термоядерная электростанция

Формула изобретения

Термоядерная электростанция, содержащая корпус, реактивную камеру, паровую трубу, турбину, электрогенератор, литиевую трубу с литием-6 и соленоидную катушку, отличающаяся тем, что содержит МГД-генератор, ядерный МГД-генератор, графитовую трубу и гелиевую трубу.

Описание изобретения к патенту

Термоядерная электростанция преобразует термоядерную энергию в электроэнергию, а также производит соединение углерода с гелием и алмазы.

Прототипом является атомная электростанция, на которой энергия деления ядер преобразуется в электроэнергию. На АЭС тепло, выделяющееся в ядерном реакторе, используется для получения водяного пара, вращающего турбогенератор /см. "Советский энциклопедический словарь" ,1982 г., стр. 90/.

Энергия деления ядер в 84,5 раза меньше термоядерной энергии и образует большое количество радиоактивных отходов.

ТЯЭС содержит корпус реактора 1, парогенератор 2, реактивную камеру 16, паровую трубу 27, турбину 28 и электрогенератор 29. Отличается тем, что содержит литиевую трубку 4 с литием-6, соединенную с нейтронным облучателем 6 для облучения лития медленными нейтронами в реактивной камере 7 с образованием гелия+тритий. 1 г лития-6 + нейтрон выделяет энергию 1,12 10⁹ кал. Образовавшийся тритий вступает в термоядерную реакцию с поступающим дейтерием. Также содержит графитовую трубу 25 с графитом, окисляемым ядрами гелия с образованием соединений углерода с гелием и алмазов.

На чертеже изображен продольный разрез ТЯЭС. Корпус 1, парогенератор 2 охлаждает соленоидную катушку 3 и превращает воду в пар. Из литиевой трубы 4 литий-6 насосом 5 закачивается в нейтронный облучатель 6, и в реактивной камере 7 литий-6 облучается медленными нейтронами. Замедлитель нейтронов 8 из оксида бериллия замедляет нейтроны. Плутоний 9 излучает нейтроны. Отражатель нейтронов 10 из оксида бериллия отражает нейтроны. Кольцевидный катод 11, кольцевидный анод 12 и соленоидная катушка 13 создают асимметричное магнитное поле. Под действием силы Ампера происходит ускорение движения облученного расплавленного лития. Дейтериевая трубка 14 с дейтерием. Насос 15 закачивает дейтерий в реактивную камеру 16. Активная зона 17 для получения высокотемпературной плазмы. Плазменный канал 18. Кольцевидный анод 19 притягивает электроны и оставляет голые ядра гелия, которые становятся сильным окислителем, отбирающим электроны у углерода. Электронный канал 20. Соленоидная катушка 21 силой Лоренца защищает стенку канала и с кольцевидным катодом 22 и кольцевидным анодом создает асимметричное магнитное поле. Под действием силы Ампера ускоряются электроны. Электронный МГД-генератор 23. Ядерный МГД-генератор 24. Графитовая труба 25 с графитом для получения соединений углерода с гелием и алмазов. Парогенератор 26 превращает воду в пар и охлаждает высокотемпературную плазму ниже температуры низкотемпературной плазмы. Содержит паровую трубу 27 с паром, вращающим турбину 28, с электрогенератором 29, вырабатывающим электроэнергию, и конденсатор 30, превращающий пар в воду. Насос 31. Канал для ядер углерода 32. Углерод под действием электрического и магнитного поля, при охлаждении, превращается в соединения углерода с гелием и алмазы. Соленоидная катушка 33, кольцевидный катод 34 и кольцевидный анод 35 создают асимметричное магнитное поле. Под действием силы Ампера происходит движение ядер углерода в теплообменник 36, охлаждающий углерод. Паровая камера 37 превращает воду в пар. Соленоидная катушка 38. Труба для воды 39. Насос 40 закачивает воду в теплообменник. Труба для горячей воды 41. Гелиевая труба 42. Насос 43 закачивает гелий в активную зону. Вода из трубы 44 насосом 45 закачивается в парогенератор 2, из которого выходит труба с паром 46, который может быть использован для вращения турбины с электрогенератором. Дополнительная гелиевая труба 47 для регулирования поступления гелия.

