способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза
Классы МПК: | F03H1/00 Использование плазмы для получения реактивной тяги G21D5/06 с циркуляцией рабочей среды двигателя через активную зону реактора |
Автор(ы): | Ирдынчеев Л.А. |
Патентообладатель(и): | Ирдынчеев Люммир Ананьевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-02-29 публикация патента:
10.05.2002 |
Сущность изобретения: способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, заключается в том, что в активную зону - магнитную ловушку реактора - вводят до достижения заданной плотности газ исходных ядер синтеза и пар или газ из делящегося вещества. Затем на время инициирования реакций деления и синтеза в активную зону реактора вводят высокоэнергетические протоны, которые, вращаясь внутри реактора, генерируют нейтроны из ядер делящегося вещества. За счет соответствующего выбора энергии - релятивистской массы протонов - возбуждают электромагнитные и магнитоакустические волны, частота которых совпадает с частотой вращения исходных ядер синтеза, находящихся в приосевой области, и тем самым нагревают их до термоядерных температур. Кроме этого, высокоэнергетические протоны ионизируют ядра деления и синтеза, в результате чего они под действием скрещенных электрического и магнитного полей магнитной ловушки начинают вращаться вокруг продольной оси реактора с дрейфовой скоростью, обеспечивающей резонансное деление ядер делящегося вещества при их соударении с тепловыми нейтронами, вошедшими в активную зону реактора из замедлителя, в котором они были получены из быстрых нейтронов при их замедлении. После поджига совместных реакций деления и синтеза подача высокоэнергетических протонов прекращается. Однако она может быть продолжена при необходимости дополнительного снижения критической плотности делящегося вещества или получения дополнительной ядерной энергии. Технический результат заключается в обеспечении возможности совместного протекания реакций резонансно-динамического деления и термоядерного синтеза за счет использования высокоэнергетических протонов, ускоренных до энергии сотни МЭВ. 2 табл., 1 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
Способ инициирования цепной ядерной реакции резонансно-динамического деления, заключающийся в том, что делящееся вещество ионизируют и перемещают вращением внутри магнитной ловушки со скоростью его резонансного деления при соударении с тепловыми нейтронами, выходящими из замедлителя, а образующиеся высокоэнергетические продукты деления направляют в выходное сопло двигателя для создания реактивной тяги, отличающийся тем, что в начальный момент времени, когда в активной зоне реактора нет ядер деления и исходных ядер синтеза, в активную зону реактора вводят исходные продукты реакций деления и синтеза, затем после достижения заданной концентрации и требуемого соотношения между ядрами деления и синтеза, в магнитную ловушку на время инициирования реакций деления и синтеза вводят высокоэнергетические протоны и под действием магнитного поля вращают их внутри нее, заставляя их в течение всего времени нахождения их в ловушке проходить через находящийся в ней пар или газ из делящегося вещества и исходных ядер синтеза, и тем самым инициировать протекание в них ядерных реакций с испусканием нейтронов, таких, как деления, испарения нейтронов из возбужденных ядер деления и трития и т. д. , испущенные таким образом быстрые нейтроны направляют в замедлитель и замедляют их до тепловых энергий, после чего полученные тепловые нейтроны направляют внутрь магнитной ловушки, при этом кроме генерирования быстрых нейтронов, высокоэнергетические протоны, вращаясь внутри активной зоны реактора, ионизуют ядра деления и синтеза и, благодаря этому, обеспечивают начало их дрейфового вращения под действием скрещенных электрического и магнитного полей со скоростью, обеспечивающей резонансно-динамическое деление делящегося вещества, при этом энергию - скорость - релятивистскую массу высокоэнергетических протонов, введенных внутрь активной зоны реактора, устанавливают такой, чтобы их циклотронная частота вращения в магнитном поле ловушки совпадала бы с циклотронной частотой вращения выбранного типа исходных ядер синтеза, находящихся в приосевой области магнитной ловушки, что обеспечит безстолкновительную передачу энергии высокоэнергетических протонов посредством генерирования ими электромагнитных и магнитоакустических волн непосредственно исходным ядрам синтеза, кроме того, энергия высокоэнергетических протонов будет передаваться ядрам синтеза за счет коллективных, также безстолкновительных, плазменных процессов-неустойчивостей, таких, как двухпотоковая, турбулентная и т. д. , после запуска реакций деления и синтеза подача