WO2014035359A1 - Способ осуществления реакции термоядерного синтеза, термоядерный реактор, устройство отклоняющее - Google Patents

Способ осуществления реакции термоядерного синтеза, термоядерный реактор, устройство отклоняющее Download PDF

Info

Publication number
WO2014035359A1
WO2014035359A1 PCT/UA2013/000023 UA2013000023W WO2014035359A1 WO 2014035359 A1 WO2014035359 A1 WO 2014035359A1 UA 2013000023 W UA2013000023 W UA 2013000023W WO 2014035359 A1 WO2014035359 A1 WO 2014035359A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
laser
ions
thermonuclear
deuterium
anode
Prior art date
Application number
PCT/UA2013/000023
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Михаил Анатольевич КУДРЯШОВ
Original Assignee
Kudriashov Mikhail Anatolyevich
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 Kudriashov Mikhail Anatolyevich filed Critical Kudriashov Mikhail Anatolyevich
Publication of WO2014035359A1 publication Critical patent/WO2014035359A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21B—FUSION REACTORS
    • G21B1/00—Thermonuclear fusion reactors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/0006—Investigating plasma, e.g. measuring the degree of ionisation or the electron temperature
    • 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

Definitions

  • the invention relates to methods for carrying out a fusion reaction and devices for carrying out this synthesis.
  • the uncontrolled fusion reaction is carried out in a hydrogen bomb.
  • Work on the implementation of the controlled fusion reaction is carried out in two main directions: the use of Tokamak installations with a toroidal chamber, the use of installations with a laser pulse for heating the substance.
  • the basis of the invention is the task of finding a method for carrying out a fusion reaction by using installations of laser radiation, as well as create a device that will allow the reaction in this way.
  • a method for carrying out a fusion reaction by using installations of laser radiation, as well as create a device that will allow the reaction in this way.
  • thermonuclear fusion reaction it is necessary in some way to bring two deuterium atoms one to another at a very small distance, and for this they must move towards each other with great speed.
  • this movement, rimpedement and reaction should occur in a device that would allow the efficient use of the energy released as a result of this reaction.
  • the technical result of this method will be the ability to carry out both controlled and uncontrolled fusion reactions.
  • the technical result is achieved by the fact that the action of laser radiation yields not a stationary target, the initial energy of atoms of which can be neglected, but negatively charged deuterium ions that move at a very high speed towards the laser radiation, or at an angle as close as possible to one hundred and eighty degrees.
  • the high speed of negatively charged deuterium ions is previously reported in some way.
  • the essence of the invention of the method lies in the fact that a negative discharge phenomenon between the cathode and the anode is used to communicate high-speed negative ions of deuterium, the electrons of which turn some of the deuterium atoms into negatively charged deuterium ions, and, together with the electric field between the cathode and anode, report this ions have a high speed, as a result of approaching them in the process of movement, after which some of these rapidly moving ions are exposed to laser radiation, which is directed towards the movement th deuterium ions, which causes a change in the direction of their movement to the opposite, approximation to the bulk of the moving deuterium ions at a very small distance and the thermonuclear fusion reaction.
  • thermonuclear reactor for the simultaneous entry into the reaction zone of the first negatively charged deuterium ions that have a high speed and the first rays of laser radiation, the translucent mirror is made in the form of a washer and is equipped with photocells for initiating a spark discharge, and the laser unit is modified the structure is equipped with two cone-shaped prisms, due to the movement of one of which in the middle of the internal cavity of the working fluid of the laser, synchronization with the oculus of the lens of the first rays of laser radiation together with the first negatively charged deuterium ions, which have a high speed.
  • the working fluid of the laser transformer which is shown in section in FIG. 1, is a ruby cylinder 1, which has an internal cavity, that is, it has the shape of a piece of pipe of large diameter.
  • the translucent mirror 2 and the ordinary mirror 3 are made in the form of washers so that the inner diameters of these mirrors coincide with the inner diameter of the ruby cylinder.
  • the inner surface of the ruby cylinder has a mirror coating of 9.
  • Three photocells are mounted on the outer surface of the translucent mirror
  • the laser transformer is equipped with two cone-shaped prisms: a movable prism 6 and a fixed prism 5.
  • the reflecting surfaces are the lateral surfaces of the truncated cones, which are coated with a mirror coating.
  • the reflective surfaces are made at an angle of ninety degrees to one another. This is done in order to change the direction of parallel rays incident on the prism in the opposite direction with some offset.
  • the area through which the incident rays pass is larger than the area through which the reflected rays pass, FIG. 2.
  • a section along A-A sections 10, conditionally limited by dashed segments, these are the shadows that the photocells cast 4.
