RU2348051C2 - Способ и устройство множественной активации ионов в методах ямр и эпр - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к способам ЯМР и ЭПР и может быть использовано в биологии, медицине, химической и атомной промышленности. В изобретении используется единственный индуктор, который образован одним, двумя или несколькими витками скрученных или параллельных проводов и обеспечивает облучение образца пульсирующим затухающим переменным магнитным полем без необходимости применения второго (постоянного) магнитного поля. При этом в присутствии непостоянного магнитного поля, достигающего бесконечных положительных и отрицательных значений в интервалах между последовательными положительными и отрицательными затухающими значениями с прохождением через нулевое значение в течение магнитного импульса, обеспечивается активация атомных ядер и/или электронов в образце. В результате в образце имеют место ядерный магнитный и электронный парамагнитный мультирезонансы. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Уровень техники

Способ ядерного магнитного резонанса (ЯМР) применительно к атомным ядрам и способ электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) применительно к атомным электронам предусматривают использование двух вертикальных магнитных полей. Интенсивность одного из них поддерживается постоянной и составляет (применительно к ЯМР-визуализации) порядка 2 Тл.

Интенсивность второго магнитного поля является пульсирующей. Это поле предназначено для того, чтобы отклонять атомные ядра (или электроны), уже получившие определенную ориентацию в постоянном магнитном поле. Возвращаясь в свое предыдущее состояние, названные частицы испускают поглощенную энергию в форме электромагнитной энергии. Частота этой электромагнитной энергии зависит от интенсивности В приложенного постоянного магнитного поля: ΔЕ=hν=γBh/2π и может находиться в интервале от акустического диапазона до диапазона сверхвысоких частот (см., например, W.Atkins. Physical Chemistry Book, Oxford University Press, 1994, Fifth Edition, p.625).

Двумя главными применениями ядерного магнитного резонанса являются ЯМР-спектроскопия и магнитная визуализация (ЯМРВ, называемая также МРВ), которая в медицине именуется также диагностической ЯМР-томографией.

При осуществлении метода ядерного магнитного резонанса образец помещают в постоянное магнитное поле с интенсивностью В и подвергают воздействию импульсов второго магнитного поля. После паузы, следующей за подачей импульса возбуждения, регистрируют и анализируют отклик образца в форме эхо-сигнала (см. К.Alexopoulos. Nuclear Physics, Athens 1967; Magnetism in Medicine, edited by Andra and Nowak, Wiley, 1998; Scientific American, February 1968).

Явление гироскопической прецессии

Явление гироскопической прецессии в гироскопе обусловлено усилием, смещенным относительно центра и не приводящим к полной переориентации. При этом гироскоп, стремящийся сохранить свою общую ориентацию в пространстве, начинает осуществлять прецессионное движение вокруг оси, соответствующей его первоначальной ориентации. Благодаря этому в среднем гироскоп поддерживает первоначальное направление оси своего вращения. Данное явление получило название "естественная прецессия гироскопа".

В общем случае электроны и протоны представляют собой гироскопы. Более конкретно они обладают моментом J количества движения и магнитным моментом М (спином), т.е. представляют собой магниты. Эти частицы (имеющие кольцевые орбиты) могут рассматриваться как кольцевые гироскопы с замкнутыми электрическими контурами, обладающие моментом количества движения и магнитным моментом М. Кроме того, они обладают зарядом q=±e и массой m. Таким образом, они характеризуются параметрами m, q, J, М и могут рассматриваться в качестве гироскопов, вращающихся под действием электрических и магнитных сил.

Частота прецессии гироскопа обычно во много раз меньше, чем частота его вращения. Это соотношение справедливо также для частоты прецессии протонов и электронов.

Когда протоны и электроны совершают прецессию, они могут испускать радиоволны относительно низкой частоты и могут возвращаться к своему первоначальному состоянию (спину), характеризующемуся отсутствием прецессии. Испускаемые при этом радиоволны составляют основу магнитного резонанса, который используется в методах ЭПР и ЯМР (метод ЯМР лежит в основе ЯМРВ, которая используется для целей медицинской диагностики).