высокоэнергетических протонов в активную зону реактора прекращается или может быть продолжена при необходимости дополнительного снижения критической плотности делящегося вещества, при недостаточной мощности реакций деления или синтеза, при необходимости получения дополнительной энергии, а также при полном исключении из совместной реакции, реакции синтеза или деления, при этом для того, чтобы введенные в активную зону высокоэнергетические протоны не падали на стенки реактора, их ларморовский радиус не должен превышать радиус активной зоны, при этом энергия - скорость - релятивистская масса высокоэнергетических протонов, а также ларморовская частота их вращения и вращения ядер синтеза, находящихся в приосевой области активной зоны, определяются следующими соотношениями:соотношение радиусов
RAЗ>Rp = Мр
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
частота вращения
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182081/960.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182081/960.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
определение релятивистской массы высокоэнергетических протонов
Мр = Zp
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
скорость высокоэнергетических протонов
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/2182260-7t.gif)
где RАЗ - радиус активной зоны магнитной ловушки;
Rp - ларморовский радиус высокоэнергетических протонов (ларморовский радиус уменьшается при снижении энергии);
Мр, Мi - релятивистская масса высокоэнергетического протона и выбранного типа исходных ядер синтеза;
Vp - скорость высокоэнергетических протонов;
Zp, Zi - заряд высокоэнергетического протона и выбранного типа исходных ядер синтеза;
Вр, Вi - напряженность магнитного поля в месте вращения высокоэнергических протонов и выбранного типа исходных ядер синтеза;
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
с - скорость света;
mp- масса протона;
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182072/916.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182072/916.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182072/916.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182072/916.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к ракетной и ядерной технологии и предназначено для запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического (РД) деления делящегося вещества с дополнительными нейтронами термоядерного синтеза. Оно может быть использовано для запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансного (патент 2064086 от 4 ноября 1993 г.) или нерезонансного деления, а также термоядерных реакций. Прототип - способ создания реактивной тяги ядерного ракетного двигателя (патент 2064086 от 4 ноября 1993 г.). Недостатком прототипа является то, что в нем не показано, каким образом в начальный момент времени будет инициировано поджигание реакций деления и синтеза. Общепринятый запуск ядерных реакций посредством дополнительного мощного нейтронного источника также проблематичен, поскольку нейтронам дополнительного источника будет трудно попасть в активную зону (AЗ) реактора из-за большой толщины замедлителя, поэтому их большая часть вообще не попадет в нее. Кроме того, нейтроны взаимодействуют только с делящимся веществом и никакого влияния не оказывают на инициирование реакций синтеза, следовательно, на источник нейтронов накладывается дополнительная нагрузка по инициированию термоядерной реакции синтеза через реакцию деления. Технической задачей настоящего изобретения является запуск совместного протекания реакций РД деления и термоядерного синтеза за счет использования высокоэнергетических протонов (ВП), ускоренных до энергий сотни-тысячи МэВ. Возможность использования ВП для запуска реакций деления и синтеза базируется на том, что, во-первых, ВП также, как и нейтроны, делят делящееся вещество [1,2] , а учитывая то, что они будут введены непосредственно в AЗ реактора, то возникшие нейтроны деления с самого рождения будут находиться в ней. Во-вторых, кроме нейтронов деления ВП будут выбивать нейтроны за счет неупругих взаимодействий с ядрами деления и синтеза, и, кроме того, генерировать, так называемые, нейтроны испарения из возбужденных ими нейтрононасыщенных ядер, такими как раз и являются ядра деления и трития. И, в-третьих, благодаря совпадающей или возросшей релятивистской массы высокоэнергетических протонов до значений масс самых тяжелых ядер синтеза их циклотронная частота вращения в магнитном поле AЗ реактора будет по мере их замедления последовательно совпадать со значениями циклотронных частот вращения более легких ионов ядер синтеза, находящихся в AЗ реактора, и в такие моменты энергия ВП будет эффективно - резонансным образом - передаваться на циклотронной частоте этим ионам посредством электромагнитного и магнитоакустического излучения генерируемого ВП [3,4]. Кроме того, энергия ВП будет передаваться ионам ядер синтеза коллективным образом по разным плазменным неустойчивостям, таким как двухпотоковая, турбулентная [5,6] и т.