Wenn man grobe Zahlen von hier und hier nimmt , scheint es, dass wir mit natürlichen kosmischen Strahlungsquellen auskommen könnten myonkatalysierte Fusionsreaktionen pro Quadratmeter pro Minute. Das wäre MeV Neutronenenergie (für DT-Reaktionen unter der Annahme von 14 MeV pro Ereignis) pro Quadratmeter pro Minute. In Wattstunden wäre dies kWh
Ich denke, dies ist die richtige Schätzung, wollte aber überprüfen, ob jemand ein Problem mit meiner Schätzung entdeckt
Beifall
Myonenkatalysierte Fusion erfordert, dass die Myonen energiearm genug sind, um ein Elektron zu ersetzen und in einer stabilen Umlaufbahn zu bleiben. Da der Grund für die Katalyse darin besteht, dass das Atom viel kleiner ist und zwei Protonen sich annähern können, was die Wahrscheinlichkeit von Überlappung und Fusion erhöht, benötigt man eine große Anzahl von Myonen mit niedriger Energie, damit die Wahrscheinlichkeit, dass zwei myonische Wasserstoffe in Kontakt kommen, gegeben wäre Sei hoch. Fusion wurde in Molekülen beobachtet, bei denen ein Orbitalelektron durch ein Myon ersetzt wurde, wodurch die Atome des Moleküls in engeren Abständen gebunden werden, so dass die Kernkraft eine Wahrscheinlichkeit haben kann, die beiden Kerne, beispielsweise von H2, zu verschmelzen und das Myon freizusetzen für eine nächste Runde.
Die 10.000 Myonen pro Minute pro Quadratmeter liegen hauptsächlich über GeV-Energien, während man für atomare Größen bestenfalls keV benötigt, sodass Ihre Berechnungen nicht stimmen können. Außerdem zerfällt das Myon in 10^-6 Sekunden, sodass es sich nicht in einem Volumen ansammeln kann, um weiter zu katalysieren.
Die bergkatalysierte Fusion erfordert eine sehr spezifische Kinematik, aber kosmische Myonen kommen in allen Energien von gestoppt bis zu mehreren zehn GeV an jedem bestimmten Ort vor.
Möchten Sie den Querschnitt für die richtige Kinematik ausarbeiten? Falls Sie Probleme haben, ich kenne einen Doktoranden, der mit einigen der üblichen Monte-Carlo-Generatoren für kosmische Myonen vertraut ist.
OK, die Effin-Myonen sind also zu schnell, um im Bodenrahmen nützlich zu sein. Wie unbequem?
Das bedeutet also offensichtlich, dass wir die Brennstoffteilchen h, d, t usw. auf dasselbe Koordinatensystem wie die Myonen beschleunigen müssen. (Oder bremsen Sie alternativ die Myonen elektrostatisch zum Grundrahmen ab).
Bohren Sie zum Beispiel ein 3 km tiefes Bohrloch direkt nach unten (oder pachten Sie eine verlassene Ölquelle) und verwenden Sie einen Teilchenbeschleuniger, um Ihre Brennstoffspezies direkt nach unten zu feuern, mit einer Geschwindigkeit, die mit der der nach unten stürzenden Myonen vergleichbar ist. Einige von ihnen werden am Ende direkt neben diesen alten Myonen entlanglaufen, und sie werden Freunde finden, wenn sie Seite an Seite entlang joggen, und sich vielleicht sogar anschließen. (Vibrieren Sie Ihren Brennstoffstrahl durch einen winzigen, winzigen, mikroskopischen Winkel, nur um diesem Prozess einen kleinen Querschub zu geben.)
Bauen Sie alternativ ein großes negativ geladenes Gitter, ähnlich wie ein Solarpanel, um die ankommenden Myonen zu verlangsamen, und haben Sie Ihre Brennstoffkammer direkt unter Ihrem "Myonenpanel".
Bekommst du Nettostrom aus irgendetwas davon? Wahrscheinlich nicht. Aber hey, Sie wollten Ideen für den Bau eines Prototyps eines Fusionsreaktors mit Myonen aus kosmischer Strahlung, also haben Sie es. (Notiz an mich selbst, diese Konzepte patentieren)
Ted Bunn
Georg
DJG