Раскрытие изобретения

Очевидно, что вращающиеся магнитные гироскопы на основе протонов и/или электронов весьма чувствительны к возмущениям и в результате быстрого приложения магнитного поля или магнитного импульса в присутствии другого, восстанавливающего магнитного поля, способны осуществлять прецессионное движение.

Данное явление положено в основу настоящего изобретения, которое будет описано далее. Первая фундаментальная задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в реализации мультирезонанса в методах ЯМР и ЭПР. Для решения этой задачи изобретение вместо двух магнитных полей, применяемых в известных методах ЯМР и ЭПР, использует только один индуктор, который выполнен на основе катушки индуктивности, образованной одним, двумя или несколькими витками скрученных или параллельных проводов. Такое построение позволяет подвергнуть образец действию пульсирующего и затухающего переменного магнитного поля В без использования второго постоянного магнитного поля. В результате обеспечивается возможность активации ядер и электронов в исследуемом объекте в присутствии магнитного поля Земли и непостоянного магнитного поля В, которое за время каждого магнитного импульса (длительностью примерно 10-50 мкс) принимает бесконечные отрицательное и положительное значения в пределах от максимально возможного абсолютного значения до нулевой интенсивности.

Описанное решение обеспечивает достижение в образце ядерного магнитного и электронного парамагнитного мультирезонансов в соответствии со следующей закономерностью: ΔЕ=hν=γBh/2π (см., например, W.Atkins. Physical Chemistry Book, Oxford University Press, 1994, Fifth Edition, p.625) при переменном B, где В - результирующая поля Земли и затухающих осцилляций поля, создаваемого индуктором.

Влияние магнитных импульсов на биологическую материю снаружи и непосредственно вокруг клеточных структур организмов хорошо известно в медицине. Способ по изобретению, как и предыдущее изобретение того же автора (см. документ 1001784/6/21995/OBI), способен обеспечить явления ЯМР, ЭПР и индуцировать электрические заряды. Оказывается также возможным создать концентрацию ионов или конкретных атомов внутри неорганических и органических веществ (включая биологическую материю) или внутри любых материалов, в которых существуют движущиеся электрические заряды или атомы, как бы не было велико значение импульса, необходимого для преодоления высокого потенциального барьера, существующего по обе стороны клеточной мембраны.

Как уже было отмечено, настоящее изобретение способно обеспечить мультирезонансы в методах ЯМР и ЭПР.

Способ по изобретению использует устройство, которое в присутствии магнитного поля Земли (или в его отсутствие) создает затухающее магнитное поле посредством разрядов через соответствующую схему электронного или эквивалентного ему переключательного контура, например, посредством плазменного разряда, который может быть активирован любыми соответствующими "внешними" средствами, в частности различными триггерными устройствами или автономно развивающимся лавинным эффектом.

Способ и устройство согласно изобретению обеспечивают создание затухающего магнитного поля, которое характеризуется максимальной мгновенной мощностью и очень малой длительностью. Эти характеристики достигаются благодаря применению большой емкости в сочетании с почти нулевой выходной нагрузкой и малой самоиндукцией.

Использование затухающего переменного магнитного поля индуцирует также электрическое напряжение в единственном поверхностном или объемном витке (индукцию в одновитковой катушке), которое, в крайнем случае, равняется по порядку величины начальному электрическому напряжению источника, обеспечивающего изменение магнитного потока.

Для того чтобы обеспечить практическое достижение приведенных выше результатов с некоторого расстояния, которое будет сравнимо с приведенными выше величинами, способ по изобретению использует переключательный контур (на основе соответствующих ключей) любого приемлемого типа, например полупроводникового или основанный на плазменном разряде. В частности, могут быть применены осцилляции плазмы, которые уже использовались для этой цели и которые уже наблюдались в электрических разрядах через различные газы (как это было описано в материалах вышеупомянутого предыдущего изобретения).

