Коганицкий Григорий Аронович. Термоядерный синтез в магнетронных генераторах на основе вихревых трубок Ranque-Hilsch и парадокс нагрева короны солнца

Термоядерный синтез в магнетронных генераторах на основе вихревых трубок Ranque-Hilsch и парадокс нагрева короны солнца

Когда говорят о термоядерной реакции, как в искусственных установках, так и на солнце, сразу возникают два взаимосвязанных вопроса -

1 - Как обеспечить условия необходимые для протекания энергонезависимой реакции в разреженной среде.

2 - Почему температура разреженной солнечной короны значительно выше средней температуры расположенных непосредственно под ней слоев солнца, включая и среднюю температуру конвективной зоны, где по современным воззрениям идет основной процесс тепловыделения, а, значит и термоядерной реакции.

В искусственных установках разных типов пытаются создать парадоксальный режим, при котором в зоне предполагаемой термоядерной реакции создают повышенные давления и температуру, а в среде окружающей эту зону - предпочтительны низкие давления и низкий уровень переноса тепла.

В природном термоядерном генераторе солнце -

Над видимой поверхностью Солнца - фотосферой, имеющей среднюю температуру около 6000 К, находится солнечная корона с температурой более 1 000 000 К.

Прямого потока тепла из фотосферы недостаточно для того, чтобы привести к такой высокой температуре короны.

Причем температура фотосферы ниже, как температуры короны, так и температуры верхнего слоя конвективной зоны.

В расположенной ниже конвективной зоне, где, по современным воззрениям идет основной процесс тепловыделения, а значит и термоядерной реакции - средние давления и средние температуры недостаточны для протекания устойчивой термоядерной реакции.

Причем, в нижней части конвективной зоны, предположительно имеются зоны пониженных температур.

Исходя из выше сказанного, можно предположить, что существует процесс, при котором в разреженной среде происходит появление локальных флюктуаций как плотности, так и температуры.

Такой процесс, а точнее два физических явления, которые, рассматриваемые совместно, могут ответить на два выше заданных вопроса, известны давно - это эффект Ranque-Hilsch и магнетронный эффект.

Рассмотрим процесс формирования гипотетической единичной ячейки, способной при определенных условиях генерировать энергию за счет протекающей в ней термоядерной реакции.

На солнце, такой ячейке 1 - Fig1 (ячейка Бенара) или четырем ячейкам, образующим резонансную систему, соответствуют солнечные гранулы.

В таком слое, при достаточной его толщине, образуются тороидальные вихревые структуры Fig2.

В зависимости от того в каком порядке расположены зоны нагрева и охлаждении, газовые потоки могут менять свое направление

При достаточных толщине слоя и перепадах температур, в центре тороидальной вихревой структуры формируется восходящий спиральный вихрь Fig3,4 - 3

Так как сформировавшийся вихрь состоит из раскаленного и, соответственно, ионизированного газа, вокруг него формируется магнитное поле, противодействующее нарастанию скорости вихря.

Когда уровень скорости вихря и напряженности магнитного поля достигает порогового значения, в верхней части вихря начинается его стратификация под действием эффекта Ranque-Hilsch на два потока газа, имеющих различную температуру, направление и направление вращения.

Высота на которой возникает этот эффект принимается за уровнем стратификации Fig5.

Возникший в результате стратификации холодный поток, предположительно нейтрального газа, опускается по центру восходящего вихря к его основанию, а перегретый горячий поток отклоняется магнитным полем и получает радиальную составляющую Fig6.

Вращаясь в магнитном поле и взаимодействуя с соседними ячейками Fig7 -7, как с резонаторами, горячий поток ионизированного газа, под действием магнетронного эффекта начинает формировать вращающиеся самоуплотняющиеся джеты (спицы) Fig7 -8.

При достаточной длине вихревого столба и дополнительной накачки энергией от соседних ячеек-резонаторов, температура и плотность сформировавшегося джета (спицы), после его самоуплотнения, становится достаточной для инициации начала термоядерной реакции внутри джета.

По мере увеличения уровня выделения энергии в джетах в результате термоядерного синтеза, процесс переходит от поглощения энергии соседних ячеек к положительному энергетическому балансу реакции и выделению энергии в виде электромагнитного излучения и накачки соседних ячеек Fig8 - 11.

В результате стратификации под действием эффекта Ranque-Hilsch и протекающей в джетах термоядерной реакции, возникают две, аномальные для данного вихревого столба, зоны - холодная 10 снизу и перегретая 9 сверху - Fig8.

Когда разница температур в зонах 9 и 10 начинает превышать определенный порог, происходит деградация вихревого потока и реакция прекращается Fig9.

Процесс является динамическим и циклическим.

Каждая ячейка окружена шестью другими ячейками Fig 10, находящимися в одном из трех основных состояний: 12 - положительного энерговыделения; 13 - деградации; 14 - нарастания уровня термоядерной реакции под действием внешней накачки.

(цитата) - "...Исследования доплеровского смещения спектральных линий излучения гранул показали, что в центральной части гранулы газ движется кверху со скоростью ~1 км/сек, а затем растекается от центра к периферии гранулы. Иногда наблюдаются кольцевые гранулы, которые взрываются, просуществовав ~10 минут. Среднее же
время "жизни" гранул -8 минут....."

