Как сделать реактор в домашних условиях
Сайт про изобретения своими руками
МозгоЧины
Сайт про изобретения своими руками
Термоядерный реактор своими руками
Термоядерный реактор своими руками
Представляю вам статью о том, как можно изготовить термоядерный реактор своими руками!
Но сначала несколько предупреждений:
Эта самоделка использует при своей работе опасное для жизни напряжение. Для начала убедитесь, что вы ознакомлены с правилами техники безопасности при работе с высоким напряжением или имеете квалифицированного друга – электрика в качестве советчика.
При работе реактора будут излучаться потенциально опасные уровни рентгеновских лучей. Свинцовое экранирование смотровых окон является обязательным!
Дейтерий, что будет использоваться в поделке – взрывоопасный газ. Поэтому особое внимание следует уделить проверке на герметичность топливного отсека.
При работе соблюдайте правила ТБ, не забывайте надевать спецодежду и средства индивидуальной защиты.
Список необходимых материалов:
Шаг 1: Сборка вакуумной камеры
Для проекта потребуется изготовить вакуумную камеру высокого качества.
Приобретите две полусферы из нержавеющей стали, фланцы для вакуумных систем. Просверлим отверстия для вспомогательных фланцев, а затем сварим всё это вместе. Между фланцами располагаются уплотнительные кольца из мягкого металла. Если вы раньше никогда не варили, было бы разумно, чтобы кто-то с опытом сделал эту работу за вас. Поскольку сварные швы должны быть безупречны и без дефектов. После тщательно очистите камеру от отпечатков пальцев. Поскольку они будут загрязнять вакуум и будет трудно поддерживать стабильность плазмы.
Шаг 2: Подготовка насоса высокого вакуума
Установим диффузионный насос. Заполним его качественным маслом до положенного уровня (уровень масла указан в документации), закрепим выпускной клапан, который затем соединим с камерой (см схему). Прикрепим форвакуумный насос. Насосы высокого вакуума не способны работать с атмосферы.
Подключим воду, для охлаждения масла в рабочей камере диффузионного насоса.
Как только всё будет собрано, включим форвакуумный насос и подождём, пока объём не будет откачан на предварительный вакуум. Далее готовим к запуску насос высокого вакуума путём включения «котла». После того, как он прогреется (может занять некоторое время), вакуум станет быстро падать.
Шаг 3: «Венчик»
Венчик будет присоединяться к проводам высокого напряжения, которые будут заходить в рабочий объём через сильфон. Лучше всего использовать вольфрамовую нить, так как она имеет очень высокую температуру плавления, и будет оставаться целой в течение многих циклов.
Из вольфрамовой нити необходимо сформировать «сферический венчик» примерно 25-38 мм в диаметре (для рабочей камеры диаметром 15-20 см) для нормальной работы системы.
Электроды, к которым крепится вольфрамовая проволока должны быть рассчитаны на напряжение порядка 40 кВ.
Шаг 4: Монтаж газовой системы
Дейтерий используется в качестве топлива для термоядерного реактора. Вам нужно будет приобрести бак для этого газа. Газ добывается из тяжёлой воды путем электролиза с помощью небольшого аппарата Гофмана.
Присоединим регулятор высокого давления, непосредственно в бак, добавим микродозаторный игольчатый клапан, а затем прикрепим его к камере. Шаровой клапан следует установить между регулятором и игольчатым клапаном.
Шаг 5: Высокое напряжение
Если вы можете приобрести блок питания, подходящий для использования в термоядерном реакторе, то проблем возникнуть не должно. Просто возьмите выходной отрицательный 40 кВ электрод и прикрепите его к камере с большим балластным резистором высокого напряжения 50-100 кОм.
Проблема заключается в том, что часто затруднительно (если не невозможно) найти соответствующий источник постоянного тока с ВАХ (вольт-амперной характеристикой) которая полностью бы соответствовала заявленным требованиям ученого-любителя.
На фото представлена пара высокочастотных ферритовых трансформаторов, с 4-ступенчатым множителем (находится за ними).
Шаг 6: Установка детектора нейтронов
Нейтронное излучение является побочным продуктом реакции синтеза. Его можно фиксировать тремя различными приборами.
Пузырчатый дозиметр небольшое устройство с гелем, в котором формируются пузыри, во время ионизации нейтронным излучением. Недостатком является то, что это интегративный детектор, который сообщает общее количество выбросов нейтронов за время, что он использовался (невозможно получить данные о мгновенной скорости нейтронов). Кроме того, такие детекторы довольно трудно купить.