Способ по изобретению является также идеальным для получения электрических токов в медицине посредством индукции, поскольку в этом случае электрические токи могут генерироваться между различными клеточными областями без необходимости каких-либо инвазивных мер или иных хирургических приемов, обеспечивающих применение контактных электродов. Данный способ пригоден также для активации атомных ядер (посредством эффекта ЯМР), а также электронов (посредством эффекта ЭПР), которая может привести к биологическим ядерным преобразованиям (трансмутациям) - см. Louis Kervran. Biological Transmutations, © 1972, Swan House Publishing Co.

Предлагаемый способ может осуществляться без необходимости в физическом контакте с пациентом и даже через одежду. При этом достигаемая глубина проникновения пропорциональна используемой интенсивности, поскольку, как известно, магнитное поле может эффективно воздействовать на расстоянии и особенно сквозь биологические ткани.

Было обнаружено, что посредством магнитного поля может достигаться катализ химических реакций (см., например, М.YAOITA, Т.WADA et al., Electrochemical study of enzymatic reaction of glucose oxidase in magnetic fields, Abstract: 17th Annual Mtg. BEMS, Boston, Mass., June 1995; W.HABERDITZL, Enzyme Activity in High Magnetic Fields, Nature, 7 January 1967, p.73; A. S. M. I. NAZAR, A PAUL et al., Frequency dependent alteration of enolase activity by electric, magnetic and combined EM ELF fields, Abstract: 17th Annual Mtg. BEMS, Boston, Mass, June 1995; S.COMOROSAN, S.VIERU, P.MURGOCI, The effect of electromagnetic field on enzymic substrates, Biochim. Biophys. Acta, vol.268, pp.620-621, 1972; E.S.COOK, M.J.SMITH. Increase in Trypsin Activity in Biological Effects of Magnetic Fields, Plenum Press, NY, pp.246-254, 1964).

Способ по настоящему изобретению имеет и различные другие применения, связанные с активацией конкретных атомов, ядер, ионов или разрядов, а также с формированием определенных химических соединений или с ядерными трансмутациями, и не требующие прямого электрического контакта.

Таким образом, изобретение оказывает дистанционное каталитическое воздействие или обеспечивает активацию ядер, что способствует поддержанию, ускорению или инициации потенциальной химической или ядерной реакции, которая в противном случае либо не могла бы протекать, либо протекала бы в очень медленном ритме.

Краткое описание чертежей

На фиг.1, представленной в виде блок-схемы, показаны контур 2 управления, в состав которого входят старт-стопный ключ и таймер, и преобразователь 4, обеспечивающий выпрямление, фильтрацию и ограничение тока и предназначенный для подачи потока электрической энергии от главного источника питания (не изображен) к переключательному контуру и далее к катушке индуктивности индуктора.

На фиг.2а представлен основной вариант устройства по изобретению, содержащего электронный или иной переключательный контур 14, обеспечивающий управление переносом энергии, запасенной в накопителе 7 энергии, к катушке индуктивности индуктора 22.

На фиг.2b представлен модифицированный вариант устройства по изобретению, эквивалентный варианту по фиг.2а.

Фиг.3а иллюстрирует индуктор 22, содержащий подводящую линию 18 в изолирующей оболочке 17 и изолирующее кольцо 20, внутри которого установлена катушка индуктивности, образованная одним, двумя или несколькими витками параллельных проводов 21, генерирующими переменное магнитное поле.

Фиг.3b иллюстрирует индуктор 22, содержащий подводящую линию 18 в изолирующей оболочке 17 и изолирующее кольцо 20, внутри которого установлена катушка индуктивности, образованная одним, двумя или несколькими витками скрученных проводов 21а, генерирующими переменное магнитное поле.

Фиг.4а иллюстрирует индуктор 22, содержащий подводящую линию 18 в изолирующей оболочке 17 и изолирующее кольцо 20, внутри которого установлена катушка индуктивности, образованная одним, двумя или несколькими витками скрученных или параллельных проводов 21а, 21, генерирующими переменное магнитное поле 23, в которое введен биологический материал 24, в данном варианте человеческое тело.

