Спроектированная, построенная и испытанная установка «Энергонива 2» как раз и предназначалась для дезактивации вредных стоков, нейтрализации радиоактивных отходов и разложения списанных боевых отравляющих веществ.

   «Способ[1] получения элементов преобразованием атомно-молекулярного строения исходного вещества из его плазменного состояния, отличающийся тем, что преобразование атомно-молекулярного строения вещества осуществляют генерацией высокотемпературной плазмы в потоке воды по крайней мере с одним сужением между расширенными участками, в котором создают импульсный разряд электрического тока при максимальной напряженности магнитного поля, переменной вдоль потока плазмы, и стабилизируют поток плазмы путем постоянного пропускания дополнительного тока, направленного от одного расширенного участка к другому.»

      Эффективность процесса значительно повышается при последовательном соединении двух или более реакторов. Установку с несколькими реакторами и процессы в них назвали "Энергонива - 2". Схема установки приведена на Фиг.1.

Фиг.1 Реактор «Энергонива-2»

Фиг.2 Схема рабочей ячейки реактора, фото плазмоида и его структура

Плазмоид Вачаева А.В. – это прирученная шаровая молния диаметром  2-3 мм, переходящая в рабочем режиме в тонкую, почти сверхпроводящая пленка пароводяного пузырька[2] кипения, осциллирующая в закрученной струе воды-флюиде, позволяет реализовать два основных режима работы:

- В ВЧ (30-60 Мгц, длина волны 10 - 5 м) режиме, производство электроэнергии, путём генерации только вихревых токов и ионизации только электронов

- В СВЧ (30- 60 ГГц, длина волны 1 – 0,5 см) режиме, производство и переработка новых химических элементов, дезактивация химически токсичных и жидких радиоактивных отходов с АЭС путём ионизации частиц с ядерных оболочек атомов, присутствующих  в плёнке плазмоида.      Для получения каждого целевого элемента существует оптимальный ток стабилизации: для Zn, ток I = 30 А/, для Al, I =18,5 А/, для Fe, I = 22,2 А/, для Cu, I = 25 А/.

После 2000 года, ни один из последователей Вачаева А.В. не сумел запустить реактор в автономном непрерывном режиме самопроизводства энергии или металлов.

2. Из демонстрационного доклада  к.т.н. Панькова В.А. и  к.т.н. Кузьмина Б.П.

 Учёные использовали реактор только в стандартном режиме и не смогли запустить реактор в автономном режиме.

Фиг.3. Схема рабочей ячейки реактора без магнитной катушки

«…Вачаев разряжал батарею конденсаторов на небольшой зазор между двух заостренных медных электродов, расположенных в воде. Он обнаружил два различный типа разряда. Первый – классический дуговой разряд, длительностью менее миллисекунды, сопровождающийся гидравлическим ударом. Второй – аномальный разряд. После подачи напряжения между электродами вспыхивал оранжевый шарик плазмы размером в несколько миллиметров. Он походил на маленькую шаровую молнию, издавал громкий шипящий звук и был стабилен в течение нескольких секунд. Угасал плазмоид спокойно, без гидроудара.

Вачаев использовал аномальный разряд для запуска экспериментальной установки, которую он назвал «Энергонива». На слайде Фиг 3 схематически изображен реактор установки. Два трубчатых заостренных стабилизирующих электрода и два импульсных электрода, заключенные в корпусе из изолятора. Перед запуском в реактор подавался проток водопроводной воды (0,3-0,5м/с), а трубчатые электроды через дроссель, ограничивающий ток, соединялись с сетью 220В. Разрядом между импульсными электродами формировался плазмоид.   В электрическом поле стабилизирующих электродов плазма формировала тонкую оболочку, охватывая их конусные поверхности. Если реактор имел внутренний диаметр, превышающий в 2-3 раза наружный диаметр стабилизирующих электродов, то голубоватое свечение оболочки за пределами рабочей зоны указывало на то, что рабочая зона является внутренней частью тороида. В центральной части оболочки формировалась перетяжка диаметром несколько миллиметров. В прозрачном корпусе реактора было видно, как в процессе стабилизации от сети, за несколько минут цвет плазменной оболочки становился ярко белым. После этого установка переводилась в автономный режим. Импульсные электроды отключали от батареи конденсаторов, к стабилизирующим подключали внешнюю нагрузку (до нескольких десятков киловатт), цепь стабилизации разрывали. Плазма в реакторе обеспечивала самоподдерживающуюся реакцию синтеза элементов. Водопроводная вода служила сырьем, продуктом реакции были стабильные изотопы элементов от гелия до висмута и избыточные электроны. Они отводились в нагрузку при напряжении около 220В и частоте 50Гц.

Фиг.5 Электрическая схема реактора

Фиг.7 Фото демонстрационного реактора 

Нам повезло быть лично знакомыми с Анатолием Васильевичем, участвовать в экспериментах на «Энергониве» и анализировать полученный порошок. После того, как в 2000 году Вачаева не стало, работы на кафедре в данном направлении прекратились. Никому из его последователей не удалось воспроизвести процесс в полном объеме. Автору удавалось достичь в 90% случаев образование рабочего плазмоида, необходимого для запуска установки. По нашим же данным, из тысячи разрядов продуктивными становятся от нескольких, до нескольких десятков.

Контролировался также уровень проникающих излучений вблизи работающей разрядной ячейки. Было обнаружено лишь электромагнитное поле. Токовые импульсы при разряде достигают нескольких тысяч ампер при длительности 40-60мкс. В паузах между импульсами иногда наблюдаются мощные пакеты со спектром частот 30-800МГц и длительностью до нескольких миллисекунд. Мы считаем, что именно они сопровождают процесс синтеза элементов.