  • FIG. 5 shows the body of the boiler - reactor 14, the reaction space around the focus of the lens 16, the flange for attaching the insulator 19, the ceramic insulator 20, the cathode 17, the exhaust valve 22, the intake valve 21.
  • FIG. 5 marked: boiler - reactor with a laser transformer 24 (thermonuclear reactor), cooling tower 29.
  • the battery 25 is connected, the vacuum pump 32 is started, which creates a vacuum in the boiler-reactor with the exhaust valve 22 open, the electrolysis apparatus 31, which decomposes the mixture of heavy and ordinary water into oxygen, deuterium, protium and sends protium with deuterium to the storage receiver, water a pump 30, which provides a high pressure of water for pumping it through the anode, the outlet water pipes, connecting pipes and pipes of the direct-flow boiler.
  • the high-voltage inductor 27, the control unit 28 are connected.
  • the voltage is supplied from the high-voltage inductor to the cathode 17, which is equipped with a heating element. Due to thermionic emission, a weak current flows between the cathode and anode.
  • the laser pump capacitor and the high voltage capacitor connected to the photocell terminals begin to charge.
  • Capacitors in the drawings are not indicated.
  • the cathode terminal of the photocell is connected to the capacitor plate, which is charging negative charge.
  • Another capacitor plate is connected to the anode terminal of the photocell and the cathode 17, which has an excess of electrons and through which a current of weak force flows.
  • Both plates of the high voltage capacitor have a negative charge, but the potential of the cathode terminal of the photocell is much higher than the potential of the anode terminal of the photocell and cathode 17 so that the photocell can work under the action of laser radiation.
  • the reactor is filled with a mixture of deuterium and protium from the storage receiver, in which approximately forty-five protium atoms are to be produced per deuterium atom.
  • Valve 21 closes.
  • the mixture under the influence of a weak discharge between the cathode and the anode, the mixture is partially ionized and turns into a plasma.
  • a voltage is applied to the ignition electrode of the laser pump lamp 8 and, as a result of the flash of the lamp, the working fluid of the laser and a powerful laser pulse are pumped. After passing through a translucent mirror, part of the radiation falls on the photocells, which causes the discharge of a high voltage capacitor, in which much more electrons fly out from the cathode 17.
  • Powerful emission causes a frequent collision of electrons with deuterium and protium atoms, which causes intense ionization of atoms, after which negatively charged deuterium and protium ions begin to move toward the anode, both due to the action of electrons on them, as well as due to the action of an electric field between the cathode and anode on them, acquiring with high speed, FIG. 6 / GABOVICH M.D. Physics and technology of plasma ion sources. - M .: Atomizdat, 1972 /. Since negatively charged protium ions, which are depicted by open circles, FIG.
  • the other part of the radiation that passes between the photocells alternately hits the prisms 5 and 6, and leaves through the lens 7.
  • the movable prism 6 must be previously positioned in this way by moving it along the anode 1 1 so that the first rays of the laser radiation fall into the focus of the lens along with the first negatively charged deuterium ions, which have a high speed. Due to the interaction of some of these negatively charged deuterium ions with laser radiation that moves towards them, this part of deuterium ions changes the direction of their movement and collides with the bulk of the deuterium ions, which continues to move in the electron stream in the direction of the anode. A fusion reaction takes place.
  • Protium does not take part in the reaction, but acts as a moderator of the reaction and a coolant, due to which the tubes 15 are heated in the boiler - reactor.
  • a small part of the deuterium atoms in the boiler - reactor takes part in this reaction, as a result of which the process of accelerating negatively charged deuterium ions and irradiating them with laser radiation is repeated from several tens to several hundred times.
  • the exhaust valve 22 opens and the exhaust gas mixture is sent to the receiver of the vacuum pump 32. After that, the cycle repeats.
  • the photocells 4 must be placed on the mirror 2 so that the outlet water tubes 13 are in the shadows 10, which discard the photocells. DEVICE DECLINING.
  • This invention relates to devices that ensure global security of the planet Earth.
  • Our planet is in danger of collision with other space objects, such as meteorites or asteroids, which can result in significant destruction and death of people.
  • the basis of the invention is the task of creating a charge that would meet all of the above requirements.
  • This charge will be a hydrogen bomb, but without a nuclear bomb based on uranium or plutonium as a primary explosive device.
  • Technical result of the present invention will be the creation of a deflecting device, which will be a thermonuclear charge equipped with a new type of primary explosive device, in which a process other than the fission process will occur.
  • thermonuclear reaction uses the interaction of a powerful laser pulse directed from the anode to the cathode with a part of negatively charged deuterium ions that move at high speed from the cathode to the anode under the influence of spark electrons discharge and electric field.