Фиг.4b иллюстрирует индуктор 22, содержащий подводящую линию 18 в изолирующей оболочке 17 и изолирующее кольцо 20, внутри которого установлена катушка индуктивности, образованная одним, двумя или несколькими витками скрученных или параллельных проводов 21а, 21, генерирующими переменное магнитное поле 23, в которое введен биологический материал 24. Условно показаны также ядра (или протоны, или электроны) 25 в указанном материале 24, имеющие стохастическую пространственную ориентацию, а также их спины (магнитные векторы).

На фиг.5 приведена осциллограмма ЯМР-эффекта, полученная в реальном устройстве, реализующем способ по изобретению с использованием единственного индуцируемого магнитного поля в присутствии только магнитного поля Земли. ЯМР-отклик образца имеет форму "пиков" (интенсивных коротких сигналов 26, 27, 28). Ось X соответствует временной области, по оси Y откладываются относительные значения амплитуды поля. Приведенные ЯМР-сигналы смещены в сторону завершения возбуждающего импульса, т.е. они формируются с задержкой относительно момента, когда импульс, соответствующий затухающей волне, доходит до образца. Другими словами, эти сигналы имеют вид эха, что отвечает известному процессу релаксации в ЯМР.

Осуществление изобретения

Вариант осуществления способа по изобретению станет понятным из приводимого далее примера, реализуемого с помощью так называемого устройства ИМИПАП (данная аббревиатура расшифровывается, как Ионная Магнитная Индукция Паппаса). Указанное устройство, представленное на фиг.1, 2а, 2b, 3а, 3b, 4а, 4b, 5, работает в условиях фонового магнитного поля Земли.

Желательно, чтобы ось индукционной катушки 21, 21а устройства была ориентирована перпендикулярно указанному фоновому магнитному полю. В состав индуктора входят силовой кабель 1, через который происходит снабжение электроэнергией 230В, 50/60 Гц контура 2 управления (см. фиг.1), переключательный контур, таймер, а также выходной преобразователь 4, рассчитанный на напряжение 30 кВ и подключенный линиями 3 к высоковольтному выходу контура 2 управления. В преобразователе 4 происходит выпрямление высокого напряжения. Выпрямленное высокое напряжение используется для заряда, через высоковольтные линии 5 (фиг.1) и контакты А и В, накопителя 7 энергии (см. фиг.2а, 2b), который представляет собой конденсатор емкостью 0,05 мкФ, способный накапливать энергию в количестве 50 Дж. При этом он способен разряжаться с очень высокой скоростью, что обеспечивает разряд очень высокой мощности, порядка гигаватт. Накопитель 7 энергии подключен линией 6А (фиг.2а, 2b), способной выдерживать высокие напряжения и большие токи, к электронному переключательному контуру 14 (фиг.2а) или к любому другому эквивалентному переключательному контуру, например переключательному контуру 14, использующему плазменный разряд (фиг.2b).

Переключательный контур 14, в состав которого входят один или несколько полупроводниковых элементов, подключен одним из своих терминалов к одному из двух терминалов соединительной коробки 16 (фиг.2а).

Один из терминалов соединительной коробки 16 связан линией 6В, способной выдерживать высокие напряжения и большие токи, с накопителем 7 энергии. Линия 6А связывает второй выход емкостного накопителя 7 энергии с другим терминалом переключательного контура 14.

Как уже упоминалось, линии 5, подведенные к контактам А и В, связывают накопитель 7 энергии с высоковольтным источником питания.

К соединительной коробке 16 подключен индуктор 22 (фиг.2а, 3а, 3b).

В альтернативном варианте (как уже упоминалось) электронный переключательный контур 14 может быть заменен любым иным подходящим переключательным контуром, например переключательным контуром, использующим плазменный разряд. Этот альтернативный переключательный контур также будет связан с накопителем 7 энергии линией 6А (фиг.2b) и с одним из двух терминалов соединительной коробки 16.