Оранжевый шарик плазмоида вытягивался в поле стабилизирующих электродов, охватывал их конуса и постепенно превращался в ярко-белый (это увидели потом, изготовив прозрачный реактор из плексигласа) параболоид вращения (см. фото). Через несколько минут вместо напряжения стабилизации подключалась нагрузка (5-50 киловатт) и реактор полностью отключался от сети, продолжая работать автономно, отдавая в нагрузку переменный ток с частотой 50 герц и напряжением 200-260 вольт.»

        Есть некое энергетически стабильное состояние кластера плазмоида, как макрообъекта. Если начать отбирать от него энергию, ядерные реакции сдвигаются в направлении более экзотермических, процесс можно использовать для получения энергии. Характер реакций зависит и от состава атомов окружающий кластер или плазмоид среды, что также наблюдал Вачаев. При  выводе объекта  из какого то стабильного диапазона, он распадается в высвобождением внутренней энергии и освобождением значительного «законсервированного» отрицательного разряда.

  3. Частный режим работы реактора.

  При этом, особо следует отметить, что практически во всех открытых публикациях А.В.Вачаева не описана роль, назначение и настройка резонанса с помощью катушки индуктивности, позволяющей произвести работу реактора в автономном непрерывном режиме. В описании патента указано, что на катушку подают ток стабилизиции – «Включают систему стабилизации тока, подавая ток на катушку магнита, например, на соленоид. Подают электрический ток, например, от общей городской электросети на средство стабилизации потока горячей плазмы, т.е. на электроды со сквозными отверстиями».  Тем не менее, в одной из работ А.В. Вачаева можно найти частный режим работы реактора (фиг.8),

Фиг.8 Один из частных режимов работы реактора – рабочая схема.

 в котором через внутренний диаметр D = 8 мм трубчатых электродов пропускают воду стоков со скоростью 0,57 м/с, и на них же подают стабилизационный ток  = 45 A под переменным напряжением = 215В (мощность = 9,7 Квт), а на катушку Брукса подают стабилизационно-ждущий ток = 20 A под переменным напряжением = 190 В (мощность = 3,8 Квт). Таким образом суммарная мощность стабилизации, отбираемая от городской сети составляет = 13,5 Квт. Электрическая ёмкость конденсатора, который соединён с двумя пускоразрядными электродами составляет величину 2400 мф. Если убрать эту катушку, а также ток струи воды и стабилизирующее напряжение на этой струе, то всё равно реализуется только импульсный режим работы реактора с производством разового выделения дополнительной энергии и новых ядер химических элементов, т.е. аналог реактора С.В. Адаменко, но в жидкости.

 Плазмоид следует рассматривать, как связанный с массой тонкой плёнки макровихрон, в котором все процессы последовательны и быстротечны со скоростью близкой к скорости света, но не параллельны. Индуктор разряжаясь производит, через посредство связанного с катушкой и противодействующего разрядке кольцевого переменного электрического монополя, пакет «тяжёлых» магнитных зарядов. Этот пакет проходит через плазмоид и создаёт в плёнке волноводы из электропотенциалов, а также одновременно ионизирует атомные электроны и частицы с ядерных оболочек. В следующее мгновение в плёнке плазмоида по волноводам идут синфазные импульсные короткопробежные импульсные вихревые токи, как токи в первичной обмотке трансформатора, которые возбуждают (заряжают) во вторичной обмотке  (катушка Брукса), импульс тока, способный в последующий момент разрядки – момент подхода новой порции воды, опять через электромонополь, регенерировать (зарядить) следующий пакет магнитных зарядов. Так организован в этом реакторе непрерывный режим производства электроэнергии и изменения ядерного состава пульпы за счёт расщепления (атомный и ядерный уровень дезинтеграции) внутренней структуры атомов и их ядер, находящихся в плёнке пузырька плазмоида.

   Другими словами, непрерывно поступающая и закручивающаяся новая порция водных шламов в сужающуюся рабочую полость-отверстие диаметром 1-2 мм, сначала превращается в плёнку пузырька (закипает) плазмы с помощью безэлектродного разряда индуктора, затем в ней формируются волноводы соответствующих по частоте и «тяжести» электромагнитных вихронов, через которые в следующие мгновения выделяется внутренняя энергия этого кластера плёнки путём его преобразования - идут вихревые токи электронов, создавая дополнительный электрический ток во внешней цепи, а также вихревые токи частиц с массой, превращающие обычное течение струи воды в сверхтекучее.

Порядок последовательности включения электропитания следующий. Катушка индуктивности, до начала её функционирования в виде регенерирующего резонансного разряда, подключена также, как и стабилизирующая цепь трубчатых электродов. После первичного разряда и зажигания плазмоида подбирается соответствующий режим путём резонансной настройки этой цепи стабилизации, а также параметры электрического контура катушки. Режим становится самостоятельно непрерывным, когда частота разрядов через плазмоид[3] совпадает с одной из резонансных частот индуктивного контура цепи, состоящей из катушки индуктивности, её сопротивления и ёмкости. Соответствующий режим достигается, например, на частотах 30-60 Мгц (атомный уровень для производсва электроэнергии) и 30-60 Ггц (ядерный уровень для преобразования химического состава пульпы).

