Спосіб створення простору лобачевського

Реферат: UA 74185 U UA 74185 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель стосується галузі керування ядерними реакторами і ядерної фізики. На сьогодні не існує способів зміни простору і часу для макроскопічних тіл, рухомих з не субсвітловими швидкостями. Суть корисної моделі полягає в створенні способу зміни простору і часу для макроскопічних тіл, рухомих з не субсвітловими швидкостями, що також дозволяє керувати реактивністю ядерного реактора в надкритичному стані. Технічний результат досягається шляхом створення простору Лобачевського, який характеризується негативною кривизною. Для створення простору Лобачевського, який характеризується негативною кривизною, пропонується схема ретрансляції енергії, що вмикає ядерний реактор у надкритичному стані, джерело високочастотних електромагнітних хвиль і ретранслятор, що являє собою об'єкт з малопотужним випромінювачем, рухомий в напрямі від реактора до джерела, і який має частоту джерела. Траєкторія руху об'єкта для вихідного простору показана на фіг., де P - ядерний реактор у надкритичному стані;  - джерело високочастотних електромагнітних хвиль; O - об'єкт з малопотужним випромінювачем; L - максимальна довжина лінійної ділянки траєкторії об'єкта; L П - відстань від джерела до реактора; R - відстань від реактора до об'єкту. У схемі ретрансляції енергії передбачається використання ядерного реактора в надкритичному стані з частотою коливання реактивності p і масою палива Mp і джерела високочастотних електромагнітних хвиль в радіодіапазоні масою MП  3МР . Для реалізації схеми ретрансляції енергії необхідно розв'язати задачу визначення значень параметрів елементів схеми і геометрії викривленого простору, а саме: а) параметрів джерела - частоти електромагнітних хвиль П і відстані від джерела до реактора L П ; б) параметрів ретранслятора (об'єкта) - частоти малопотужного випромінювача 0 , швидкості об'єкта V , маси об'єкта m ; в) параметрів положення об'єкта - відстані R від реактора до об'єкту, максимальної довжини лінійної ділянки траєкторії об'єкта L у вихідному і викривленому просторі. У результаті дії на низькочастотні з великою амплітудою коливання реактивності реактора високочастотними з малою амплітудою електромагнітними коливаннями відбувається гашення коливань реактивності. Перехід реактора з надкритичного стану до підкритичного супроводжується випромінюванням електромагнітних хвиль на частоті джерела, але з амплітудою коливань реактивності реактора. Відбувається перенесення енергії електромагнітними хвилями на об'єкт, розташований поблизу реактора перпендикулярно лінії взаємодії джерела високочастотних коливань і реактора. У результаті об'єкту надається швидкість, близька до світлової, відносно вихідної системи координат, і здійснюється його перехід до простору Лобачевського, відносно якого об'єкт зберігає колишню швидкість. Енергія, що переноситься електромагнітними хвилями від об'єкта O до джерела  за рахунок створення простору Лобачевского, дещо зменшується в порівнянні з енергією електромагнітного випромінювання реактора P . Частота коливань реактивності реактора стає рівною частоті джерела  . Створюється замкнутий контур, який функціонує на частоті джерела  із стійким розподілом енергії між його елементами. З графіків амплітудних і фазових частотних характеристик підкритичного і надкритичного реактора, наданих у роботі [1], випливає, що кут зсуву між коливаннями реактивності і потужності найменший при P  0,16  3c 1 і прямує до нуля зі зменшенням l довгочасності миттєвих нейтронів (l  103  108 c ). Для реактора нульової потужності в зоні відносно високих частот на основі передавальної функції [1] коефіцієнт посилення визначається таким чином: K  W ( j)  (l) 1 , а кут зсуву між коливаннями реактивності і потужності розраховується за формулою: (l)  rctg(l / ) , де P - частота коливань реактивності реактора; l — довгочасність миттєвих нейтронів;  - доля запізнілих нейтронів стосовно повного числа нейтронів. Період розгону реактора, визначуваний за формулою [1]: 1 UA 74185 U T 1 .  W( j) p Для визначення необхідної частоти джерела радіохвиль  розглядатимемо явище стоячої 5 хвилі в обмеженій струні довжиною L П із закріпленим правим кінцем (креслення) при зовнішній дії на її лівий кінець реактора. Період коливань для стоячої хвилі описується формулою [2]  , u де u - швидкість поширення хвилі. T Прирівнюючи праві частини двох останніх рівнянь за умови, що u  W ( j) , одержуємо  10 1 . p Приймаючи u  c ( c - швидкість світла) і   2 u , розраховується необхідна частота П джерела радіохвиль П для еквівалентної групи запізнілих нейтронів П  2cp . Запізнілі нейтрони при розрахунку кінетики реактора зазвичай підрозділяють на шість груп, що характеризуються періодом напіврозпаду. Відповідно до цього розподілу, множина частот Пi (i  1,6) визначається формулою: 15 Пi  2ciP , де i - частка запізнілих нейтронів стосовно повного числа нейтронів для і-ї групи (i  1,6) . Надалі формули приведені для еквівалентної групи, оскільки вони аналогічні для будь-якої з груп запізнілих нейтронів. Для отримання викривлення простору необхідне виконання наступного співвідношення [2] 20 ПLП с,  де с - швидкість світла. Якби дана система включала лише реактор і джерело радіосигналу, то коефіцієнт посилення мав би дорівнювати швидкості світла K  c , і стався б розгін реактора при частоті коливання реактивності P P 25 1 Pl P c. При K  c можна розрахувати швидкість об'єкта V0 із співвідношення V0 c. pl Насправді швидкість об'єкта V менше V0 через наявність Доплер-ефекту палива V c. pl 30 Визначаємо співвідношення верхньої (В ) і нижньої межі (Н ) частоти реактивності, використовуючи формулу [2] В 10 .  