Die elektromagnetische
Flasche als Fusionsreaktor
Unter
andern in Zusammenarbeit mit diplomierten ETH Ingenieur Rolf Mühlemann und
diplomierten ETH Physiker Urs Wagner
Und
diplomierten
HTL Ingenieur Klaus Wegner !
Die elektromagnetische
Flasche als Fusionsreaktor zur Senkung des Treibhauseffekts |
Neuerdings haben wir beim
Fusionsreaktor einige kleine Änderungen die, die funktionsweisse der
elektromagnetischen Flasche als Fusionsreaktors, entscheitend verbessern und es
ermöglichen, den Fusionsreaktor selbständig , das heisst ohne Zuführung weiterer Energie ,laufen zu lassen! Wer näheres darüber
erfahren möchte meldet sich doch bitte bei: |
Ich stelle diese Erfindung der Welt kostenlos zur Verfügung |
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1:Problemstellung
Das Problem ist die Energieknappheit unserer
Zeit. Es können einige Probleme, wie zum Beispiel, der Treibhauseffekt, der
wegen des zu hohen Kohlendioxidgehalts in der Luft auftritt, erst dann
verringert werden, wenn man das Kohlendioxid mittels grosser Energiemengen von
CO2 in C2 (Kohlenstoff) und O2 Sauerstoff
umwandelt. Auch können wen es uns gelänge genügend Energie aufzutreiben
Wasser H2O in H2 (Wasserstoff) und O (Sauerstoff) umwandeln und
mit dem Wasserstoff dann Autos, Lastautos, Flugzeuge und Raketen betreiben.
Auch das Abfallproblem könnte besser gelöst werden. Den man könnte aller
Abfall, der Organische Bestandteile(Holz Kunststoffe) enthält, vergasen. Und
Gas (wie zum Beispiel Methan) gewinnen.
Das man dann als Rohstoff für verschiedene Zwecke weiter verwenden kann. Man
kann aber auch Autos damit betreiben. Auch ist es später möglich, wenn es uns
gelänge, Energiequellen, in genügend kompakten Ausmass herzustellen, die
Raumfahrttechnik revolutionär zu verbessern! Man könnte dann ohne Problem Raumschiffe entwickeln die einstufig ins
Weltall können, und die erst noch total wieder - verwendbar sind.
2:Stand der
Technik
Der Stand der Technik ist folgender momentan
wird hauptsächlich am Tokamak und am Stellarator
geforscht. Das Ringförmiges Konzept wurde deswegen
entwickelt, weil man so die magnetische Flasche dicht kriegen will! Aber dafür
ist die Plasmabahn instabil die maximale Dauer einer Plasmastabilität von
diesen komplizierten Anlagen ist auf wenige Sekunden beschränkt. Zudem ist die
bietet die Aufheizung des Plasmas Probleme! Es gibt auch in den Vereinigten
Staaten Anlagen mit denen man mit Laser auf kleine Wasserstoffkügelchen(Deutrium und Tritium Gemisch) aber diese Anlagen brauche
eine riesige Energie für die Laser! Es gibt auch andere gute Ideen! Aber die
sind aus den einen oder aus den anderen Gründen zugunsten eines Tokamaks oder eines Stellarators beiseite
geschoben worden. Auch an magnetischen Flaschen wird noch geforscht!
Wobei bei man hier vor allem damit bemüht ist, die Enden dicht zu kriegen. Und
zudem bietet die Aufheizung Probleme! (Und da biete ich mich an!)
3:Erfindung
Erste
Möglichkeit
Im Gegensatz zu früheren Systemen wird der
Hauptteil der benötigten Energie über Elektroden dem Fusionsplasma zugeführt.
Dabei werden die Teilchen auf
eine Zentrallochelektrode(4) hin beschleunigt und zur Kollision gebracht. Das ganze Elektrodensystem besteht also
aus mindestens 7 Elektroden. Mindestens 4 geladenen Linsenelektroden (5+6), einer Zentralelektrode(4), zweier Elektronenlinsen - Elektroden (5)
(die durch die Isolation (7) von (6) Nukleonenlinsen - Elektroden getrennt sind), 4 um die
Längsachse montierten Kreisfrequenzelektroden (zur Stabilisierung des
Plasmas) und einer Ionisationselektroden(3a)(He3/2)
und einer Anionionisationselektrode(3b) )(Deu2/1).
Sie werden, wenn wir den Protonen - Bor Prozess verwenden mit einer Spannung von mindestens 1000 000 Volt
von den
(3b)Ionisationselektroden(positiv) auf die (3b)Anionionisationselektrode(negativ)
hin beschleunigt. Während dann die Anionionen(bestehend aus dem gleichen
(Fusionsbrennmaterial, aber negativ aufladen) von der (3b)Anionionisationselektrode(negativ)
auf die (3a)Ionisationselektroden(positiv)
hin beschleunigt werden. So dass die positive Aufladung des Plasmas zu
verhindern wird. Am besten legen wir eine Spannung von der (3a)Ionisationselektrode(
positiv) zur (3b)Anionionisationselektrode(negativ)
an. Bei geeigneter Konstruktion des
ganze, können wir auch ein ganz normaler Trafo ,der
die Hochspannung erzeugt , anschliessen! Je nach Stand der Experimente
kann(muss)man die Spannung auch erhöhen. Weiter kann man das Magnetfeld
während, des Anlaufens des Fusionsprozess, verstärken. Wodurch das Plasma
komprimiert wirt und sich dadurch noch stärker
erhitzt. (Pinch Effekt)
Zweite Möglichkeit
Eine andere Möglichkeit, ist es die Elektronen von der Mitte her mit Elektronenkanonen(E) (Wie bei einem Röhrenbildschirm) so stark beschleunigt und so gerichtet in das Magnetfeld der elektromagnetischen Flasche zu schiessen, so das die Elektronen mit der Ablenkung ins Zentrum der elektromagnetischen Flasche gelangen. Von dort werden sie mit den Nukleonen ein Plasma bilden. Und durch die elektrische positive Aufladung von beiden Einspritzionisierdüsen(3) zu ihnen angezogen werden, die Nukleonen werden durch das elektrische Feld der Zentralelektrode(4) und Einspritzionisierdüsen nach innen beschleunigt werden, und durch die Kollisionen der Nukleonen mit den Nukleonen, von der anderen Seite, werden sie das Plasma erhitzen!
