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

Пристрій для утримання високотемпературної плазми у згустку сферичної форми та її керованої емісії у строго детермінованому напрямі, що являє собою електромагнітний контейнер для плазми, який відрізняється тим, що контейнер виконаний у вигляді камери 1 сферичної форми з отворами 2, 3 82551 забезпечується максимальне зближення бокових поверхонь обмоток 4, 5 та 6 камери 1, що створює більш герметичне магнітне 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 мм 3) ядерної або термоядерної плазми. Поставлена задача вирішується тим, що, згідно винаходу, пристрій для утримання високотемпературної плазми у згустку сферичної форми та и керованої емісії у строго детермінованому напрямі 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 без сердечників з вузькими центральними каналами (серед котрих екваторіальні обмотки 4, та півкульні обмотки 5) та двох полярних обмоток 6 конічної форми без сердечників з широкими каналами, в усі х цих обмотках створюється постійне магнітне поле високої щільності 7, північні полюси 8 котрого направлені у центр реакторного відсіку 3, де утримується високотемпературна плазма 9, між обмотками 4,5 та 6 та на місці їх сердечників розташовані канали 10 для їх кріогенного охолодження рідким гелієм 11, камера 1 поміщена в герметичний корпус 12 із водяним бар'єром 13, обмотки 4 з'єднані паралельно і силу стр уму на ни х можна змінювати. У зв'язку із радіальним розташуванням електромагнітних обмоток у сферичній камері пристрою, я пропоную дати цьому пристрою і усім аналогічним йому додаткову назву - радіальна електромагнітосфера. На Фіг.1 схематично представлений пристрій для утримання високотемпературної плазми у згустку сферичної форми та її керованої емісії, вертикальний поздовжній розтин, де: 1 - камера; 2 - отвори; 3 - відсік реакторний; 4 - обмотка конічна екваторіальна з вузьким центральним каналом; 5 - обмотка конічна півкульна з вузьким центральним каналом; 6 - обмотка конічна полярна з широким центральним каналом; 7 - магнітне поле високої щільності; 8 - полюс північний магнітного поля обмоток; 9 - плазма високотемпературна; 10 - канали для кріогенного охолодження обмоток; 11 - гелій рідкий; 12 - корпус герметичний; 13 - бар'єр водяний. Пристрій складається з камери 1 сферичної форми з отворами 2, реакторного відсіку 3, надпровідних електромагнітних екваторіальних обмоток конічної форми без сердечників з вузьким центральним каналом 4 (розташованих по екватору камери 1), півкульних обмоток конічної форми без сердечників з вузьким центральним каналом 5 (з котрих складаються півкулі камери 1) та двох 4 полярних обмоток конічної форми без сердечників з широким центральним каналом 6 (розташованих по полюсам камери 1), в усіх цих обмотках створюється постійне магнітне поле високої щільності 7 (північні полюси 8 котрого направлені у центр реакторного відсіку, де утримується високотемпературна плазма 9), каналів 10 для кріогенного охолодження обмоток рідким гелієм 11, та герметичного корпусу 12 із водяним бар'єром 13. Пристрій реалізується наступним чином. У центр реакторного відсіку З вводиться ядерне паливо. Після увімкнення електромагнітних обмоток 4,5 та 6 у центрі реакторного відсіку 3 за допомогою опромінення палива нейтронами, протонами, електронами, або гама- квантами ініціюється ланцюгова 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 9, нейтрони, пролітаючи крізь магнітне поле, затримуються водяним бар'єром 13, утворюючи при цьому молекули важкої води, а інші високошвидкісні частки без заряду частково затримуються корпусом 12, а решта вилітає за межі пристрою. Далі змінюючи силу стр уму одночасно тільки у екваторіальних обмотках 4, що перпендикулярні полярним обмоткам з широким центральним каналом 6, регулюється емісія високотемпературної плазми через центральні канали двох полярних обмоток 6 або у вхідну тр убу магнітогідродинамічного генератора для отримання електроенергії, або у камеру згоряння 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 високотемпературної плазми, далі при зменшенні сили струму одночасно тільки у екваторіальних обмотках, починається емісія плазми через центральні канали двох полярних обмоток 6 або у вхідн у тр убу магнітогідродинамічного генератора для отримання електроенергії, або у камеру згоряння реактивного двигуна для отримання реактивної тяги, при цьому емісія плазми зворотнопропорційна силі струму у екваторіальних обмотках. В порівнянні з прототипом, запропонований пристрій має ряд переваг: - за рахунок створення та утримання плазми у згустк у сферичної форми, значно підвищується стабільність плазми, що створює умови для більш тривалого утримання більш щільної високотемпературної плазми; 5 82551 - за рахунок екваторіальних конічних обмоток 4 з широким центральним каналом із змінюваною силою струму є можливість регульованої емісії високотемпературної плазми у строго детермінованому напрямі через центральні канали полярних обмоток 6; - 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 із прототипом) зменшуються економічні витрати на створення таких систем; Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 - 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 підвищує безпечність цього пристрою. Література: 1. Бунин В.А. Аппаратура для получения, удержания и нагрева плазмы. Μ., 1966; 2. Бишоп, Амаса С. Проект Шервуд. Программа США по управляемому термоядерному синтезу. Под общ. ред. ак. Л.А.Арцимовича. М.,Атомиздат, 1960. 3. Киловатая Т.Г. Управление формой плазмы в токамаке. Харьковский физико-технический институт АН УССР ЦНИИ Атоминформ, 1989. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601