RU2096934C1 - Method for generation of high-temperature plasma and running thermonuclear reactions - Google Patents
Method for generation of high-temperature plasma and running thermonuclear reactions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2096934C1 RU2096934C1 RU95119726A RU95119726A RU2096934C1 RU 2096934 C1 RU2096934 C1 RU 2096934C1 RU 95119726 A RU95119726 A RU 95119726A RU 95119726 A RU95119726 A RU 95119726A RU 2096934 C1 RU2096934 C1 RU 2096934C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working volume
- deuterium
- mixture
- bubble
- tritium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Abstract
Description
Изобретение относится к области физики плазмы и термоядерного синтеза. The invention relates to the field of plasma physics and thermonuclear fusion.
Известен способ нагрева дейтериевой плазмы в установках токамак путем возбуждения в плазме магнитозвуковых колебаний на циклотронной частоте малой добавки резонансных ионов (авт. св. СССР N 342560, МПК H 05 H 1/00, 1974). A known method of heating deuterium plasma in tokamak installations by excitation of magnetosonic vibrations in a plasma at the cyclotron frequency of a small additive of resonant ions (ed. St. USSR N 342560, IPC H 05 H 1/00, 1974).
Однако циклотронный нагрев ионов водорода приводит к отклонению функции распределения электронов от максвелловской и к возможности появления из-за анизотропии распределения большого числа запетых ионов, плохо удерживаемых в токамаке. However, cyclotron heating of hydrogen ions leads to a deviation of the electron distribution function from the Maxwellian one and to the possibility of the appearance of a large number of trapped ions poorly held in a tokamak due to the anisotropy of the distribution.
Известны способы осуществления термоядерного синтеза, в которых горячая плазма создается взаимодействием лазерного излучения с микромишенью (Патент США N 3818375, МПК, G 21 B 1/00, опубл. 1974 г.). Known methods for thermonuclear fusion, in which a hot plasma is created by the interaction of laser radiation with a microtarget (US Patent N 3818375, IPC, G 21 B 1/00, publ. 1974).
Недостатком лазерных способов получения управляемого термоядерного синтеза является сложность оборудования для осуществления способа, низкая эффективность использования разрядного объема. The disadvantage of laser methods for producing controlled thermonuclear fusion is the complexity of the equipment for implementing the method, the low efficiency of using the discharge volume.
Для осуществления ядерной реакции синтеза необходимо сблизить ядра на расстояние порядка 10-11 см или нагреть смесь атомов до 108. Эту задачу в настоящее время решают, сжимая дейтерий или смесь дейтерия и трития магнитным полем тороидальной конфигурации, нагревают смесь изотропов лазерным лучом или пучком релятивистских электронов или ускоренных ионов (авт. св. СССР N 1735909, МПК G 21 B 1/00, 1992 г.).To carry out a nuclear fusion reaction, it is necessary to bring the nuclei closer to a distance of about 10 -11 cm or to heat a mixture of atoms to 10 8 . This problem is currently being solved by compressing deuterium or a mixture of deuterium and tritium with a magnetic field of a toroidal configuration, a mixture of isotropes is heated with a laser beam or a beam of relativistic electrons or accelerated ions (ed. St. USSR N 1735909, IPC G 21 B 1/00, 1992 .).
Недостатки известных способов это преобразование самых совершенных и дорогих видов энергии магнитной, световой, энергии ускоренного пучка частиц в самую несовершенную тепловую. The disadvantages of the known methods are the conversion of the most advanced and expensive types of magnetic energy, light, accelerated particle beam energy into the most imperfect thermal.
Наиболее близким способом получения высокотемпературной плазмы и осуществления термоядерных реакций является способ, заключающийся в воздействии на заключенную в рабочий объем смесь дейтерия с тритием колебаниями, тип и частота которых вызывает локализацию в центральной части рабочего объема максимальной концентрации электрического поля, в частности возбуждают магнитоакустические волны (авт. св. СССР N 333889, МПК G 21 B 1/00, опубл. 1973 г.). The closest way to obtain a high-temperature plasma and to carry out thermonuclear reactions is a method consisting in influencing the mixture of deuterium with tritium vibrations enclosed in the working volume, the type and frequency of which localizes the maximum concentration of the electric field in the central part of the working volume, in particular, magnetoacoustic waves excite ( St. USSR N 333889, IPC G 21 B 1/00, publ. 1973).