Второй терминал соединительной коробки 16 будет аналогичным образом соединен с накопителем 7 энергии посредством линии 6В, способной выдерживать высокие напряжения и большие токи (фиг.2b).

Альтернативный переключательный контур 14, кроме того, будет связан по линиям 5, подведенным к контактам А и В, с высоковольтным источником питания.

И в этом варианте к соединительной коробке 16 будет подключен индуктор 22 (фиг.2b, 3а, 3b).

Проиллюстрированный на фиг.3а, 3b, 4а, 4b индуктор 22 содержит подводящую линию 18, рассчитанную на очень высокую мощность, очень высокое электрическое напряжение и очень высокий ток. Эта линия заключена в цилиндрическую изолирующую оболочку 17. Подводящая линия 18 соединена с катушкой индуктивности, которая состоит из одного, двух или нескольких витков скрученных или параллельных проводов 21а, 21, (см. фиг.3b, 3а). Эти провода помещены внутрь кольца 20, обеспечивающего их высоковольтную изоляцию. Цилиндрическая изолирующая оболочка 17 и кольцо 20 образуют водостойкую оболочку индуктора, как это можно видеть из фиг.3а, 3b, 4а и 4b. Тем самым обеспечивается требуемая изоляция и защита элементов, которые они окружают, при отсутствии блокирования магнитных силовых линий 23 (фиг.4а, 4b), исходящих из кольца 20. Под кольцом 20 на расстоянии, которое предпочтительно не превышает диаметр кольца, помещают облучаемый объект 24.

Изобретение функционирует следующим образом. После того, как электрическая энергия, запасенная в накопителе 7 энергии, превысит критическое значение, происходит замыкание электронного или иного переключательного контура 14. Например, в случае использования переключательного контура, основанного на плазменном разряде, этот переключательный контур может срабатывать либо за счет внешней активации, либо за счет самоактивации в результате развития лавинной ионизации. В результате переключательный контур переходит в проводящее состояние, что приводит к генерированию осцилляции в форме затухающих волн электрического тока. Затухающий и осциллирующий электрический ток (который иллюстрируется осциллограммой, приведенной на фиг.5), протекающий через переключательный контур 14, показанный на фиг.2а, или иной эквивалентный ему переключательный контур, будет протекать и через катушку индуктивности, входящую в состав индуктора 22 (см. фиг.3а, 3b). Катушка индуктивности, образованная одним, двумя или несколькими витками скрученных или параллельных проводов 21, 21а, при протекании через нее электрического тока генерирует осциллирующий магнитный поток.

После протекания последнего токового импульса, сгенерированного преобразователем 4 в результате замыкания электронного или иного эквивалентного переключательного контура 14, и наступления первой паузы конденсаторный накопитель 7 энергии оказывается практически разрядившимся. Во время паузы в протекании импульсов тока от преобразователя 4 и в отсутствие какой-либо иной приложенной мощности переключательный контур 14 утрачивает свою проводимость.

Таким образом, переключательный контур 14 вновь становится непроводящим. Тем самым обеспечивается возможность повторно осуществить процесс заряда накопителя 7 энергии от преобразователя 4 до наивысшего (критического) значения напряжения с последующим повторением акта разряда накопителя энергии. В результате описанный рабочий цикл будет повторяться.

Переменный магнитный поток 23 будет пронизывать облучаемый объект 24 (см. фиг.4а, 4b), находящийся под катушкой индуктивности, образованной, как уже упоминалось, одним, двумя или несколькими витками скрученных или параллельных проводов 21а, 21. В присутствии или в отсутствие фонового магнитного поля спины атомных ядер (и/или электронов) 25 в облучаемом объекте 24 будут изменять свою ориентацию. При этом (как следствие вариабельности интенсивности магнитного поля В) будет наблюдаться ядерный магнитный мультирезонанс (мульти-ЯМР) и электронный парамагнитный мультирезонанс (мульти-ЭПР) 26, 27, 28 (фиг.5). При этом будет идти активизация ионов и, в общем случае, перемещение электрических зарядов. Элементы, резонансная частота которых будет совпадать с частотой, задаваемой формулой hν=γBh/2π и совпадающей с частотой индуцированного тока, будут поглощать наибольшее количество энергии.