д. Поставленная задача достигается за счет того, что в способе создания реактивной тяги ядерного ракетного двигателя, заключающегося в том, что делящееся вещество ионизуют и перемещают вращением внутри магнитной ловушки со скоростью его резонансного деления при соударении с тепловыми нейтронами, выходящими из замедлителя, окружающего активную зону реактора. При этом под действием высокоэнергетических продуктов деления в исходных ядрах синтеза инициируют протекание термоядерных реакций синтеза, а образующиеся высокоэнергетические продукты деления и синтеза направляют в выходное сопло двигателя для создания реактивной тяги. Для этого в начальный момент времени, когда в активной зоне реактора нет ядер деления и исходных ядер синтеза, в активную зону реактора вводят исходные продукты реакций деления и синтеза, затем после достижения заданной концентрации и требуемого соотношения между ядрами деления и синтеза в магнитную ловушку, на время инициирования реакций деления и синтеза, вводят высокоэнергетические протоны и под действием магнитного поля вращают их внутри нее, заставляя их в течение всего времени нахождения их в ловушке проходить через находящийся в ней пар или газ из делящегося вещества и исходных ядер синтеза, тем самым инициировать протекание в них ядерных реакций с испусканием нейтронов, таких как деления, испарения нейтронов из возбужденных ядер деления и трития и т.д. Испущенные таким образом быстрые нейтроны направляют в замедлитель и замедляют их до тепловых энергий, после чего полученные тепловые нейтроны направляют внутрь магнитной ловушки. Кроме генерирования быстрых нейтронов, высокоэнергетические протоны, вращаясь внутри активной зоны реактора, ионизуют ядра деления и синтеза и, благодаря этому, обеспечивают начало их дрейфового вращения под действием скрещенных электрического и магнитного полей со скоростью, обеспечивающей резонансно-динамическое деление делящегося вещества. Причем энергию - скорость и релятивистскую массу высокоэнергетических протонов, введенных внутрь активной зоны реактора, - устанавливают такой, чтобы их циклотронная частота вращения в магнитном поле ловушки совпадала бы с циклотронной частотой вращения выбранного типа исходных ядер синтеза, находящихся в приосевой области магнитной ловушки, что обеспечит безстолкновительную передачу энергии высокоэнергетических протонов, посредством генерирования ими электромагнитных и магнитоакустических волн, непосредственно исходным ядрам синтеза. Кроме того, энергия высокоэнергетических протонов будет передаваться ядрам синтеза за счет коллективных, также безстолкновительных, плазменных процессов - неустойчивостей, таких как двухпотоковая, турбулентная и т.д. После запуска совместных реакций деления и синтеза подача высокоэнергетических протонов в активную зону реактора прекращается или может быть продолжена при необходимости дополнительного снижения критической плотности делящегося вещества, при недостаточной мощности реакций деления или синтеза, при необходимости получения дополнительной энергии, а также при полном исключении из совместных реакций, реакции синтеза или деления. При этом для того, чтобы введенные в активную зону высокоэнергетические протоны не падали на стенки реактора их ларморовский радиус не должен превышать радиус активной зоны, причем энергия - скорость - релятивистская масса высокоэнергетических протонов, а также ларморовская частота их вращения и вращения ядер синтеза, находящихся в приосевой области активной зоны, определяются следующими соотношениями:Соотношение радиусов: RAЗ>Rp=Мр
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
Частота вращения:
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182081/960.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182081/960.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
Определение релятивистской массы ВП: Мр = Zp
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
Скорость ВП:
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/2182260-2t.gif)
где RAЗ - радиус AЗ магнитной ловушки;
Rp - ларморовский радиус ВП (ларморовский радиус уменьшается при снижении энергии);
Мр, Mi - релятивистская масса ВП и выбранного типа исходных ядер синтеза;
Vp - скорость ВП;
Zp, Zi - заряд ВП и выбранного типа исходных ядер синтеза;
Вр, Bi - напряженность магнитного поля в месте вращения ВП и выбранного типа исходных ядер синтеза;
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
