Brevet FR2338550A1 — publié le 19770812

La présente invention concerne un réacteur thermoélectronucléaire à conversion directe de l'énergie nucléaire en énergie électrique. Un des objectifs principaux vers lequel tendent actuellement les sciences et les technique des sources énergétiques de base dans le domaine de la physique nucléaire est la conversion directe de l'énergie nucléaire en énergie éléctriqte. L'invention vise à démontrer que l'application intégrale des principes physiques nucléaires, exposés dans la présente invention, tend à réaliser pratiquement lesdits objectifs.A cet effet, il est nécessaire d'unifier et de synchroniser les principes et les critères qui déterminent à l'origine les phenomènes produits par un réacteur nucléaire moderne, avec les origines primitives et les principes de la pile électrique de A. Volta, génératrice de phénomènes de différents genres, produits sur divers métaux, avec migration de charges électriques ioniques, et connus communément sous le nom de phénomènes ou effets Volta.Pratiquement, les réactions intérieures et les énergies (chimiques, thermiques, vlectro- magnétiques), qui dans une pile commune sont converties en énergie électrique, serviraient, dans la pile nucléaire ou réacteur nucléaire, d'amorce ou de première phase formative du phenomène électrique, et, dans d'autres phases sucoessivesyà la production directe de l'énergie électricue en partant de l'énergie nucléaire, avec des variations de potentiels électriques de uniwatts à mega-watts.En d'autres termes, mais comparativement,on peut dire que le phénomène se produit de la même manière que dans ia bombe nucléaire à l'hydrogène à trois phases (fission-fusion-fission): un noyau de béryliumpolonium amorce la première phase nucléaire dans. quelques partis de plutonium, à la suite de quoi se produisent les réactions nucléaires en channe connues. Un réacteur nucléaire est, comme désormais tout le monde le sait, un dispositif apte à réaliser la "fission en chaîne" de manière non explosive mais contrôlée, au sein d'une masse de matière fissile opportunément distribuée. Il est communément constitué par une structures dont les éléments composants sont, en se référant aux figures du dessin: un coeur ou noyau (i), des masses de matérial fissile (2). un circuit de refroidissement (3), un nucléaire conteneur préssurisé (4), un écran protectif du réacteur 5, des canaux de contrôle (6), un élaborateur des décisionsinhéeentes au contrôle du réacteur nucléaire (7), des barres de contrôle (8), des canaux d'irradiation (9) et une colonne thermique (10). Les buts de l'inventions ont été atteints par un réacteur thermoélectro- nucléaire à conversion directe de l'énergie nucléaire en énergie électrique, suivant l'invention, caractérisé par le fait que le réacteur thermoélectro- nucléaire comprend deux coeurs ou noyaux de réaction, deux demi-masses de matériaux fissiles étant prévues, de quantité et point critique différente. avec production d phénomènes concritiques, les dites demi-masses faisant partie intégralement d'une même masse uniteire et structurale dudit réacteur thermoélectronucléaire. Les caractéristiques et les avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de ses formes de réalisation préférées, mais non exclusives, cui sont présentées à titre indicatif, main non limitatif en se référant an dessin annexé dans lequel: les figures 1 et 2 montrent deux dispositions différentes d'installation nucléaire suivent l'invention. En analysant la structure de la pile nucléaire ou réacteur thermo- électronucléaire oui fait l'objet de la présente invention, on voit que les appareillages ou instrumente indiqués comme composant la structure même, sont doublés comme quantité numériauc, et riue, précisément il y a: deux coeurs ou noyaux (1-1), deux masses d'espèce différente de matériels fissiles (2-2), deux circuits de refroidissement (3-3), deux conteneurs pressurisés (4-4), deux écrans protectifs de la pile ou réacteur thermoélectronucléaire (5-5), deux canaux de contrôle (6-6), deux élaborateurs pour les décisions inhérentes au contrôle ou réglage (7-7), deux barres de contr8le ou réglage (8-8), deux canaux d'irradiation (9-9), deux colonnes thermiques (10-10).Les deux coeurs ou noyaux, bien qu'ils fassent partie d'une unique masse unitaire, (même réacteur thermoélectro- nucléaire), sont matériellement divisés et isolés entre eux, intercommunicants seulement en phase réactive (point critique), à travers le liquide modérateur ou réfrigérant (dans le cas en question, de l'eau lourd charges électriques ioniques de signes ou polarités différents), circulant d'un coeur ou noyau à l'autre, et agissant réciproquement sur les différents éléments matériels (revêtements3 appliqués sur les parois extérieures et intérieures des conteneurs thermicues (vases de Dewar), dans