RU2497206C2 - Minicollider (versions) - Google Patents
Minicollider (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2497206C2 RU2497206C2 RU2012103368/07A RU2012103368A RU2497206C2 RU 2497206 C2 RU2497206 C2 RU 2497206C2 RU 2012103368/07 A RU2012103368/07 A RU 2012103368/07A RU 2012103368 A RU2012103368 A RU 2012103368A RU 2497206 C2 RU2497206 C2 RU 2497206C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- walls
- pipe
- conductor
- cavity
- collider
- Prior art date
Links
Images
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 ядерной физики и энергетики. И может найти применения в осуществлении управляемого термоядерного синтеза, для утилизации радиоактивных бета-распадных отходов и, возможно, для извлечения слабоядерной (слабые взаимодействия: позитронно-бета-распадной) энергии.The invention relates to the field of nuclear physics and energy. And it can find applications in the implementation of controlled thermonuclear fusion, for the disposal of radioactive beta decay waste and, possibly, for the extraction of weak nuclear (weak interactions: positron beta decay) energy.
Человечество накопило богатейший опыт по извлечению тепловой энергии путем сжигания невозобновляемых энергоносителей таких как уголь, газ, нефть, сланцы. Но запасы их в недрах убывают, а их добыча становится все более затратной и менее эффективной. И экологически они, продукты их сгорания, уже опасны. Альтернативные (не ядерной природы) источники энергии не менее трудоемки. Использование же злаков, продуктов растениеводства для возгонки биотоплива - преступно при миллионах голодающих в мире людей.Mankind has accumulated a wealth of experience in the extraction of thermal energy by burning non-renewable energy sources such as coal, gas, oil, shale. But their reserves in the bowels are decreasing, and their production is becoming more and more costly and less efficient. And environmentally, they, the products of their combustion, are already dangerous. Alternative (non-nuclear nature) energy sources are no less laborious. The use of cereals, crop products for sublimation of biofuel is criminal with millions of people starving in the world.
Атомные электростанции (АЭС) в свое время показались приемлемым выходом из энергетического голода, но, как миллионы лет человек пользовался огнем, не понимая его природы, так и ядерщики до сих пор не проникли в сущность ядерных сил, и потому, в частности, происходят взрывы АЭС. И их по этой причине закрывают во многих странах.Nuclear power plants (NPPs) at one time seemed an acceptable way out of energy hunger, but just as a man used fire for millions of years without understanding its nature, so nuclear scientists still have not penetrated the essence of nuclear forces, and therefore, in particular, explosions occur NUCLEAR POWER STATION. And for this reason, they are closed in many countries.
Термоядерные устройства превратились не в долгожданный источник энергии, а в черную дыру, поглощающую интеллектуальные и материальные ресурсы вот уже более полувека и жаждущую все новых и гораздо более щедрых жертв, как мифологические монстры, динозавры. Дело в том, что чем большие усилия предпринимаются для доведения плазмы до необходимой температуры и давления, тем к большему хаосу и неустойчивостям это приводит.Thermonuclear devices did not turn into a long-awaited source of energy, but into a black hole that has been absorbing intellectual and material resources for more than half a century and craving for new and much more generous victims, like mythological monsters and dinosaurs. The fact is that the greater efforts are made to bring the plasma to the required temperature and pressure, the more chaos and instability this leads to.
Очередным бичом человечества стали бета-распадные отходы, как и в целом, радиоактивные отходы. Они появляются в основном в результате работы атомных электростанций, т.е. имеют техногенную природу. Часть этих отходов рационально использовать как источник энергии. Проф. Гареев из ОИЯИ г.Дубна в своем Обращении к ученым России (ИНТЕРНЕТ), в частности, писал: «…лауреат Нобелевской премии К. Ртяббиа в 1994 г. (Карло Руббиа (Carlo Rubbia) - ВМ) предложил использовать ускорительную технику в создании безопасных ядерно-энергетических установок и в уничтожении долгоживущих радиоактивных отходов. Сейчас ведутся интенсивные научные исследования в данном направлении …, но пока что мировая практика не имеет опыта создания таких ядерно-энергетических установок». С этой целью в водородно-литиевую (или аналогичную) плазму добавляют порошкообразные радиоактивные отходы.Beta decay waste, as well as radioactive waste in general, became the next scourge of mankind. They appear mainly as a result of the operation of nuclear power plants, i.e. have a technogenic nature. It is rational to use part of this waste as a source of energy. Prof. Gareev from JINR in Dubna, in his Address to Russian Scientists (INTERNET), in particular, wrote: “... Nobel Prize winner K. Rtyabbia in 1994 (Carlo Rubbia - VM) suggested using accelerator technology in creating safe nuclear power plants and the destruction of long-lived radioactive waste. Intensive scientific research is being conducted in this direction ... but so far the world practice has no experience in creating such nuclear power plants. ” For this purpose, powdered radioactive waste is added to hydrogen-lithium (or similar) plasma.