Нормальным является тихий процесс, когда в реакторе между трубчатыми электродами возникает электропроводящий высокочастотный разряд в виде плазменной и сверхтекучей пленки, образующей фигуру типа гиперболоида вращения (фото 3.57) с пережимом диаметра 0,1…0,2 мм. Пленка обладает повышенной электропроводностью, полупрозрачная, светящаяся, толщиной до 10…50 мкм. Визуально она наблюдается при изготовлении корпуса реактора из оргстекла или через торцы электродов, заглушенные пробками из оргстекла.

     В плазмоиде-источнике разрядами катушки возбуждается колебательный процесс с одной из частот собственного резонанса системы, обусловленный вращательно-колебательными движениями атомов плазмы или свободно-колебательными движениями электронов около положения равновесия в плёнке этого пузырька. Процесс  сопровождается выделением энергии мощностью до десятков киловатт и электромагнитным излучением частотой в десятки мегагерц.  Кроме того, в ходе синтеза новых ядер химических элементов образуются вихревые токи, обусловленные обдиранием электронных оболочек атомов воды, которые способны напрямую генерировать во внешней цепи дополнительную электроэнергию, что и позволяет сделать процесс автономным с производством электроэнергии. После запуска, стабилизации плазмы и перевода всей системы в равновесный режим она отключалась от электрической сети и работала сутками. До половины массы поступающей воды перерабатывалось в порошок. В экспериментах были синтезированы более ста килограмм порошка, выработаны сотни киловатт-часов электроэнергии.

Обработка чистой воды является калибровочно-метрологическим технологическим шагом, поскольку позволяет проверить факт верности настройки параметров системы реактора путём получения заранее известных элементов непосредственно из воды по калибровочным таблицам.

    Производство заранее спланированных процессов надо начинать со следующего:

-подготовить необходимые средства для осуществления непрерывного процесса

-подать в рабочую полость реактора жидкий раствор с небольшой проводимостью, но достаточной для поглощения СВЧ-фотонов и начального рождения вихревых токов, а также для стабилизации плазмоида в сужающемся потоке и скручивающейся к оси струи

-подать на трубчатые электроды стабилизационное напряжение  с соответствующим током , контролировать эти параметры до выброса в сеть дополнительной свободной электроэнергии, вырабатываемой во время резонансного непрерывного процесса и вовремя отключать от внешнего источника питания  

-выполнить подсоединение к стабилизационной сети катушки индуктивности согласно схеме (фиг.8), подав на неё напряжение  с соответствующим током  для обеспечения опорно-ждущего магнитного поля

-зажечь плазму[4] в разрядном промежутке и подать в неё несколько мощных разрядных импульсов тока длительностью не более 0,5 нс и амплитудой 6-8 Киловольт, рождающих достаточное количество «тяжёлых» макровихронов, которые поглощаясь, создают в плазме волноводы из электропотенциалов

-через мгновение  по этим волноводам пойдут  импульсные вихревые токи с максимумом в точке сужения рабочего объёма, которые в свою очередь рождают пузырёк кипения и создают мощный короткий магнитный заряд  индуктивности катушки с опорно-ждущим магнитным полем

-настроить в резонанс импульсный вихревой ток через плазмоид с импульсами в катушке по осциллографу с помощью параметров внешней цепи, создающие опорно-ждущее магнитное поле, в которую входит катушка, её сопротивление и ёмкость, а также величина тока и напряжения

-контролировать во время настройки в резонанс ток в стабилизирующей цепи – при увеличении и достижении максимума тока переключить эту цепь с городского источника питания и подключить цепь нагрузки, включающий работающий реактор

-контролировать по осциллографу время и величину роста магнитного заряд и его разряд через индуктивность катушки для безэлектродного поджига плазмоида  в новой порции протекающей жидкости .

   4. Модернизация реактора

 На фиг.9 представлено главное средство для осуществления процессов,т.е.  полость реактора в разные мгновения последовательной работы:

-на крайней слева позиции показан пример механического волновода живой улитки – по такому типу волновода должна сливаться вода через отверстие в суживающейся области полости

-на второй слева позиции  показан внутренний волновод сужающейся полости реактора вблизи отверстия, выполненный, например, в форме винтовой спиральной выборки-канавки  

-на третьй слева позиции показан момент образования плазмы путём разряда с конденсаторной батареи через убирающиеся электроды

-на крайней справа позиции показан момент рождения пакета волноводов в плазмоиде, по которым в следущий момент последует импульс вихревых электрических и токов частиц с массой, образующих плёнку испарения и образования пузырька – плазмоида

- на фиг. 10 представлен вариант наиболее эффективной катушки индуктивности

-этот импульс вихревых токов заряжает индуктивность катушки, а ток частиц с массой проталкивает имплозивно через отверстие данную порцию воды

-в следующий момент индуктивность разряжается и вновь возрождает плазмоид и его модуляцию волноводами в новой порции воды

-процесс периодически повторяется с частотой, обусловленной собственными колебаниями свободно-связанных электрических зарядов плазмоида.

Фиг 9 Главный узел и процессы в нём                                                                                         

Другие средства для реализации непрерывного процесса на этом реакторе должны содержать следующие узлы:

- два трубчатых электрода, соединённых со  внешней городской сетью переменного тока , для механического разгона и закручивания струи воды

-собственно реакторной ячейки (фиг.9), имеющей соответствующую форму с винтовой подкруткой струи воды, как у улитки

-катушка индуктивности, выполненная в форме шара (фиг.10), предназначена для безэлектродного поджига плазмы с помощью индуктируемого шарового электрического монополя

-стартовые пусковые электроды попарно выполнены одинаковыми, соединены с конденсатором и подведены к точке сужения рабочей полости (фиг.10), после первичного пакета разрядов убираются из активной зоны.