lesquels sont immergées (dans des gaz liquides à des températures criticues) les barres de matériaux fissiles dans leurs gaines ou chemises protectives. Le phénomène produit dans cette migration continuelle alternée de charges électriques ioniques, de l'eau lourde ionisée, entre des éléments métalliques d'espèce différente, contribue et fait partie du phénomène complexe de conversion directe de l'énergie nucléaire en énergie électrique (à phases critiques), sans les phases intermédiaires transformatrices actuelles (générateur de vapeur-turbines, alternateurs, etc.) utilises dans les réacteurs nucléaires traditionnels.Dans ce but, les innovations structurales à effectuer dars la pile ou réacteur thermoélectronucléaire faisant l'objet de la présente invention, sont les suivantes: dans le premier des deux coeurs ou noyaux, qui peuvent être placés côte à côte ou sur le même plan (en parallèle), illustré par le schéma de la figure 1, eu superposés (l'un sur l'autre), selon le schéma de la figure 2, sont disposées des masses de matériel fissile (1), et précisément t une grande masse fissile, dans le premier coeur ou noyau, et une petite masse fissile, dans le deuxième coeur ou noyau. La grande masse fissile dn premier coeur ou noyau peut Stre constituée par des barres métalliques d'Urenium 235 enrichi, tandis que la petite masse de matériel fissile du deuxième coeur ou noyau peut être composée de Plutonium 239 ou de Thorium 90, ou d'un autre élément.La raison de ces dispositions des masses fissiles, de différentes qualité et quantité (point critique différent), et dans des conteneurs pressurisés différents est que l'on veut reproduire non seulement lteffet Volta déjà connu, dont il a été question ci-dessus, mais aussi un nouvel effet nucléaire, avec différence de potentiels, qui se produit entre des masses fissiles critiques de différentes espèce et quantité de masse critique, avec production de phénomènes conoritiques (conoriticité). Par le même système qui dans la pile électrique commune convertit en énergie électrique, l'énergie intérieure (chimique, thermique ou électromagnetique) dans la pile ou réacteur thermoélectronucléaire également, la première phase ou siorce du phénomène électrique doit se produire au moyen des phénomènes réactifs nucléaires intérieurs; des phénomènes qui, dans des phases et dans des processus transformatifs successifs, à système réactif cyclique en chaîne, s'alimenteront et augmenteront, quand les phénomènes de criticité dans la fission-scission nucléaire seront en cours. A cet effet, les parois, intérieures et extérieurs, du conteneur pressurisé, les gaines et chemises, dans lesquelles sont enfermées les barres métalliques en matériel fissile, du premier coeur on noyau (constituant la grande masse de matériel fissile d'uranium 235, (plus ou moins enrichi) devront être revêtues ou recouvertes de lamelles ou plaques de cuivre, tandis que les parois intérieures et extérieures du conteneur préssurisé, et les gaines ou chemises, dans lesquelles sont enfermées les barres métalliques de matérial fissile du deuxième coeur ou noyau, et constituant la petite masse de matérial fissile, qui peut être composée d'éléments tels que le Plutonium 239 ou le Thorium 90, devront entre recouvertes ou revêtues de lamelles ou plaques de lino. L'eau lourde ionisée qui circalera entre les durer conteneurs pressurisés st les gaines OU chemises dans leurs conteneurs thermiques (vases de Dewar), dans lesquels sont enfermées et plongées dans les gaz liquides à des températures critiques les barres de matérial fissile, servira non seulement d'élément modérateur et réfrigérant, mais aussi d'amorce de la deuxième phase de réactions énergétiques intérieures de caractère et de forme chimico-thermo-électrique, par suite de processus préalables de saturation d'un soluté (pourcentages entre 10 et I g de soluté), constitué par des sels d'uranite dans la lasse totale du liquide solvant qui se trouve dans le conteneur pressurisé du coeur ou noyau, à grande nasse de matériel fissile.L'eau lourde ionisée, circulant dans le conteneur pressurisé du coeur ou noyau à petite masse de matériel fissile, sera par contre préalablement soumise & un autre processus de saturation partielle d'un soluté (pouroentaae entre 4 et 8% de soluté), constitué par de l'acide sulfurique dans le masse totale du liquide solvant qui se trouve dans le conteneur pressurisé du coeur on noyau, a petit sasse de matériel fissile.La troisième et dernière phase du processus pour l'amorce de réactions nucléaires intérieures de forme et de caractère chimico-thermo-électro-nucléaire sera constituée par les contacts matériels qui se produiront entre les lasse. des éléments communs et celles des éléments radioactifs et entre les solutions partiellement saturées de sels d'uranium ou de substances acides, composant