Для реализации выше указанных целей предложено устройство в виде своеобразного миниколлайдера Фиг.1, бандажа Фиг.2 и варианта Фиг.3.To achieve the above objectives, a device is proposed in the form of a kind of minicollider of FIG. 1, a bandage of FIG.
Коллайдер, по ВИКИПЕДИИ, - ускоритель на встречных пучках, предназначенный для изучения продуктов их соударений.The collider, according to Wikipedia, is an oncoming beam accelerator designed to study the products of their collisions.
В настоящее время в числе действующих в мире коллайдеров состоят около десятка позитронно-электронных, один протонный (Tevatron) и самый знаменитый Большой адронный коллайдер (БАК). Одна только система сверхпроводящих магнитов на окружности 27 км чего стоит!Currently, there are about a dozen positron-electron colliders operating in the world, one proton (Tevatron) and the most famous Large Hadron Collider (LHC). Just a system of superconducting magnets on a circumference of 27 km is worth what!
В предложенном изобретении, в отличие от известных, ускорению подвергают, причем впервые индукционным способом, одновременно все составляющие плазмы, что делает его пригодным и для извлечения ядерной энергии. Его новым достоинством является то, что он представляет собою два состыкованных полых индукционных ускорителя, аналогом которого избран пока единственный известный теперь полый индукционный (без дорогих и сложных в эксплуатации индукторов) ускоритель протонов В.В. Мантурова (№2422924), со следующими признаками:In the proposed invention, in contrast to the known ones, all plasma components are subjected to acceleration, and for the first time by induction, at the same time, which makes it suitable for extracting nuclear energy. Its new advantage is that it represents two docked hollow induction accelerators, the analogue of which has so far been chosen as the only now known hollow induction (without expensive and difficult to operate inductors) proton accelerator V.V. Manturova (No. 2422924), with the following symptoms:
- в качестве проводящих рабочих стенок используют проводники второго рода, а у оси формируют плазменный шнур;- conductors of the second kind are used as conductive working walls, and a plasma cord is formed at the axis;
- длина полуволны импульсного разряда не менее длины рабочей части ускорителя вдоль его оси;- the half-wavelength of a pulsed discharge is not less than the length of the working part of the accelerator along its axis;
- мощность импульсного разряда, диаметр плазменного шнура, плотность и прозрачность плазмы подбирают так, чтобы ускоряющее поле проникало к оси шнура с первого импульсного разряда;- the power of the pulsed discharge, the diameter of the plasma cord, the density and transparency of the plasma are selected so that the accelerating field penetrates to the axis of the cord from the first pulsed discharge;
- конструктивно он линейный (хотя может быть и нелинейным), состоит из двух соосных непроводящих труб, пространство между которыми заполняют проводником второго рода и заглушают металлическими шайбами, через разрядник подключенные к конденсатору, образуя последовательную с ним цепь.- it is structurally linear (although it may be non-linear), consists of two coaxial non-conducting pipes, the space between which is filled with a second-type conductor and damped with metal washers, connected to the capacitor through the arrester, forming a series circuit with it.
Мини-коллайдер (Фиг.1) состоит из двух состыкованных своими удлиненными цилиндрическими концами полых индукционных ускорителей (1) и (2) предпочтительно положительно заряженных частиц и ионов, каждый из которых выполняют в виде (в плане) полуколец, состоящих из двух соосных стенок (3) и (4) из жаропрочного непроводящего материала, например стекла, керамики, композита и пр., причем поперечное сечение соосных стенок каждого ускорителя представляет собою два концентрических кольца (5) и (6), разнесенных по радиусу так, что образуют межстеночную полость (7), которую заполняют проводником второго рода (8), а полость (9) внутренней стенки-трубы используют в качестве плазменного реактора, и, наконец, для состыковки полуколец (1) и (2) используют бандажи (10) и (11), наружные части (12) которых изготавливают из металла и они выполняют роль электродов или содержат их для соединения с конденсатором (13) через разрядник (14), образуя с замкнутым проводником второго рода последовательную цепь (15), а внутренние (16), как и стенки, - из жаропрочного стекла и пр., повторяя тем самым функции и сечения труб-стенок.The mini-collider (Figure 1) consists of two hollow induction accelerators (1) and (2) joined by their elongated cylindrical ends, preferably positively charged particles and ions, each of which is made (in plan) of half rings consisting of two coaxial walls (3) and (4) made of heat-resistant non-conductive material, such as glass, ceramic, composite, etc., the cross section of the coaxial walls of each accelerator being two concentric rings (5) and (6), spaced apart in radius so that they form an interwall polo (7), which is filled with a conductor of the second kind (8), and the cavity (9) of the inner wall of the pipe is used as a plasma reactor, and finally, bandages (10) and (10) are used to join the half rings (1) and (2) 11), the outer parts (12) of which are made of metal and they act as electrodes or contain them for connection with a capacitor (13) through a spark gap (14), forming a series circuit (15) with a closed second-type conductor, and internal (16) , like walls, it is made of heat-resistant glass, etc., thereby repeating the functions and cross sections of pipe walls.