Mit der Methode kann man auch das Ausdrehten des Plasmas an den Zentralverschlüssen(2), minimieren! Auch hier braucht man auch noch um die Längsachse montierten Kreisfrequenzelektroden (zur Stabilisierung des Plasmas)!
Und wenn die Fusion nicht schon beim Einspeisen und beschleunigen des Fusionsbrennmaterials gezündet hat so
kann man es noch mit dem einspeisen von einen hochfrequenten Wechselstroms in
4a und 4b, noch zusätzlich aufheizen!
Übrigens, um die Verluste an den Enden der elektromagnetischen Flasche nach weiter zu verringern, ist es am vernünftigsten sie zu verlängern und mit Zwischenverschlüssen (ähnlich wie die Endverschlüsse, aber weniger stark) zu versehen um die Turbulenzen zu verringern! Wenn der Fusionsreaktor erst mal gezündet hat kann man die Spannung langsam aber vorsichtig hinunter - schalten, denn die Aufheizung des Plasmas wird jetzt durch die Fusion direkt erfolgen. Da, die durch Fusion neu entstandenen Energiereichen Helium und Protonenkernen, die beim Protonen –Deuterium, Protonen –Lithium(7), Deutrium - Deutrium, Deutrium - Helium(3) und beim Protonen - Bor Prozess entstehen, positiv geladen sind, können sie einen Einfluss auf Energieabzweig - Elektroden(C) ausüben, wodurch der Hauptteil der Energie gewonnen werden kann, wenn man das zu fusionierenden Material pulsierend einspritzt (Induktion !).
Natürlich muss der Fusionsreaktor trotzdem gekühlt werden, wobei auch wieder Energie gewonnen werden kann.
Das Endprodukt Helium das die Energie abgegeben hat lässt sich, da es spezifisch schwerer als das übrige Plasma ist, mühelos durch Neutralisierabsaug- und Zentralelektroden(4)neutralisieren und durch Diffusion oder Kühlungspumpen absaugen und durch Zentrifugen (zum Beispiel beim Bor - Protonen Prozess)von Bor und dem Wasserstoff trennen, so das man dieses wieder verwenden kann.
Eine
andere Möglichkeit währe es, wenn man die Konzepte
der Trägheitsfusion (man wärmt mit Superstarken Lasern ein winziges (Deutrium – Tritium) Kügelchen auf so hohe Temperaturen auf,
so das die Trägheit der explodierenden Gase
ausreicht, den für die Kernfusion notwendigen Druck zu erzeugen.) Und die des
magnetischen Einschlusses kombinieren würde. Vorteil ist, man braucht nicht
ganz so starke Turnhallenfüllende Laser und durch die
hohe Erhitzung muss das Plasma auch nicht mehr ganz so lange stabil bleiben! Den das ist ja das Problem aller Magnetischer Einschüsse. Tokamak, Stellarator und die Spiegelmaschine (magnetische
Flasche) die ich modifiziert habe! Und zwar würde ich den Einschuss des
Kügelchens und der Laser anstelle der Zentralelektrode (4) machen. Das
Kügelchen wird als mit einer Art Kanone (Bei Schwerelosigkeit!) in die Mitte
der magnetischen Flasche geschossen. Danach wird es mit den Kreisförmig
(sternförmig) um die Achse der magnetischen Flasche angeordneten Laser,
erhitzt! Danach explodiert es, und bildet ein Plasma in dem dann die Kernfusion
stattfindet!
vierte
Möglichkeit
Noch eine
Möglichkeit wäre, von der ich glaube, dass sie garantiert geht, ist folgende! Man packt
tiefgefrorene Wasserstoffflocken zusammen. Dann packt man ihn mit dem
Lithium(7) so zusammen, so dass sie ein kleines Kügelchen (H) mit einer
Lithiumschale ergibt, die den Wasserstoff einschliesst und zudem noch leitfähig
ist (Lithium ist ja ein Alkalimetall
(siehe Periodensystem!))! Dann beschleunigt man zwei Kügelchen mittels eines
Linearbeschleunigers(G) (Funktioniert wie ein aufgewickelter Elektromotor)
gegeneinander auf eine Geschwindigkeit, die man braucht um die Kernfusion zu
Zünden. Den Kollisionspunkt muss innerhalb Zentraleelektrode(4)
(die Aussparungen oder Borungen bekommt oder
verdoppelt wird) der elektromagnetischen Flasche liegen. Und die
Linierbeschleuniger müssen senkrecht zur Achse der elektromagnetischen Flasche
und in deren Mitte liegen, wo die Zentralelektrode liegt, die für dann
Weiterbetrieb dann nötig ist! (Zusammen mit den Einspritzdüsen!)
fünfte
Möglichkeit
Oder man
Versucht es mit einem Hochdruck Wasserbehälter
Die Heisse Fusion in einen Hochdruckwasserbehälter
Warum so frage ich mich kann man die Fusion
nicht in einen Hochdruck Wasserbehälter zünden, So
bleibt einem erstens mal die Erzeugung des Vakuums erspart. Und zweitens kann
man durch steigern des Wasserdruckes die Fusion schneller ermöglichen. Man
könnte mit relativer Leichtigkeit 10000 bar oder noch mehr Wasserdruck erzeugen
wo es selbst bei 500 Grad noch die Form von Eis hat, und das einzige Problem
bleibt die relativ rasche Abkühlung des Plasmas. Aber anderseits kann man den
Abkühlungseffekt wesentlich schmälern wen man das ganzer der Schwerelosigkeit
aussetzen würde was die Zirkulation und damit die Abkühlung wesentlich
schmälern würde.