Используемая в способе по изобретению энергия в виде затухающих волн позволяет получить мгновенную мощность осцилляции, намного превышающую среднюю мощность. При этом, как видно из фиг.5, эхо-сигналы 26, 27, 28 ЯМР формируются с небольшой временной задержкой относительно момента, в который импульс в виде затухающей волны достигает образца.

Тепловые эффекты (которые пропорциональны средней мощности осцилляции) имеют ограниченную величину, поскольку имеет место усиление эффектов, зависящих от мгновенных значений электрического напряжения. Таким образом, наблюдается усиление ЯМР и ЭПР (см. фиг.5) или активизация тех химических реакций, для протекания которых требуется воздействие магнитной индукции в форме "электрического толчка", превышающего высокое критическое значение. Конкретным примером подобного процесса может служить проникновение электрических разрядов через клеточные мембраны.

Другим примером ЯМР является активация атомных ядер Na и О, делающая возможным протекание термоядерной реакции Керврана-Паппаса (Kervran-Pappas): ₁₁Na²³+₈O¹⁶=₁₉K³⁹+452,787 ккал/ммоль.

Таким образом, имеет место активация атомных ядер посредством ЯМР и, как следствие, стимулирование ядерных реакций.

Как следует из изложенного, благодаря заданию соответствующих характеристик переключательного контура 14, обеспечивающего приемлемые значения самоиндукции L (порядка 1 мкГн) индуктора (выполненного на основе одного, двух или нескольких витков скрученных или параллельных проводов 21а, 21), достаточно высокому электрическому напряжению, обеспечиваемому источником питания, и приемлемой частоте следования импульсов, генерируемых преобразователем 4, могут быть достигнуты требуемые параметры осцилляции, наводимые в исследуемом объекте 24, которые характеризуются конкретной резонансной частотой или спектром резонансных частот.

Благодаря тому, что временной интервал между двумя рабочими циклами недостаточен для деактивации активированных ядер, количество активированных ядер (и/или электронов) 25 в облучаемом объекте 24 будет возрастать (как это видно из фиг.5) после каждого очередного рабочего цикла, т.е. после каждого запитывания катушки индуктивности индуктора током вслед за каждой очередной зарядкой конденсаторного накопителя 7 энергии. Конечный результат, достигаемый в облучаемом объекте 24, является функцией интенсивности магнитного поля и длительности функционирования устройства по изобретению.

Что касается конкретных применений способа по изобретению для транспортирования ионов и инициирования ядерных реакций с участием или с транспортированием конкретных атомных ядер или электронов, неизвестны никакие аналогичные способы, за исключением способа в соответствии с предыдущим изобретением автора, описанным в документе №1001784/6/21995/OBI.

Важность способа согласно настоящему изобретению обусловлена тем, что он не требует введения в облучаемый объект 24 никаких средств (например, электродов и/или химических веществ). Кроме того, индуцируемое электрическое напряжение имеет очень высокие мгновенные значения, обусловленные осцилляциями проводимости в электронном или плазменном переключательном контуре 14, причем без необходимости получения столь же высоких значений напряжения в источнике питания.

Аналогично предыдущему изобретению того же автора, описанному в документе №1001784/6/21995/OBI, ожидаемые применения настоящего изобретения охватывают очень широкий спектр технологических и научных приложений, в которых требуется обеспечить ЯМР и ЭПР, а также перемещение зарядов, ионов, атомных ядер и конкретных атомов в зоны, не имеющие удобного доступа. В качестве примеров соответствующих отраслей могут быть названы биология, медицина, химическая промышленность, атомная промышленность (при осуществлении селективного энергетического стимулирования химических и ядерных реакций, инициирования химических-ядерных реакций, управления химическими-ядерными реакциями, катализа химических реакций с целью получения требуемых продуктов на фоне различных других продуктов, которые не могут быть разделены в случае использования иных методов подвода энергии). Может быть отмечено также активирование исследуемых объектов посредством ЯМР и ЭПР (которое весьма успешно и эффективно используется в настоящее время в области медицинской диагностики), причем явление ЯМР также основано на селективном поглощении энергии атомными ядрами.