Под корпусом 1 расположен парогенератор 2 вокруг соленоидной катушки 3. Литиевая труба 4 через насос 5 соединена с нейтронным облучателем 6, содержащим реактивную камеру 7, замедлитель нейтронов 8, плутоний 9 и отражатель нейтронов 10. Кольцевидный катод 11, кольцевидный анод 12 окружены соленоидной катушкой 13. Дейтериевая трубка 14 через насос 15 соединена с реактивной камерой 16, переходящей в активную зону 17, из которой выходит плазменный канал 18. Кольцевидный анод 19 расположен в электронном канале 20 с кольцевидным катодом 22, окруженном соленоидной катушкой 21. Графитовая труба 25. Плазменный канал заканчивается электронным МГД-генератором 23. Ядерный МГД-генератор 24. Парогенератор 26 содержит паровую трубу 27, соединенную с турбиной 28 вместе с электрогенератором 29, далее труба через конденсатор 30 и насос 31 возвращается в парогенератор. Канал для ядер углерода 32 окружен соленоидной катушкой 33 вместе с кольцевидным катодом 34 и кольцевидным анодом 35. Теплообменник 36 содержит паровую камеру 37 вокруг соленоидной обмотки 38. Труба для холодной воды 39 через насос 40 соединена с парогенератором, из которого выходит труба для горячей воды 41. Гелиевая труба 42 через насос 43 возвращается в активную зону. Труба для холодной воды 45 через насос 46 возвращается в парогенератор 2. Дополнительная гелиевая труба 47 соединена с гелиевой трубой.

Работа. Литий-6 в нейтронном облучателе 6 облучается медленными нейтронами. 1 г лития-6 выделяет энергию 1,12 10⁹ кал. Литий-6 + нейтрон ---> гелий + тритий. Образовавшийся тритий вступает в термоядерную реакцию с поступающим дейтерием с образованием гелия и нейтрона. 1 кг тритий + дейтерий выделяет энергию 1,69 10¹² Дж = 66,5 т каменного угля.

В активной зоне 17 образуется высокотемпературная плазма, выходящая из плазменного канала 18. Электроны из плазменного канала под действуем кольцевидного анода 19 и магнитного поля проходят в электронный канал 20 и в электронный МГД-генератор 23. Кольцевидный анод, кольцевидный катод 22 и соленоидная катушка 21 создают асимметричное магнитное поле. Под действием силы Ампера ускоряются электроны. В плазменном канале остаются ядра гелия, которые превращаются в очень сильный окислитель, окисляющий углерод. Ядерный МГД-генератор вырабатывает электроэнергию. Графитовая труба 25 с графитом, превращающимся в пар углерода, отдающего свои электроны ядрам гелия. Происходит окисление углерода ядрами гелия. При охлаждении происходит образование соединений углерода с гелием и алмазов. Пар, выходящий из трубы 27, вращает турбину 28 с электрогенератором 29, вырабатывающим электроэнергию. В конденсаторе 30 пар превращается в воду и возвращается в парогенератор. Углерод, соединения углерода с гелием проходят в канал для углерода 32 и проходят теплообменник 36 для остывания под действием силы Лоренца соленоидной катушки 38. Гелий из трубы 42 насосом 43 закачивается в активную зону. Холодная вода из трубы 44 насосом 45 охлаждает соленоидную катушку парогенератора 2 и превращается в пар, выходящий из трубы 46. Дополнительная гелиевая труба 47 регулирует поступление гелия в активную зону.

Термоядерная энергия в 84,5 раза больше энергии деления ядер и не образует большого количества радиоактивных отходов.