Das der Aufheizung ist relativ Simpel man erzeugt innerhalb des Hochdruck Wassergefässes
einen Plasmabogen mit einer Spannung von mehreren Millionen Volt. Und zwar
von vier, sechs oder acht Sternförmig
angeordneten Positiven Elektroden, auf zwei in der Achse montierten negativen
Elektroden zu. Das was muss dabei möglichst Neutral das heisst nicht leitend
sein. So das der Verlust durch die Elektrolyse
möglichst gering ist. Wenn nun die Spannung zwischen den sechs negativen und
den zwei positiven Elektroden ein bestimmtes Mass überstieg so ergibt sich ein
Lichtbogen. Dadurch wird der schwere Wasserstoff der durch ein Innenrohr der
positiven Elektroden geführt wird, positiv Aufgeladen und erhitzt wird. Und ich
hoffe nun das man nun die Fusion durch den hohen Druck
des Wassers und durch die hohe Temperatur ermöglichen kann.
sechste
Möglichkeit
Oder man
packt tiefgefrorener Wasserstoffflocken zusammen und versieht ihn mit einem
Stück aus Supraleiter! Dann gefriert man das Ganze auf Supraleiter Temperatur.
Nun kann man das Ganze hervorragend gegeneinander
beschleunigen! (Kügelchen Voraus!) Man beschleunigt also die zwei Kügelchen mit
Linearbeschleuniger (aufgewickelter Elektromotor) gegeneinander und versetzt
ihnen am besten einen Drall (Drehung um die eigene Achse), so dass die Lage des
Kügelchens stabil (beim geraden Linearbeschleunigers)
bleibt.
Man kann aber auch ein Kügelchen auf ein Target
(muss auch mit einer Rotation (Drall) um die eigene Achse
versehen werden!
schiessen,
(das ebenfalls auf das Kügelchen zu geschossen wird, so das die beiden sich in der Mitte
treffen!)
Womit man nicht mehr so Zielgenau sein muss!
UND
Anstatt das Kompliziert ausgestattete
Kügelchen, kann man auch ein Zylinderchen aus
Metallischen Supraleiter nehmen,
(muss auch mit einer Rotation (Drall) um die eigene Achse
versehen werden!
das erst noch stärkere Beschleunigungskräfte (G) aushält,
womit die Beschleuniger entscheidend kürzer werden!
Man muss die Bahn nur so berechnen, dass, das Magnetfeld der elektromagnetischen Falsche einberechnet ist! Der Aufbau der elektromagnetischen Flasche ist sonst wie bei Punkt 2 gemäss Zeichnung.
Auch wäre es möglich die Kügelchen auf elektrostatische Art in Kreisbeschleunigern zu beschleunigen!
Wenn es einem gelänge die Beschleunigungszeit auf etwa 50-100 Sekunden zu verlängern und eine Masse von 0.01 Gramm beschleunigt so kämmte man beim 11Bor + Proton = 3(4He) Prozess (Zündungstemperatur etwa 300 kev, 25 MJ) auf etwa 500KW Leistung pro Sekunde! Etwa die eines starken Motorrads! Und beim Obigen (Litium, Wasserstoff)Prozess wäre es immer noch 1500KW, man kein AKW neben sich haben.
Und zwar liegt der Linearbeschleuniger deutlich unter dem Ausmass eines Ringbeschleunigers, der wegen den grossen Zentrifugalkräfte grösser sein muss (und es muss zwei davon haben!). Und das, wenn die Kraft, die auf das Kügelchen wirkt, nicht grosser als 1 Tonne haben darf. (Aber CERN ist ähnlich gross und liefert keine Energie! , Und es bleibt die Hoffnung, das, wenn wir die Fusion in der elektromagnetischen Flasche gezündet haben, wir sie alleine betreiben können und mit der Anlage die nächste Flasche zünden können!)
Auch wäre da die noch zu überlegen, dass wenn wir ein reiner Wasserstoff Prozess wie zum Beispiel: He + De = He 3 und 5.3 * 1011 Joule / Mol, H + H = De + e+ + 1.4 * 1011, besser fahren. Und das, weil wir den zu Metallischem Wasserstoff vorkomprimieren können, der diesen Belastungen besser gewachsen ist!