с - скорость света;
mр - масса протона;
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182072/916.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182072/916.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182072/916.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182072/916.gif)
Таким образом, основным преимуществом инициирования реакций деления и синтеза ВП является многофакторность их использования и то, что их можно ввести непосредственно внутрь AЗ - магнитной ловушки реактора, в которой они, вращаясь по своему ларморовскому радиусу, будут постоянно проходить через плазму делящегося вещества и поэтому даже в разреженной плазме из-за достаточно большого пути пройденного в ней они произведут большое число нейтронов и, кроме того, передадут по плазменным безстолкновительным каналам значительную часть своей энергии непосредственно исходным ионам синтеза, тем самым облегчат инициирование начала совместного протекания реакций РД деления и термоядерного синтеза. В табл.1, в первых трех строках, приведены значения циклотронных частот и частоты магнитоакустических волн, на которых исходные ядра синтеза могут поглощать энергию, а также их ларморовские радиусы вращения при нагреве до 70 кэВ. В трех последних строках приведены циклотронные частоты основной и ее первой гармоники, генерируемые ВП при их энергиях 1, 2 и 3 ГэВ, а также ларморовские радиусы вращения ВП в магнитном поле 5 Тл. В табл. 2 приведены расчетные параметры, обеспечивающие стабильное протекание реакций деления и синтеза, когда энергия, выделяемая реакцией деления, составляет 70%, а энергия термоядерного синтеза D-T реакции составляет 30% от суммарного энерговыделения по обеим реакциям. На чертеже приведено относительное снижение критической плотности делящегося вещества при уменьшении доли энергии деления в суммарном энерговыделении (Деление + D-T синтез). Последовательность операций при осуществлении предлагаемого способа будет следующей: заполнение AЗ реактора парами или газом делящегося вещества и газом исходных ядер синтеза до заданной концентрации, при которой в последующем будут протекать ядерные реакции РД деления и синтеза, ввод в AЗ реактора ВП и их вращение внутри нее с частотой вращения ионизованных ионов синтеза, находящихся в приосевой области, генерирование ВП быстрых нейтронов из ядер деления и синтеза, замедление быстрых нейтронов до тепловых энергий и направление ТН внутрь AЗ реактора, ионизация ядер делящегося вещества и исходных ядер синтеза посредством ВП и вращение их под действием скрещенных электрического и магнитного полей вокруг продольной оси реактора с дрейфовой скоростью, обеспечивающей РД деление ядер делящегося вещества ТН, нагрев до термоядерных температур исходных ионов ядер синтеза, находящихся в приосевой области, посредством электромагнитных и магнитоакустических волн, генерируемых ВП, а также за счет коллективных плазменных процессов - неустойчивостей, также вызываемых ВП. После поджига совместных реакций РД деления и термоядерного синтеза подача ВП в AЗ реактора прекращается. Основным отличием от прототипа является то, что в момент запуска реакций деления и синтеза ВП кроме генерирования быстрых нейтронов непосредственно в AЗ реактора они одновременно с генерацией нейтронов нагревают до термоядерных температур исходные ядра синтеза, причем непосредственно в приосевой области AЗ, то есть именно там, где в последующем будут проходить термоядерные реакции после прекращения подачи ВП. Сравним эффективности инициирования реакций РД деления делящегося вещества при его облучении мощным импульсом быстрых нейтронов дополнительного источника и от воздействия ВП на делящееся вещество и ядра синтеза. Если для инициирования реакции РД деления использовать мощный источник быстрых нейтронов, то для того чтобы в разреженной плазме делящегося вещества, находящейся в AЗ реактора, вызвать заметный выход реакций деления, быстрые нейтроны источника должны быть замедлены до тепловых энергий, поскольку только ими можно инициировать заметное число актов РД деления. Предположим, что AЗ реактора представляет собой бесконечный цилиндр диаметром 400 см, который окружен замедлителем. Угловое распределение ТН, выходящих из стенки внутрь цилиндра близко к косинусоидальному распределению [7, стр. 287] , поэтому более чем у 90% ТН максимальный пробег через AЗ реактора будет менее
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/2182260-3t.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182147/8776.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/2182260-4t.gif)
где n - плотность ядер деления (n=1015 яд/см3);
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182191/963.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182191/963.gif)