При таком воздействии термоизоляция плазмы обеспечивается за счет того, что разряд оторван от стенок рабочего объема и свободно подвешен в центральной части резистора, где и сконцентрирована энергия электрического поля. With this action, plasma thermal insulation is provided due to the fact that the discharge is torn off from the walls of the working volume and freely suspended in the central part of the resistor, where the energy of the electric field is concentrated.
Всплывание этого разряда, обусловленное архимедовыми силами, предотвращают вращательной циркуляцией газа, находящегося в рабочем объеме. The emergence of this discharge, due to Archimedean forces, is prevented by the rotational circulation of the gas in the working volume.
Недостатком прототипа является необходимость поддерживать стабильность магнитного поля ловушки, обеспечения постоянной вращательной циркуляции газа, нестабильность положения разрядного облака. The disadvantage of the prototype is the need to maintain the stability of the magnetic field of the trap, to ensure constant rotational circulation of the gas, the instability of the position of the discharge cloud.
Данное изобретение устраняет указанные недостатки. The invention eliminates these disadvantages.
Техническим результатом изобретения является стабильное положение локализованного рабочего объема с максимальной концентрацией электрического поля. The technical result of the invention is a stable position of a localized working volume with a maximum concentration of an electric field.
Технический результат достигается тем, что для получения высокотемпературной плазмы и осуществления термоядерных реакций при воздействии на помещенную в рабочий объем смесь дейтерия с тритием колебаниями, тип и частота которых вызывает локализацию в центральной части рабочего объема электрического поля, рабочий объем заполняют жидкостью, насыщенной дейтериево-тритиевой смесью с добавкой инертного газа, возбуждают ультразвуковые колебания до получения устойчивого кавитационного пузырька при фокусировании энергии ультразвукового поля в области генерации пузырька с плотностью мощности не менее 1014 Вт•см-3, а затем после удаления пузырька в рабочий объем вводят микропузырьки, содержащие смесь указанного состава. Для получения ультразвуковых колебаний используют систему цилиндрических фокусирующих ячеек или систему сферических ячеек. Жидкость, вводимую в рабочий объем, подвергают дегазации, насыщению дейтериевой или дейтериево-тритиевой смесью с добавкой инертного газа, периодической фильтрации и принудительной циркуляции. Весь процесс проводят в постоянном электрическом поле, а рабочий объем подвергают статическому давлению.The technical result is achieved by the fact that in order to obtain a high-temperature plasma and to carry out thermonuclear reactions when a deuterium-tritium mixture is exposed to vibrations, the type and frequency of which causes localization in the central part of the electric field’s working volume, the working volume is filled with a liquid saturated with deuterium-tritium a mixture with the addition of an inert gas, excite ultrasonic vibrations until a stable cavitation bubble is obtained when focusing the energy of the ultrasonic Proportion in the bubble generation region with a power density of at least 10 14 W • cm -3, and then after removal of the bubble is introduced into the working volume microbubbles containing a mixture of the above composition. To obtain ultrasonic vibrations, a system of cylindrical focusing cells or a system of spherical cells is used. The liquid introduced into the working volume is subjected to degassing, saturation with a deuterium or deuterium-tritium mixture with the addition of an inert gas, periodic filtration and forced circulation. The whole process is carried out in a constant electric field, and the working volume is subjected to static pressure.