Kreis und
Linearbeschleuniger für die Kernfusion (Bor+ Proton) : |
|
Masse des Kügelchens in
Kilogramm: |
0.00001 |
Energiebedarf des
Fusionsprozesse in Kev: |
300 |
Gesamtzahl der Nukleonen im
Fusionsprozess : |
12 |
Maximum an
Beschleunigungskraft in KG : |
100 |
Energiebedarf in Joule pro Fusionsprozess |
4.8E-17 |
Gesamtenergiebedarf in
Joule :: |
24'088'680.07 |
Geschwindigkeit des
Kügelchen in Meter/s pro Sekunde: |
2'194'934.17 |
Maximalle Beschleunigung
des Kügelchens in g : |
10'000'000.00 |
Zeit die zur Beschleunigung
des Kügelchen haben muss, in Sekunden : |
0.2194934171 |
Strecke in der das
Kügelchen in der Zeit zurücklegt(Länge in Meter des Linearbeschleunigers): |
240'886.80 |
Radius des
Kreisbeschleunigers in Metern : |
481'773.60 |
Kreis und Linearbeschleuniger
für die Kernfusion(Proton + Deutrium, metallischer
Wasserstoff) : |
|
Masse des Kügelchens in
Kilogramm: |
0.00001 |
Energiebedarf des
Fusionsprozesse in Kevin: |
50 |
Gesamtzahl der Nukleonen im
Fusionsprozess : |
3 |
Maximum an
Beschleunigungskraft in KG : |
10000 |
Energiebedarf in Joule pro
Fusionsprozess |
8E-15 |
Gesamtenergiebedarf in
Joule :: |
16'059'120.04 |
Geschwindigkeit des
Kügelchen in Meter pro Sekunde: |
1'792'156.25 |
Maximalle Beschleunigung des
Kügelchens : |
1'000'000'000.00 |
Zeit die zur Beschleunigung
des Kügelchen haben muss, in Sekunden : |
0.0017921562 |
Strecke in der das
Kügelchen in der Zeit zurücklegt(Länge des Linearbeschleunigers in Meter): |
1'605.91 |
Radius des Kreisbeschleunigers
in Metern : |
3'211.82 |
Kreis und
Linearbeschleuniger für die Kernfusion (Deutrium -
Tritium) : |
|
Masse des Kügelchens in
Kilogramm: |
0.00001 |
Energiebedarf des
Fusionsprozesse in Kevin: |
10 |
Gesamtzahl der Nukleonen im
Fusionsprozess : |
5 |
Maximum an
Beschleunigungskraft in KG : |
1000 |
Energiebedarf in Joule pro
Fusionsprozess |
1.6E-15 |
Gesamtenergiebedarf in
Joule :: |
1'927'094.41 |
Geschwindigkeit des Kügelchen
in Meter pro Sekunde: |
620'821.13 |
Maximalle Beschleunigung
des Kügelchens : |
100'000'000.00 |
Zeit die zur Beschleunigung
des Kügelchen haben muss, in Sekunden : |
0.0062082113 |
Strecke in der das Kügelchen
in der Zeit zurücklegt(Länge des Linearbeschleunigers in Meter): |
1'927.09 |
Radius des
Kreisbeschleunigers in Metern : |
3'854.19 |
Im Anbetracht der Fusionsprozesse denke ich das der Deutrium – Tritium Prozess mit Abstand am leichtesten zu Zünden ist. Aber er produziert Neutronen die, weil man sie nicht ablenken kann, die Wände der Fusionsanlage belasten( und radioaktiv machen). Aber man kann diesen Fusionsprozess zum zünden der anderen Fusionsprozesse (Proton + Deutrium, Lithium + Deutrium oder Bor + Proton) verwenden.
1. Man reichere das Kügelchen bei der Einschlagspitze einfach mit Deutrium und Tritium an. So das diese, beim Zusammentreffen der Kügelchen, zuerst aufeinander treffen!
2. So kann man ein wesentlicher an Beschleunigerlänge sparen, weil dieser Fusionsprozess weniger Energie braucht!
3. Es macht auch nichts aus, wenn man dafür die Masse der Kügelchen erhöhen muss, da dies nichts mit der Materialbelastung zu dun hat!
4. Wenn die Kügelchen aufeinander treffen, zündet sich zuerst, der Deutrium – Tritium Prozess!
5. Dieser zündet zum Beispiel den Bor + Protonen oder Lithium +Deutrium Prozess, der den Hauptanteil der Masse besitzt und damit auch den Hautpanteil der Energie liefert und viel weniger Neutronen und Radioaktivität.
6. Die Hitze der Explosion der zwei Kügelchen zündet dann den Fusionsprozess der elektromagnetischen Flasche die, wenn wir Glück haben, vielleicht auch ohne diese schwere Anlage weiter betreiben werden kann!
7. Und wir können dann diese Anlage, für das zünden einer weitern elektromagnetischen Flasche, verwenden.
Aber ich finde es ist besser man baut ein Kernfusionsanlage die Funktioniert und mit der man fast jeden Prozess fahren kann, als man naut welche, von denen man nicht so sicher ist dass sie funktionieren !
Siebte Möglichkeit
Kügelchen (Pellet), Zylinderchen und vielleicht sogar Target elektrostatisch beschleunigen
Wenn die Kügelchen (oder Zylinderchen aus Metall, bei denen man noch zur Stabilisierung einen Drall (Rotation um die eigenen Achse) geben muss) klein sind, so kann man auch versuchen die Kügelchen elektrostatisch aufzuladen und dann elektrostatisch zu beschleunigen. So wie sie es in CERN mit den Kernteilchen und den Elektronen machen ! Man muss nur dafür sorgen, dass das Kügelchen (Pellet) in der Bahn bleibt !. Das macht die Konstruktion wesentlich einfacher!
Kreis und
Linearbeschleuniger für die Kernfusion : |
|||
Masse des Kügelchens in
Kilogramm: |
0.00001 |
||
Ladung des Kügelchens in
Coulomb |
0.001 |
||
Energiebedarf des
Fusionsprozesse in Kevin: |
10 |
||
Gesamtzahl der Nukleonen im
Fusionsprozess : |
3 |
||
Maximum an
Beschleunigungskraft in KG : |
10000 |
||
Energiebedarf in Joule pro
Fusionsprozess |
1.6E-15 |
||
Gesamtenergiebedarf in
Joule :: |
3'211'824.01 |
||
Geschwindigkeit des
Kügelchen in Meter pro Sekunde: |
801'476.64 |
||
Maximalle Beschleunigung
des Kügelchens : |
1'000'000'000.00 |
||
Zeit die zur Beschleunigung
des Kügelchen haben muss, in Sekunden : |
0.0008014766 |
||
Strecke in der das
Kügelchen in der Zeit zurücklegt(Länge des Linearbeschleunigers in Meter): |
321.18 |
||
Radius des Kreisbeschleunigers
in Metern : |
642.36 |
||
Magnetfeld in Tesla um das
Kügelchen in der Bahn zu halten |
12.48 |
||
Nach der Formel (Masse * Geschwindigkeit) / ( Ladung * Bahnradius)
Das Zylinderchen
Noch einfacher wird die Anlage, wenn man, anstatt zwei Kügelchen aufeinander zuschissen, ein Zylinderchen aus Metall
(muss zur Stabilisierung eine Rotation um die eigenen Achse(Drall) haben)
auf ein Target
(muss zur Stabilisierung auch eine Rotation um die eigenen Achse(Drall) haben)
(also eine Platte aus gefrorenem Tritium – Deuterium und Bor, Wasserstoff (Protonen) Gemisch! Wenn Möglich in metallischer Form.)(das hinunterfällt, oder von der anderen Seite in die Entgegengesetzte Seite geschossen wird, so dass sich die beiden in der Mitte der elektromagnetischen Flasche treffen!)
schiesst!
