 3 of aluminum alloy with insulators 4, spiral around the radioactive element 1 and actually serves as an induction coil. The ends of the tubes 3 exit the reactor through its wall and are separated from the casing by a dielectric insulator 11 (shown by a dashed line). Outside, the tubes 3 are connected to the cooling unit 12 through a dielectric tube 15. Also, the tubes 3 are connected externally to the primary winding 5 by means of a metal bus 13. At the ends of the radioactive elements 1 there is a short distance between the anode plate 6 and the cathode plate 7, anode to the south, cathode to the north. Which are an additional "converter" of charged particles into electric current. The plates "anode" 6 and "cathode" 7 are attached to the reactor through an insulator with external current collectors 8. The outer side of the upper part of the reactor is helically wrapped around the entire surface of the primary winding conductor 5. From the cooling unit 12, cooling material is pumped through aluminum tubes under pressure (e.g. nitrogen). "Cooling shirt" is connected by pipes to the refrigerator 14.

2. Нижняя часть реактора состоит только из вертикальных стальных пластин 10 плотно прилегающих друг к другу. Наружная сторона нижней части реактора по спирали, вокруг всей поверхности обмотана проводником вторичной обмотки 9.2. The lower part of the reactor consists only of vertical steel plates 10 tightly adjacent to each other. The outer side of the lower part of the reactor in a spiral around the entire surface is wrapped by a conductor of the secondary winding 9.

В нашем случае под радиоактивным элементом 1 рассматривались тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы), аналогичные находящимся на атомных подводных лодках. Как правило, в них загружают обогащенную двуокись урана 235, 233 или плутония 239. Когда «ТВЭЛы» отрабатывают свой срок службы в активной зоне реактора, их убирают в «расхолаживающий» бассейн, но и после отработки своего срока службы радиоактивность «ТВЭЛов» достаточно велика и есть примеры их использования в малых энергетических установках, в отдаленных поселках, городах, в виде получения горячей воды для отопления и электроэнергии. Можно сделать вывод, что есть потенциал получения радиоизлучения от отработанных «ТВЭЛов», в течении нескольких лет, что применимо в нашей полезной модели.In our case, under the radioactive element 1 was considered fuel elements (fuel elements), similar to those located on nuclear submarines. As a rule, enriched uranium dioxide 235, 233 or plutonium 239 is loaded into them. When TVELs work out their service life in the reactor core, they are put into a “cooling” pool, but even after working out their service life, TVEL’s radioactivity is quite high and there are examples of their use in small power plants, in remote villages, cities, in the form of hot water for heating and electricity. We can conclude that there is a potential for receiving radio emission from spent TVELs over several years, which is applicable in our utility model.

Зная формулу распада 235U92 →231Th90+d(4He2) - это реакция альфа-распада. В результате распада ядра урана образуется ядро тория и альфа частицы (ядра гелия). При β- -распаде из ядра вылетает электрон и антинейтрон, при этом протон превращается в нейтрон. Гамма излучение - представляет собой электромагнитное излучение с большой частотой, обладающей большой энергией. Излишняя энергия может быть сброшена путем испускания одного или нескольких гамма квантов, это и называется гамма излучение.Knowing the decay formula 235U92 → 231Th90 + d (4He2) is an alpha decay reaction. As a result of the decay of the uranium nucleus, a thorium nucleus and alpha particles (helium nuclei) are formed. In β-decay, an electron and an antineutron fly out of the nucleus, while the proton turns into a neutron. Gamma radiation - is an electromagnetic radiation with a high frequency, with high energy. Excessive energy can be released by emitting one or more gamma rays, this is called gamma radiation.

Воздействие электромагнитного излучения от радиоактивных элементов 1 на индукционную катушку внутри реактора, которая представляет собой трубки 3 из алюминиевого сплава, возбуждает в катушках поток заряженных частиц направленного действия, еще называемым ЭДС (электродвижущей силой). В нашем случае мы внутри реактора используем индукционные катушки для получения электрического тока от воздействия электромагнитного излучения радиоактивного элемента 1.The effect of electromagnetic radiation from the radioactive elements 1 on the induction coil inside the reactor, which is an aluminum alloy tube 3, excites in the coils a stream of charged particles of directional action, also called EMF (electromotive force). In our case, we use induction coils inside the reactor to obtain electric current from the effects of electromagnetic radiation from a radioactive element 1.