[Образование одиночного стабильного кавитационного пузырька, исследование его движения и параметров в цилиндрической ячейке описано в работах (Gaitan D.F. Crum L.A. Roy P.A. J. Acoust. Soc. Amer. 91, 3166, 1992 и Barber B. P. Putterman S.J. Nature, 352, 318, 1991) подтверждает возможность получения такого рода пузырьков и не является предметом данного изобретения]
Для небольших систем энергия, поглощенная одиночным стабильным кавитационным пузырьком, на 9 10 порядков выше, чем соответствующая величина для обычных кавитационных полей. Действительно, пренебрегая потерям на поглощение, в фокальной области радиусом r для сферического ультразвукового излучателя радиуса R интенсивность Iф акустических колебаний больше, чем интенсивность I у поверхности излучателя:
поэтому при R 20 см, r 0,02 см Iф/I ≈ 106. Кроме того, энергия, выделяющаяся в одиночном устойчивом кавитационном пузырьке, на 3 4 порядка больше, чем в фокусе обычного сферического излучателя, где присутствуют тысячи кавитационных пузырьков. Таким образом, при генерировании акустических колебаний мощностью порядка 1 кВт и диссипации энергии в одном кавитационном пузырьке при сжатии его до минимального радиуса rm ≈ 2 мкм плотность энергии достигает 1014 Вт•см-3. При этом радиус наиболее нагретой области не превышает 1 мкм. С учетом того, что этот объем содержит порядка 1010 молекул, энергия на 1 молекулу составит приблизительно 1,5•1011 эВ•молек-1. Такой энергии вполне достаточно для инициирования реакций термоядерного синтеза.[The formation of a single stable cavitation bubble, the study of its motion and parameters in a cylindrical cell is described in (Gaitan DF Crum LA Roy PAJ Acoust. Soc. Amer. 91, 3166, 1992 and Barber BP Putterman SJ Nature, 352, 318, 1991) confirms the possibility of obtaining such bubbles is not the subject of this invention]
For small systems, the energy absorbed by a single stable cavitation bubble is 9 10 orders of magnitude higher than the corresponding value for ordinary cavitation fields. Indeed, neglecting the absorption losses, in the focal region of radius r for a spherical ultrasonic emitter of radius R, the intensity I f of acoustic vibrations is greater than the intensity I at the surface of the emitter:
therefore, at R 20 cm, r 0.02 cm I f / I ≈ 10 6 . In addition, the energy released in a single stable cavitation bubble is 3-4 orders of magnitude greater than the focus of a conventional spherical emitter, where thousands of cavitation bubbles are present. Thus, when generating acoustic vibrations with a power of the order of 1 kW and dissipating energy in one cavitation bubble when it is compressed to a minimum radius r m ≈ 2 μm, the energy density reaches 10 14 W cm –3 . In this case, the radius of the most heated region does not exceed 1 μm. Given that this volume contains about 10 10 molecules, the energy per molecule is approximately 1.5 • 10 11 eV • molecule -1 . Such energy is quite enough to initiate fusion reactions.
В обычных кавитационных полях при средней интенсивности ультразвукового поля (порядка нескольких Вт•см-2) энергия ультразвука распределяется во всем кавитационном поле достаточно равномерно. Кроме того, количество пульсирующих кавитационных пузырьков весьма велико, и концентрация их может составлять 3•104 см-3 (М.А.Маргулис. Звукохимические реакции и сонолюминесценция, М. Химия, 1986, с. 30). Поэтому энергия, выделяющаяся в расчете на 1 кавитационный пузырек, в фокусирующих системах с одним кавитационным пузырьком на 9 10 порядков выше, чем энергия в "обычных" кавитационных полях (6 порядков в результате фокусировки и 3 4 порядка вследствие уменьшения числа пузырьков).In ordinary cavitation fields, with an average intensity of the ultrasonic field (of the order of several W cm – 2 ), the energy of ultrasound is distributed quite uniformly throughout the cavitation field. In addition, the number of pulsating cavitation bubbles is very large, and their concentration can be 3 • 10 4 cm -3 (M.A. Margulis. Sound-chemical reactions and sonoluminescence, M. Chemistry, 1986, p. 30). Therefore, the energy released per 1 cavitation bubble in focusing systems with one cavitation bubble is 9 10 orders of magnitude higher than the energy in “ordinary” cavitation fields (6 orders as a result of focusing and 3 4 orders of magnitude due to a decrease in the number of bubbles).
Если в "обычных" кавитационных полях при интенсивности порядка 5 Вт•см-2 максимальная температура в центре кавитационного пузырька, заполненного аргоном и парами воды, может достигать 2•104K (расчетные данные для "обычных" кавитационных полей приведены в книге: М.А.Маргулис. Звукохимические реакции и сонолюминесценция, М. Химия, 1986, с. 68), то при поглощении акустической энергии на 9 10 порядков большей (в расчете на 1 пузырек) температура, которая развивается внутри пузырька, на много порядков выше и даже превышает 108K.If in “ordinary” cavitation fields at an intensity of the order of 5 W cm – 2, the maximum temperature in the center of a cavitation bubble filled with argon and water vapor can reach 2 • 10 4 K (calculated data for “ordinary” cavitation fields are given in the book: M .A. Margulis, Sound-chemical reactions and sonoluminescence, M. Chemistry, 1986, p. 68), when the absorption of acoustic energy is 9 10 orders of magnitude greater (per 1 bubble), the temperature that develops inside the bubble is many orders of magnitude higher and even exceeds 10 8 K.
