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1. MXPA/a/1996/003062 - GENERACION DE ENERGIA Y GENERADOR, POR MEDIO DE FUSION NO ARMONICA ESTIMULADA

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[ ES ]

GENERACIÓN DE ENERGÍA Y GENERADOR. POR MEDIO DE FUSIÓN NO
ARMÓNICA ESTIMULADA

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refieee al campo de la producción de energía por medio de fusión nuclear y, más precisamente, se refiere a un procedimiento para generar energía por medio de la fusión no armónica, estimulada, de ¡gófcopos de hidrógeno adsorbidos sobre una red cristalina.
Adi ionalmente, la invención se refiere a un generada»? de energía que lleva a cabo dicho procedimiento.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR

El problema de la obtención de energía ha llevado a lsι industria y a los Jaboratorics de investiga ión cada vez más
, una fuente

Durante los estudios sobre fusión nuclear, un solicitante, para ese fin, ha ideado un "dispositivo para el arranque y el control del proceso de producción de energía, obtenida por medio de l a excitación dε vibraciones de la red cristalina de un π-atecia.1 que contiene deutecio", desccitα en la solicitud de patente italiana No. SI /92/A/000002.
Fl procedimiento sobre el cual sε basa el funciona- •nAento de dicho dispositivo comprende un paso para la pre ració de un electrodo compuesto de un material metálico formado ya sεa por un solo metal o por una aleación dε componentes metálicos, capaces de recibir deuteciα, y que tiene n una estructura cristalina precisa, poc ejemplo, isαmέtr ica. Dicho paso de preparación del electrodo comprende primero una opecacióπ de desgasificar el electrodo a fin de limpiar su estructura cristal na. Subsecuentemente se deja dentro de la red cristalina del electrodo, una determinada cantidad de jjjβutecio (D) a una temperatura y una presión previamente establecidas.
Entonces, cuando la proporción del número da átomos de deut rio con respecto a los átomos de metal (D/Me) sobrepasa el límite mínimo de 0.7, se activa una reacción de fusión D+D entre los átomos de deuterio adsorbidos en la red cristalina, después de la aplicación de una alteración que pone los planos de red consecutivos a vibrar en empuje— racció . Se proveen sste s para sacar la energía térmica generada por la fusión.
Sin embargo, el dispositivo y el procedimiento arriba ilustrados presentan considerables dificultades cuando san llevados realmente a la práctica. En primer lugar, el uso del deuterio es costoso, en el caso de la aplicación industrial del dispositivo. Adicionalmente, el paso de arranque o inicio de la reacción es escasamente controlable o repetible. De hecho, en muchos casos, la cantidad de energía obtenida ha sido diferente de la esperada, con base en los valores energéticos at ύbuibles a una reacción D+D y, en todo caso, no ha sido c>--τstante bajo idénticas condiciones iniciales de preparación y de arranque.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Más bien es un objetivo de la presente invención proveer un procedimiento para la generación de energía, que eε capaz de lαgear una fusión de isótopos dε hidrógeno adsoebidσs ál -ice metal, y que se puede reproducir de manera barata, a un nivel industrial, así co o se puede activar y detener fácilmente.
Es un objetivo adicional de la presente invención proveer un generador de energía quε active el procedimiento arriba mencionado.
Estos y otros objetivos se logcan mediante la presente invención, en donde se caracteriza el proceso de ge er ió por el hecho de que comprende:
— un paso de cargar en un núcleo metálico, una cantidad de isótopos H y D de hidrógeno, que son adsorbidos en la red cristalina del núcleo;
— un paso de calentar, en el cual dicho núcleo cargado can los isótopos de hidrógeno se calienta hasta al c anzar una temperatura superior a la temperatura mínima que corresponde a la temperatura constante de Debye para el material que cαmpαnβ dicho núcleo;

un paso de arrancar o iniciar, en el que se produce un e -.ΦWVcuuev za vibratorio que activa una reacción de fusión nuclear dε dichos isótopos de hidrógeno;
- un paso estacionario, durante el cual es posible intercambiar el calor producida poc la reacción de fusión nuclear H+D, que ocurre en el núcleo, debido a una continuación sostenida de un sistema multimodal coherente de oscilaciones estacionarias.
También se provee un paso para detener la reacción de en caso de que sea necesario interrumpirla, poc medio