les éléments modérateurs des deux coeurs ou noyaux et par les contacts entre les solutions partiellement saturées de substances différentes et les gaz liquides à des températures critiques, dans lesquels sont plongées les barres de matériel fissile, dans leurs gaines ou chemises implantes.Pour conclure on peut dire que, avec les principes énoncés dans la présents invention et appliqués dans la réalisation de la pile nucléaire ou réacteur thermo-électro-nucléaire (naturellement, même, si cela est nécessaire, avec les modifications structurales opportunes) des projets de réacteurs thermoélectronucléaires de type ultra-avancé, tels que le réacteur à thermofusion nucléaire contrôlée, à conversion directe des plasmes produits en énergie électrique, sont reseus possibles. On peut ajouter qu'un autre projet possible est le réacteur nucléaire selon la théorie de la relativité d'A.Einstein) à "Annihilation-matièreantimatière" ayant des possibilités de libéralisation d'énergies potentielles d'environ 938 1eV par nucléon qui est la plus grands énergie possible dans la nature. Il faut toutefois tenir compte an fait que la réalisation pratique des deux derniers types de réacteurs nucléaires mentionnés dépendra d'une lanière exclusive du lieu ou milieu et des machines existant déjà ou en phase de construction nécessaires à leur fonctionnement. L'endroit où s'élèveront les futurs réacteurs nucléaires derra être doté de machines accélératrices de particules subatomiques (électrosynchrotrons, b conversion de signes ou polarités électroaagnétique. ou de protosynchrotrons ou de co-otrons), de machines pour la thermofusion nucléaire contrôlée (pour la production de plasmas) ou de réacteurs à fission et thermofusion nucléaire contrôlée, à conversion directe des plasmas produits en énergie électrique. Tous les dispositifs et toutes les machines productrices de grandes quantités d'énergie employés dans le btit illustré devront être schématiquement unifiés et électrosynchrotronisés, dans leurs champs de force originaux, déjà produites séparément, suivant les théories de la relativité connues d'A. Einstein, sur les champs de forces unifiés, où toutes les forces dans leurs champs (électromagnétiques-gravitationnels- nucléaires) interagissent en relativité générale et spéciale comme un unique champs de forces unitaire. On entend ici revendiquer les priorités d'applications pratiques des principes théoriques, physiques nucléaires postulés dans la présente invention qui traite: 1 ) La scission en deux coeurs ou noyaux de la pile ou réacteur thermo électronucléaire. 2.) La scission en deux demi-masses de matériaux fissiles de quantité et de point critique différents (production de phénomènes ooncritiques) tout en faisant intégralement partie d'une seule et même masse unitaire et structurale (pile nucléaire ou réacteur thermoélectronucléaire, à conversion directe de 1 énergie nucléaire en énergie électrique). 30) Conteneurs isolants thermiques (Vases de Dewar), dans lesquels sont plongées dans des solutions, contenant des substances différentes, de gaz liquides à températures critiques les masses de matériaux fissiles constituant les masses critiques des deux coeurs ou noyaux , de la pile ou réacteur thermoélectronucléaire. Les revendications concernent essentiellement d'une manière relative les priorités qui se référant aux origines des phénomènes: électriques, nucléaires, antimatériels qui font encore objet d'études pour la science qui s'en occupe; des phénomènes, dont les causes concomitantes de formation originaire sont multiples et très complexes. Pabituellement ces phénomènes originaires sont imaginés comme se produisant dans des phases distinctes et fractionnées, dans des temps, des fréquences, des vitesses et des champs de forces (électromagnétiques, gravitationnelles, nucléaires) sépares alors que dans la réalité et dans la nature les origines de ces phénomènes sont unitaires dans leur manifestation, tout comme leur vitesse (celle de la lumière) d'interaction, dans un champs de forces unitaire est unique. REVENDICATIONS i) Réacteur thermoélectronucléaire à conversion directe de l'énergie nucléaire en énergie électrique, caractérisé par le fait que le réacteur thermoélectronucléaire comprsnd deux coeurs ou noyaux de réaction, deux demi-masses de matériaux fissiles étant prévues, la quantité et le point critique de ces dernières étant différents, avec production de phénomènes conoritiques,lesdites demi-masses faisant partie intégralement d'une même masse unitaire et structurale dudit réacteur thermoélectronucléaire. 2) Réacteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend des conteneurs isolants thermiques, comme par exemple des vases de Dewar, dans lesquels sont plongées dans des solutions et des substances différentes de gaz liquides à températures criti