Эта громадная разница в энергиях, поглощенных в кавитационном пузырьке, приводит к тому, что физическая сущность процессов, происходящих в фокусирующих системах с одним кавитационным пузырьком, резко отличается от "обычных" кавитационных полей. Например, если в "обычных" кавитационных полях спектр сонолюминесценции имеет максимум при 320 нм (см. М.А.Маргулис. Звукохимические реакции и сонолюминесценция. М. Химия, 1986, с. 101), спектр свечения для фокусирующей системы с одним кавитационным пузырьком отличается резким сдвигом в ультрафиолетовую область, причем даже при 240 нм максимум в ультрафиолетовой части спектра сонолюминесценции не достигается [R.Hiller, S. Putterman, B.Barber. Phys.Rew. Lett. 1992, N 8, 1982] Дальнейшие исследования показали, что природа свечения в однопузырьковой фокусированной системе значительно отличается от обычной сонолюминесценции: в центре такого свечения отсутствуют многочисленные полосы и, кроме того, при наличии в растворе NaCl в эмиссионном спектре полностью отсутствует весьма сильная полоса D-линии Na, характерная для спектров сонолюминесценции [L.Crum, Sonoluminescence, Rep. 7-09-1, 1995 World Congress on Ultrasonics, Berlin, Sept. 1995]
При времени удерживания плазмы τ ≈ 10-8 с [М.А.Маргулис. Звукохимические реакции и сонолюминесценция, М. Химия, 1986] концентрация заряженных частиц N должна быть весьма высокой, и должен выполняться критерий Лоусона:
Nτ ≥ 1014 см-3
С учетом того, что высокие температуры развиваются при максимальном сжатии кавитационного пузырька, когда возникают весьма высокие давления p порядка тысяч атмосфер, состояние парогазовой смеси внутри кавитационного пузырька близко к сверхкритическому, и плотность смеси мало отличается от плотности жидкости (или плотности твердого тела) и составляет (1 - 3)•1022 см-3 (в зависимосмти от молекулярной массы жидкости в левитационной ячейке). Важно отметить тот факт, что в системах с одиночным кавитационным пузырьком T, p, N достригают максимальных величин одновременно.This huge difference in the energies absorbed in the cavitation bubble leads to the fact that the physical nature of the processes occurring in focusing systems with one cavitation bubble differs sharply from “ordinary” cavitation fields. For example, if in “ordinary” cavitation fields the sonoluminescence spectrum has a maximum at 320 nm (see M.A. Margulis. Sound-chemical reactions and sonoluminescence. M. Chemistry, 1986, p. 101), the luminescence spectrum for a focusing system with one cavitation bubble characterized by a sharp shift to the ultraviolet region, and even at 240 nm, the maximum in the ultraviolet part of the sonoluminescence spectrum is not achieved [R. Hiller, S. Putterman, B. Barber. Phys.Rew. Lett. 1992, No. 8, 1982] Further studies showed that the nature of the luminescence in a single-bubble focused system is significantly different from ordinary sonoluminescence: in the center of such a luminescence there are no numerous bands and, in addition, in the presence of NaCl in the emission spectrum, a very strong band D is completely absent -line Na, characteristic of the spectra of sonoluminescence [L. Crum, Sonoluminescence, Rep. 7-09-1, 1995 World Congress on Ultrasonics, Berlin, Sept. 1995]
When the plasma retention time τ ≈ 10 -8 s [M.A. Margulis. Sound chemical reactions and sonoluminescence, M. Chemistry, 1986] the concentration of charged particles N should be very high, and the Lawson criterion should be fulfilled:
Nτ ≥ 10 14 cm -3
Considering that high temperatures develop with maximum compression of the cavitation bubble, when very high pressures p of the order of thousands of atmospheres arise, the state of the gas-vapor mixture inside the cavitation bubble is close to supercritical, and the density of the mixture differs little from the density of the liquid (or the density of the solid) and is (1 - 3) • 10 22 cm -3 (depending on the molecular weight of the liquid in the levitation cell). It is important to note the fact that in systems with a single cavitation bubble T, p, N, maximum values are cut at the same time.