  • the essence of the invention of the deflecting device is that in the middle of the steel cylinder there is a laser transformer equipped with one conical prism, in the middle of the internal cavity of the working fluid of which there is a cathode, anode, a collecting lens and deuterium.
  • a spark discharge both for the formation and acceleration of negatively charged deuterium ions, together with an electric field, and for pumping a laser working fluid, due to which a powerful laser pulse, a thermonuclear reaction, an explosion of a steel balloon and a change in the trajectory of a meteorite or asteroid occur.
  • the anode is equipped with a small thin-walled cylinder with six lithium deuterite.
  • the optical circuit of the deflector device which consists of a hollow ruby cylinder in the form of a pipe segment 1, the device a refracting 33, translucent mirror in the form of a washer 2, a conventional mirror in the form of a washer 3, collecting lenses 7 with an aperture.
  • the refractive device is a cone-shaped prism made as a unit with a hollow cylinder. The two ends of the cylinder act as supports, one of which abuts against the bottom of the container, and the other abuts against the ceramic insulator 20.
  • Surfaces 34 are lateral surfaces of truncated cones located at an angle of ninety degrees to one another and covered with a mirror coating, FIG. 8.
  • the arrows in FIG. Figure 8 shows the rays that enter the prism, pass through it and exit it.
  • a translucent mirror in the form of a washer 2 is put on the glass cylinder of the device refracting 33, a ruby cylinder 1 is an ordinary mirror in the form of a washer 3.
  • These parts are mounted in the middle of a thick-walled steel cylinder 37, the anode 1 1 is pre-welded into the bottom of it.
  • a thin-walled cylinder is located at the top of the anode 36 filled with lithium deuterite six.
  • a collecting lens 7 is mounted and fixed to the anode, with a hole.
  • a ceramic insulator 20 In the upper part of the container is a ceramic insulator 20, with a cathode 17 equipped with a heating element, which is pressed by the flange 38 by means of a bolted connection.
  • the interior space 35 is filled with pure deuterium, FIG. 9.
  • the outer surface of the ruby cylinder 1 has a mirror coating 9.
  • the deflecting device which is mounted on a rocket, which is equipped with a guidance system, a high voltage inductor, a battery and a high voltage capacitor, operates as follows.
  • the initial position of the rocket in Earth orbit in standby mode in which, due to solar panels, the battery is periodically recharged.
  • the solar panels disconnect, the rocket engine and high-voltage inductor are turned on, which charges the high-voltage capacitor.
  • the cathode 17 is heated and the deuterium is partially ionized in space 35, under the influence of a weak current between the cathode and the anode.
  • the negative terminal of the high-voltage capacitor is connected to the cathode 17, as a result of which a very powerful spark discharge occurs in the inner space 35.
  • This discharge ionizes and accelerates to a high speed, together with the electric field, part of the negatively charged deuterium ions and, at the same time, pumps the working fluid of the laser.
  • laser beams are collected at the focus of the lens, the total specific power of which is very large.
  • thermonuclear fusion reaction takes place between the deuterium atoms, as a result of which such an amount of energy is released that the fusion reaction turns into an uncontrolled process.
  • the result of this process is the destruction of the walls of the cylinder 36, the thermonuclear fusion of the lithium deuterite six that was in this cylinder, the destruction of the body of the cylinder 37 and the explosion of the deflecting device.
  • the explosion taking place changes the trajectory of the meteorite or asteroid.
  • thermonuclear reactor a thermonuclear fusion plant
  • deflecting device a deflecting device
  • FIG. 1 section of a laser transformer along the anode
  • FIG. 2 section of a laser transformer according to A-A;
  • FIG. 3 section of the boiler - reactor along the cathode and anode;
  • FIG. 5 principle block - fusion installation diagram
  • FIG. 9 sectional deflecting device.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу осуществления реакции термоядерного синтеза и устройствам для его осущзествления, и может быть использовано в энергетике, на транспорте, а также для защиты Земли от метеоритов и астероидов. Сущность способа состоит в том, что сначала негативно заряженные ионы дейтерия разгоняют до большой скорости под действием электрического поля при искровом разряде. Импульсом лазерного излучения изменяют направление движения части ионов дейтерия на противоположное. Приближение их к основной части ионов вызывает реакцию термоядерного синтеза. Время попадания в зону реакции первых лучей лазерного излучения синхронизируется с первыми ионами дейтерия с помощью подвижной конусообразной призмы, расположенной в середине внутренней полости рабочего тела лазерной установки термоядерного реактора. Использование данного термоядерного реак тора позволит отказаться от экологически вредных электростанций. Отклоняющее устройство содержит стальной баллон, в середине которого находятся неподвижная конусообразная призма и лазерная установка. Искровой разряд используется как для ионизации дейтерия и разгона ионов, так и для накачки рабочего тела лазера, что вызывает термоядерную реакцию, приводящую к взрыву стального баллона и изменению траектории движения метеорита или астероида.

