Пристрій для утримання високотемпературної плазми у згустку сферичної форми та її керованої емісії за о.о.нахабою

Пристрій для утримання високотемпературної плазми у згустку сферичної форми та її керованої емісії, що являє собою електромагнітний контейнер для плазми, який відрізняється тим, що він являє собою камеру 1 сферичної форми з отворами 2, у центрі котрої розташований реакторний відсік 3, камера 1 складається з надпровідних електромагнітних обмоток конічної форми 4 без сер 3 нітне поле, а за рахунок зменшення розмірів камери до кількох сантиметрів при збереженні високої сили струму у надпровідних високоіндуктивних обмотках значно підвищується щільність магнітного потоку і створюються умови для ефективного тривалого утримання нехай і невеликої кількості (кілька мм3) ядерної або термоядерної плазми. Поставлена задача вирішується тим, що, згідно корисної моделі, пристрій для утримання високотемпературної плазми у згустку сферичної форми та її керованої емісії являє собою камеру 1 сферичної форми з отворами 2, у центрі котрої розташований реакторний відсік 3, камера 1 складається з надпровідних електромагнітних обмоток конічної форми 4 без сердечників з вузькими центральними каналами та двох обмоток конічної форми 5 без сердечників з широкими каналами, в котрих створюється постійне магнітне поле високої щільності 6, північні полюси 7 котрого направлені у центр реакторного відсіку 3, де утримується високотемпературна плазма 8, між обмотками 4 та 5 на місці їх сердечників розташовані канали 9 для їх кріогенного охолодження рідким гелієм 10, камера 1 поміщена в герметичний корпус 11 із водяним бар'єром 12, обмотки 4 та 5 з'єднані паралельно за допомогою надпровідної проводки із кріогенним охолодженням, таким чином, що силу струму на обмотках 5 можна змінювати. На Фіг.1 схематично представлений пристрій для утримання високотемпературної плазми у згустку сферичної форми та її керованої емісії, поздовжній розтин, де: 1 - камера; 2 - отвори; 3 - відсік реакторний; 4 - обмотка конічна з вузьким центральним каналом; 5 - обмотка конічна з широким центральним каналом; 6 - магнітне поле високої щільності; 7 - північний полюс магнітного поля обмоток; 8 - високотемпературна плазма; 9 - канали для кріогенного охолодження обмоток; 10 - гелій рідкий; 11 - корпус герметичний; 12 - бар'єр водяний. Пристрій складається з камери 1 сферичної форми з отворами 2, реакторного відсіку 3, надпровідних електромагнітних обмоток конічної форми без сердечників з вузьким центральним каналом 4 та двох обмоток конічної форми без сердечників з широким центральним каналом 5, в котрих створюється постійне магнітне поле високої щільності 6 (північні полюси 7 котрого направлені у центр реакторного відсіку, де утримується високотемпературна плазма 8), каналів 9 для кріогенного охолодження обмоток рідким гелієм 10, та герметичного корпусу 11 із водяним бар'єром12. Пристрій реалізується наступним чином. У центр реакторного відсіку З вводиться ядерне паливо. Після увімкнення електромагнітних обмоток 4 та 5 у центрі реакторного відсіку 3 за допомогою опромінення палива нейтронами, протонами, електронами, або гама-квантами ініціюється ланцюго 16104 4 ва ядерна, а після неї при необхідності і термоядерна реакція (при умові відповідного рівня розвитку ядерної фізики стосовно технічної можливості такого ініціювання). У ході цієї реакції утворюються позитивнозаряджені частки, негативнозаряджені частки, нейтрони та гама-кванти. Позитивно - та негативнозаряджені частки утримуються магнітним полем і формують високотемпературну плазму 8, нейтрони, пролітаючи крізь магнітне поле, затримуються водяним бар'єром 12, утворюючи при цьому молекули важкої води, а інші високошвидкісні частки без заряду частково затримуються корпусом 11, а решта вилітає за межі пристрою. Далі змінюючи силу струму у одній конічній обмотці з широким центральним каналом 5, регулюється емісія високотемпературної плазми або у вхідну трубу магнітогідродинамічного генератора для отримання електроенергії, або у сопло реактивного двигуна для отримання реактивної тяги. Пристрій функціонує наступним чином - створюється герметичне надщільне постійне магнітне поле у котрому за допомогою опромінення радіоактивного палива нейтронами, протонами, прискореними електронами, або гама- квантами ініціюється ланцюгова ядерна, а після неї, при необхідності, при досягненні певної температури та наявності відповідних паливних компонентів і термоядерна реакція. У цьому магнітному полі під дією сили Лоренца затримуються позитивно - та негативнозаряджені іони та утримуються у вигляді згустку високотемпературної плазми сферичної форми, далі при зменшенні сили струму у одній з конічних обмоток з широким центральним каналом 5, починається емісія плазми через цю обмотку або у вхідну трубу магнітогідродинамічного генератора для отримання електроенергії, або у сопло реактивного двигуна для отримання реактивної тяги, при цьому емісія плазми зворотньопропорційна силі струму у цій обмотці. В порівнянні з прототипом, запропонований пристрій має ряд переваг: - за рахунок конічної форми обмоток, збільшується герметичність та щільність магнітного поля; - за рахунок конічних обмоток з широким центральним каналом із змінюваною силою струму є можливість регульованої емісії високотемпературної плазми у строго детермінованому напрямі; - за рахунок зменшення розмірів пристрою значно зменшується кількість енергії, необхідної для утримання високотемпературної плазми; - за рахунок зменшення розмірів збільшення портативності пристрою; - за рахунок зменшення розмірів пристрою значно (у мільйони разів у порівнянні з американським прототипом) зменшуються економічні витрати на створення таких систем; - за рахунок зменшення розмірів пристрою зменшується обсяг ядерної, або термоядерної плазми, що одночасно утримується у реакторному відсіку, що у разі аварійного вибуху представляє меншу загрозу для навколишнього середовища і таким чином підвищує безпечність цього пристрою. Література: 5 16104 1. Л. Д. Ланадау, А. И. Китайгородский. Физика для всех. М., «Наука», 1979; 2. Ландсберг Г. С. Учебник по физике. М., «Наука», 1970; Комп’ютерна верстка М. Мацело 6 3. Мякишев Г. А. Элементарные частицы. М., «Просвещение», 1977. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601