При весьма высокой температуре (порядка T ≈ 10 8K) согласно формуле Саха:
где u электронные суммы по состояниям, I потенциал ионизации, N - концентрация ионов, Ne концентрация электронов, me масса электрона, h постоянная Планка, k постоянная Больцмана, степень ионизации, в том числе многократной ионизации, должна быть весьма высока. Например, согласно расчетам, приведенным в книге [Я.Б.Зельдович, Ю.П.Райзер. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М. Наука, 1965] уже при 500 000К смесь азота и кислорода присутствует главным образом в виде ионов, содержащих заряд не менее 4+.At a very high temperature (of the order of T ≈ 10 8 K) according to the Saha formula:
where u are electronic sums over states, I is the ionization potential, N is the ion concentration, N e is the electron concentration, m e is the electron mass, h is the Planck constant, k is the Boltzmann constant, the degree of ionization, including multiple ionization, should be very high. For example, according to the calculations given in the book [Ya. B. Zeldovich, Yu.P. Raizer. Physics of shock waves and high-temperature hydrodynamic phenomena. M. Nauka, 1965] already at 500 000K a mixture of nitrogen and oxygen is present mainly in the form of ions containing a charge of at least 4 + .
Таким образом, при столь высоких температурах степень ионизации α ≈ 1,0 практически все частицы внутри столь сильно сжатой парогазовой смеси в кавитационном пузырьке должны многократно ионизироваться, и
N>NM,
NM ≈ 0,
где NM концентрация нейтральных молекул в кавитационном пузырьке.Thus, at such high temperatures, the degree of ionization α ≈ 1.0, almost all particles inside such a highly compressed vapor-gas mixture in a cavitation bubble should be repeatedly ionized, and
N> N M ,
N M ≈ 0,
where N M is the concentration of neutral molecules in the cavitation bubble.
Можно использовать различные методы повышения локальной температуры, развивающейся в кавитационном пузырьке:
использование инертного газа с большой молекулярной массой (криптона, ксенона, радона) [М.А.Маргулис. Звукохимические реакции и сонолюминесценция, М. Химия, 1986]
приведение процесса в постоянном электрическом поле высокой напряженности (влияние электрического поля на сонолюминесценцию описано в [М.А.Маргулис. Звукохимические реакции и сонолюминесценция, М. Химия, 1986, с. 98)]
Экспериментальные данные по интенсивности сонолюминесценции в присутствии различных газов показали, что, например, в ксеноне сонолюминесценция в воде возрастает на 1 -3 порядка по сравнению с гелием, водородом, воздухом [М.А.Маргулис. Основы звукохимии. Высшая школа, М. 1984, с. 68, 69]
Изучение влияния электрического поля на сонолюминесценцию показало, что в постоянном электрическом поле напряженностью 10 15 кВ•см-1 поток сонолюминесценции возрастает на порядок и более (см. М.А.Маргулис. Основы звукохимии, Высшая школа, М. 1984, с. 68, 69, с. 97, рис. 3, 7).You can use various methods to increase the local temperature developing in the cavitation bubble:
the use of an inert gas with a high molecular weight (krypton, xenon, radon) [M.A. Margulis. Sound chemical reactions and sonoluminescence, M. Chemistry, 1986]
reduction of the process in a constant electric field of high tension (the effect of an electric field on sonoluminescence is described in [M.A. Margulis. Sound-chemical reactions and sonoluminescence, M. Chemistry, 1986, p. 98)]
Experimental data on the intensity of sonoluminescence in the presence of various gases showed that, for example, in xenon, sonoluminescence in water increases by 1-3 orders of magnitude compared with helium, hydrogen, and air [M.A. Margulis. The basics of sound chemistry. Higher School, M. 1984, p. 68, 69]
The study of the influence of the electric field on sonoluminescence showed that in a constant electric field with a voltage of 10 15 kV • cm -1 the flux of sonoluminescence increases by an order of magnitude or more (see M.A. Margulis. Fundamentals of sound chemistry, Higher School, M. 1984, p. 68 69, p. 97, fig. 3, 7).
Пока неясно, как могут влиять эти факторы на температуру в однопузырьковой системе в фокусированном ультразвуковом поле. Однако можно считать, что влияние этих факторов должно быть даже более существенным, чем в "обычных" кавитационных полях с большим числом кавитационных пузырьков. Таким образом, предложенные технологические приемы значительно интенсифицируют процесс. It is not yet clear how these factors can affect the temperature in a single-bubble system in a focused ultrasonic field. However, we can assume that the influence of these factors should be even more significant than in "ordinary" cavitation fields with a large number of cavitation bubbles. Thus, the proposed technological methods significantly intensify the process.