k - максимальное значение динамического эффекта в резонансе при условии, когда движение нейтронов и ядер вещества взаимно перпендикулярно
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/2182260-5t.gif)
Полученная длина в 96340/21660=4,5 раза больше максимального пробега ТН в AЗ реактора, поэтому только менее четверти всех ТН будет участвовать в РД делении делящегося вещества. Длина пробега ВП в плутониевой плазме плотностью 1015 яд/см3 при предположении, что сечение деления плутония и урана совпадают (сечение деления урана-238 приведено в работе [8, стр.942] и равно 1 барн), равна
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182024/955.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182191/963.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
где n - плотность плазмы плутония;
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182191/963.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182081/960.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
где Zi - заряд иона типа i;
Bi - напряженность магнитного поля в месте нахождения иона типа i;
Mi - масса иона типа i;
i - тип иона (D - дейтерий, Т - тритий. Не - гелий, P - протон). Нижнегибридная частота ионов определяется соотношением
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
где
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/2182260-6t.gif)
Кроме циклотронного СВЧ-излучения, ВП будут генерировать поперечные магнитоакустические волны (МАВ), частота которых, как показано в работе [9], совпадает с циклотронной частотой ВП. В работе [3] показано, что МАВ подобны обычным продольным акустическим волнам с той лишь разницей, что к давлению среды добавится магнитное давление, в этом случае суммарное давление равно
P = P0+H2/(8
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182081/960.gif)
где Р0 - давление плазмы;
H2/(8
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182081/960.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182260/957.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182147/8776.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
NH(дел)=17,4
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
NH(синт)=7,5
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
Np=Wp/(Ep
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
W(дел)=0,6
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
![способ запуска ядерных ракетных двигателей, основанных на реакциях резонансно-динамического деления и синтеза, патент № 2182260](/images/patents/288/2182003/8226.gif)
1. Барашенков B.C. Ядерно-физические аспекты электроядерного метода. Физика элементарных частиц и атомного ядра, т.9, выпуск 5, М., Атомиздат, 1978. 2. Благоволин П. П. , Казарицкий В.Д., Киселев Г.В. и др. Трансмутация долгоживущих радиоактивных отходов ядерной энергетики. Атомная энергия, том 70, вып.6, Июнь, 1991. 3. Капица П.Л., Питаевский Л.П. Нагрев плазмы магнитоакустическими колебаниями. ЖЭТФ, Вып.4(10), 1974. 4. Франк-Каменецкий Д.А. О собственных колебаниях ограниченной плазмы. ЖТЭФ, Вып.3(9), 1960. 5. Бабарицкий А.И., Иванов А.А., Северный В.В. и др. Пучково-плазменный разряд в скрещенных электрическом и магнитном полях. Доклады Академии наук СССР, Том 237, l, 1977. 6. Елагин Н.И., Фанченко С.Д. Исследование турбулентного нагрева плазмы в зависимости от массы ионов. ЖЭТФ, Т.67, Вып.4(10), 1974. 7. Бродер Д.Л., Козловский С.А., Кызьюров B.C. и др. Биологическая защита транспортных реакторных установок. М., Атомиздат, 1969. 8. Кикоин И. К. Таблицы физических величин. Справочник, М., Атомиздат, 1976. 9. Крамер-Агеев Е.А., Лавренчик В.Н., Самосадный В.Т. и др. Экспериментальные методы нейтронных исследований, М., Энергоатомиздат, 1990. 10. Головин И. Н. Малорадиоактивный управляемый термоядерный синтез (реакторы с D-3He), М., ЦНИИ атоминформ, 1989. 11. Коробцев С.В., Русанов В.Д. Плазменная центрифуга - плазмохимический реактор нового типа. Обзор, М., 1988. 12. Кован И.А., Спектор А.М. Нагревание ионов при возбуждении в плазме магнитозвуковых колебаний. ЖЭТФ, Т.53, Вып.4(10), 1967. 13. Чигринов С. Е. , Киевицкая А.И., Петлицкий В.А. и др. Трансмутация актинидов в электроядерном бридере на расплавленных U-Th-солях, Материалы 4-й конференции ЯО РФ, Нижний Новгород, 1993. 14. Физика высоких плотностей энергии. Перевод с английского под ред. О. Н.Крохина, Издательство "Мир", М., 1974. 15. Ирдынчеев Л.А., Малофеев А.М. Концепция гибридного ядерного реактора резонансного деления с дополнительными нейтронами синтеза, Материалы 8-й конференции ЯО РФ, 1997.
Класс F03H1/00 Использование плазмы для получения реактивной тяги
Класс G21D5/06 с циркуляцией рабочей среды двигателя через активную зону реактора