de la producción de un esfuerzo vibratorio adicional, que desorganice dicho sistema multimoda coherente de oscilaciones est c iαnar ias.
La temperatura mínima que, necesa iamente, debe sec sobrepasada en el paso dε calentamie to, es la constante da Debye y que, para muchos de los metales utilizables, está señalada en el cuadco I. Para que haya una mayor probabilidad p éxito en la reacción, dicha temperatura mínima debe ser sobrepasada por al menos un DT comprendido entre varios gcadαs y varias decenas de grados, de acuerda con el tipo de mate ial en el que está formado el núcleo activo. La constante de Debye, en todo caso, puede sec calculada analíticamente, dada que es igual a h/ *n,_. , siendo h la constante de Planc , K, la constante de Boltsmann y n^;,, una frecuencia típica de cada material (para mayores detalles, véase Charles Kittel, Introduct ion to Solid State Fhysics. John Uíilley S Sons, Nueva Y^ ) .
T ^ El tipo de hidcógeno que sε va a adsorber en el núcleo preferiblemente es hidrógeno natural o, en otras palabras, que tiene una proporción entre los isótopos D y H de alrededor de 1/6,000. Sin embarga, es posible obtener la reacción también con hidrógeno natural agotado dε deuterio o enriquecido con deutecio, en donde, en toda casa, hay una proporción dε isótopos D a H mayor que 1/SO, 000 y, dε prefeeencia, comprendida entre 1/10,000 y 1/1,000.
'W La caracterís ica novedosa del generador es que está provisto con un rεactor que comprende:
- un núcleo ac ivo, sobrε el cual sε adsorbe hidrógeno natural, posiblemente enriquecido con deuterio;
- una cámara de generación que contiene el núcleo activo;

- una precá ara para calentar un fluido portador térmica;

- un domo para la recolección del fluido portador térmico;

- una pluralidad de tubos, en los cuales fluye el fluido Ésde la precámara al domo de recolección, cruzando dicha cámara de generación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Otras caracterís icas y ventajas del procedimiento y del generador de acuerdo con la presente invención se harán evidentes en la descripción que sigue de algunas de sus posibles modalidades, dadas co o ejemplos y no limitativas, con íerencia a los dibujos anexos, en los cuales:
La figura 1 muestra una vista en sección longitudinal de una primera modalidad del generador de acuerdo con la invención .
La figura 2 es una vista en sección longitudinal de una segunda modalidad del generador dε acuerdo con la presente invención .
El siguiente cuadro I señala la constante de Debye para diversos metales y aleaciones:

CUADRO I

Al ι+2β° Mg 405° Ta 250 °K
Be il60° Mo 440° Sn 1 5°K
Cd 209°K Ni 440«K Ti 42A°K
Ei 11&°K 320 °K ! 405°
Cr 610° Pd 374°K ∑n 300°K
344.5°K Pu 340°K Li 335°K
Ge 370°K Rh 47&°K Gd 325°K
Au 162.4°K Si 640°K Zr 292°K
In J.11°K Ag 226.2°K Hf 252°K
Fe 464°K Na 15&° Sb 199°K
Con ntan 3£4-°K
Monel 374°
Clunil 465°K DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS


Con referencia a la figura 1, un generador para accionar εl procedimiento de crue-rdo con la invención comprende una cámara de generación 2, cruzada poc una carnada de tubos de cobre, que se extienden entre dos pestañas 10, soldadas a una cubierta sαpαctadgca 11, que define externamente la cámara 2. Los tubos 5 cruzan las pestañas 10 y se comunican con una pcecámara 3, que comprendε una camisa anular 3a, delimitada por *Vfaf casca cilindrica 13 con entradas 3b. Adicionalmente, los tubos 5 comunican con un domo de recolección 4, que comunica por medio de boquillas con bridas 14, can medios para intercambio dε calor y con una bomba dε circulación, quε no sε muestran .
La cámara 2 comunica, a través de ductos axiales 6, quε cruzan el domo 10, por un lado, con l a precámara 3 y por el otro lado con un tanque de gas y una bomba de aire, no os rados, por medio de conexiones de un tipo conocido, situadas externamente respecto al casco 13. Los ductos 6 son adecuados para alimentar hidrógeno u otras gases en la cámara 2.
Sobre los tubos 3 está electrαcrevest ida un núcleo metálico activo 1 de un espesor de varios milímetros. Alrededor del casco sopσrtadαr 11 está enrollada una bobina eléctrica 9, por ejemplo, sumergida en una matriz de cerámica.
Fl fluido que viene de las entradas 3b y que cruza la carnada de tubos 5, se prεcal ienta en la camisa 3a y saca el cα-xαr generada en el núcleo 1 durante una reacción de fusión no armónica de los isótopos de hi rógeno, cuyo inicio o arranque se describirá más adelante.
Con referencia a la figura 2, otra modalidad del generador de acuerdo con l a invención comprende un núcleo activo 1 que tiene la forma de una barra cilindrica insertada en la cámara 2, contenida en un cilindro calefactor 20, en el que está sumergido un devanada eléctrica 9.
fl - Una camisa 15, formada par un casca sapactadar 11 y un casco cilindrico 13, permite el paso de un fluido portador térmico, que entre a través de una entrada 22 y sale desde una salida 23, des»pués de haber recorrido axialmente el casco 11. El gas presente en la cámara 2 es controlada poc media de la cámara 24 que comunica can un tanque de gas y can una bomba de aire, no mostrados, por medio de conexiones dε un tipo conocida. El núcleo 1 está en contacto con un electrodo 25, fikfecuado para transmitirle un impulso de un tipo piezαelé tr ico, para activar la reacción de fusión nα armónica de los isótopos de hidrógeno, tal cα α se desccibirá ahora.
En ambos generadores de as figuras 1 y 2, los devanadas 9tienen una función múltiple puesto que, además de generar un campo magnético, necesario para la adsorción del hidrógeno por el núcleo, también tienen la función de calentar la cámara del fluido portador térmico, así como la función de arrancar o iniciar la reacción, por ejemplo, por medio de un i»jüulso eléctrico con un efecto -r-aynεtt.estrictDr .
El núcleo 1, en el primer casa mostrada (figura 1), es una capa metálica, por ejemplo, una capa múltiple de níquel y de cromo, alternadas, mientras quε en el segunda casa (figura 2), es una barra metálica cilindrica, por ejemplo, de acero al níquel-cromo. Fl núcleo 1, de preferen ia, tiene una superficie homogénea, y en la medida de lα posible, sin fallas ni defectos. En la red cristalina del núcleo 1, por medio de técnicas conocidas, se fuerza la adsorción de hidrogena


que tiene una proporción de isótopos D a isótopas H de alrededor de 1/6,000. El porcentaje de deute-rio D con respecto al hidrógeno H también puede ser mayor que el indicado, aun cuando, con una proporción D/H mayor que 1/1,000, puede no haber ventaja económica en la explotación de la reacción, debida a los costas actuales del deuteciα, así como a la dificultad para .interrumpir la reacción con υna operación de detención normal, tal co o se describirá más adelante.

1) FL PASO DE CARGAR

Entre las técnicas conocidas para cargar hidrógeno en el núcleo activo, de manera que los isótopos, de hidrógeno queden adsorbidos químicamen5te en la rεd cristalina, están las siguientes:
adsorción electrolítica
- inmersión del núcleo en un ambiente gaseoso que contiene tiítfróyeno, a una temperatura y una presión previamente establecidas;
- inmersión del núcleo en soluciones de HCl, H O^ , H-j.S0t<.;

- inmersión del núcleo en baños galvánicos que contienen, por ejemplo, NH3 , cuando εl εtal que constituye el núcleo está depositado sobre un soporte compuesto de un material tal como

Cu o cerámica.
Algunos materiales requieren la aplicación de un campo magnético que tiene una intensidad mayor que el campo dε
, generalmente de más de 0.1 Tesla. En los das casas de los generadores arriba descritos, el campo magnético es producida por el devanada 9.
La presión absoluta del hidrógeno dentro de la cámara de generación se debε mantener a valores prefer blemente comprendidos entre 1 y 1,000 milibarias y, en tαdα caso, inferiores a 4 barias, más al ia de las cuales ya no se efectúa la adsorción, a menos que sε encuentre a presiones JÉ't remadamfcntε altas (de más de 50 barias).
La adsorción química de los isótopos de hidcógenα en el metal del núcleo provoca la disociación de las moléculas de