So muss man nur ein grosser und ein kleiner Beschleuniger haben und man muss auch nicht so zielgenau sein!
Das Target
Es ist also eine Platte aus gefrorenem Tritium – Deuterium und Bor, Wasserstoff (Protonen) Gemisch! Wenn Möglich in metallischer Form. Und mit einer Metallhülle verstärkt!
Der EMP(Elektromagnetische Impuls)-Beschleuniger
Wenn man möglichst viel Strom (aus grosskapazitive Kondensatoren, die man zuvor mit einer Spannungsquelle mit hoher Ladung aufgeladen hatten) durch Spulen schiesst so erhaltet man einen EMP-Schlag den man auch zur Beschleunigung des Zylinderchen oder Kügelchen benützen kann!
Achte Möglichkeit
Man fügt möglichst viele elektromagnetische Flaschen (von Type (zweite Möglichkeit, siehe oben) zu einer riesigen elektromagnetischen Flasche zusammen!
oder
Man kann auch mit 7 oder 8 elektromagnetische Flaschen ein 7-Eck oder 8-Eck bilden, und die Vakuumgefässe so miteinander verbinden, so das die Endverschlüsse und Endverschlussspulen immer die Ecken bilden! Die Nukleonen werde dabei wie die Elektronen von der Mitte her mit Ionisierkanonen(wie Elektronenkanonen(E) Wie bei einem Röhrenbildschirm beim Fernseher) so stark beschleunigt und so gerichtet in das Magnetfeld der elektromagnetischen Flasche zu schiessen, so das die Nukleonen mit der Ablenkung ins Zentrum der elektromagnetischen Flasche gelangen und mit den Elektronen ein Plasma bilden. Das Plasma das an den Ecken immer noch austritt, kann man zur Energiegewinnung oder zum Antrieb nutzen!
Man installiert in der Mitte des gesamten Reaktors ein etwa 10 bis 40 Km langer elektrostatischen Linearenbeschleuniger , der das Zylinderchen aus Metall mit einem Durchmesser von 0.0001 Meter (0.1 Millimeter) auf ein Target mit Bor + Wasserstoff und einer Deutrium + Tritium Schicht in der elektromagnetischen Flasche schiesst! So ist die Wahrscheinlichkeit am grössten das man die Kernfusion in dem Ding zum Laufen (Durch den Linearen Beschleuniger der Zylinderchen, Kügelchen und Target !)
bringt!
Ohne grösseren Plasmainstapilität
(Durch die Zwischenverschlüsse !)
und
auch ohne grössere Verluste an den Endverschlüssen
(Durch die Länge!)
Natürlich wird man mit der Zeit auch in der Lage sein, nach dem Zünden der Fusion in der elektromagnetische Flasche, diese mit einem übergrossen Zeppelin (So einen planen sie für Schwertransporte zu bauen in Deutschland, der die Transporte von überschweren und sperrigen Güter erheblich vereinfachen würde im vergleich zum Lastwagen!)
An den Bestimmungsort zu bringen. So dass man danach durch den Beschleuniger die Kernfusion in der nächsten elektromagnetischen Flasche zum Laufen zu bringen kann!
neunte
Möglichkeit |
|
Man formt einen
Kreisrunden Fusionsreaktor so wie beim
Tokamak (Iter) wo in
Frankreich gebaut wird! Beim Bau des Supraleitenden Magneten begnügt man sich
dabei um Spulen die endlang des Vakuumsgefäss
in Form eines Ringes Endlanglaufen. (siehe Zeichnung oben) |
Dann erzeugt man im Plasma durch Kreisfrequenzelektroden
(Nr: 8) (am Vakuumgefäss angebracht) einen Strom
der entgegen des Stromes der in den Supraleitenden Magnetspulen fliesst! Dann
zieht sich das Plasma zusammen und erhitz sich und bleibt stabil. Der Strom
wird und immer und immer wieder verstärkt wird bis der Fusionsprozess
beginnt! |
Wenn die Hitze aber immer
noch zu gering ist für die Fusion, so beschleunigt man das
Fusionsbrennmaterial in form von Ionen (Ionenkanone
Nr: 4) und die Elektronen (Entgegengesetzte
Seite )(Elektronenkanone Nr: 3) so stark so das der Fusionsprozess beginnt: |
Mann kann dann die Energie
unter anderem durch Energieabzweigelektroden in Strom verwandeln! |
Prototype
vom type Ringflasche zum Test der Plasmastabielität
und cder Heizung und Druck durch den Pinch-Effekt |
|
Wer mir die
oben beschriebene Einrichtung („Prototype von type Ringflasche…“)
zum Laufen
bringt, so dass die Plasmabahn stabil bleibt und die Kernfusionsvorgänge die in der Ringflasche
stattfinden mehr Energie bringen,
als man für
den Erhalt des Magnetfeldes, zur Kühlung der Spulen und für die Vakuumpumpen
braucht, der bekommt:
20‘000
Euro
und die
Lizenz zum Betreiben aller in dieses Dokument
beschriebenen
Kernfusionsreaktoren!
Die elektromagnetische
Flasche als Fusionsantrieb:
Der Fusionsreaktor lässt sich nicht nur in
einem Kraftwerk verwenden, sondern auch
als Antrieb für Schiffe oder sogar für Raketen(in ferner Zukunft). Warum das?
Die Vorteile des Fusionsreaktors als elektromagnetische Flasche liegen klar auf
der Hand. Durch ihn sind nicht Neutronen produzierende Prozesse verwendbar, die
sonst bei herkömmlichen Fusionsprojekten
in weiter Ferne liegen würden.