Локальное концентрирование акустической энергии будет еще более эффективным при повышении статического давления в системе, т.к. при этом уменьшаются размер кавитационного пузырька и размер наиболее нагретой зоны. Поэтому система с одиночным пузырьком весьма эффективна для концентрирования энергии и достижения высоких температур. Local concentration of acoustic energy will be even more effective with increasing static pressure in the system, as at the same time, the size of the cavitation bubble and the size of the most heated zone are reduced. Therefore, a single-bubble system is very effective for concentrating energy and achieving high temperatures.
Можно указать еще один путь значительного повышения плотности акустической энергии в фокусе левитационной ячейки увеличение ее диаметра. Наиболее эффективно использовать этот прием для сферической левитационной ячейки. One more way to significantly increase the density of acoustic energy in the focus of the levitation cell can be indicated by increasing its diameter. It is most effective to use this technique for a spherical levitation cell.
В качестве примера реализации можно привести принципиальную технологическую схему промышленной установки (см. чертеж). As an example of implementation, we can cite the basic technological scheme of an industrial installation (see drawing).
Система больших левитационных ячеек 1 с охлаждаемыми фокусирующими акустическими преобразователями 2, которые возбуждаются ультразвуковыми генератором 3, содержит горячую жидкость 4, которая с помощью насоса 5 принудительно циркулирует через замкнутый контур 6. Рабочий контур 6 содержит теплообменник 7 для первоначального (при запуске установки) нагревания жидкости до рабочей температуры около 300oC (или другой температуры) и, после системы левитационных ячеек, второй теплообменник 8 для удаления части энергии, которая выделилась внутри кавитационных пузырьков 9 в результате реакции термоядерного синтеза. Искусственные микропузырьки дейтериево-тритиевой смеси с добавкой инертного газа, предпочтительно ксенона, с помощью дозирующего устройства 10 подают в левитационные ячейки 1, где они в результате пульсаций становятся одиночными стабильными кавитационными пузырьками 9.The system of large levitation cells 1 with cooled focusing acoustic transducers 2, which are excited by an ultrasonic generator 3, contains hot liquid 4, which is forcedly circulated through a closed circuit 6 using a pump 5. The working circuit 6 contains a heat exchanger 7 for initial (at the start of the installation) heating of the liquid to a working temperature of about 300 o C (or another temperature) and, after a system of levitation cells, a second heat exchanger 8 to remove part of the energy that was released inside 9 vascular bubbles as a result of fusion reaction. Artificial microbubbles of a deuterium-tritium mixture with the addition of an inert gas, preferably xenon, are fed into a levitation cell 1 using a metering device 10, where they become single stable cavitation bubbles 9 as a result of pulsations.
Для интенсификации процесса и получения более высоких локальных температур процесс пульсации кавитационных пузырьков 9 осуществляют в постоянном электрическом поле, которое создается электродами 13 таким образом, чтобы каждый из системы пульсирующих одиночных кавитационных пузырьков 9 находился в постоянном электрическом поле высокой напряженности. To intensify the process and obtain higher local temperatures, the process of pulsation of cavitation bubbles 9 is carried out in a constant electric field, which is created by the electrodes 13 so that each of the system of pulsating single cavitation bubbles 9 is in a constant electric field of high tension.
Часть жидкости 4 непрерывно пропускается через фильтр 11 для удаления микронеоднородностей, которые могут стать паразитными ядрами кавитации. Жидкость должна обладать достаточно высокой температурой кипения (значительно выше, чем рабочая температура), высокой термостабильностью и радиационной устойчивостью, хорошими теплотехническими характеристиками (высокой теплопроводностью, теплоемкостью, температурной вспышки, малой вязкостью и т.д.). В качестве жидкости 4 можно использовать высокотемпературные органические теплоносители (Марлотерм S, Термолан-1 и др.). Part of the liquid 4 is continuously passed through the filter 11 to remove microinhomogeneities, which can become spurious cavitation nuclei. The liquid should have a sufficiently high boiling point (significantly higher than the operating temperature), high thermal stability and radiation resistance, good thermal characteristics (high thermal conductivity, heat capacity, temperature flash, low viscosity, etc.). As liquid 4, high-temperature organic coolants (Marloterm S, Thermolan-1, etc.) can be used.