При реализации описанного способа электромагнитное излучение (пропорциональное 1/r²) не составляет значительную долю энергии поля, поскольку интенсивность генерируемого поля падает очень быстро (пропорционально 1/r³, где r - расстояние от катушки индуктивности, см. фиг.4а, 4b).

Интенсивность поля в данном случае соответствует интенсивности поля магнитного диполя, т.е. она обратно пропорциональна третьей степени указанного расстояния (1/r³), откуда следует, что влияние поля не распространяется на большое расстояние, причем поле не следует закону 1/r².

Хорошие результаты могут быть, в частности, достигнуты, когда частота генерируемого поля находится вне (ниже) микроволнового диапазона частот.

Разумеется возможны различные варианты осуществления способа и устройства по настоящему изобретению. Так, может быть использовано второе (вспомогательное) магнитное поле, которое вместе с фоновым магнитным полем Земли способствует восстановлению исходного состояния спинов ядер и электронов, возмущенных в результате прецессии (как это было описано выше). Следует отметить, что данное вспомогательное поле может быть использовано в качестве полного или частичного заменителя магнитного поля Земли. Кроме того, данное поле, которое, по существу, является избыточным, может использоваться просто в качестве нового признака изобретения при получении тех же результатов, которые были описаны выше.

Расчет энергии ядерной реакции Керврана-Паппаса

В приводимых в качестве приложения расчетах энергетического обмена применительно к реакции Керврана-Паппаса будут использоваться точные значения атомных масс релевантных изотопов Na, О, К, приведенные в издании "HANDBOOK of CHEMISTRY and PHYSICS", 82-nd Edition, 2001, CRC Press LLC, Section 11, pp.52, 59.

Выделение атомной энергии в результате указанной реакции рассчитывается по формуле Е=mc².

A) Для атомов натрия: Na²³=22,989769700000: 100% (природное изобилие в связи с существованием только одного этого изотопа).

B) Для атомов кислорода:

изотоп О¹⁶=15,99491462200 (99,757%), приводящий к получению K³⁹=38,963706900000 (содержание в природе 93,2581%);

изотоп О¹⁷=16,999131500000 (0,038%), приводящий к получению K⁴⁰=39,963998700000 (содержание в природе 0,0117%);

изотоп О¹⁸=17,999160000000 (0,205%), приводящий к получению K⁴¹=40,961826000000 (содержание в природе 6,7302%).

Таким образом, средняя масса для О=15,999404927439.

C) Для атомов калия: из приведенных данных следует, что среднее значение для К определяется, как 38,9637069×99,957+39,9639987×0,038+40,961826×0,205=38,968182.

Среднее значение для К по данным указанной книги равно 39,098300000000.

D): Переход массы в энергию.

Для О¹⁶: DM=22,9897697+15,994914622-38,9637069=0,000020977422 кг/моль 99,757%.

Для О¹⁷: DM=22,9897697+16,9991315-38,969987=0,00002490125 кг/моль 0,038%

Для О¹⁸: DM=22,9897697+17,99916-38,9681823=0,0000271037 кг/моль 0,205%.

Отсюда при E=DMC², где скорость света С=299792458 м/с, следует, что реакции Na со всеми изотопами О являются экзотермическими (происходящими с выделением энергии).

Таким образом, можно сформулировать ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ПАППАСА для различных изотопов:

₁₁Na²³+₈O¹⁶=₁₉K³⁹+452,484 ккал/ммоль 99,757%.

₁₁Na²³+₈О¹⁷=₁₉K⁴⁰+537,149 ккал/ммоль 0,038%.

₁₁Na²³+₈O¹⁸=₁₉K⁴¹+584,629 ккал/ммоль 0,205%.

F) Среднее значение высвобождаемой энергии: ₁₁Na+₈O=₁₉K+452,787 ккал/ммоль.