Description

СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ РЕАКЦИИ ТЕРМОЯДЕРНОГО СИНТЕЗА, ТЕРМОЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР, УСТРОЙСТВО ОТКЛОНЯЮЩЕЕ.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ.
Изобретение относится к способам осуществления реакции термоядерного синтеза и устройствам, для осуществления этого синтеза. Неуправляемая реакция термоядерного синтеза осуществляется в водородной бомбе. Работы по осуществлению управляемой реакции термоядерного синтеза ведутся в двух основных направлениях: использование установок Токамак с тороидальной камерой, использование установок с лазерным импульсом для разогрева вещества.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ.
Наибольшие успехи, а именно получение максимально возможной температуры, были достигнуты при использовании установок лазерного импульса. В следствии сферически симметричного облучения дейтериевой мишени лазерным излучением мишень разогревалась до шестидесяти миллионов градусов. Одновременно возникали нейтроны, что указывает на возможность термоядерной реакции с использованием лазерных систем /Маркушевич А.И. Детская энциклопедия. Т.З - М.: Педагогика, 1973/. Преимуществом сферически симметричного облучения является высокая температура, которой удалось достичь, и появление нейтронов. Недостатком, невзирая на достигнутые результаты, является отсутствие реакции термоядерного синтеза.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.
В основу изобретения поставлена задача найти способ осуществления реакции термоядерного синтеза путем использования установок лазерного излучения, а также создать устройство, которое позволит осуществить реакцию данным способом. Напомним, что для осуществления реакции термоядерного синтеза необходимо каким - либо способом приблизить два атома дейтерия один к другому на очень маленькое расстояние, а для этого они должны двигаться навстречу один к другому с большой скоростью. При этом данное движение, сближение и реакция должны происходить в таком устройстве, которое позволило - бы эффективно использовать энергию, выделяющуюся в результате этой реакции. Техническим результатом данного способа станет возможность осуществления как управляемой, так и неуправляемой реакции термоядерного синтеза. Технический результат достигается тем, что действию лазерного излучения поддаётся не неподвижная мишень, начальной энергией атомов которой можно пренебречь, а негативно заряженные ионы дейтерия, которые двигаются с очень большой скоростью навстречу лазерному излучению, или под углом максимально приближенном к ста восьмидесяти градусам. Большая скорость негативно заряженным ионам дейтерия предварительно сообщается некоторым способом.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ.
Суть изобретения способа заключается в том, что для сообщения негативно заряженным ионам дейтерия высокой скорости используется явление искрового разряда между катодом и анодом, электроны которого превращают часть атомов дейтерия в негативно заряженные ионы дейтерия, и, вместе с электрическим полем между катодом и анодом, сообщают этим ионам большую скорость, в следствии приближения к ним в процессе движения, после чего часть этих быстро двигающихся ионов подвергается действию лазерного излучения, которое направлено навстречу движению ионов дейтерия, что вызывает изменение направления их движения на противоположное, приближение к основной массе двигающихся ионов дейтерия на очень маленькое расстояние и реакцию термоядерного синтеза.
Суть изобретения термоядерного реактора заключается в том, что для одновременного попадания в зону реакции первых негативно заряженных ионов дейтерия, которые имеют высокую скорость, и первых лучей лазерного излучения, полупрозрачное зеркало изготовлено в виде шайбы и оснащено фотоэлементами для инициации искрового разряда, а лазерная установка изменённой конструкции оснащена двумя конусообразными призмами, благодаря движению одной из которых в середине внутренней полости рабочего тела лазера происходит синхронизация попадания в фокус линзы первых лучей лазерного излучения вместе с первыми негативно заряженными ионами дейтерия, которые имеют высокую скорость.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ.
Для того, чтобы подтвердить возможность осуществления реакции данным способом и построения установки для её осуществления, дадим описание установки в статическом состоянии и опишем принцип её работы, что подтвердит возможность осуществления реакции данным способом.
Сначала дадим описание измененной лазерной установки: - лазерного трансформатора, который смонтирован на реакторе снизу и который выполняет три функции:
1. Генерирует монохроматический луч и преобразовывает его в луч большой удельной мощности, что позволило применить собирающую линзу минимального диаметра.
2. Синхронизирует во времени начало прохода лазерных лучей через полупрозрачное зеркало с началом работы трёх фотоэлементов, через которые происходит разряд накопительного конденсатора высокого напряжения, что инициирует искровой разряд между катодом и анодом. 3. Благодаря подвижной конусообразной призме позволяет синхронизировать попадание в фокус линзы первых лучей лазерного излучения вместе с первыми негативно заряженными ионами дейтерия, которые имеют большую скорость.
Рабочим телом лазерного трансформатора, который изображён в сечении на Фиг. 1, является рубиновый цилиндр 1 , который имеет внутреннюю полость, то есть он имеет форму отрезка трубы большого диаметра. Полупрозрачное зеркало 2 и обычное зеркало 3 изготовлены в виде шайб так, чтобы внутренние диаметры этих зеркал совпадали с внутренним диаметром рубинового цилиндра. Внутренняя поверхность рубинового цилиндра имеет зеркальное покрытие 9. На внешней поверхности полупрозрачного зеркала смонтированы три фотоэлемента