Внутриреакторная индукционная катушка, в реакторе, соединена с наружной, проводником первичной обмотки 5, через изоляторы при помощи металлической шины 13. Электрический ток, индуцированный с внутриреакторной индукционной катушки, «течет» по проводнику первичной обмотки 5 наружной стороны реактора. Согласно законам физики электрический ток проходящий по проводнику создает магнитное поле. Электрический ток в первичной обмотке 5 индуцирует магнитное поле в ней, которое усиливается за счет металлических пластин встроенных в наружную часть реактора. В свою очередь вторичный контур обмотки 9 находящийся в нижней части реактора, под мощным воздействием магнитного поля индуцирует электрический ток, который можно использовать как основной преобразователь тока. Магнитное поле созданное первичным контуром 5 наводит вихревые потоки и внутри реактора. Вектора индукции пронизывают реактор изнутри вертикально на их пути находятся пластины «анод» 6 и «катод» 7, вверху и внизу. В результате атомного деления реактора образуются заряженные частицы электроны, ионы, протоны и нейтроны, но для нашего случая важно, что электроны и ионы могут иметь направление согласно магнитным вихревым потокам, т.е. вертикально, где и находятся наши пластины «анод» 6 и «катод» 7. Это заряженные частицы движутся на пластины «анод» 6 и «катод» 7, а не электрический ток. Катодно-анодные пластины соединены с токосъемниками 8 через изоляторы в стенке реактора, которые подают ток для дальнейшего использования в производстве.The in-reactor induction coil, in the reactor, is connected to the outer conductor of the primary winding 5 through insulators using a metal bus 13. The electric current induced from the in-reactor induction coil “flows” through the primary conductor 5 of the outer side of the reactor. According to the laws of physics, an electric current passing through a conductor creates a magnetic field. An electric current in the primary winding 5 induces a magnetic field in it, which is amplified by metal plates embedded in the outer part of the reactor. In turn, the secondary circuit of the winding 9 located in the lower part of the reactor, under the powerful influence of a magnetic field, induces an electric current, which can be used as the main current transducer. The magnetic field created by the primary circuit 5 induces vortex flows inside the reactor. Induction vectors penetrate the reactor from the inside vertically on their way are the plates "anode" 6 and "cathode" 7, above and below. As a result of atomic fission of the reactor, charged particles are formed electrons, ions, protons and neutrons, but for our case it is important that electrons and ions can have a direction according to magnetic vortex flows, i.e. vertically, where our “anode” 6 and “cathode” 7 plates are located. These charged particles move to the “anode” 6 and “cathode” 7 plates, and not an electric current. The cathode-anode plates are connected to the current collectors 8 through insulators in the wall of the reactor, which supply current for further use in production.

Атомный реактор работает следующим образом:A nuclear reactor operates as follows:

