Patent EP3070050A1 - Materialanordnung für einen Fusionsreaktor - Airbus

Materialanordnung für einen Fusionsreaktor und Verfahren zur Herstellung derselben

Patent
Patentnummer	EP3070050A1
Bezeichnung	Materialanordnung für einen Fusionsreaktor und Verfahren zur Herstellung derselben
Anmelder	Airbus DS GmbH
Erfinder	Kotzias, Bernhard
Anmeldetag	15.03.2016
Veröffentlichungstag	21.09.2016
Erteilungstag	21.09.2016

„Neben der heißen Fusion sind bereits verschiedene Fusionsprozesse im Bereich der kalten Fusion beschrieben worden. Hierbei mangelt es diesen oftmals an nachweisbarer Funktionalität und Effektivität. Zunehmend lässt sich eine Entwicklung auf dem Gebiet der kalten Fusion hin zur Nutzung von kondensierter Materie erkennen. …

Dabei wird gasförmiger Wasserstoff katalytisch zum ultradichten Wassersoff kondensiert und auf einem Träger gesammelt. Der Träger wird anschließend in eine Strahlungskammer gebracht, in der der ultradichte Wasserstoff fusionieren kann. … Es kann insbesondere Wasserstoffgas an Nanopartikeln kondensiert werden. Hierfür muss das Wasserstoffgas mit hohem Druck beaufschlagt werden. Durch Ultraschallwellen können die kondensierten Wasserstoffatome miteinander fusionieren und somit Wärme erzeugen. … Es wird Wasserstoffgas unter Druck in ein mit Nickelpulver gefülltes Rohr eingebracht. Unter Einwirkung von Hitze kann das System zum Fusionieren gebracht werden. …

Aufgabe der Erfindung ist es eine Materialanordnung für einen Fusionsreaktor zu schaffen, welche Wasserstoff zum ultradichten Wasserstoff kondensieren und speichern kann und unter Reaktionsbedingungen thermisch und mechanisch stabil bleibt oder in einen stabilen Zustand zurückkehrt. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung ein zuverlässiges Verfahren zum Herstellen einer derartigen Materialanordnung zu schaffen. …

Eine Materialanordnung für einen Fusionsreaktor weist zumindest ein Material, das als ein schaumartiges Trägermaterial zum kondensierbaren Binden und Fusionieren von Wasserstoff ausgebildet ist auf. Erfindungsgemäß ist das Trägermaterial mit positiv geladenen Fehlstellen zum Kondensieren von Wasserstoffatomen versehen und weist kleine bzw. kleinere Poren zum Aufnehmen von Atomen oder Molekülen und große bzw. größere Poren zum Transport von Atomen oder Molekülen, darunter auch ein zum Transport eines zweiten Material, nämlich einen Katalysator, in die kleinen Poren auf. Die Materialanordnung kann hierbei aus mehreren unterschiedlichen Trägermaterialien bestehen. … Positive Ladungen üben eine Anziehungskraft auf die negativen Elektronen der Wasserstoff-Moleküle sowie der Gitterumgebung aus. Werden positiven Ladung in ein Trägermaterial eingeführt, besitzt das Trägermaterial oft eine Funktion für die Bildung von Ultradichten Wasserstoff. Die positiven Ladungen können beispielsweise positive Fehlstellen, oder lokale Ladungsverschiebungen durch Polarisation oder Influenz im Trägermaterial sein. …

Das repulsive Potential zwischen Protonen ist sehr hoch. Die Protonen sind die Kerne des Wasserstoffs. Sie erfahren ihre Abstoßung durch ihre positive Ladung (Coulomb Abstoßung). Im Ultradichten Wasserstoff sind die Kerne sehr dicht gepackt und damit sich sehr nahe. Das abstoßende Potential der Kerne wird hier gemindert, durch die kugelförmige Ausdehnung der Ladungs- und Materiewolke des Protons. Weiterhin wird diese Abstoßung durch andere Kräfte, wie starke Wechselwirkung, schwache Wechselwirkung und Gravitiation, und durch die Abschirmung von elektronischen Zuständen, sehr stark gemindert. Wenn ultradichter Wasserstoff … geformt ist, ist die Dichte sehr hoch und die Fusionspartner, hier Wasserstoffatome …, sind somit nahe der Fusionsbarriere. Bereits ein kleiner Energiebeitrag reicht demnach aus eine Fusion zu induzieren. Solch eine Zündung des Fusionsprozesses wird gemäß dem Ausführungsbeispiel entweder durch einen kohärente, monochromatische Lichtquelle … oder durch die natürliche Schwarzkörper-Strahlung des Hohlraums … ausgeführt, kann aber auch durch externe Ionisierung beispielsweise durch Hochspannung erfolgen. Alternativ kann auch eine simple Zündkerze als Initiierungsquelle … hierfür verwendet werden.“