Ha» y D-j. y la creación, dentro de la estructura cristalina del núcleo, dε uniones covalentes (hidruros) entre los átomos dε H y de D y el metal. La repulsión electrostática entre los átomos de hidrógeno se discrimina por el exceso dε carga negativa creada par los electrones libres del metal. Poc lo tanto, la disminución de la repulsión electrostática debida a e--------?s uniones, permite que los átomos unidos se aproximen entre s 'Wí más íntimamente que lα normalmente posible can las átomos libres bajo condiciones idénticas.
Cuando el hacinamiento de los isótopos H y D adsorbidos en el metal en la proporción señalada con anterior idad , es suficientemente alto, por ejemplo, con una proporción numérica de isótopas de hidrógeno a ta os de metal de más de 0.3, una vibración reticular fuarte, pero creada, puede hacer que los das sistemas Me+H y D+Me se aproximen entre JH, de manera que los átomos de H y D queden a una distancia inferior a aquella en la cual entrε en juego la fuerza nuclear.

2) EL PASO DE CALENTAMIENTO
De acuerda can la invención, solamente cuando la temperatura del núcleo activo 1 sε elεva a un valor más alto que la constante de Debye del material que compone el núcleo,

(los valares de muchas metales del cual, están enlistados en el

JfcÉji-c-ro 1), es posible efectuar satisf ctoriamente εl arranque o inicio de la reacción de fusión. De hecha, sólo por encima de dicha temperatura el número de oscilaciones no armónicas de la red cristalina, en la que está adsorbido el hidrógeno, se vuelve mayor que el número de oscilaciones de tipo armónica, con el consecuente incremento en la probabilidad dε que os vectores de onda vibratoria se sumen entrε sí. Sin εmbargα, εs necesario que, a fin de que se active satisfactoriamente la reacción, se sobrepase l a constante de Debye en varios grados a γjf2-ti s decenas de grados, de acuerdo con el metal usado para el núcleo, de modo que se permita que ia "población" dε las os ila iones no armónicas sobrepase suficientemente a la de J s oscilaciones armónicas.
El pasa de calentar sε puede llevar a cabo por medio de cualquier sistema conocido, por ejemplo, mediante calentamiento termoeléctrico, oxidación de combustibles u otras reacciones química exoenergét icas; recombinación dε iones a moléculas poliatómicas, impulsas de láser e inmersión en