Фиг. 10 Катушка-генератор безэлектродного поджига плазмоида

  Реактор работает следующим образом (Фиг.9). Водопроводную или сточные воды подают из верхней изолированной от земли ёмкости по трубопроводу сверху вниз. Подключают  внешнюю стабилизирующую сеть 220 в к трубчатым электродам с обеих сторон реакторной ячейки для предварительного нагрева воды и к двум концам катушки (фиг. 10), для создания опорно-ждущего магнитного поля.

 Для катушки подбирают с помощью ЛАТР резонансное  напряжение из диапазона 100 – 250 в. Подают стартовый импульс высокого отрицательного напряжения с амплитудой до 10 Кв и передним фронтом до одной наносекунды на пусковые электроды от батареи[5] высоковольтных конденсаторов ёмкостью до 5 фарад ( третья позиция слева на фиг. 9). Разряды на эти пусковые электроды подают несколько раз во время подбора резонансного напряжения на катушке, пока не образуется пакет магнитных зарядов и один из них, резонансный, не создаст соответствующие размерам суженой области волноводы на её поверхности, вихревые токи которого и образуют пульсирующий пузырёк[6]-плазмоид, а обратный ток не зарядит индуктивность. Эти электроды убирают после того, как зарядится[7] индуктивность катушки с опорным магнитным полем от импульса вихревых токов, образующих плазмоид, и начнется процесс высокочастотной самогенерации плазмоида в автомодельном режиме. В этот момент необходимо контролировать в катушке (фиг. 10) выброс импульса тока, который в последующее мгновение при разрядке её индуктивности и через посредство электрического монополя, возникающего в плазмоиде, создаёт безэлектродный разряд в новой порции воды, но на том же месте его старого предшественника. Под действием этих высокочастотных процессов сканирующий по плёнке пузырька плазмоида магнитный заряд производит ионизацию и нагрев электронов, а также ионизацию ядерных оболочек атомов, содержащихся в кластерах плёнки воды. Эффективность этого процесса резко возрастает, если катушка выполнена в виде шара, в котором фокусировка наибольшей напряжённости магнитного поля реализуется в центре, поэтому и индуктируемый противодействующий разрядке электрический монополь[8] рождается также в форме шара с наибольшими параметрами напряжённости изменяющегося электрического поля в минимальном объёме – минимизация электрического объёма для компрессии магнитной энергии. Предлагаемая ячейка - шаровая катушка и её центр в сходящейся полости реактора, позволяют более легко настроить режим автогенерации, т.е. зарядка индуктивности квантом магнитного заряда с помощью кванта вихревого тока по плёнке плазмоида и последующая его разрядка для зажигания очередного  плазмоида в новой порции воды, т.е. волновода и вихревого тока вдоль его потенциалов на плёнке пузырька.

Для устойчивой непрерывной работы реактора необходимы резонансные настройки цепи трубчатых электродов и параметров катушки индуктивности с параметрами кластера воды, присутствующего в узкой части реактора – эти параметры: проводимость и масса кластера выше планковской массы, температура, определяющая размер колебаний молекул вблизи положения равновесия, соответствует параметрам резонанса одной из колебательных мод индуктированного и захваченного плазмоидом магнитного заряда в механическом вихроне.

При изменении напряжения на этих электродах необходимо установить резонансный режим прокачки струи воды через сужение в реакторе, позволяющий механически закручивать струю воды – две позиции слева на фиг. 9. Параметры катушки согласовать с параметрами плазмоида, с помощью которых необходимо настроить резонансный режим работы – индуктивность, активное сопротивление, выдерживающее ток в пределах от 10 до 150 ампер и ёмкость всех подводящих и активных проводов для создания сверхтекучего и сверхпроводящего плазмоида.

 Этот процесс высокочастотный периодически повторяющийся – создаётся непрерывный автомодельный режим производства электроэнергии, новых атомных ядер и переработки радиоактивных отходов АЭС.

Процессы. Процесс начала работы реактора Вачаева А.В. связан, в первую очередь, с поджигом плазмоида необходимого режима – производство электроэнергии или преобразование атомных ядер. Во время поджига, по предложенной методике с помощью разряда конденсатора на два поперечно установленных два электрода, в рабочем объёме реактора могут рождаться стандартные разряды[9], сопровождающие явления, как в эффекте Юткина Л.А., так и в реакторе Уруцкоева Л.И. и других, а также иногда удаётся запустить маленький оранжевый шарик[10]-шаровую молнию в жидкости – это и есть основной источник преобразования-дезинтеграции воды реактора, «рабочая лошадь» реактора. Но и «жизнь» этого шарика ещё необходимо согласовать с внутренними параметрами рабочего тела (воды, температура, проводимость, давление и другие параметры), системой удержания его в данном месте реактора, системой его регенерации после полного расхода энергии магнитного заряда. Для этого необходимо в течение определённого периода с помощью плавных регуляторов настройки индуктивности, емкости и сопротивления, добится постепенного изменения цвета шарика на ярко белый, затем вытянуть длину волноводов гравитационного заряда соразмерно рабочей ячейке реактора – признаком удачной настройки является рождение плазмоида Вачаева. Это позволит по гравитационным волноводам ускорить режим протекания воды через капиляр путём создания режима сверхтекучести кумулятивной струи. А в самой узкой части магнитный заряд «обстругает» внешние оболочки ядер атомов, сфокусированных вихревыми токами в точку его максимального значения и минмального размера, преобразует химические элементы и дезактивирует их. Энергия, выделяемая в таких процессах, позволит запустить реактор в автономный тихий режим с самопитанием.  Вачаев умалчивает о технической настройке реактора на рабочий режим. Однако на этапе ОКР основа всей документации на выпускаемую продукцию и заключается в том, что необходимы Техническое описание с инструкциями по настройке и эксплуатации реактора, а также методы поверки и калибровки реактора (метрология), Технические условия эксплуатации, хранения, обслуживания, с регистрацией полного пакета документации на этот реактор в Госстандарте РФ. Все эти вопросы и были заданы ему при передаче двух реакторов – один в Казахстан, а другой на «Маяк». В результате эти реакторы были остановлены. Именно поэтому, после смерти А.В. Вачаева, ни один из его реакторов не смогли запустить в автономном режиме.

