РЕАКТОР НА РАДИОАКТИВНОМ РАСПАДЕ

on 13 February 2017.

РЕАКТОР НА РАДИОАКТИВНОМ РАСПАДЕ

 

 

Распад некоторых ядер при поглощении нейтронов – на этом принципе стоит вся атомная энергетика. Однако синтез ядер выделяет больше энергии в расчете на один нуклон, чем ядерный распад, но уже много десятков лет на этом пути нет решающего успеха – нет промышленных реакторов термоядерного синтеза.

Радиоактивный распад изотопов не может способствовать цепной реакции. Альфа частицы, электроны, позитроны, гамма лучи – эти продукты распада не приводят к распаду рядом находящихся элементов и цепной реакции.

Не найдены факторы, влияющие на радиоактивный распад. Ни температура, ни магнитное поле, ни электрическое поле не ускоряют реакции.

Влияние температуры на скорость радиоактивного распада проверено досконально на температурах, которые реально достижимы в земных условиях – это тысячи градусов. При переходе к температурам в миллионы градусов это совершенно не подтверждено!

Проще всего проверку можно осуществить с ускоренными ионами, бомбардируя мишень радиоактивным веществом. Изменяя ускоряющий потенциал, можно найти тот предел, при котором будет проявляться ускоренный распад взятого  радиоактивного изотопа.

Напомним, что энергия заряженной частицы, ускоренной до 1 эВ, эквивалентна энергии частицы, разогретой до 11000 градусов. Ионы, ускоренные напряжением 1000 Вольт будут иметь энергию, как и нагретые до 11 000 000 градусов частицы. При 10 000 Вольт- 110 000 000 градусов. Даже 100 000 Вольт сейчас привычные напряжения для лабораторий, а это соответствует 1 100 000 000 градусов! Более миллиарда градусов – не у всякой звезды есть такая температура! Не может такая температура не оказывать влияние на радиоактивный распад! Все ядро радиоактивного изотопа при ударе при такой температуре взболтается как тухлое яйцо, и из него вылетят лишние частицы.

Если решить задачу ускорения распада, то можно вовлечь огромные запасы ядерных отходов в энергопроизводство.

Вы знаете, как в рентген аппарате бомбардируют анод электронами? При тех токах, которые текут в установке и тех энергиях, которые несут электроны, расплавление анода и его испарение неизбежны. Поэтому анод приводят во вращение. Разряд тока поэтому «размазывается» по большой поверхности анода, и его повреждение  не происходит.

Экран телевизора с кинескопом бомбардируют электроны с энергией 25 000 электронвольт. И ничего не происходит страшного. Во-первых, потому что электроны (луч) развертываются по всей поверхности экрана (следовательно, энергия на единицу площади мала и экран успевает охладиться). Во-вторых, потому что ток электронов мал. Но иногда, когда ломается система отклонения луча, и луч бьет в одну точку, например, в центре, то он прожигает поверхность экрана, причем безвозвратно, ремонту не подлежит.

Итак, автор представляет себе реактор на радиоактивных элементах таким образом.

Рис.1

1-анод; 2- ионизационная камера; 3- внешний источник ионизации; 4- электрод сетка; 5- горизонтально отклоняющие пластины; 6- вертикально отклоняющие пластины; 7- катод мишень; 8- герметичная труба.

Так как ионы (как правило) заряжены положительно, то на мишень необходимо подать отрицательный ускоряющий потенциал.

Катод мишень «7» представляет собой пластину из прочного и тугоплавкого вещества, например, вольфрама. Внутри этой пластины проходят трубки, по которым прокачивается охладитель теплоноситель. Катод помещен в герметичную трубу «8». Труба заполнена радиоактивным газом при низком давлении.

Со стороны, обратной катоду находится анод «1». У анода находится ионизационная камера «2». В этой камере производится ионизация газа внешним источником «3» (высокочастотным, ультрафиолетовым).

Вблизи ионизационной камеры находится первый катод сетка «4». Он вытягивает ионы из ионизационной камеры, препятствует дрейфу (диффузии) электронов в ускоряющую трубу и может служить для управления потоком ионов.

Между ионизационной камерой и катодом расположены управляющие электроды, отклоняющие луч ионов как по горизонтали «5», так и по вертикали «6».

Из ионизационной камеры вытягиваются ионы и ускоряются приложенным напряжением. Луч разворачивается по всей площади мишени за счет переменных напряжений, подающихся на отклоняющие электроды.

Желательно использовать фокусирующую систему – электрическую или магнитную.

Выбора радиоактивного вещества.

Идеально, чтобы вещество при радиоактивном распаде излучало лишь заряженные частицы большой энергии – тогда резко уменьшаются требования по защите от излучений. Нейтроны и гамма лучи проходят большой путь в веществе и требуют более массивной защиты.

Энергия ионов столь мала, что принципиально не могут происходить ядерные реакции - может иметь место только распад.

Вещество должно иметь газообразные соединения или низкую температуру кипения. (Например, фторид урана). В случае сложного химического соединения, конечно, следует проанализировать, какой полярности образуются ионы. Предпочтительны лишь положительно заряженные ионы! Тогда не будут ускоряться электроны, которые возьмут на себя 99 процентов проводимости.

Быть может, при некоторой энергии ионов будет происходить не характерный радиоактивный распад, а распад совершенно другого вида. Замечательные находки ждут исследователей!

Список известных изотопов так широк, что гарантирует огромную свободу выбора.

Есть множество разработанных ускорителей протонов и ионов. Но никто не смел использовать в качестве ускоряемых частиц радиоактивный материал – это означало заведомо внести опасный фон в ускоритель и сделать его непригодным для дальнейшей эксплуатации.

Но, по убеждению автора, не требуются сложные и дорогие ускорители! Они должны быть исключительно просты и неприхотливы.

Управлять скоростью распада радиоактивных изотопов напряжением на ускоряющих электродах – может ли быть реактор проще? По мнению автора, при указанных энергиях распад некоторых изотопов будет немедленным, или скорость его возрастет в миллионы. раз. Тогда человечество навсегда избавится от энергетической зависимости.

Цель настолько велика, что стоит экспериментировать, пытаться, пробовать.

Изменится все, но ведь не в худшую сторону! Безопасность увеличится, энергии будет больше (бесконечно больше!), доступность энергии в любом удаленном районе приведет к подвижкам в расселении, каждый станет богаче только потому, что сможет управлять огромной энергией!

Цель достойная! Перспективы громадные.