3) PASO DE ARRANQUE O INICIO

En los puntas del núcleo en los cuales se ha adsorbida el hidrógeno, a, en otras palabras, en la proximidad de 1 a superf iciε externa del núcleo, una oscilación de eoipu je- tracción de la red puede provocar exitosamente que dos isótopas á¡ ' hidrógeno, respectivamente hidrógeno H y deuterio D, sε aproximen entre sí más íntimamente que la distancia crítica a la que, cα o se describió anteriormente, entran en juega las fuerzas nucleares.
De conformidad con la invención es posible, en las condiciones descritas anteriormente y sólo en esas condiciones, activar la reacción nuclear localizada descrita arriba, que produce un esfuerzo en el núclεπ activo capaz de producir la adición coherente de un gran número de vectores de onda, nώ+geniendα dε esa manera un impulso vibratorio gigantesco localizado, capa z de excitar suficie eme te la red cristalina en la quε están adsorbidos los isótopos dε hidrógeno» Se han medido las variaciones de volumen localizadas debidas a la expansión de la superficie activa del núcleo, y san 20 veces mayores que las medidas en l a porción no activa dεl núcleo.
Cada fusión H+D produce aHe, liberando 5.5 MeV, que es energía suficiente para vaporizar completamente el área que rodea el punta en el que ha ocurrido la reacción. En ese casa, f reacc ión H+D completa sería H+D = :aHe + g de 5.5 MeV. Sin embargo, en este caso, no se liberan desde el núcleo fotones g ni otras partículas, dada que la duración de las uniones covalentes de hidrógeno-metal es del orden de 10-:LS a 10-i* segundos, mientras que el tiempo de interacción nuclear es del orden de 10-;L<a a. lO-5*- segundos. Par consiguien e, la energía liberada de la fusión se puede disipar a través dε la red sin emisión de partículas o fotones g. (Véase Max Born, Atα ic Lysi s. ed . Blacky and Son, Glasgow; A. F. Davydov, Teoría del núcleo atómico-, ed . 7anichelli, Boloña; G. K. Weithaim, Mαssbauer Effect) .
Can más detalle, después de haber sobrepasado la constante de Debye, la probabilidad de que se activε la reacción H+D es mayar cuando los términos nα armónicos del desplazamiento interatómico se vuelven importantes, y esto sólo puede suceder cuando la temperatura es suficientemente más alta que la constante de Debye, a una ter-.peratura característica gta cada material. Bajo esas condiciones, después de la producción de un estímulo suficientemente fuerte, por media de una acción externa, os gu nta de J energía vibratoria que cruzan la red cristalina, en lugar de oscilar de una manera desorganizada, interactúan coherentemente con las siguientes condiciones de los vectores dε onda, tangencialmente con respecto a la superficie del núcleo activo, y can creación consecuente rie picos de energía amplificad, en puntos (sitios) particulares. Los trenes de onda que se mueven sobre el J tecial activo del núcleo, además de ccear fusiones localizadas, forman un sistema multimodal coherente de oscilaciones estaciona ias dentro de porciones del material activo del núcleo, provocando de esa manera un cambio negativo de entropía y la descarga consecuente de calar, que puede ser explotada por el generador de acuerdo con la invención.
Subsecuentemente, la onda estacionaria continúa manteniéndose par medio del efecto de bomba producida pac las acciones H+D. De hecho, debido a que se altera la s
configuración de la red mediante las vaporizaciones localizadas producidas por las fusiones H+D individuales, desplazadas en dichos sitios, los vectores dε onda se suman nuevamente en otros sitios, cercanos a los previos, pero en donde la red todavía está intacta, y activan otras reacciones H+D. Con la repetición de las fusiones, el núcleo llega a tener una superficie can una pluralidad de entidades sustancialmente equidistantes, separadas por tractos de rεd todavía intacta, y se vuelvε menor, co o
localizadas.
Otra con ribu ón significativa para el mantenimiento de la onda estacionaria es provista por la interacción de los electrones can la red, especialmente en presencia de un campa electromagnético variable. De hecho, cada transición de un estada de Fer i a otro da lugar a la emisión de una partícula de un vector dε onda a una frecuencia dada. (Véase Charles Kittel, Introduction to Solid State Physics-, Dα n Willey &


Nueva York).
El paso de arranque o inicio puede ser efectuada par medio dε diversos tipos conocidos dε impulsos, siempre y cuando εl tiεmpo de elevación sea inferior a 10~A segundos.
En los casos en los cjue el núcleo activo está compuesto de metales puros o sus compuestos c n otros elementos o sustancias, aceros, aceros inoxidables, aleaciones o sistemas metálicos de una sala capa α de varias capas , se puede llevar a to el paso de arranque o inicio de acuerdo con uno de los siguientes métodos:
- Método de esfuerza térmica, obtenida pac medio de gradientes de prεsión: se inserta un gas poliatómico, tal como H-2, D-j» , HD, HT, Ca¡Hl+ , Hα , N^ , G-j. , etc., en la cámara de generación, con una diferencia de entalpia negativa de adsorción física (DH) y un gradientε de presión correspondiente, comprendida entrε i milibaria y 4 barias. Como ya sε sabε, el gas introducido genera esfuerzo térmico g re la superficie del núcleo activo, debido a una disociación transitoria de las moléculas de gas y a la reacción f-?XD6.nι-.rgét ica adicional, repentina, que forma nuevamente las moléculas, y catalizada por la superficie dεl propio núcleα. Dicho esfuerza térmica provoca la formación de trenes de ondas de reacción y el arranque rápido del proceso dε producción ríe energía, por medio de la fusión nuclear entre H y D, tal co o se describió más atrás. La modalidad de la figura i está diseñada exactamente para este tipo de arranque, en el cual se βBfεroduce gas poliatómica a través de las ductas 6, mostradas en la figura 1. Durante la reacción, por medio del paεo cJe corriente a través del d<avaf\adα 9, colocada a todo lo larga del núcleo 1, se mantiene un campo magnético constante comprendido entre O. y 1.5 Tesla.
- Métαdα con impulsa mecánica: Se aplica un impulso mecánico de torsión, tracción o compresión, a los extremos del núcleo activo, c n una intensidad y un tiempo de elevación, pac