 Заключение

До сих пор неизвестен механизм деления тяжёлых ядер с рождением РАО, однако это не мешает прогрессу развития атомной промышленности. Неизвестен и механизм холодного ядерного синтеза без рождения РАО, позволяющий даже утилизировать РАО. Более того известно достаточно представительное количество работ по ХЯС, с помощью результатов которых уже сейчас приступить к НИР по модернизации проектирования зон выдержки ТВС в водных бассейнах после выгрузки их из активной зоны котлов АЭС, в которых весь объём отработанных ТВС облучается «тяжёлыми» СВЧ («странным излучением» Уруцкоева Л.И) излучением определённой частоты, позволяющий уничтожать радиоактивность продуктов деления непосредственно в ТВС.  Другими словами, поместить зону выдержки отработанных ТВС АЭС в своеобразную резонансную микроволновую печку.

1. В настоящий момент имеется достаточно оснований для доведения реактора Вачаева до промышленного образца в минимальном по объёму представлении. Под этим понимается написание ТЗ на ОКР, определение источников финансирования, определение производственной базы с созданием соответствующей профильной лабораторией, производство ОКР с выпуском 3 рабочих макетов реактора с объёмом активной зоны 2х( 0.8 х 0.8 х 0.1) см, жёсткие испытания по климатике, механике, облучению и т.д. с выпуском соответствующей определённым нормам (ЕСКД) конструкторской и технической документации (ТО, ТУ, инструкций по изготовлению, настройке, наладке, а также поверке и калибровке реактора) с передачей макетов на промышленные испытания.

2. Параллельное направление – исследование возможности (НИР) влияния «тяжёлого» магнитного СВЧ излучения («странного излучения» Уруцкоева Л.И) на интенсивность уничтожения радиоактивности продуктов распада в зоне выдержки отработанных ТВС в водных бассейнах при АЭС.  

ПРИЛОЖЕНИЯ К ДОКЛАДУ:

I. Хранение в 3 папках – доклад, пакет слайдов и пакет видеоролик.

II. Пояснение структуры и свойств   плазмоида А.В.Вачаева

1. Плазмотроны.Плазмотроны индуктивного типа.Высокочастотный индукционный плазмотрон – это устройство, позволяющее получать при атмосферном давлении плазму с температурой 700-11000 К. Мощность современных ВЧИ-плазмотронов составляет величину от единиц до тысяч киловатт. Высокочастотное переменное магнитное поле индуктора индуцирует в плазме кольцевой электрический ток. Безэлектродная кольцевая[11] форма тока, отсутствие электродов определяют чистоту плазмы в таком плазмотроне. На фиг.11 приведена  схема плазмотрона индуктивного типа, в которомпоказан индуктор-1,ВЧИплазма- 2,  корпус из кварцевойтрубки - 3.

Фиг. 11 Плазмотроны индуктивного и емкостного типа

Для образование внутри плазмотрона проводящей среды при атмосферном давлении необходимо предварительно ионизировать газ от постороннего источника, то есть "зажечь" плазмотрон.  После "зажигания" в разрядной камере плазмотрона возникает самоподдерживающийся стационарный безэлектродный индукционный разряд при атмосферном давлении. Для стабилизации процесса осуществляют продув газа через разрядную камеру, при этом,  на выходе плазмотрона  получают высокотемпературную струю. Стабилизация вихревым потоком в инженерном отношении – это наиболее простой способ стабилизации. Вихревое движение газа по внутренней поверхности разрядной камеры приводит к резкому разделению тяжёлого  и холодного газа, протекающего вдоль стенок, и лёгкой горячей плазмы, сконцентрированной вблизи оси. Вторичным и неизбежным эффектом вихревой стабилизации является подсос газа через вихревую воронку внутрь плазмотрона. Величину этого обратного потока можно регулировать некоторым количеством прямоструйной газовой подачи, подаваемой в плазмотрон по отдельному газовому каналу.

    Кроме того важным конструктивным элементом ВЧИ-плазмотрона является экран, закрывающий окружающее пространство от светового и электромагнитного излучения плазмотрона.

     До тех пор пока проводимость газа мала разряд "прозрачен" для магнитного поля, и переменное магнитное поле индуктора не в состоянии передавать свою энергию разряду. Однако как только проводимость под влиянием увеличения электрического поля достигает некоторой критической величины, "магнитная энергия" индуктора начинает выделяться -вразряде появляется кольцевой ток и наступает индукционная форма безэлектродного разряда. При этом напряжение на индукторе резко падает и электрический разряд гаснет.

     До сих пор нет ясной картины происходящих процессов в плазмотроне. Непонятно, почему магнитная энергия индуктора начинает выделяться в форме кольцевого электрического тока при достижении им некоторой критической величины, а при этом напряжение на индукторе начинает резко падать.