Dadurch produziert der Fusionsreaktor, auch
fast keine Radioaktivität, so
dass man daraus Antriebe bauen kann, die sonst wegen den teuren Sicherheitsmassnahmen und der
Radioaktivität zu teuer und zu unsicher sind. Bei der elektromagnetischen Flasche
ist das anders. Sie ist zudem
leicht und hat eine hohe Energiedichte. Zudem ist ihr Wirkungsgrad hoch bei der Gewinnung elektrischer
Energie. Ein Vorteil der vor allem bei Schiffen spürbar wird. Da der zusätzliche Aufbau im Vergleich zu
anderen Fusionsprojekten äusserst gering ist, kann man ihn auch für Raketen
verwendbar werden wird. Bei
Raketen sieht die elektromagnetische. Flasche anders aus. Denn dann muss man
den Pinch – Effekt
(der durch pulsierendes einspritzen des zu
fusionierenden Materials erzeugt wird)
und die Wärme des Fusionsreaktors zum
Antrieb nutzen. Natürlich wird das beim
Fusionsprozess entstehende Helium, nicht zum Ausstoss verwendet, sondern
in durch
Blei gesicherten Tanks eingelagert. Denn es kann, wenn auch
sehr wenig, verglichen mit Uranreaktoren,
Radioaktivität auftreten. Als Ausstoss Material wird stattdessen
Wasserstoff oder einfach Wasser verwendet.
(Es denn man findet heraus, mit dem Fusionsmaterial, das Wasser zu
erhitzen und dennoch das Vakuum im Vakuumgefäss aufrechtzuerhalten. Das geht
natürlich nur bei einem Prozess die keine Neutronen und auch keine
Radioaktivität produziert. Man kann ja zum Beispiel das hocherhitzte
Fusionsmaterial durch mehrere Endverschlüsse in das Triebwerk fliessen lassen.
Wodurch dann das Wasser (oder den Wasserstoff) bequemer erhitz und beschleunigt
wird, als durch den Pinch-Effekt. Das Fusionsmaterial bahnt sich sowieso den
Weg, denn die Magnetische Flasche ist nur sehr schwer dicht zu kriegen! Die
Frage ist nicht nur die ob die Magnetische Flasche wenigstens so dicht ist, so
dass das Vakuum aufrecht erhalten werden kann, sondern auch ob sie
gewinnbringend Energie abwirft!)
Das Wasser(Wasserstoff) wird vom Vorraum aus in
die Triebwerkskammer (F+G) eingespritzt, dort wird es elektrisch leitend
gemacht dann erhitzt und durch den Pich-Effekt
(der durch pulsierendes einspritzen des zu
fusionierenden Materials erzeugt wird)
zusammengedrückt und somit zwangsläufig
zur Anfangsdüse hin beschleunigt. Durch
die Anfangsdüse wird dann das Wasser(Wasserstoff)zur Expansionsdüse(I)
abgelenkt. Die Anforderungen für das Material aus dem der Fusionsreaktor gebaut
ist, sind folgende: Die Wände des
Vakuumgefässes(8) müssen eine hohe Temperaturfestigkeit und eine gute
Wärmeleitfähigkeit haben. Je nach Wirkungsgrad können die Temperaturen bis zu
ca. 2600 Grad Celsius betragen. Die
elektrische Leitfähigkeit aber muss möglichst gering sein. Denn sonst
geht viel Energie des Pinch - Effekts durch
die Induktion in der Vakuumgefässwand(8) verloren. Es kommen also vor allem Kohlenstoffhartmetallcarbidgemisch in Frage. Die
elektrische Leitfähigkeit muss vor allem durch Zusätze (Silizium,
Oxidkeramische Werkstoffe)und durch unterteilen
der leitfähigen Zonen gering
gehalten werden. Die Induktion ist auch der Grund warum man
das Wasser mit
Salz oder mit Natriumwasserstoff und Chlorwasserstoff (dadurch wird das
Wasser, eine Säure oder eine
Base) anreichern muss. Das Wasser in der Triebwerkskammer(F+G) muss möglichst gut
leiten, so dass
es möglichst verlustfrei
auf die Verdichtung des magnetischen Flusses reagieren kann. Die Umwelt darf aber nicht noch mehr mit Säuren
belastet werden. Deshalb
muss das Einspritzmittel, wenn
es sich um Natriumwasserstoff und Chlorwasserstoff handelt, in jedem Segment der Triebwerkskammer(F) wechseln(!),
so dass es insgesamt keine(!) Auswirkung auf die Umwelt gibt. Ich bin der
Meinung, dass im Zweifelsfall, das Salz den Natriumwasserstoff und
Chlorwasserstoff vorzuziehen ist! . Die supraleitenden Spulen(1,2) müssen gut
isoliert sein. Der Rest, ist normale Triebwerkstechnik. Durch Einsetzen von
isolierenden Wänden, die, die Triebwerkskammer in Segmente unterteilt, lässt
sich das Triebwerk besonders gut steuern.
Eine andere Möglichkeit ist, die Energie aus
dem Fusionsreaktor dazu zu benützen um sich mittels der Ionosphäre
elektrostatisch zu beschleunigen! Das spart dann erheblich an der
Ausstossmaterial oder Treibstoffmenge und somit kann das Raumschiff leichter
sein. Die Ionosphäre reicht mindestens bis 500km Höhe und da die Ionosphäre aus
Ionen und Elektronen besteht eignet Sie sich dafür
sehr gut.
Das Prinzip ist einfach man längs der Rakete elektrostatische Wanderfelder an, die wie ein Lauflicht funktionieren
Also wandern die elektrischen Felder mit
negativen Polen (die, die Ionen anzieht) und den positiven Polen (die, die
Elektronen anzieht) nach hinten gegen das Triebwerk zu!
Und so beschleunigen sie die
Teilchen der Ionosphäre und sorgen für den notwendigen Rückstoss!