Kemplo, de 10"-1- segundas, suficiente para provocar una deformación estructural, la cual activa entonces el proceso de fusión .
- Método con estricción eléctricas Se aplica un impulsa de corriente eléctrica a los extremos del núcleo activo con valores pica y tiempo de elevación adecuadas; por ejemplo, de 1,00 amperes durante 30 nanosegundos, para provocar una deformación estructural que active entonces el procesa de fusión. La modalidad de la figura 2 está diseñada también para P tipo de arranque, en el cual se produce el impulso de vcit e alterno mediante un elεcfcrαdα 25, conectada al núcleo activo 1 y alimentado por medio de Jos cables 6.
- Método optαelectcónicα: Se introduce en el núclεα un impulso dε raya láser de gcan potencia, poc ejemplo de i MUÍ, y provoca una onda dε choque y un esfuerzo térmico que, a su vez, provocan una deformación estructural repentina que activa entonces εl proceso dε fusión.
- Método de radiofrecuen ia: Se aplica un impulso de
al núcleo activo, que tiene una frecuencia que

corresponde a la frecuencia de resonancia de los espines de Jos isótopos de hidrógeno o a la frecuencia de plasma dε los electrones libres de la rεd cristalina.
- Métαdα de vibración ultrasónicas El núcleα activa está contenida en una cavidad resanante. Se aplica un impulsa de energía de vibraciones ultrasónicas al núcleo activo, que tiene una intensidad y una duración (pac ejemplo, 10~'L segundos)

Λkfi ientε para provocar la reacción de fusión.
En los casas en los que el material que focma el núcleα activo es de un tipo, tal como un cristal, que está sujeto al efecto piezoeléctrico, se puede activar εl paso dε arranque por medio de un métodα con efecto piezαeléctr ico inverso, quε envía a los extremos del núcleo metálico impulsos de voltaje alterno con una frecuencia igual a la de resonancia metálica del núcleα can valores pico (par ejemplo, de más de 5 kV) suficientes para provocar una deformación estructural, la iñ

Si activa entonces el proceso de fusión. La modalidad de la _ura 2 también está diseñada para este tipo de arranque, en el cual se produce εl impulso de voltaje alterno mediante el electrodo 25 conectada al núcleα activo 1 y se alimenta por medio de los cables & .
Finalmente, si el material que forma el núcleα activo es de un tipo ferromagnético, se puedε activar el paso de arranque por medio de un έtαdα magnetαestrictαr que consiste en la producción, a lo largo del núcleo metálico, de un campo fIgnéticα can valores pico superiores a la intensidad de la saturación magnética y con un tiempo de elevación inferior a 10~A segundas. Este tipo de arranque puede ser efectuada tanta con el generador de la figura 1 como con εl de la figura 2, aplicando un impulsa electromagné ica a través del devanado 9.

4) PASO DE INTERCAMBIO DE CALOR

wk Después del arranque, se mantiene la reacción en condiciones estacionarias, intercambiando el calor por medio dε un fluida portador térmica, que se hace circular en la carnada de tubos quε cruzan l a cámara dε generación de la figura 1, o a través de la camisa 15 de la figura 2. La eliminación del calor no cebe sobrepasar un nivel que haga que la temperatura del núcleo activa caiga por debajo de la constante de Debye, en cuyo caso ocurriría una lenta detención de la reacción.
Con respecto a la energía térmica que sε puedε forma riel núcleo activo juegan un
activa puede tener la forma de una barra, una lámina, alambres separados y/o enredados, polvo libre o comprimida, can a sin aglutinante. Por ejemplo, en la cámara de generación 2 de la figura 1, el núcleα activa puede estar compuesto, en lugar de un metal depositado sobre Jos tubos 5, de una pluralidad de barras colocadas en diversas puntos de la propia cámara. Alternativamente, εe puede llenar la cámara 2 can polvo metálica.
W Claramente, la temperatura del núcleα 1 que aloja la reacción debε permanecer bastante por debajo de la temperatura de transición, por encima dε la cual la red pierde sus propiedades cristalinas y pasa a un estado amorfo, comparable a.l estada vitreo; y esta sucede a temperaturas que son inferiores a la temperatura de fusión de cada metal. En dichas condiciones, de hecho, el núcleo tendría una respuesta a las oscilaciones completame te diferente del campa ta e tα que βfeurrε cuando el estado es cristalino, debido a que la dirección preferencial en la que se suman los vectores de onda, desaparecería, sin absolutamente ninguna posibilidad de tener l a reacción descrita εn lo anterior.
Es necesario también que la temperatura de uncionamiento sostenido, a la que se l l eve el núcleo, no se aproxime a temperaturas críticas particulares, que son bien conocidas para cada metal e identi f icables desde diagramas de adsorción obtenidos experimental e te, a los que ocurre el £-g-2.ómeno dε expulsión progresiva de hidrógeno de la red,