   Каков механизм взаимодействия между поглощающей излучение плазмой и падением напряжения на индукторе?

Основные способы "зажигания" индукционного плазмотрона:

-при атмосферном давлении емкостным током;

-при атмосферном давлении с помощью вводимого в плазмотрон штыря;

-на пониженном давлении 10^-2 торр;

-при атмосферном давлении электрической дугой.

      "Зажигание" безэлектродного разряда всегда происходит за счёт электрического поля индуктора.

2. Результаты работ:

- Косинова и ГарбарукаПлазменные фракталы в газах. Внушительны по объёму и качеству результаты экспериментов Косинова Н.В. и Гарбарука В.И. в 2002 году на установке типа «Унитрон». В этих  экспериментах разряд конденсаторной батареи осуществлялся при поджиге межэлектродного пространства импульсами свыше 100 000V. При этом возникают два встречно направленных полупрозрачных конуса (фиг.12) голубого цвета.

Фиг 12. Излучение двух встречно направленных конуса

Длина конусов зависит от мощности разряда и геометрии разрядника. Средняя длина одного конуса до 8-12см.Появление такой формы плазмы сопровождалось громким хлопком, яркой вспышкой света, а также оно синхронизировалось появлением на расстоянии от 10 до 30 см, отделённых от источника деревянной крышкой стола самостоятельно светящихся шарообразных объектов. Было обнаружено, что образовавшиеся регулярные структуры имели фрактальную закономерность, причем фракталы в плазме проявлялись в макроскопическом масштабе. В макромасштабе структурированная плазма представляла собой две симметричные системы, напоминающие по форме вложенные конусы. Во фрактальных структурах видна характерная зависимость, построенная по принципу удвоения периода. Таким образом, в плазме, вместо хаотического поведения, наблюдался совершенно определенный вид организации и совершенно определенная взаимосвязь элементов структуры.

В ходе экспериментов наблюдалось взрывообразное плавление и возгонка металлов, даже таких тугоплавких, как вольфрам. Это видно по отверстиям, образовавшимся в металлических листах. На фиг.13 сверху и справа расположены мишени, представляющие собой комплекс из алюминиевой фольги и бумаги.

Фиг.13 Взаимодействие плазменных конусов с веществом

В одних экспериментах устанавливались эти комплексы бумажной стороной к зоне генерации плазмы. Мишень в этом случае оставалась не поврежденной. В других экспериментах устанавливались комплексы фольгой к зоне генерации. В результате, фольга на некоторой площади испарялась, в то время как расположенный за ней слой бумаги оставался неповрежденным. При установке в качестве мишени полоски папиросной бумаги без каких-либо покрытий, последняя не воспламенялась. Мишени из бумаги оставались целыми, они не загорались, хотя находились внутри огненного плазменного шара. В ходе экспериментов выяснилось, что получаемая на этой установке плазма воздействует только на проводники. Диэлектрики же испытывают сильное механическое воздействие, похожее на электростатическое отталкивание. Эти факты свидетельствуют о том, что фактором, действующим на мишень, является не температура плазмы.

      В одном из экспериментов были созданы условия, при которых в результате контакта плазмы с мишенью из вольфрама, в последней не образовалось отверстия (фото 3.35). На фотографиях этой мишени видны кольцевые структуры разных размеров, демонстрирующие самоподобную структуру. Из этих же фотографий видно, чтонекоторые из колец занимают площадь, примерно равную площади отверстий, образующихся при других условиях эксперимента.На фотографиях (фиг.13) изображена с обеих сторон полоска фольги из тантала. При детальном изучении этих "отпечатков" у них также была обнаружена четкая, регулярная, фрактальная структура, образованная большим количеством чередующихся темных и светлых колец. На фотографиях, расположенных в пятом столбце (фиг.13), показана мишень из меди. На ней также отчетливо видны кольцевые структуры. Это подтверждают результаты осмотра образцов материалов, служивших мишенью для плазмы. На фиг.13 показаны лицевая и обратная стороны пяти различных мишеней после воздействия на них плазмой. В первом столбце находятся изображения упомянутого выше комплекса, состоящего из алюминиевой фольги и полоски писчей бумаги. Во втором – расположены фотографии отверстия, образовавшегося в вольфраме. На них отчетливо видны структуры, образованные чередующимися светлыми и темными кольцами. Температура плавления вольфрама – 3370̊ С, температура кипения – 5900̊ С.

-Месяц Г.А.    Эктоны Г.А. Месяца. Работы в этой области были начаты в Томском политех­ническом институте еще в 1957 года с целью исследовать развитие электри­ческих разрядов в различных диэлектрических средах: в жидкости, твер­дых телах, газе и в вакууме.

Актуальность этих работ особенно возросла из-за необходимости применять мощные наносекундные импульсы в целом ряде новых разделов физики: для получения мощных импульсов лазерного излучения, для ввода и вывода заряженных частиц в ускори­телях, в частности, в ускорителе со встречными пучками, для работ по нелинейной оптике, по ядерной физике для питания искровых и стримерных камер, в сверхскоростной фотографии и т. д. Эти исследования способствовали быстрому развитию методов преобразования энергии мощных наносекундных импульсов в энергию электронов или ионов, в энергию электромагнитного излучения различного диапазо­на - от рентгеновского до инфракрасного, а также в энергию СВЧ-излучения.