Радиационное излучение от радиоактивного элемента 1, воздействует на индукционную катушку, которая представляет собой контур из трубок 3, обмотанных по спирали вокруг радиоактивного элемента 1, в результате чего создается поток заряженных частиц, являющийся электрическим током. Электрический ток, через трубки 3, передается на проводник первичной обмотки контура 5 с внешней стороны реактора через металлическую шину 13. Проходя по первичной обмотке контура 5, ток создает магнитное поле, которое усиливается наружными стальными пластинами 10. Магнитное поле с внешней стороны реактора воздействует на его внутреннюю часть, также усиливается за счет заряженных частиц, ударяющихся о внутренние стенки атомного реактора. В следствии этого, хаотичный поток радиоактивных заряженных частиц становится направленным «векторам» магнитного поля, под его же воздействием. По торцам радиоактивного элемента 1 находится пластина «анод» 6 и пластина «катод» 7, на которые и направлены полюса магнитного поля, позволяющие получать положительный заряд на пластину «анод» 6 и отрицательный на пластину «катод» 7. И после этого, через выведенный наружу токосъемник 8, получаемый электрический ток идет потребителю. Вторичная обмотка контура 9, является основным преобразователем электрического тока, в следствии мощного электромагнитного излучения от радиоактивного элемента 1. Так как радиоактивное излучение своей высокой частотой не только наводит электромагнитные токи, но и разогревает значительно материал. Поэтому в виде индукционной катушки 3 используется трубка из алюминиевого сплава, соединенная снаружи реактора, с охлаждающей установкой 12, по которой перемещается охладитель. Охлаждающим материалом может быть азот, он является хорошим диэлектриком, который менее подвержен воздействию радиации и хорошо охлаждает. Рубашка охлаждения, которая находиться вокруг внутренней активной зоны позволяет дополнительно охладить активную зону. Это позволит активно использовать реактор и при высоких температурах.Radiation from a radioactive element 1 acts on an induction coil, which is a circuit of tubes 3, spirally wound around a radioactive element 1, resulting in a stream of charged particles, which is an electric current. Electric current, through tubes 3, is transmitted to the primary conductor of circuit 5 from the outside of the reactor through a metal bus 13. Passing along the primary winding of circuit 5, the current creates a magnetic field that is amplified by the outer steel plates 10. The magnetic field from the outside of the reactor acts its inner part is also enhanced by charged particles hitting the inner walls of an atomic reactor. As a result of this, the chaotic flux of radioactive charged particles becomes directed "vectors" of the magnetic field, under its influence. At the ends of the radioactive element 1 there is a plate “anode” 6 and a plate “cathode” 7, to which the poles of the magnetic field are directed, allowing to receive a positive charge on the plate “anode” 6 and negative on the plate “cathode" 7. And after that, through the current collector 8 brought out, the electric current received goes to the consumer. The secondary winding of circuit 9 is the main converter of electric current, as a result of powerful electromagnetic radiation from radioactive element 1. Since radioactive radiation with its high frequency not only induces electromagnetic currents, but also heats up the material significantly. Therefore, in the form of an induction coil 3, an aluminum alloy tube is used that is connected outside the reactor with a cooling unit 12 through which the cooler moves. The cooling material may be nitrogen, it is a good dielectric, which is less susceptible to radiation and cools well. The cooling jacket, which is located around the inner core, allows additional cooling of the core. This will allow the reactor to be actively used at high temperatures.

Под возрастающим радиационным излучением от радиоактивного элемента 1, мы имеем ввиду тот момент когда атомный реактор начинает свою работу, т.е. цепную атомную реакцию. Это происходит после введения радиоактивного элемента 1 в активную зону реактора.By increasing radiation from a radioactive element 1, we mean the moment when the atomic reactor begins its operation, i.e. chain atomic reaction. This occurs after the introduction of the radioactive element 1 into the reactor core.

При повышении температуры внутри реактора, температуру можно уменьшить путем созданием вакуума.With increasing temperature inside the reactor, the temperature can be reduced by creating a vacuum.

При необходимости электрический ток можно сделать постоянным или переменным до определенной частоты, при помощи установки диодного моста, конденсатора и т.д. Индукционных катушек может быть одна или несколько, в зависимости от размера атомного реактора.If necessary, the electric current can be made constant or variable up to a certain frequency, by installing a diode bridge, a capacitor, etc. There can be one or more induction coils, depending on the size of the atomic reactor.

Эффект от использования полезной модели заключается в:The effect of using the utility model is:

- уменьшении габаритных размеров атомного реактора, за счет упразднения парогенерирующего оборудования;- reducing the overall dimensions of the nuclear reactor, due to the abolition of steam generating equipment;

- увеличении коэффициента полезного действия реактора, благодаря воздействию радиоактивного элемента на трубки 3 из алюминиевого сплава (индукционную катушку), индуцированию магнитного поля в первичной обмотке 5. Преобразовании электрического тока во вторичной обмотке 9. И наружному воздействию магнитного поля на радиоактивный элемент 1, в результате чего получаем движение направленного действия радиационных частиц, что в конечном итоге увеличивает количество получаемой электрической энергии;- increasing the efficiency of the reactor, due to the action of the radioactive element on the tubes 3 of aluminum alloy (induction coil), the induction of a magnetic field in the primary winding 5. The conversion of electric current in the secondary winding 9. And the external effect of the magnetic field on the radioactive element 1, as a result what we get the movement of the directed action of radiation particles, which ultimately increases the amount of electrical energy received;

Таким образом, поставленная перед автором задача по увеличению КПД, уменьшению габаритных размеров атомных реакторов выполнена.Thus, the task set for the author to increase the efficiency, reduce the overall dimensions of nuclear reactors is completed.