5) EL PASO DE DETENCIÓN

Se puεde interrumpir la reacción deteniendo el sistema multimodal coherente de oscilaciones estacionarias simplemente produciendo otro esfuerzo vibratorio que desorganice el sistema por medio de una producción localizada, positiva, de entropía.
'^B^ Por ejemplo, esta se puede lograr creando un vacío forzado en la cámara de generación (presión absoluta inferior a 0.1 mi liba ias) e introdu iendo un chorra de gas con una DH positiva de disociación, por ejemplo, -Ά . Debido al impacto con la superficie activa, se disocian las moléculas y ocurre una eliminación rápida de la energía de la red, con tεmperatura negativa consecuente. La disminución repentina εn la temperatura provoca la desorganización de los sitios activos y J¡fc detención de la reacción nuclear entre loε isótopos de hidrógeno.
Alternativamente, aun dejandα inalterada la presión del gas dentro de la cámara de generación, es suficiente intercambiar enfriamiento térmico del núcleo hasta el punta εn quε la emperatura el propio núcleo εe lleve por debajo de la constante de Debye. El intercambio de calor, por ejεmplo, puede lograrse hacienda que circule en la cacada de tubos que cruza la cámara de generación, un fluido a una temperatura por debajo tíε la constante de Debye .

A fin de proveer una descripción todavía más detallada dεl pro edi iento tíe acuerdo con la presente invención, sε dará en lo que sigue varios ejemplos prácticas relacionadas can la aplicación de los pasas mencionadas arriba a un núcleo metálico activo cuya red cristalina ha adsorbido una determinada cantidad de hidrógeno natural.

EJEMPLO 1


Sobre una barra de 90 mm de larga, con un diámetro de 5 mm, hecha de un material metálico (Clunil) formado por cristales isαmét ricos que tienen átomos de níquel y de cromo en igual número y alternados, se hizo que se adsc-rbiera hidrógeno natural (D/H = 1/6,000) después de la introducción de H_¡. a una presión de 500 milibarias y una temperatura dε 220°C, con inmersión contemporánea en un campo magnética de 1 Tesla, 5β'tenido por mεdio dε la bobina 9, enrollada alrededor dεl propia núcleo. El generador utilizada fue el que se ilustra en la figura 1, can una carnada de tubos 5 nα revestidas can capa met lica.
Luego se llevó gradualmente la cámara que contenía la barra, a una temperatura dε 20° por encima de la constante de Debyε, que para el Clunil es de 192°C.
Ocurrió el arranque o inicio con el étodα termoeléctrico (mediante un impulso térmico producido por un fjl.so de corriente que pasa a través del devanado 9), con el leo insertada en toda momento en el campa magnética anterio me te mencionado y sumergido en hidrógeno natural, a una prεsión de 500 mi liba ias. Más precisamente, se obtuvo el arranque con una intensidad de impulsa de 1,000 A y un tiempo de elevación de 30 nanosegundos.
Durante el curso de la reacción se sacó poc día un total neto de calor de 1.29 MJ, durante 5β días, después de lo cual se detuvo la reacción con una detención lograda mediante

- introducción de Ha , después de haber provocado temporalmente un vacío (0.1 mbar) .
Mientras sa detuvo la reacción, se observó que durante el curso dε la transitoria sε detectaron isótopos radioactivos, que sε cree sε deben al impacto contra las núcleos vecinos a los núcleos de H, D, 3He que se aceleraron por la energía de fotones g (5.5 MeV) producidos por las últimas reacciones H+D y nα cedidas a la red para activar otras aβbacc ionεs .+