Claims (14)

1. Способ множественной активации ионов и атомов посредством ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), включающий обеспечение наличия переключательного контура с самоиндукцией менее 10 мкГн, способного формировать импульс тока с малой длительностью и высокой силой тока; подключение к указанному переключательного контуру индуктора, содержащего катушку индуктивности, образованную несколькими проводами; подачу на индуктор в присутствии магнитного поля Земли интенсивного импульса тока малой длительности с силой тока более 10000 А и длительностью менее 0,1 мс для создания пульсирующего затухающего переменного магнитного поля; и воздействие пульсирующим затухающим переменным магнитным полем на материал для того, чтобы вызывать в нем изменение ориентации спинов атомных ядер и/или электронов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что катушка индуктивности индуктора содержит один или два параллельных провода.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что катушка индуктивности индуктора содержит один или два скрученных провода.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что переключательный контур, способный формировать импульс тока с малой длительностью и высокой силой тока, выбран из группы, состоящей из электронных переключательных контуров, полупроводниковых переключательных контуров, плазменных переключательных контуров и переключательных контуров с искровым промежутком.

5. Система для множественной активации ионов и атомов посредством ЯМР и ЭПР, содержащая источник питания; конденсаторный накопитель энергии, присоединенный к источнику питания; переключательный контур, способный формировать импульс тока с малой длительностью и высокой силой тока, присоединенный к конденсаторному накопителю энергии и выполненный с возможностью активации или самоактивации; индуктор, который содержит катушку индуктивности, образованную несколькими проводами, и через который в присутствии магнитного поля Земли протекает интенсивный импульс тока малой длительности, в результате чего индуктор создает пульсирующее затухающее переменное магнитное поле, способное вызвать изменение ориентации спинов атомных ядер и/или электронов в материале.

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что катушка индуктивности индуктора содержит один или два параллельных провода.

7. Система по п.5, отличающаяся тем, что катушка индуктивности индуктора содержит один или два скрученных провода.

8. Система по п.5, отличающаяся тем, что переключательный контур, способный формировать импульс тока с малой длительностью и высокой силой тока, выбран из группы, состоящей из электронных переключательных контуров, полупроводниковых переключательных контуров, плазменных переключательных контуров и переключательных контуров с искровым промежутком.

9. Система по п.5, отличающаяся тем, что содержит второе индукционное поле, действующее совместно с фоновым магнитным полем Земли.

10. Способ множественной активации ионов и атомов посредством ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), включающий подключение конденсаторного накопителя мощности к источнику питания; обеспечение наличия переключательного контура, способного формировать импульс тока с малой длительностью и высокой силой тока и присоединенного к конденсаторному накопителю мощности, причем указанный переключательный контур выполнен с возможностью активации или самоактивации и обладает характеристической частотой осцилляции; формирование катушки индуктивности индуктора; генерирование импульса тока с малой длительностью и высокой силой тока через индуктор на характеристической частоте осцилляции индуктора в присутствии магнитного поля Земли и создание в индукторе пульсирующего затухающего переменного магнитного поля с интенсивностью В, способного вызывать изменение ориентации элементарных атомных частиц в материале.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что элементарные атомные частицы представляют собой нейтроны, протоны и электроны, причем энергия поглощения максимальна для элементарных атомных частиц, резонансная частота которых соответствует соотношению hν=γBh/2π.

12. Способ по п.10, отличающийся тем, что магнитным полем воздействуют на биологическую ткань таким образом, чтобы инициировать посредством ЯМР биологические ядерные преобразования.

13. Способ по п.10, отличающийся тем, что магнитным полем воздействуют на биологическую ткань таким образом, чтобы инициировать посредством ЭПР катализ химических реакций с результирующими химическими изменениями.

14. Способ по п.11, отличающийся тем, что магнитным полем воздействуют на биологическую ткань таким образом, чтобы обеспечить в биологической ткани за счет поглощения энергии образование ионов и генерирование тока за счет перемещения носителей заряда через клеточные мембраны биологической ткани.

Images