4, которые равноудалены один от другого. Лазерный трансформатор оснащён двумя конусообразными призмами: подвижной призмой 6 и неподвижной призмой 5. В каждой из этих призм отражающие поверхности являются боковыми поверхностями усечённых конусов, на которые нанесено зеркальное покрытие. Отражающие поверхности выполнены под углом девяносто градусов одна к другой. Это сделано для того, чтобы изменить направление падающих на призму параллельных лучей на противоположное с некоторым смещением. При этом площадь, через которую проходят падающие лучи, больше площади, через которую проходят лучи отражённые, Фиг. 2. На этом рисунке, разрез по А- А, участки 10, условно ограниченные пунктирными отрезками, это тени, которые отбрасывают фотоэлементы 4. Точками, на Фиг. 2, обозначены лазерные лучи, которые идут к нам, а маленькими крестиками те, которые идут от нас. Такая оптическая схема позволяет использовать собирающую линзу 7, с отверстием, небольшого диаметра. При этом удельная мощность падающего на линзу лазерного излучения будет большой. Сквозь середину подвижной призмы 6, Фиг. 1 , проходит анод 11 , в следствии чего эта призма может двигаться вдоль анода вверх или вниз. На аноде также смонтирована собирающая линза 7. В аноде сделано отверстие 12 для подвода воды, которая будет проходить вдоль анода, три отводящие трубки 13, соединительные трубки 23 и попадать в трубы 15 прямоточного котла, где будет превращаться в пар и выходить сквозь кольцевую трубу пара 18 к турбогенератору 26, Фиг. 3, Фиг. 4. На этих чертежах также изображены корпус котла - реактора 14, пространство реакции вокруг фокуса линзы 16, фланец для крепления изолятора 19, керамический изолятор 20, катод 17, выпускной клапан 22, впускной клапан 21. Дадим описание блок - схемы установки термоядерного синтеза, Фиг. 5, и принципа её работы. На Фиг. 5 обозначены: котёл - реактор с лазерным трансформатором 24 (термоядерный реактор), градирня 29.
Установка работает следующим образом. Подключается аккумуляторная батарея 25, запускается вакуумный насос 32, который создаёт вакуум в котле - реакторе при открытом выпускном клапане 22, электролизный аппарат 31 , который разлагает смесь тяжёлой и обычной воды на кислород, дейтерий, протий и направляет протий с дейтерием в накопительный ресивер, водяной насос 30, который обеспечивает высокое давление воды для прокачки её сквозь анод, отводящие водяные трубки, трубки соединительные и трубки прямоточного котла. После этого подключают индуктор высоковольтный 27, блок управления 28. Из индуктора высоковольтного подаётся напряжение на катод 17, который оснащён разогревом. В следствии термоэлектронной эмиссии между катодом и анодом идёт ток слабой силы. Одновременно с этим начинают заряжаться конденсатор лампы накачки лазера и конденсатор высокого напряжения, соединённый с клеммами фотоэлементов. Конденсаторы на чертежах не обозначены. Катодная клемма фотоэлемента соединена с обкладкой конденсатора, которая заряжается негативным зарядом. Другая обкладка конденсатора соединена с анодной клеммой фотоэлемента и катодом 17, который имеет избыток электронов и через который идёт ток слабой силы. Обе обкладки конденсатора высокого напряжения имеют отрицательный заряд, но потенциал катодной клеммы фотоэлемента значительно больше потенциала анодной клеммы фотоэлемента и катода 17, чтобы под действием лазерного излучения фотоэлемент мог работать. После зарядки конденсаторов выпускной клапан 22 закрывается и открывается впускной клапан 21. Реактор заполняется смесью дейтерия и протия из накопительного ресивера, в которой на один атом дейтерия должно приходится приблизительно сорок пять атомов протия. Клапан 21 закрывается. При этом, под действием слабого разряда между катодом и анодом, смесь частично ионизируется и превращается в плазму. На поджигающий электрод лампы накачки лазера 8 подаётся напряжение и, в следствии вспышки лампы, происходит накачка рабочего тела лазера и мощный импульс лазерного излучения. После прохода через полупрозрачное зеркало часть излучения попадает на фотоэлементы, что вызывает разряд конденсатора высокого напряжения, при котором с катода 17 вылетает значительно больше электронов. Мощная эмиссия вызывает частое столкновение электронов с атомами дейтерия и протия что вызывает интенсивную ионизацию атомов, после чего негативно заряженные ионы дейтерия и протия начинают двигаться к аноду, как благодаря действию на них электронов, так благодаря действию на них электрического поля между катодом и анодом, приобретая при этом большую скорость, Фиг. 6 /ГАБОВИЧ М.Д. Физика и техника плазменных источников ионов. - М.: Атомиздат, 1972/. Поскольку негативно заряженные ионы протия, которые изображены незакрашенными кружками, Фиг. 6, значительно легче ионов Дейтерия, которые изображены закрашенными кружками, то они, под действием электронов и электрического поля, начинают двигаться к аноду значительно быстрее. В следствии этого происходит изотопное разделение негативно заряженных ионов водорода Фиг.7. На Фиг. 6 и Фиг. 7 маленькими чёрточками изображены электроны. Одновременно с этим, под действием большой силы тока, плазма стягивается в плазменный шнур.