Weitere Einzelheiten über den
Fusionsreaktor:
Bei der elektromagnetischen Flasche als
Fusionsreaktor sind die Materialanforderungen nicht so extrem. Man hat genügend
Wasser zur Verfügung, um den Reaktor auf einigermassen erträgliche Temperaturen
halten zu können. Normale Stahlkonstruktionen
werden genügen. Man muss
lediglich darauf schauen, dass die
Werkstoffe die man für das Vakuumgefäss verwendet werden, keine hohe
elektrische Leitfähigkeit haben und nicht magnetisierbar sind. Denn sonst
könnten sie das Zünden mit dem Pinch-Effekt
beeinträchtigen. Der Pinch-Effekt muss durch das
Verändern des Hauptmagnetfelds notfalls hervorgerufen werden, falls die
Spannung, zum Beschleunigen der Nukleonen und Elektronen zwischen den Ionisierelektroden(5) und der Zentralelektrode(5), zum
Zünden des Fusionsprozesses nicht ausreicht.
Die Supraleitenden Spulen (1,2):
Allerdings sollte man auch bei der Wahl des
Supraleiters in den Spulen(1,2) (vor allem bei Versuch - Reaktoren)darauf
achten, dass man den Pinch-Effekt
überhaupt hinzuziehen kann. Denn es gibt Supraleiter die, die Änderungen des
Stroms und die Änderungen des Magnetfeldes nur im Schneckentempo ertragen oder
aufnehmen können. Zudem treten bei allen Supraleitern, im pulsierenden Betrieb,
Stabilitätsprobleme und Wechselfeldverluste auf.
Dieses Problem, kann man durch verdrehen der
Supraleitenden Bahnen, und durch unterteilen des Stabilisierungsmaterials (der
Kupfer oder Aluminiumbahnen) mit Barrieren von hohem elektrischen Widerstand,
wie zum Beispiel mit CuNi - Schichten lösen. Wir
werden noch sehen, was es mit diesem Stabilisierungsmaterial so auf sich hat.
Beim Bau von supraleitenden Magneten werden nach J.Räder-et-al. (im Buch: Kontrollierte
Kernfusion)irreversible Typ-II-Supraleiter mit hohen kritischen Magnetfelder
verwendet. Das sind zum Beispiel NbTi und NB3SI
Legierungen. Bei jedem Supraleitenden Magneten muss der Übergang von
Supraleitenden in normal - leitenden Zustand und die damit verbundene grosse
Wärmeabgabe im Störungsfalle verhindert werden. Das heisst, er muss
stabilisiert werden. Man behält dem Strom im Falle einer Störung im Supraleiter
eine Ausweichmöglichkeit im normal leitenden Kupfer oder Aluminiumbahnen vor.
So kann der Strom den durch eine Störung normal - leitend gewordenen
Supraleitende Material mit hohem elektrischen Widerstand über normalleitende
Kupfer oder Aluminiumbahnen mit niedrigem elektrischen Widerstand ausweichen.
Darum müssen die den Supraleiter umgebenden normal - leitende Leiterbahnen auch
den gesamten Strom aufnehmen können und die entstehende Wärme ohne Staue sofort
an das Kühlmedium abgeben können. Diese Methode nennt man kyrostatischen
Stabilisierung. Die Stabilisierung, so habe ich gehört, soll auch ohne Kupfer- oder Aluminiumbahnen
durch möglichst kleine Querschnitts - Flächen der supraleitenden Drähte möglich
sein. Doch darüber ist mir nichts näheres
bekannt. Die Stabilisierung braucht es
vor allem deshalb, um eine massive Erwärmung durch Störungen zu verhindern und
Unfälle zu vermeiden. Den die meisten Supraleiter
ertragen nicht mehr als 4 Grad Kelvin über dem absoluten Nullpunkt. Also müssen
sie zudem auch gut gekühlt werden. Es
gibt aber neuerdings auch Supraleiter (Spezielle Metalloxide) die
schon bei -194 Grad und weniger
supraleitend werden, und mit billigen flüssigen Stickstoff gekühlt werden können.
Die Elektroden(4,5,6,7):
Für die Linsen-(4) oder
Zentrierelektroden(5,6) kann man ohnehin nur Kupfer oder Aluminiumbahnen
verwenden. Es sei denn, man nimmt einen schlechten Wirkungsgrad im
Kauf. Dasselbe gilt auch, für die
Energieabzweigelektroden(C). Denn Materialien, die höhere Temperaturen
ertragen, haben automatisch mehr
elektrischer Widerstand. Nur bei der elektromagnetischen Flasche als
Fusionstriebwerk muss zwangsläufig Wolfram oder andere Hochtemperaturbeständige
Materialien verwendet werden. Da ist aber die Stromerzeugung auch nicht die
Hauptsache! .
Sie dient ohnehin nur zur Bord- und
Triebwerks - Versorgung( Pumpen etc). Der
durch das Material bedingte schlechte Wirkungsgrad spielt dort also keine
Rolle. Aber nun zurück zum allgemeinen Reaktor. Die Elektroden (5,6) müssen
isoliert werden. Den das Vakuum ist kein guter Isolator! . Es kann also ungehindert elektrischen Strom
zwischen den Elektroden auftreten. Das muss natürlich verhindert werden. Am besten geschieht das durch Keramik wie zum
Beispiel Porzellan. Und zwar sind solche Temperaturbeständige (min 700 Grad
Celsius oder mehr) Isolatoren am besten geeignet, die eine möglichst niedrige Dialektrizitätskonstanten haben. Die Konstante bezeichnet
den Wert der Schwächung des Elektrostatischen Feldes und die Vervielfachung der
Kapazität des Kondensators, bei der Verwendung des jeweiligen Materiales, zwischen
den Kondensatorflächen an. Die Zentralelektrode aber darf Zentrum nicht
isoliert sein da die Elektronen ungehindert zur Ionisier- Elektrode(3a)
fliessen müssen. Aber am Rand der Zentralelektrode, da empfiehlt es sich schon
sie zu Isolieren. Es klar das (wegen dem Absaugmechanismus(4)) die
Elektroden(5,6) Gasdurchlässig sein
müssen. Es ist daher notwendig das man Löcher (Durchmesser etwa 2cm) in die
Elektroden bohrt.