Бандаж (Фиг.2) выполняют в виде двух цилиндрических по форме соосно расположенных и вложенных друг в друга частей (12) и (16), из которых внешнюю часть (12) изготавливают из металла, причем для стыковки и уплотнения внешних стенок полуколец (3) коллайдера, стыковочные полости с каждой стороны из них (12) выполняют конусными и для обжатия вводят конусное пружинное кольцо (17), которое имеет чередующиеся двухсторонние продольные по оси прорези, а для регулировки степени обжатия кольцо поджимают накидной гайкой (18); внутреннюю же часть (16) изготавливают из непроводящего материала, например из композита с кольцевым пазом (углублением) с каждой стороны; и обе части снабжают и соединяют, таким образом, соосными отверстиями, в которые вставляют или вворачивают штуцеры и проходные «колодцы» (19) для ввода и вывода воздуха, шлаков (отходов) жидкого проводника второго рода и электродов к нему, установки диагностических датчиков и т д.The bandage (Figure 2) is made in the form of two cylindrical in shape coaxially located and nested in each other parts (12) and (16), of which the outer part (12) is made of metal, and for joining and sealing the outer walls of the half rings (3 ) the collider, the connecting cavities on each side of them (12) are tapered and a tapered spring ring (17) is introduced for compression, which has alternating two-sided longitudinal ones along the axis of the slot, and to adjust the degree of compression, the ring is tightened with a union nut (18); the inner part (16) is made of non-conductive material, for example, from a composite with an annular groove (recess) on each side; and both parts are supplied and connected in this way with coaxial openings into which fittings and boreholes (19) are inserted or screwed in for air inlet and outlet, slags (waste) of a second-type liquid conductor and electrodes to it, installation of diagnostic sensors and t d
Примечание: для удобства монтажа-стыковки полуколец в бандажи более целесообразным может оказаться заморозка воды, которой накануне монтажа заполняют межстеночные полости полуколец, затем после состыковки лед размораживают и воду устраняют и продувают. Если в качестве проводника второго рода изначально будет применен твердый электролит, то он и сослужит роль льда, но теперь уже без его удаления. Обычно при изгибе трубок применяют сухой песок. Но в данном случае его сложно будет извлекать.Note: for the convenience of mounting-docking of half rings in bandages, it may be more appropriate to freeze water, which fill the interwall cavities of half rings on the eve of installation, then, after docking, the ice is thawed and the water is removed and purged. If a solid electrolyte will be initially used as a conductor of the second kind, then it will serve as ice, but now without its removal. Usually, dry sand is used to bend the tubes. But in this case, it will be difficult to extract.
Мне не известно ни одно устройство (бандаж) подобного рода. Вместе с тем в нем возможны многочисленные варианты изменения деталей. И потому нет резона защищать данный вариант бандажа патентом. Его основные функции и особенности описаны в п.1 Формулы изобретения.I do not know any device (bandage) of this kind. At the same time, numerous variations of details are possible in it. And therefore, there is no reason to protect this version of the bandage with a patent. Its main functions and features are described in
Мини-коллайдер как вариант, в отличие от выше описанного, выполняют в виде целостной двустеночной трубы (1) с одним поперечным разрезом, служащим для стыковки с помощью лишь одного бандажа (10), а второй электрод последовательной цепи (15) выполняют в виде хомута (20) с встроенными в хомут шипами, пронизывающими внешнюю стенку-трубу (3) до соединения с проводником второго рода (8).The mini-collider as an option, in contrast to the above described, is made in the form of an integral double-walled pipe (1) with one cross section that serves to dock with only one bandage (10), and the second electrode of the serial circuit (15) is made in the form of a clamp (20) with spikes embedded in the clamp penetrating the outer wall of the pipe (3) until connected to a conductor of the second kind (8).