Другая часть излучения, которая проходит между фотоэлементами, поочерёдно попадает на призмы 5 и 6, и выходит через линзу 7. Подвижная призма 6 должна быть, предварительно, расположена таким образом, путём перемещения её вдоль анода 1 1 , что бы первые лучи лазерного излучения попали в фокус линзы вместе с первыми негативно заряженными ионами дейтерия, имеющими большую скорость. В следствии взаимодействия части этих негативно заряженных ионов дейтерия с лазерным излучением, которое двигается им навстречу, эта часть ионов дейтерия изменяет направление своего движения на противоположное и сталкивается с основной массой ионов дейтерия, которая продолжает своё движение в потоке электронов в направлении анода. Происходит реакция термоядерного синтеза. Протий не принимает участия в реакции, но выполняет роль замедлителя реакции и теплоносителя, благодаря которому происходит нагрев трубок 15 в котле - реакторе. В данной реакции принимает участие небольшая часть атомов дейтерия, находящихся в котле - реакторе, в следствии чего процесс разгона негативно заряженных ионов дейтерия и облучения их лазерным излучением повторяется от нескольких десятков до нескольких сотен раз. После этого открывается выпускной клапан 22 и отработанная газовая смесь направляется в ресивер вакуумного насоса 32. После этого цикл повторяется. Фотоэлементы 4 необходимо разместить на зеркале 2 так, что бы отводящие водяные трубки 13 находились в тенях 10, которые отбрасывают фотоэлементы. УСТРОЙСТВО ОТКЛОНЯЮЩЕЕ.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ.
Данное изобретение относится к устройствам, обеспечивающим глобальную безопасность планеты Земля. Наша планета подвергается опасности столкновения с другими космическими объектами, например с метеоритами или астероидами, следствием которого могут стать значительные разрушения и гибель людей.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ. Для предупреждения об этой опасности существуют достаточно совершенные оптические и радиотелескопы. Человечество также обладает ракетами, как средствами доставки, системами управления и связи. Нерешённым остаётся вопрос о заряде, которым целесообразно эти ракеты оснащать. Заряд должен иметь небольшие размеры и массу, большую мощность в тротиловом эквиваленте и, по возможности, не быть слишком дорогим, поскольку для обеспечения глобальной безопасности планеты Земля таких зарядов понадобится большое количество. Использование в качестве заряда обычной атомной или водородной бомбы не целесообразно, поскольку, кроме значительного веса и большой стоимости данных зарядов, в следствии их использования образуется большое количество радиоактивных осколков, что, при использовании данного заряда недалеко от Земли, может стать причиной её загрязнения радиоактивными отходами. Кроме того, в случае неиспользования, атомные заряды достаточно трудно утилизировать.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.
В основу изобретения поставлена задача создать заряд, который бы отвечал всем перечисленным требованиям. Данным зарядом будет водородная бомба, но без ядерной бомбы на основе урана или плутония в качестве первичного взрывного устройства. Техническим результатом данного изобретения станет создание устройства отклоняющего, которое будет представлять собой термоядерный заряд, оснащённый новым типом первичного взрывного устройства, в котором будет происходить процесс, отличный от процесса деления ядер. Технический результат достигается тем, что в качестве процесса, который инициирует термоядерную реакцию, использован процесс взаимодействия мощного импульса лазерного излучения, направленного от анода к катоду, с частью негативно заряженных ионов дейтерия, которые с большой скоростью двигаются от катода к аноду, под действием электронов искрового разряда и электрического поля.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ.
Суть изобретения устройства отклоняющего в том, что в середине стального баллона находится, оснащённый одной конусообразной призмой, лазерный трансформатор, в середине внутренней полости рабочего тела которого находятся катод, анод, собирающая линза и дейтерий. Это позволило использовать искровой разряд как для образования и разгона негативно заряженных ионов дейтерия, вместе с электрическим полем, так и для накачки рабочего тела лазера, благодаря которой происходит мощный импульс лазерного излучения, термоядерная реакция, взрыв стального баллона и изменение траектории движения метеорита или астероида. Для увеличения мощности взрыва анод оснащается небольшим тонкостенным баллоном с дейтеритом лития шесть.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ.
Для того, чтобы подтвердить возможность создания устройства отклоняющего и его работоспособности, дадим описание устройства в статическом состоянии и принцип его работы. Сначала опишем оптическую схему устройства отклоняющего, которая состоит из пустотелого рубинового цилиндра в форме отрезка трубы 1 , устройства преломляющего 33, полупрозрачного зеркала в форме шайбы 2, обычного зеркала в форме шайбы 3, собирающей линзы 7 с отверстием. Изготовленное из стекла, устройство преломляющее представляет собой конусообразную призму, изготовленную как одно целое с пустотелым цилиндром. Два торца цилиндра выполняют роль опор, одна из которых упирается в дно баллона, а другая упирается в керамический изолятор 20. Поверхности 34 являются боковыми поверхностями усечённых конусов, расположенными под углом девяносто градусов одна к другой и покрытые зеркальным покрытием, Фиг. 8. Стрелками на Фиг. 8 изображены лучи, которые входят в призму, проходят сквозь неё и выходят из неё. На стеклянный цилиндр устройства преломляющего 33 надето полупрозрачное зеркало в форме шайбы 2, рубиновый цилиндр 1 обычное зеркало в форме шайбы 3. Эти детали смонтированы в середине толстостенного стального баллона 37, в дно которого предварительно вварен анод 1 1. В верхней части анода расположен тонкостенный баллон 36, заполненный дейтеритом лития шесть. На анод надета и закреплена собирающая линза 7, с отверстием. В верхней части баллона расположен керамический изолятор 20, с оснащённым разогревом катодом 17, который прижимается фланцем 38 с помощью болтового соединения. Внутреннее пространство 35 заполнено чистым дейтерием, Фиг. 9. Наружная поверхность рубинового цилиндра 1 имеет зеркальное напыление 9.