В связи с особенностями среды, в которой сформированы ячейки, обмен энергией идет не на основной частоте генерации единичных магнетронов, а на гармониках, соответствующих "окну прозрачности" окружающей среды.

Можно предположить, что, в результате формирования аномальных термических зон, имеет место дополнительное формирование по вертикали ячеек, находящих в противофазе Fig11.

Так как процесс является динамическим и циклическим, а ячейки можно представить как взаимодействующие в газовой среде акустические резонаторы, то можно предположить, что часть энергии от протекающей в этом комплексе ячеек термоядерной реакции выделяется в виде имеющей сферический фронт акустической волны.

Средняя наблюдаемая температура конвективной зоны определяется, как температурой инвертированных и энергопоглощающих ячеек, так и температурой ячеек имеющих положительный энергетический баланс.

Можно предположить, что средняя наблюдаемая температура конвективной зоны должна быть значительно ниже, чем температура начала активной фазы термоядерной реакции для данной высоты.

Исходя из выше изложенного, можно предположить, что имеются два пути передачи энергии из конвективной зоны, где происходит термоядерная реакция.

1 - Наружу, в сторону меньшей плотности, электромагнитным излучением.

Это объясняет высокую наблюдаемую температуру короны, где поглощение электромагнитной энергии происходит в достаточно тонком слое имеющей частотное изменение "окна прозрачности".

Можно предположить, что максимальная температура "зоны поглощения" короны одного порядка с температурой протекания термоядерной реакции в конвективной зоне.

2 - Внутрь, в сторону большей плотности, посредством акустической волны, имеющей сферический фронт и низкочастотных гармоник излучения магнетронов.

Исходя из выше перечисленного, можно предположить, что в центре солнца, под действием внешней накачки энергии, могут возникнуть локальные условия для осуществления термоядерной реакции, в том числе и синтеза тяжелых элементов.

Исходя из предположенного выше, термоядерная реакция в центре ядра, в нормальных условиях, идет как вынужденная реакция синтеза под действием притока энергии в виде акустических волн и низкочастотного радиоизлучения из конвективной зоны.

Реакции в ядре идут в виде "локальных зон" в точках акустической интерференции, при умеренных температурах и сверхвысоком давлении.

В нормальном состоянии солнца, локальные нарушения выше описанного процесса, в том числе и объединение группы ячеек в супергранулы, могут вызвать образование "пятен" и выбросы солнечной массы в окружающее пространство.

Нарушение нормальных условий протекания реакции в конвективной зоне может вызвать: как срыв внешних оболочек солнца - то есть переход солнца в состояние "новой" (в определенных условиях с холодным коллапсом ядра); так и возможность слияния "локальных зон" в ядре с последующей инициацией в ядре самоподдерживающейся термоядерной реакции взрывного характера - то есть возникновением сверхновой.

Гипотетическая схема исследовательского термоядерного реактора, основанная на процессах предположенных выше.

Элементарной ячейкой реактора является ионный СВЧ генератор Fig13.

Генератор состоит из генераторного модуля Fig12, на который надета магнитная система 20 и резонаторы 18.

Два его резонатора имеет петлю связи 21.

Генераторный модуль Fig12 состоит из колбы 23, в которую инсталлированы: 15 - ионная пушка; 16 - стратификационный конус; 17 - ускорительная система; 19 - отражатель.

Колба заполнена одним из компонентов реакционной смеси под низким давлением.

Ионная пушка эмиссирует или реакционную смесь или второй компонент реакционной смеси.

Генераторные модули 7 смонтированы радиально на столе-центрифуге Fig14 и Fig15 вращающейся вокруг оси 22 и соседние модули связаны через петли связи 21 друг с другом и с внешним генератором СВЧ накачки классической схемы (внешний СВЧ генератор на Fig14,15 не обозначен).

0x01 graphic

Реактор работает в соответствии с принципами, предположенными выше, для ячеек Fig8 конвективного слоя солнца.

Поток ионов эмиссируется из ионной пушки 15, формируя в ускорительной системе вихревой шнур 3. Совместным воздействием отражателя 19 и магнитной системы 20, шнур разделяется на два вихревых потока - холодный 6 и горячий 5.

Под совместным воздействием магнитной системы 20 и резонаторов 18 в потоке 5 магнетронный эффект формирует вращающиеся высокотемпературные ионные джеты.

Реакция синтеза происходит внутри джетов.

Энергия джетов передается как энергия накачки в соседние ячейки.

Использование высокоскоростной центрифуги позволяет уменьшить линейные размеры генераторного модуля и делает вихревой шнур более устойчивым.

Kaganitsky Grigory

Education - radar systems and high-frequency technology

Professional activity - heat engineering

Professional interest - vortex systems

Mailto: gert99@mail.ru

Комментарии: 3, последний от 08/09/2017. © Copyright Коганицкий Григорий Аронович (gert99@mail.ru) Размещен: 12/01/2015, изменен: 12/01/2015. 14k. Статистика. Статья: Изобретательство Иллюстрации/приложения: 13 шт. Скачать FB2		Ваша оценка:
Аннотация: Возможно, эта статья представит для вас определенный интерес и вы будете так любезны, что выскажите о ней свое мнение.

Коганицкий Григорий Аронович : другие произведения.

Термоядерный синтез в магнетронных генераторах на основе вихревых трубок Ranque-Hilsch и парадокс нагрева короны солнца