Избыточная энергия от второго теплообменника 8 может быть использована для получения сжатого пара, который, в свою очередь, может направляться в турбину 12 для получения электроэнергии. Excessive energy from the second heat exchanger 8 can be used to produce compressed steam, which, in turn, can be sent to the turbine 12 to receive electricity.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95119726A RU2096934C1 (en) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | Method for generation of high-temperature plasma and running thermonuclear reactions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95119726A RU2096934C1 (en) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | Method for generation of high-temperature plasma and running thermonuclear reactions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95119726A RU95119726A (en) | 1997-10-27 |
| RU2096934C1 true RU2096934C1 (en) | 1997-11-20 |
Family
ID=20174036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95119726A RU2096934C1 (en) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | Method for generation of high-temperature plasma and running thermonuclear reactions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2096934C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005109970A1 (en) * | 2004-11-30 | 2005-11-17 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo Rustermosintez | Method of forming stable states of dense high-temperature plasma |
| WO2010019068A1 (en) * | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Kornilova Albina Aleksandrovna | Method for producing x-ray radiation and a device for carrying out said method |
| RU2454840C2 (en) * | 2008-08-12 | 2012-06-27 | Альбина Александровна Корнилова | Method of generating x-ray radiation device for realising said method |
| CN104200849A (en) * | 2014-08-22 | 2014-12-10 | 清华大学 | Method and device for achieving deuterium and deuterium thermonuclear fusion based on vacuole collapse |
| WO2016161820A1 (en) * | 2015-04-07 | 2016-10-13 | Tsinghua University | Method, apparatus and system for producing tritium |
-
1995
- 1995-11-29 RU RU95119726A patent/RU2096934C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| US, патент, 4333796, кл. G 21 B 1/00, 1982. Авторское свидетельство СССР N 333889, кл. H 05 H 1/18, 1973. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005109970A1 (en) * | 2004-11-30 | 2005-11-17 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo Rustermosintez | Method of forming stable states of dense high-temperature plasma |
| WO2010019068A1 (en) * | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Kornilova Albina Aleksandrovna | Method for producing x-ray radiation and a device for carrying out said method |
| RU2454840C2 (en) * | 2008-08-12 | 2012-06-27 | Альбина Александровна Корнилова | Method of generating x-ray radiation device for realising said method |
| CN104200849A (en) * | 2014-08-22 | 2014-12-10 | 清华大学 | Method and device for achieving deuterium and deuterium thermonuclear fusion based on vacuole collapse |
| WO2016161820A1 (en) * | 2015-04-07 | 2016-10-13 | Tsinghua University | Method, apparatus and system for producing tritium |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hammer et al. | Sonoluminescence: how bubbles glow | |
| KR20040015064A (en) | Microwave power cell, chemical reactor, and power converter | |
| JP7327881B2 (en) | Fusion reaction method, apparatus and system | |
| JP2005504956A5 (en) | ||
| Peacock et al. | Sources of highly stripped ions | |
| US20070002996A1 (en) | Tabletop nuclear fusion generator | |
| JP2001523331A (en) | Methods and structures of lower energy hydrogen | |
| US3657542A (en) | Production of beams of excited energetic neutral particles | |
| Margulis | Fundamental problems of sonochemistry and cavitation | |
| Crum | Resource paper: sonoluminescence | |
| RU2096934C1 (en) | Method for generation of high-temperature plasma and running thermonuclear reactions | |
| JPH0367196A (en) | Experimenting device for nuclear fusion | |
| US4733133A (en) | Method and apparatus for producing microwave radiation | |
| US7773656B1 (en) | Molecular hydrogen laser | |
| Basov et al. | New methods of isotope separation | |
| US3209281A (en) | Method and apparatus for dynamic pinch pulse maser pumping | |
| Cheeke | Review/Synthèse. Single-bubble sonoluminescence:" bubble, bubble toil and trouble" | |
| JP2020106279A (en) | Electronic beam irradiation device | |
| Wineland | Ion traps for large storage capacity | |
| Pert | X-ray lasers pumped by ultra-short light pulses | |
| RU95119726A (en) | METHOD FOR PRODUCING HIGH-TEMPERATURE PLASMA AND IMPLEMENTING THERMONUCLEAR REACTIONS | |
| CA1065505A (en) | Method and apparatus for generating and utilizing a compound plasma configuration | |
| Hora | Application of laser produced plasmas for controlled thermonuclear fusion | |
| JPH01194932A (en) | Separation of hydrogen isotope | |
| JPH03501422A (en) | Electronic, ion or plasma cooling methods and apparatus |