Устройство отклоняющее, которое смонтировано на ракете, которая оснащена системой наведения, индуктором высоковольтным, аккумулятором и конденсатором высокого напряжения, работает следующим образом. Начальное положение ракеты на околоземной орбите в режиме ожидания, при котором, благодаря солнечным батареям, происходит периодическая подзарядка аккумулятора. После получения команды и координат космического объекта, траекторию которого необходимо изменить, отсоединяются солнечные батареи, включается ракетный двигатель и индуктор высоковольтный, который осуществляет зарядку высоковольтного конденсатора. Одновременно происходит разогрев катода 17 и частичная ионизация дейтерия в пространстве 35, под действием слабого тока между катодом и анодом. За несколько долей секунды до столкновения ракеты с метеоритом или астероидом отрицательная клемма конденсатора высокого напряжения подсоединяется к катоду 17, в следствии чего во внутреннем пространстве 35 происходит очень мощный искровой разряд. Этот разряд ионизирует и разгоняет до большой скорости, вместе с электрическим полем, часть негативно заряженных ионов дейтерия и, одновременно с этим, осуществляет накачку рабочего тела лазера. В следствии мощной вспышки лазерного излучения в фокусе линзы собираются лазерные лучи, общая удельная мощность которых очень большая. При взаимодействии этих лучей с частью негативно заряженных ионов дейтерия, которые двигаются с большой скоростью в направлении анода, эта часть ионов дейтерия изменяет направление своего движения на противоположное и сталкивается с ионами дейтерия основной массы, которые направление своего движения не изменяют. Происходит реакция термоядерного синтеза между атомами дейтерия, в следствии которой выделяется такое количество энергии, что реакция термоядерного синтеза превращается в неуправляемый процесс. Результатом этого процесса становится разрушение стенок баллона 36, вступление в реакцию термоядерного синтеза дейтерита лития шесть, который в этом баллоне находился, разрушение корпуса баллона 37 и взрыв устройства отклоняющего. Происходящий взрыв изменяет траекторию движения метеорита или астероида. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ.
Принцип действия и устройство лазерного трансформатора, котла - реактора, термоядерного реактора, установки термоядерного синтеза, устройства отклоняющего а также суть способа термоядерного синтеза поясняются чертежами, на которых изображено:
на Фиг. 1 - разрез лазерного трансформатора вдоль анода;
на Фиг. 2 - разрез лазерного трансформатора по А- А;
на Фиг. 3 - разрез котла - реактора вдоль катода и анода;
на Фиг. 4 - разрез котла - реактора по В-В;
на Фиг. 5 - принципиальная блок - схема установки термоядерного
синтеза;
на Фиг. 6 - начало процесса искрового разряда (увеличено);
на Фиг. 7 - кульминация и результат процесса искрового разряда
(увеличено);
на Фиг. 8 - устройство преломляющее в разрезе;
на Фиг. 9 - устройство отклоняющее в разрезе.
Использование данного способа осуществления реакции термоядерного синтеза в термоядерном реакторе и устройстве отклоняющем даёт возможность удешевить электрическую энергию, сохранить окружающую среду и обеспечить глобальную безопасность планеты Земля.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ осуществления реакции термоядерного синтеза с использованием дейтерия, который отличается тем, что после разгона негативно заряженных ионов дейтерия до большой скорости, в следствии действия на них электронов и электрического поля при искровом разряде, часть этих негативно заряженных ионов дейтерия подвергается действию лазерного излучения большой мощности и движущегося в направлении, противоположном направлению движения негативно заряженных ионов дейтерия, в следствии которого эта часть ионов дейтерия изменяет направление своего движения на противоположное и приближается к основной массе ионов дейтерия, которые не меняют направление движения, на очень маленькое расстояние, в следствии чего происходит реакция термоядерного синтеза.
2. Термоядерный реактор, который представляет собой котёл - реактор с вмонтированными в него катодом, анодом и лазерной установкой (лазерным трансформатором, Фиг. 1), с которой данный котёл конструктивно объединён, которая отличается тем, что она, лазерная установка, оборудована неподвижной конусообразной призмой, полупрозрачное зеркало в виде шайбы оборудовано фотоэлементами, необходимыми для инициации искрового разряда, а через внутреннюю полость рабочего тела лазера и через собирающую линзу проходит анод, на котором смонтирована подвижная конусообразная призма, возможность движения которой вдоль анода использовано :5 для синхронизации попадания в фокус линзы первых лучей лазерного излучения одновременно с первыми негативно заряженными ионами дейтерия, которые имеют большую скорость.
3. Устройство отклоняющее, которое представляет собой размещённую в стальном баллоне, вместе с конусообразной призмой, лазерную установку, которая отличается тем, что в середине внутренней полости рабочего тела лазера находится катод, анод, собирающая линза и дейтерий, поскольку искровой разряд использован как для накачки рабочего тела лазера, так и для разгона негативно заряженных ионов дейтерия, что позволило осуществить реакцию термоядерного синтеза, взрыв стального баллона и изменение траектории движения метеорита или астероида.
PCT/UA2013/000023 2012-09-03 2013-03-05 Способ осуществления реакции термоядерного синтеза, термоядерный реактор, устройство отклоняющее WO2014035359A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201210350 2012-09-03
UA2012010350 2012-09-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014035359A1 true WO2014035359A1 (ru) 2014-03-06