Claims (1)

Устройство атомного реактора прямого преобразования радиационной энергии в электрическую снаружи выполнен из плотно прилегающих друг к другу стальных пластин, на которых имеются проводники первичной и вторичной обмотки, с расположенными внутри реактора радиоактивными элементами в трубках, на которые нанизаны индукционные катушки, по торцам радиоактивных элементов расположены пластины «анод» и «катод», прикрепленные к реактору через изолятор с наружными токосъемниками, отличающееся тем, что радиоактивный элемент выполнен в форме трубки с окнами, которая по всей высоте опоясана трубками из алюминиевого сплава.
Figure 00000001
The device of an atomic reactor for direct conversion of radiation energy into electrical energy is made of steel plates tightly adjacent to each other, on which there are conductors of the primary and secondary windings, with radioactive elements located inside the reactor in tubes on which induction coils are strung, plates are located at the ends of the radioactive elements "Anode" and "cathode" attached to the reactor through an insulator with external current collectors, characterized in that the radioactive element is made in the form of three ubka with windows, which is surrounded by aluminum alloy tubes over the entire height.
Figure 00000001
RU2015147480/07U 2015-11-03 2015-11-03 MODIFIED DEVICE FOR ATOMIC REACTOR OF DIRECT CONVERSION OF RADIATION ENERGY TO ELECTRICAL RU161260U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015147480/07U RU161260U1 (en) 2015-11-03 2015-11-03 MODIFIED DEVICE FOR ATOMIC REACTOR OF DIRECT CONVERSION OF RADIATION ENERGY TO ELECTRICAL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015147480/07U RU161260U1 (en) 2015-11-03 2015-11-03 MODIFIED DEVICE FOR ATOMIC REACTOR OF DIRECT CONVERSION OF RADIATION ENERGY TO ELECTRICAL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU161260U1 true RU161260U1 (en) 2016-04-10

Family

ID=55660077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015147480/07U RU161260U1 (en) 2015-11-03 2015-11-03 MODIFIED DEVICE FOR ATOMIC REACTOR OF DIRECT CONVERSION OF RADIATION ENERGY TO ELECTRICAL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU161260U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650885C1 (en) * 2017-08-03 2018-04-18 Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского Nuclear reactor with direct transformation of energy outside the active zone

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650885C1 (en) * 2017-08-03 2018-04-18 Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского Nuclear reactor with direct transformation of energy outside the active zone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014114986A1 (en) Multiphase nuclear fusion reactor
US20120008728A1 (en) Resonant Vacuum Arc Discharge Apparatus for Nuclear Fusion
CN104244560B (en) Small-sized high yield deuterium deuterium accelerator for neutron production
US6271614B1 (en) Pulsed plasma drive electromagnetic motor generator
US20150206612A1 (en) Solid state electrical generator
RU161260U1 (en) MODIFIED DEVICE FOR ATOMIC REACTOR OF DIRECT CONVERSION OF RADIATION ENERGY TO ELECTRICAL
US20110274228A1 (en) Nuclear fusion using electrostatic cage and electro-magnetic field
US8059779B2 (en) 3HE fusion device with direct electrical conversion
RU153422U1 (en) DEVICE FOR AN ATOMIC REACTOR FOR DIRECT CONVERSION OF RADIATION ENERGY TO ELECTRICAL
Bober et al. Designing Zeeman slower for strontium atoms-towards optical atomic clock
Popa-Simil et al. Nano hetero nuclear fuel structure
RU182517U1 (en) Nuclear to electrical energy conversion reactor
Schmüser The electron-proton colliding beam facility HERA
US20130294558A1 (en) Fusion reactor
CN105023626B (en) Magneto separate electronic type nuclear battery
WO2015012807A1 (en) Fusion reactor
US8129681B2 (en) Beta energy extractor
KR20060105402A (en) Method of promoting nuclear fusion and nuclear fusion devices thereby
US20200281067A1 (en) A power generator using neutron capture
KR100605305B1 (en) A neutron generator and a radio-isotope production system using the same
Kondrashev et al. Commissioning of CARIBU EBIS charge breeder sub-systems
WO2019222549A1 (en) Apparatus, systems and methods for spacecraft scale magnetosphric protection from galactic cosmic radiation
Sadowski Important problems of future thermonuclear reactors
CN102568635A (en) Particle revolving acceleration-type atomic pile
Griffiths A superconducting cyclotron

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20181104