EJEMPLO 2

Sαbre una barra de níquel de 200 mm de largo, con un diámetro de 3 mm, se forzó la adsorción de hidrógeno natural (D/H = 1/6,000) con el é odα de inmersión en ambiente gaseosa a la temperatura crítica de 19ñ°C y la aplicación contemporánea de un campo magnético de 1 Tesla, obtenido por medio de la i^i na 9 enrollada alrededor del núcleo. Fl ger-t-rador usado Fue el que se ilustra en la figura 2.
Luego se llevó la cámara quε contenía la barra hasta una temperatura 20° poc encima de la constante de Debye, que para el níquel, es de 167°C.
Ocurrió el arranque con el método de estricción eléctrica o, en otras palabras, aplicando al núcleo un electrodo a través del cual se transmitió un impulsa de naturaleza piezceléctr ica. Más precisamente, se obtuvo el ranque can un impulso de poc lo menos 10 kV y un tiempo de elevación de 0.1 segundos.
Durante la reacción se separó un calor promedio total neto de 4.74 MJ por día, durante un periodo de 31 días, después de lo cual se paró la reacción con una detención lenta.

EJEMPLO 3

Sobre una barra de 90 mm de largo, con un diámetro de 5 mm, hecha de acero AISI 316, que se había templado a 400°C para eliminar esfuerzos internos, se forzó la adsorción cJε hidrógeno natural (D/H = alrededor de 1/6,000), con el étodα de inmersión en una solución acida, y luego tanto inmersión en ambiente gaseosa a la presión absoluta de 600 mbar, cαmα la aplicación de un campo magnético de 1 Tesla, obtenido por medio de la bobina 9, enrollada alrededor del núcleo.

Luego se llevó l a cámara que contenía la barra hasta p Jo*r encima de la constante de Debye y, precisamente, a 314°C.
Se obtuvo el arranque tanto con el método termoeléctrico co o mediante el método de esfuerzo térmica debida a la recα b ina ión gaseosa .
Durante la reacc ión se sacó un total neto de calor, en promedio, de 2.64 MJ por día, durante un periodo de 34 días, cies.-pué5 dε lo cual sε paró la reacción con una detención lenta, obtenida enfriando por debajo de la temperatura crítica»

EJEMPLO 4

En un generador co o el que se ilustra en la figura

1, quε comprende una cámara de generación atravesada con una carnada de tubos hechos de cobre, se aplicó electrolíticamente sobre cada tubo una capa de 2 mm de níquel puro, y se hizo quε? sε adsorbiera hidrógeno natural (D/H = alrededor de 1/6,000), lfi n el método de inmersión en ambiente gaseoso, a la presión absoluta de 600 mbar y con aplicación contemporánea de un campo magnético de 1 Tesla, obtenida por media de una bobina enrollada alrededor del núcleo y sumergida en una matriz de cerámica .
Luego se llevó la cámara que contenía la tira de tubos hasta una temperatura de 210°C, 57° por encima de la constante de Debye.
Se obtuvo el arranque con el étαdα magnεtαest ictor otras palabras, aplicando un impulso electromagnética al

núcleo, por medio del devanado 9. Más pre isamente, se obtuvo el arranque con un impulso de O.δ Tesla y un tiempo de elevación de 0.1 segundo.
Durante la reacción, por medio del fluida portador térmico que cruza l a tira de tubos, se sacó un total neto de calor, en promedio, de 4.9 MJ por día, durante un periodo de 6 días; después de lo cual se paró la reacción con una detención lenta, obtenida enfriando poc debajo de la temperatura crítica.
La aplicabi lidad industrial del proceso de generación

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y del generador que acciona el proceso, por lo tanto, εs evidente, dado que permiten la producción de energía en la forma de calor, por medio de fusión nuclear a temperaturas limitadas, sin la emisión de partículas radioactivas ni otras partículas peligrosas, y durante periodos prolongadas. Los materiales usados tanto para el núcleo activo como para el resto del generador son de bajo costa y, dε tal manera, proveen ¿Mk-nsiderables posibilidades de explotación económica.
En los casos en que se focma el núcleo activo de un material que tiene una constante de Debye mayor, tal co o el silicio (64-0°K) , la temperatura a la que tiene lugar el intecca bio térmico es mayor que en los ejemplos descritos arriba. Por lo tanto, es posible explotar directamente la enεrgía adquirida poc el fluido poctadoc téc icσ, que cruza el generador, por ejemplo, para mover alabes de turbina o para aplicaciones similares.

La reación dε :3He, co o un producto de la reacción,
aαícioπalmente, también es indus rialmentε explotabJε, dado el alto costo actual de este gas.

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