В настоящее время, по существу, любая лаборатория, занимающая­ся физикой плазмы, лазерной или ядерной физикой, использует в той или иной степени технику мощных наносекундных импульсов. Одно из решений задач преобразования    обычной     электрической    энергии в энергию мощных коротких импульсов (электрическая компрессия энергии) заключается в использовании ин­дуктивных накопителей энергии и обрыва тока в них. Уже разработаны импульсные генераторы, позволяющие накапливать энергию в конденсаторах при низком напряжении, затем перекачивать ее в индуктивность, после чего ток резко обрывают, обычно за счет взрыва пакета проводников сверхтонкого диаметра.       

      Месяцу Г.А. принадлежит авторство в открытии эктонов – порций электронов и плазмы, которые возникают с помощью таких наносекундных импульсов при взрывной эмиссии электронов (ВЭЭ) с катода. Наиболее эффективные результаты этих работ были продемонстрированы в 2006 установками «НИКА»  с выходной мощностью в импульсе соизмеримой с мощностью Чернобыльского реактора. В момент активизации импульса излучения подавляются все электронно-управляемые устройства, в том числе системы наведения ракет и управления танками на расстояниях от 200 м до километра, а также мобильные телефоны, видеокамеры, интернет и GPSи многое  другое. Первые прототипы имели небольшой размер, позволяющий их размещение на обычном письменном столе и питания от обычной городской сети переменного тока.

Существуют различные способы преобразования импульсов, в частности укорочение фронта им­пульса и его длительности. Обычно используется прямоугольный импульс с малой длительностью и с короткой длиной фронта. Устройство, укорачивающее фронт импульса, называют обострителем, а укорачивающее длительность импульса -срезающим элементом. Срезающий элемент и обостритель - это нелинейные сопро­тивления, значение которых некоторое время велико, а затем очень быстро, в те­чение наносекунды, а иногда и доли наносекунды, уменьшается почти до нуля. Чаще всего в качестве нелинейных сопротивлений используют различные типы искровых разрядников.

Следующий этап - создание пикосекундной энергетики и электроники. Параметры импульса высокого напряжения генерирующего эктоны следующие. Амплитуда импульса напряжения сотни киловольт, скорость роста напряжения ~10¹⁵ В/с, его длительность сотни пикосекунд, при этом длительность пучка только десятки пикосекунд, а его ток 0,1-10А, давление газа атмосферное. В режиме взрывной эмиссии происходит локальное разрушение поверхности, образование плотной плазмы из материала катода и в результате существенно возрастает эмиссионный ток. Однако в пикосекундном разряде за это время (10-100пс) не только не увеличивается количество убегающих электронов, но, напротив, происходит снижение их тока до нуля.
      Электрический разряд в вакууме состоит из трех стадий: пробой, искра и дуга. Вакуумный пробой является одним из способов возбуждения вакуумной дуги. Но прежде, чем наступает дуга, разряд переходит еще в искровую фазу.Ток искры, который является током взрывной эмиссии электронов, содержит отдельные порции электронов - эктоны. Наличие эктонов приводит к циклическому характеру тока искры. Для меди средний ток электронов эктона не более 10 А, длительность эктонного цикла ~10⁻⁸ с, а число электронов в нем примерно 3 · 10¹¹ штук. Взаимодействие этих эктонных электронов, ускоренных электрическим полем, с ионами от предыдущих эктонных циклов приводит к возникновению положительных ионов, двигающихся в аномальном направлении в сторону анода. В зависимости от условий эксперимента энергия этих ионов может составлять величину 10³–10⁷ эВ.

Одной из причин «обратного движения» ионов и электронов является  квантовое движение ионов и электронов вдоль волноводов, которые создали  «тяжёлые» макровихроны в катодной плазме. С одной стороны, это обратные электроны, которые возвращаются на катод из катодной плазмы, а с другой — положительные ионы, которые после микровзрыва двигаются с катода на анод, т. е. в аномальном направлении. Взрывная эмиссия с катода при указанных параметрах электрического импульса обусловлена фазой прохождения «тяжёлого» макровихрона через границу поверхности катода с вакуумом, т.е. совпадение узла фазового объёма, границы катода и момента разрядки магнитного макрозаряда – эксплозия с последующим вихревым током вдоль начала волновода электронов и ионов кластера кристаллической решётки. Полный аналог механизму образования «чёрного и белого» пятен в фотосфере и хромосфере Солнца.

     Вакуумная дуга является наиболее загадочной фазой вакуумного разряда. Для нее характерны низкое напряжение горения разряда, сравнимое с ионизационным потенциалом атомов материала катода, большая плотность тока в области катодной привязки, высокая концентрация плазмы в прикатодной области, испускание высокоскоростных плазменных струй из катодного пятна, а также капель жидкого металла, наличие субструктуры в катодном пятне, которая выражается в мелких (~10⁻⁴ мкм) кратерах.

     Рождение эктона сопровождается очень сложными явлениями – микрократерами (фиг.14) расплавленного молибдена размером до 2хсм, разбрызгиванием металлической плазмы, очень малым временем протекания процессов - сек, большой степенью концентрации плазмы в катодной части зоны эмиссии. Скорость разлета катодной плазмы для большинства металлов лежит в пределах 1-2 х 10⁶ см/с.

