Ein weiteres Kaltfusionsreaktor-Schema :) Ist es machbar?

Ich habe diese Idee schon eine ganze Weile in meinem Kopf, aber in letzter Zeit interessierte ich mich wirklich dafür, ob es auch nur annähernd machbar ist. Ich bin ein absoluter Neuling auf dem Gebiet der Nukleartechnik und der kalten Fusion, und vielleicht klingt meine Idee aufgrund meines begrenzten Wissens für mich wirklich überzeugend.

Nun, hier ist es:

Das erste Element ist ein Teilchenbeschleuniger, der einen Strom von Protonen auf eine kinetische Energie beschleunigt, die ausreicht, um sie zu verschmelzen, selbst wenn die anderen (Ziel-)Teilchen, mit denen sie kollidieren sollen, eine sehr niedrige kinetische Energie haben (fast stationär). Aus meiner Forschung geht hervor, dass der Bau eines Beschleunigers, der das kann, überhaupt nicht schwer ist, und es wäre tatsächlich ein kleiner (wenn es ein Zyklotron ist).

Das zweite Element ist ein röhrenförmiger Behälter voller NEGATIVER Wasserstoffionen! ;) Dies kann erreicht werden, indem der Behälter zu einer der beiden Elektroden eines Kondensators gemacht wird. Der innere Behälter, der die Ionen enthält, ist also negativ geladen (also stößt er sie ab), und der äußere ist die positiv geladene Elektrode. Sie haben die Idee, ein Behälter in einem anderen Behälter mit einer Lücke dazwischen, um einen Kondensator herzustellen ... Ich denke, dies ist die Standardmethode, um Plasma zu enthalten. Obwohl in diesem Fall das Ionengas auf Raumtemperatur gehalten wird.

Nun, wie Sie vielleicht erraten haben, muss es eine winzige Öffnung in einem der Enden des röhrenförmigen Behälters geben, damit der Hochgeschwindigkeitsstrahl von Protonen in den Behälter eindringen und mit den negativen Wasserstoffionen darin verschmelzen kann. Und deshalb muss der Behälter röhrenförmig mit einer bestimmten Länge sein und entlang des Pfades des Protonenstrahls ausgerichtet sein, so dass die maximale Chance besteht, dass ein Proton auf ein negatives Ion trifft und mit ihm fusioniert. Und wie Sie bereits auf die Idee kommen, sollte die Tatsache, dass das Ziel aus einer Vielzahl negativer Wasserstoffionen besteht, (meiner Meinung nach) die Fusionschance dramatisch erhöhen! Ich denke, sie wären wie "gelenkte Raketen", die sich gegenseitig anziehen und kollidieren, auch wenn sie ursprünglich nicht auf einem engen Kollisionskurs sind.

Daher ist die Kollision hochenergetischer Protonen mit einer dichten Wolke aus niederenergetischen negativen Wasserstoffionen für meine Idee von wesentlicher Bedeutung. Wenn dies nicht passieren kann, ist meine Idee es wahrscheinlich nicht wert. Angenommen, die Protonen sind so schnell, dass die Anziehungskräfte zwischen ihnen und den Ionen einfach keine Rolle spielen.

Ein weiteres Problem ist die Dichte des Ionengases, es sollte so dicht wie möglich sein, sogar flüssig, aber ich glaube nicht, dass Sie eine Masse sich gegenseitig abstoßender Partikel leicht verflüssigen können.

  • Wird dieses Gas also nahezu dicht genug sein, damit alle oder die meisten Protonen mit den Ionen verschmelzen können?
  • Wird die Anziehungskraft zwischen den Partikeln ausreichen, um einen Unterschied zu machen?
  • Ist es überhaupt möglich, eine so dichte Ionenwolke so zu halten, wie ich es vorschlage?
  • Wenn die Ionen im Behälter auf wirklich niedriger Temperatur gehalten werden, würde dies die Dichte des Ionengases erheblich erhöhen?

Ich denke auch, dass der negativ geladene Behälter Ionen nicht durch die Öffnung entweichen lässt, während die Protonen frei eintreten können (wenn sie gut zentriert sind, um eine Kollision mit den Wänden der Öffnung zu vermeiden). Die Protonen benötigen möglicherweise etwas mehr Energie, um zu kompensieren, dass sie von den Wänden des Behälters zurückgezogen werden, nachdem sie in den Behälter gelangt sind. Ich denke nicht, dass das ein Problem wäre, oder?

So, das ist es! :)

Da ich jetzt sehr wenig Verständnis auf dem Gebiet habe und meine Idee wahrscheinlich sogar naiv ist, würde ich trotzdem gerne genau wissen, warum es nicht funktionieren würde? :)

Vielen Dank im Voraus! :)

PS Fühlen Sie sich frei, weitere Fragen zu stellen, wenn meine Erklärung nicht klar genug war!