Family

ID=50184006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2013/000023 WO2014035359A1 (ru) 2012-09-03 2013-03-05 Способ осуществления реакции термоядерного синтеза, термоядерный реактор, устройство отклоняющее

Country Status (2)

Country Link
UA (1) UA96412U (ru)
WO (1) WO2014035359A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114775044A (zh) * 2022-05-11 2022-07-22 华厦半导体(深圳)有限公司 一种氮化镓衬底生长热场装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2125302C1 (ru) * 1997-02-20 1999-01-20 Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики Термоядерный реактор
RU2003107601A (ru) * 2003-03-20 2004-09-10 Виктор Николаевич Ванин Комплекс борьбы с астероидами
US20070263758A1 (en) * 2006-05-03 2007-11-15 Day Richard A Deuteride/hydride catalyzed condensation energy production

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2125302C1 (ru) * 1997-02-20 1999-01-20 Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики Термоядерный реактор
RU2003107601A (ru) * 2003-03-20 2004-09-10 Виктор Николаевич Ванин Комплекс борьбы с астероидами
US20070263758A1 (en) * 2006-05-03 2007-11-15 Day Richard A Deuteride/hydride catalyzed condensation energy production

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. M. PROKHOROVA.: "Nauchnoe izdatelstvo ''Bolshaya Rossiiskaya entsiklopediya''", FIZICHESKAYA ENTSIKLOPEDIYA POD RED., vol. 5, 1998, MOSCOW, pages 354 *
A. M. PROKHOROVA.: "Sovetskaya entsiklopediya", FIZICHESKAIA ENTSIKLOPEDIIA POD RED., vol. 2, 1990, MOSCOW, pages 546 *
I. E. IRODOV, KVANTOVAYA FIZIKA. OSNOVNYE ZAKONY., 2001, MOSCOW, ST.PETERSBURG, pages 24 - 29 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114775044A (zh) * 2022-05-11 2022-07-22 华厦半导体(深圳)有限公司 一种氮化镓衬底生长热场装置
CN114775044B (zh) * 2022-05-11 2024-01-12 华厦半导体(深圳)有限公司 一种氮化镓衬底生长热场装置

Also Published As

Publication number Publication date
UA96412U (ru) 2015-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4189346A (en) Operationally confined nuclear fusion system
US10283222B2 (en) Single-pass, heavy ion systems for large-scale neutron source applications
Yonas Fusion power with particle beams
US20090000268A1 (en) Thermonuclear plasma reactor for rocket thrust and electrical generation
RU2477897C2 (ru) Системы и способы однотактного тяжелоионного синтеза
CN101443853A (zh) 用于产生x射线、离子束和核聚变能量的方法和设备
GB2496250A9 (en) Ignition of a target and axial burn of a cylindrical target
CN105952603A (zh) 激光烧蚀脉冲等离子体推力器
Kurilenkov et al. On the features of bursts of neutrons, hard x-rays and alpha-particles in the pulse vacuum discharge with a virtual cathode and self-organization
GB2496012A (en) Optical recirculation with ablative thrust
US20170323691A1 (en) Nuclear fusion reactor using an array of conical plasma injectors
WO2014035359A1 (ru) Способ осуществления реакции термоядерного синтеза, термоядерный реактор, устройство отклоняющее
Petrescu New aircraft
WO2013041826A1 (en) Hypervelocity accelerator
Turchi Review of controlled fusion power at megagauss field levels
GB2496022A9 (en) Ignition of a target
Gruenwald Proposal for a novel type of small scale aneutronic fusion reactor
Zhil’tsov et al. Fusion and Space
UA93079U (uk) Спосіб здійснення реакції термоядерного синтезу
RU2776324C1 (ru) Прямоточный релятивистский двигатель
RU2009149420A (ru) Лазерный реактор
Niu Application of pulse power technology to inertial confinement fusion: Focusing and propagation of proton beam
RU2538232C1 (ru) Сироты термоядерное взрывное устройство
WO2013181273A2 (en) Single-pass, heavy ion fusion, systems and method for fusion power production and other applications of a large-scale neutron source
LaPointe Propulsion options

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13834110

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13834110

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1