Н l Співвідношення для розрахунку швидкості об'єкта V за наявності Доплер-ефекту палива матиме вигляд 35 V0 V  pl pl V 10 .   1 c l Pl P Ураховуючи, що V0  cpl , cP  1 , визначаємо швидкість об'єкта P V cpl 1  10p . При відсутності об'єкта одержимо співвідношення: 2 UA 74185 U 1 Pl P  V Pl P  1 V 10 і V  c l Pl P 1 . 10 1 lc Аналітичний взаємозв'язок співвідношень швидкостей об'єкта, реактора, радіосигналів із врахуванням Доплер-ефекту опишемо співвідношеннями: джерела 2 5  V    u2 , c2    pl    V , V'  Pl  V'  u  c 1   c  ПLП   10 2 u .  V'  1   c  2 З останнього рівняння визначаємо відстань L П . За допомогою закону збереження імпульсу [2], враховуючи MП  3Мр , визначаємо масу об'єкта сМР  mV'  V'  1   c   3Mpu , 2  V'  Mp (c  3u) 1    c  m V' 15 2 . Визначення траєкторії руху об'єкта включає розрахунок відстані R до реактора у момент отримання імпульсу, а також довжину шляху L . Енергія, що витрачена реактором для переміщення об'єкта на відстань L , еквівалентна енергії джерела радіохвиль, витраченій для переміщення реактора на відстань L П , тобто на розгін реактора. Виходячи з того, що викривлення простору не залежить від наявності або відсутності об'єкта, приймаємо L  LП . Маса об'єкта визначається у відповідності до теорії відносності m0  20 m .  V'  1   c  2 Простір Лобачевського виходить при стискуванні простору Евкліда. Цей процес з точки зору геометрії можна уявити як деформацію циліндра, в результаті якої стінки циліндра прогинаються всередину, а основа розтягується в боки. Розрахунок довжини і радіусу такого деформованого циліндра визначаємо з формул 2  V'  L'  L 1    ,  c  25 R  L' tg ,  V' sin   1    c  V' , cos   c 2   ,     V' 2  c . R  L 1       c   V'   Визначаємо частоту джерела випромінювання об'єкта 3 UA 74185 U 0 L  V'  V . 0  plL Час  0 у викривленому просторі відповідно до теорії відносності визначаємо формулою 0   5  ,  V'  1   c  2 L . V Для реактора в зоні відносно низьких частот співвідношення (1) матиме вигляд: K  W( j)  p p , де  p - постійна розпаду однієї еквівалентної групи миттєвих нейтронів;  - частина запізнілих нейтронів стосовно повного числа нейтронів; 10 p - частота коливання реактивності реактора. Виходячи з того, що для низьких частот період розгону реактора залежить лише від  p : T 1 . p Оскільки для низьких частот u  c , 15 ПLП u,  p u p П  2up . 20 При створенні умов виконання останніх двох рівнянь викривлення простору має коефіцієнт більше одиниці, тобто простір Евкліда стає гіперсферою і, отже, відбувається зменшення часового інтервалу T (час плине швидше відносно вихідної системи координат)  p зростає і 25 коефіцієнт посилення збільшується. Зростання  p обмежується швидкістю світла, проте допустиме значення реактивності обмежується  . У цьому випадку реактор є нестійкою системою. У разі викривлення простору на високих частотах спочатку відбувається збільшення часового інтервалу T (уповільнення часу відносно вихідної системи координат) і збільшення довгочасності миттєвих нейтронів l і, отже, зменшення частоти p , тобто розгін реактора. 30 35 40 Проте уповільнення обмежене швидкістю (u  c) , тому відбувається стабілізація частоти коливання реактивності на рівні P . Даний висновок узгоджується з аналізом передавальної P функції підкритичного і надкритичного реакторів [1]. Отже, описано ефект, що виникає при обробці ядерного реактора (ядерного палива) високочастотним електромагнітним випромінюванням, здатним привести реактор до розгону, якщо в радіусі дії реактора є об'єкт, що рухається з не субсвітловою швидкістю, і який має джерело електромагнітного випромінювання в цьому ж діапазоні. Ефект викривлення простору з коефіцієнтом меншим одиниці пов'язаний із взаємодією джерела випромінювань і ядерного реактора, проте його прояв можливий лише за наявності рухомого об'єкта з необхідними характеристиками. У будь-якому разі (за наявності об'єкта або його відсутності) зростання реактивності не переводить реактор у критичний стан, а створює викривлення простору, визначуване характеристиками реактора. У створеному просторі, відповідно до теорії відносності, відбувається уповільнення часу, зростає маса, об'єкт здійснює рух із субсвітловою швидкістю і стає невидимим у вихідному просторі. Схема ретрансляції енергії може бути використана для вирішення двох типів завдань: керування реактивністю ядерного реактора в надкритичному стані; зміна простору і часу для макроскопічних тіл, рухомих з не субсвітловими швидкостями. Джерела інформації: 4 UA 74185 U 1. Емельянов И.Я., Ефанов А.И., Константинов Л.В. Научно-технические основы управления ядерными реакторами. - М.: Энергоиздат, 1981.-360с. 2. Бутиков Е.И., Быков А.А., Кондратьев А.С. Физика. - М.: Наука, 1979.-608с. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Спосіб створення простору Лобачевського, який відрізняється тим, що використовується схема ретрансляції енергії ядерного реактора в надкритичному стані при дії на нього високочастотним електромагнітним випромінюванням з використанням як ретранслятора рухомого об'єкта. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП ―Український інститут промислової власності‖, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5