Примечание: для удобства монтажа и обеспечения герметичности стыковочного узла - бандажа, при изготовлении целостной двустеночной трубы целесообразно придать ей пружинящий в сторону ссужения стыковочного разреза характер.Note: for ease of installation and ensuring the tightness of the docking unit - the brace, in the manufacture of an integral two-wall pipe, it is advisable to give it a springy character towards the narrowing of the docking section.
Такой вариант конструкции мини-коллайдера может оказаться наиболее приемлемым в случае их серийного и даже массового изготовления и широкого потребления.This design option of the mini-collider may be the most acceptable in the case of serial and even mass production and widespread consumption.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012103368/07A RU2497206C2 (en) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | Minicollider (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012103368/07A RU2497206C2 (en) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | Minicollider (versions) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012103368A RU2012103368A (en) | 2013-08-10 |
RU2497206C2 true RU2497206C2 (en) | 2013-10-27 |
Family
ID=49159174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012103368/07A RU2497206C2 (en) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | Minicollider (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2497206C2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070263758A1 (en) * | 2006-05-03 | 2007-11-15 | Day Richard A | Deuteride/hydride catalyzed condensation energy production |
RU2422924C2 (en) * | 2006-06-01 | 2011-06-27 | Василий Васильевич Мантуров | Method of accelerating positively charged particles and ions and hollow inductive accelerator |
-
2012
- 2012-02-01 RU RU2012103368/07A patent/RU2497206C2/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070263758A1 (en) * | 2006-05-03 | 2007-11-15 | Day Richard A | Deuteride/hydride catalyzed condensation energy production |
RU2422924C2 (en) * | 2006-06-01 | 2011-06-27 | Василий Васильевич Мантуров | Method of accelerating positively charged particles and ions and hollow inductive accelerator |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Физическая энциклопедия./ Под ред. А.М. Прохорова. - М.: Советская энциклопедия, 1992, т.5, с.176-182, БАСКО М.М. * |
Физическая энциклопедия./ Под ред. А.М. Прохорова. - М.: Советская энциклопедия, 1992, т.5, с.176-182, БАСКО М.М. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНЕРЦИАЛЬНОГО ТЕРМОЯДЕРНОГО СИНТЕЗА, Учебное пособие. - М., 2009, с.6-9. * |
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНЕРЦИАЛЬНОГО ТЕРМОЯДЕРНОГО СИНТЕЗА, Учебное пособие. - М., 2009, с.6-9. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012103368A (en) | 2013-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2887930T3 (en) | Procedure for fusion and compression of compact tori | |
Lin et al. | Design of a 5-MA 100-ns linear-transformer-driver accelerator for wire array Z-pinch experiments | |
CN104604338A (en) | Apparatus for accelerating and compressing plasma | |
CN101297373A (en) | Reactor for producing controlled nuclear fusion | |
Azizov | Tokamaks: from A D Sakharov to the present (the 60-year history of tokamaks) | |
Ryzhkov | A field-reversed magnetic configuration and applications of high-temperature FRC plasma | |
CN106710661A (en) | High-pressure-difference gas target device suitable for superhigh-intensity deuterium tritium fusion neutron source | |
RU2497206C2 (en) | Minicollider (versions) | |
CN105873349A (en) | Ion acceleration tube | |
RU2545289C1 (en) | Spherical device for study of gases compressibility in high pressure range | |
WO2013041826A4 (en) | Hypervelocity accelerator | |
ES2939289T3 (en) | Advanced fuel cycle and fusion reactors using the same | |
CN109327208B (en) | Coaxial Marx generator | |
US3052617A (en) | Stellarator injector | |
JP2020106279A (en) | Electronic beam irradiation device | |
Tahir et al. | Simulations of full impact of the Large Hadron Collider beam with a solid graphite target | |
Rizun et al. | One Shot Electrode Systems for High Voltage Electrochemical Destruction of Natural and Artificial Lumps | |
US3120476A (en) | Pyrotron process and apparatus utilizing enhancement principle | |
US20180254153A1 (en) | Apparatus for plasma confinement and for ion separation | |
Martinez-Val et al. | Jet-ignited indirect-drive inertial fusion targets | |
RU140351U1 (en) | ION DIODE FOR NEUTRON GENERATION | |
Degnan et al. | Operation of cylindrical array of plasma guns | |
RU191465U1 (en) | ATOMIC BOMB | |
He et al. | Numerical Analysis of a Pyro-breaker Utilized in Superconducting Fusion Facility | |
Degnan et al. | Progress on Liner Implosions for Compression of FRC's |