Der Absaugmechanismus(4):
Beim Absaugmechanismus(4) muss nicht isoliert
werden den er soll ja das Helium neutralisieren, das dann durch Diffusions- oder Kryopumpen abgesaugt wird. Am besten ist, das man die
Zentralelektrode so konstruiert, so das Sie zugleich
als Absaugvorrichtung dient. Sie muss nämlich innen hohl sein, nur am Rande isoliert und natürlich
durchlöchert sein. Zu dem Muss der Anschluss an das Diffusions- oder Kyropumpensystem in dem Hohlraum der Elektrode münden.
Der Endverschluss:
Die Endverschlusstechnik etwa dieselbe wie
bei den üblichen magnetischen Flaschen. Nach der Endverschlussspule (2), die
als erste thermische Barriere zur Verminderung des Plasmaverlustes wirkt, folgt noch eine zweite Spule die als zweite thermische
Barriere wirkt. Bei dieser muss der
Strom entgegengesetzt sein, so dass sie das Magnetfeld zur Seite drängt und an ihren Spulen - Ende
als zweite wirksame thermische Barriere
für das Plasma wirken kann. Denn dieses muss dann noch mal eine anwachsende
Magnetfelddichte überwinden müssen um den Reaktor ganz verlassen zu
können. Ich habe bei diesem Reaktor,
normale Spulen eingezeichnet, die ich nach einer eigenen vereinfachten
Abwandlung der von Edgar Lüscher in seinem Buch: Kernenergie und Kerntechnik'
beschriebenen axialsymmetrische Tandemspiegelmaschine, übernommen habe. Doch es
gibt auch andere Endverschlüsse, die auch vom gleichen Autor beschrieben
werden. Vor allem bei der Tandemspiegelmaschine mit den Yin-Yang-Spulensatz
wird am meisten geforscht. Natürlich
kann man auch diesen End - Verschluss für die elektromagnetische Flasche
verwenden. Nur ist dieser, kompliziert herzustellenden Spulensatz, für die
elektromagnetische. Flasche wegen elektrischer Abstossung von den Elektroden(G)
bei den Endverschlüssen(Spulen (2)) nicht unbedingt erforderlich.
5:Zusammenfassung
Das
Plasma, der elektromagnetischen Flasche will ich so aufheizen, in dem ich es
von zwei positiv geladenen Einspritzdüsen (3a) zu der negativen
Einspritzelektrode (3b) eine Spannung anlege.. Dadurch
will ich die Fusion zünden und gleichzeitig den Fusionsbrennstoff zuführen. Es
ist auch so das, das Plasma leichter von den Endverschlüssen fernhalten
kann wenn man mehrere elektromagnetische
Flaschen miteinander verbindet! Zudem habe ich eine Methode die Energie
leichter zu gewinnen. Und zwar durch die Omegaförmige
Elektrode die durch eine statische leichte negative Aufladung die Energie von
den positiv geladenen Teilchen abzweigt.
Weiter
will ich gefrorenes Fusionsbrennmaterial
(DE21 +He32) elektrostatisch
aufladen und dann durch einen ziemlich langen elektrostatischen Beschleuniger
auf ein Target (Auch aus Fusionsbrennmaterial, wird ebenfalls mit einen
Beschleuniger in die Mitte der elektromagnetischen Flasche geschossen) in der
Mitte der elektromagnetischen Flasche schiessen, wenn die erste Methode keinen
Erfolg gebracht hätte!
Wodurch
spätestens dann der Fusionsprozess in der elektromagnetischen Flasche gezündet
wird!
Einige Daten
der elektromagnetischen Flasche
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beim Protonen +
Lithium Zyklus der 2 He Kerne a 16.7 Me Volt ergibt |
Innenradius der
Hauptmagnetfeldspule in Metern
: 1.10000 |
Radius des Vakuumgefässes : 1.00000 |
Kondensator-Innenradius : 0.90000 |
Innenradius der Entverschluss-Spule : 0.40800 |
Radius der Teilchenbahn vor Fusion in Metern : 0.02384 |
Radius der Teilchenbahn nach Fusion in Metern : 0.10000 |
Radius des Plasmas(für Berechnung der (K)
Frequenz) : 0.02384 |
Energie des Teilchens vor der Fusion in e.volt :
1000000.00000 |
Strom in Amper für Hauptmagnetfeld :
19292862.33792 |
Strom in Amper für Entverschlussmagnetfeld :
34278791.64313 |
Geschwindigkeit
der Teilchen vor der
Fusion : 13826022.59641 |
Geschwindigkeit der Teilchen nach der Fusion :
29001709.66822 |
Magnetfeld in Tesla : 6.06103 |
Entverschluss Magnetfeld in Tesla : 44.00000 |
Länge der Entverschluss-Spule
in Metern : 0.97900 |
Länge des Vakuumgefässes des Fusionsreaktors in
Meter : 4.00000 |
Kreisfrequenz
in Hertz
: 290017096.68221 |
Induktivität *
Kapazität ,für Kreisfrequenz
: 3.0115707E-0019 |
Induktivdät oder Kapazitäht, für
Kreisfrequenz : 5.4877780E-0010 |
Induktivität der Spule für Kreisfrequenz ist
: 2.1663564E-0008 |
Kapazität des Kondensators bei Abstand :
2.0 ist in Farad : 1.3901547E-0011 |
Fläche des Kondensators für Kreisfrequenz ist
: 3.14159 |
Patentansprüche |
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Neuerdings haben wir beim
Fusionsreaktor einige kleine Änderungen die, die funktionsweisse der
elektromagnetischen Flasche als Fusionsreaktors, entscheitend verbessern und es
ermöglichen, den Fusionsreaktor selbständig , das heisst ohne Zuführung weiterer Energie ,laufen zu lassen! Wer näheres darüber
erfahren möchte meldet sich doch bitte bei: |
Ich stelle diese Erfindung der Welt kostenlos zur Verfügung |
SMS an |
Markus Lüscher +41
(0)77 413 04 71 |
Markus Lüscher, markusluescher@vtxmail.ch |