Фиг.14 Микрократеры на катоде

Катодная плазма содержит ионы с кратностью заряда от одного до пяти и более, а также нейтральные атомы. Электронная температура такой плазмы в катодной области составляет 4–5 эВ. Концентрация этой плазмы крайне неоднородна. В зоне микровзрыва она составляет порядка 10²¹ см⁻³, а затем спадает. Для меди удельная ионная эрозия составляет 4 · 10⁻⁵ г/Кл. Капли жидкого металла образуются в результате их отрыва от жидкометаллических струй. Скорость движения жидкого металла из зоны катодного пятна составляет порядка 10⁴ см/с. Она определяется высоким давлением катодной плазмы на жидкий металл. Для меди общее удельное число капель составляет 2 х 10⁷ капель/Кл.

    Эмиссия электронов в эктон длиться весьма короткое время, затем прекращается сама по себе. При приближении эктона на аноде образуется световая вспышка от воздействия этого кванта электронов, а при бомбардировке анода электронами взрывной эмиссии последний становится источником рентгеновского излучения. Квант (эктон) лавины электронов, состоящий из - штук, полученный в результате взрывной эмиссии электронов с катода путём разряда импульса тока с плотностью  А.при средней напряжённости В.создаёт очень короткий импульсный ток из этих электронов, который существенно превосходит по величине начальный ток.

    Благодаря этому явлению в мощных ускорителях были получены электронные пучки до миллиона ампер.

-К.Шоулдерс. Зарядовые кластеры. ElectrumValidumК.Шоулдерса. Начиная с 1987 года  К. Шоулдерс[12] начал свои детальные исследования свойств зарядовых кластеров высокой плотности, получаемых в стеклянной трубке (фиг.15) с разрежённым газом и с двумя электродами, на один из которых подавался отрицательный импульс длиной от 3хс до 600 наносекунд и амплитудой 2 Кв.  Эти дискретные образования из электронов и ионов не являются плазмой и претендуют на особое состояние материи. Шоулдерс присвоил им латинское название Electrum Validum -(EV), что можно перевести как «сильные в единстве». Современная физика не в состоянии объяснить механизм, обеспечивающий стабильность плотного облака электронов с небольшим присутствием ионов вещества. Автор обозначает их, как осциллирующие сферические монополи, или как электронные плазмоиды с дискретными уровнями энергии, или как солитоны - электромагнитные контейнеры, дрейфующимие в глубокой потенциальной яме. Шоулдерс смог замерить и вычислить конкретные параметры зарядовых кластеров. Фиг.15 Реактор К.Шоулдерса

    На фиг.15 представлена схема реактора. Остроконечный катод  создает условия для возникновения  автоэлектронной эмиссии, кварцевая или стеклянная трубка , заполненная разряженным газом при давлении 1 – 2 мм ртутного столба и снабженная экраном  служит для наблюдения за процессом и является проводником для EVцепочек к аноду. К катоду прикладывается отрицательное напряжение, анод заземлен, входным резистором задается ток формирования кластеров, резистор на выходе ограничивает ток разряда разрушающихся на аноде кластеров.

   Размер наблюдаемых единичных EVоколо 0.1 мкм, количество электронов, связанных в такой кластер, составляет  -  штук. Зарядовый кластер приобретает значительную массу, захватывая из окружающего пространства атомы вещества в виде положительных ионов в количестве одного на  электронов, т.е. от  до  штук. Учитывая размер кластера, можно посчитать, что речь идет о структуре весьма высокой плотности    кластеров и в каждом по  -  атомов, т.е  всего  -  атомов не считая электронов, которых еще на 5 порядков больше. Заметим, что при нормальных условиях концентрация молекул составляет величину из 2.7 х молекул/ - число Лошмидта. При рождении зарядовые кластеры группируются в кольца вполне определенного диаметра, которые в свою очередь объединяются в цепочки, т.е. образуют стабильные структуры. Несущие громадное количество не скомпенсированных электронов зарядовые кластеры, не только взаимно не отталкиваются, но образуют стабильные структуры, для разрушения которых необходимо достаточное внешнее воздействие. Общий электрический заряд локальной группы кластеров зависит от давления и состава газа, от конкретного окружения (диэлектрические поверхности, проводящие экраны) и является небольшим отрицательным или почти нейтральным.  EVдрейфуют во внешнем поле, взаимодействуют с поверхностями, разрушаются с выделением энергии и освобождением запасенного  электрического разряда при встрече с металлическим анодом, оставляя на нём различной формы кратеры и самородки (фиг.16).

Фиг.16 Два кратера слева и один самородок справа

Нравится Поделиться

0

Нравится

• Запись понравилась
• 0 Процитировали
• 0 Сохранили

• 0 Добавить в цитатник
• 0 Сохранить в ссылки

Понравилось

0

<a href="https://www.liveinternet.ru/users/shadrin194710/post354607902/">Переработка РАО АЭС с помощью Реактора А.В. Вачаева </a><br/> В настоящее время для замыкания ядерного топливного цикла предполагается использовать&nbsp;реакторы на быстрых нейтронах, который позволяет перерабатывать топливо, являющееся отходами работы&nbsp;реакторов на тепловых нейтронах. Однако в качестве альтернативы, можно использовать метод облучения замкнутых объёмов РАО &laquo;странным излучением&raquo; Л.И. Уруцкоева или обработкой РАО плазмоидом А.В. Вачаева. И тот и другой уже прошли этапы НИР, а второй прошёл даже этап ОКР с поставкой действующего макета на &laquo;МАЯК&raquo;. &nbsp; &nbsp;Реактор А.В. Вачаева, как один из вариа... <a href="https://www.liveinternet.ru/users/shadrin194710/post354607902/">Читать далее...</a>

Наведите сюда мышку, чтобы узнать, как сделать работу с сайтом еще удобнее

LiveInternet

О проекте

• Версия для PDA
• Контакты
• Разместить рекламу