Es könnte "funktionieren", aber der effektive Querschnitt für eine erfolgreiche Fusion ist winzig. Ein so winziger Bruchteil würde verschmelzen, dass Sie niemals annähernd die Energie zurückgewinnen würden, die Sie im Beschleuniger verbrauchen.
Ich verstehe, eine Art Problem, das alle kalten Fusionsreaktoren haben. Aber ich interessiere mich für die Idee, ein Proton mit einem negativen Ion zu kollidieren, würde das überhaupt einen Unterschied machen. Denn wo immer ich über Fusion lese, beschweren sich alle darüber, wie schwer es ist, zwei Protonen zu verschmelzen, da sie sich abstoßen? Danke! :)
Was die Fusion betrifft, dient das Ion keinem anderen Zweck, als die Dichte Ihrer Protonen zu verringern. Wenn die Protonen versuchen, in einer Entfernung von zu kollidieren 10 − 15 M , mit einem Ion in einem Abstand von 10 − 10 M hilft nicht.
Ah ja, in der Tat. Ich habe nicht berücksichtigt, dass Elektronen ziemlich weit vom Kern entfernt kreisen. Wenn also ein ankommendes Proton kurz davor steht, zu kollidieren (oder zu verfehlen), ist es weit an der Elektronenwolke des Zielions vorbei, sodass es wirklich keine Rolle spielt ob es sich um ein Ion oder ein normales Atom handelt. Nun, Ihr letzter Kommentar von Ihnen beantwortet ziemlich genau meine Hauptfrage, also ziehen Sie bitte in Betracht, ihn als Antwort einzufügen, damit ich ihn als beste Antwort markieren kann. :) Gibt es übrigens andere Designs, die einen Strahl hochenergetischer Protonen enthalten, die auf ein statisches Ziel treffen, beispielsweise Wasserstoffeispellets oder ähnliches? Vielen Dank!:)
Sind "negative Wasserstoffionen" nicht Elektronen?
Übrigens, das ist ein "heißes" Fusionsschema
Um die Frage von Jiminion zu beantworten, nein, das sind sie nicht :) ... Ein negatives Wasserstoffion besteht aus einem Proton und zwei Elektronen, die es umkreisen. Das eine zusätzliche Elektron macht es elektrisch geladen, ohne es wird das Ion zu einem gewöhnlichen Wasserstoffatom ...

Antworten (2)

Die Schwierigkeit bei dieser Art von Gerät besteht darin, dass der effektive Querschnitt der Zielkerne so winzig ist. Selbst bei einem sehr dichten Ziel werden die meisten Ihrer Schüsse verfehlen. Aber Sie müssen immer noch Energie verbrauchen, um sie weiterzuschicken. Das Wichtigste für die Effizienz ist dann die Keimdichte im Target.

Es wird nicht viel helfen, das Ziel mit negativen Ionen zu füllen. Da sie viel weiter vom Kern entfernt sind, als es für ankommende Kerne erforderlich ist, um sie zu erreichen (Elektronen können in der Größenordnung von 10 − 10 oder 10 − 11 M weg, während Kerne irgendwo in der Nähe sein müssen 10 − 15 M zu verschmelzen), können sie die Kollision nicht auf nützliche Weise "lenken".

Auch statische Ziele helfen nicht viel. Aus Sicht der Kollision ist der Solarkern nicht sehr effizient. Es geht nur nicht sofort die Energie einer verpassten Kollision verloren. (Der größte Teil) der thermischen Energie verbleibt im Kern, um weitere Kollisionen zu ermöglichen. Bei unseren Geräten ist das viel schwieriger. Eine Quelle gibt eine erfolgreiche Kollisionsrate im Kern der Sonne an 1 In 10 26 . Das ist eine große Fehlerrate, die es zu überwinden gilt, wenn Sie mit jedem Fehler die Beschleunigungsenergie verlieren.

Ich verstehe, also ist es völlig unmöglich. Eine letzte Frage, wenn es Ihnen nichts ausmacht :). Was wäre, wenn der Protonenstrahl in eine MEILE lange Röhre voller Wasserstoffeis (nicht Ionen) geschossen würde? Würde dieser Aufbau eine kurze effiziente Fusion erzeugen, bevor die freigesetzte Energie das Eis wieder in heißes Gas verwandelt und das Ganze explodiert? :D PS Ich weiß, das ist wahrscheinlich albern, da Sie bereits gesagt haben, dass die Kollisionsrate selbst im Kern der Sonne sehr niedrig ist, aber trotzdem ... :)

Sie scheinen eine Version des Farnsworth Fusor und/oder seines Nachfolgers Polywell erfunden zu haben . Oder, wenn Sie einen Neutronengenerator wollen , können Sie mit Ihrem Strahl etwas wie Palladium treffen, das eine Ladung Deuterium absorbiert hat, oder ein metallisches Deuterid

Was ist mit sehr kalt: mit kristallinem Wasserstoff. Ein elektrisches Feld würde angelegt, um einen Dipol zu erzeugen, und ein zeitlich veränderliches Magnetfeld würde eine Rotation erzeugen. Um zwei Magnetfeldlinien herum würden die Wasserstoffmoleküle auftreffen. Aber natürlich sollte das Feld so stark sein, um die Abstoßung von Protonen zu überwinden, dass es unmöglich ist.
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