Активное серебро замедлителем [парафином, водой и т.д.], расположенное вблизи реактора становится радиоактивным, испуская приличные потоки нейтронов. Процесс имеет короткий период полураспада (только несколько минут), но если вы поставите счетчик Гейгера рядом с серебром, то результат можно документально зафиксировать. Недостатком этого метода является то, что серебро требует достаточно большого потока нейтронов. Кроме того, систему довольно трудно откалибровать.
GammaMETER. Трубы могут быть заполнены гелий-3. Они похожие на счетчик Гейгера. При прохождении нейтроны через трубку происходит регистрация электрических импульсов. Трубка окружена 5 см «замедляющего материала». Это наиболее точное и полезное устройство регистрации нейтронов, однако, стоимость новой трубки, запредельна для большинства людей, и они чрезвычайно редки на рынке.
Шаг 7: Запускаем реактор
Пришло время включить реактор (не забудьте установить смотровые стекла покрытые свинцом!). Включите форвакуумный насос и подождите, пока объём камеры не будет откачен на предварительный вакуум. Запустите диффузионный насос и подождите, пока он полностью разогреется и достигнет рабочего режима.
Перекройте доступ вакуумной системы к рабочему объёму камеры.
Чуть-чуть приоткройте игольчатый клапан в баке дейтерия.
Поднимайте высокое напряжение, пока вы не увидите плазму (она сформируется при 40 кВ). Помните о правилах электробезопасности.
Если всё пойдет хорошо, вы зафиксируете всплеск нейтронов.
Требуется много терпение, чтобы повысить давление до надлежащего уровня, но после того, как всё получится, управлять им станет довольно просто.
Ядерный реактор – дома с нуля
Некоторое время назад я публиковал статью о самодельных микропроцессорах, сегодня же мы затронем более сложную и щекотливую тему (особенно в свете событий на Фокусиме) – создание ядерного реактора, способного генерировать энергию в домашних условиях. И перед тем как вы начнете волноваться, вспоминая о негативных опытах в прошлом (см. Радиоактивный бойскаут – наковырявший прилично амерция-241 из детекторов дыма) заранее скажу, что все что описано в этой статье – относительно безопасно (по крайней мере не опаснее работы с фтороводородной кислотой дома), но крайне не рекомендуется к повторению. Перед любыми действиями проконсультируйтесь со своим адвокатом — законы разные в разных странах. Много кто уже сидит. 
Какие у нас есть пути создания домашнего ядерного реактора?
Термоядерная реакция
Тяжелый водород (дейтрий) относительно несложно получить и в домашних условиях — всего то нужен многостадийный электролиз обычной воды. Но вот с реактором до сих проблемы даже у ученых, и не первый десяток лет (и это не учитывая, что дейтрий — далеко не самое легкое в использовании термоядерное топливо)
Ядерная реакция деления
В простейшем случае — нужен просто природный уран без обогащения и немного воды (хехе, «Просто добавь воды»: вода — и замедлитель, и отражатель нейтронов). Проблема в том, что надо этого добра сотни тонн, и за вами точно придет доктор, даже если вы 0.1 грамма попробуете найти / купить / унести.
Тут в унынии нам остается обратить взоры в небо, и посмотреть на чем летают межпланетные корабли — там просто кусок радиоактивного материала, который за счет естественного распада нагревается, и элементами пельтье получают энергию. (Кстати естественный распад — собственно главная физическая причина всех бед на Фокусиме — после остановки ядерного реактора в первые минуты за счет распада выделяется 7% номинальной мощности, в первые недели —
1%, затем падает до 0.1%. Т.е. от 700МВт реактора в первые недели надо отводить 7МВт тепла, и этот процесс не остановить)
Попробуем подумать в этом направлении: Есть 3 основных вида радиоактивного распада:
Гамма-распад
Источники гамма излучения широко используются в медицине и промышленности, в основном на основе Кобальта-60/Цезия-137 (печально известного по ядерным катастрофам). Проблема в том, что излучение их очень жесткое, крайне опасное, и от него и сантиметром свинца не защититься (см. веселое свечение Вавилова-Черенкова справа — выбитые гамма-квантами электроны, движущиеся в воде со сверхсветовой скоростью излучают энергию в видимом диапазоне). Так что обходим их стороной как можно дальше. Ну и кроме того, за нелегальную сбыт/покупку гамма-источников каждый год садится куча людей
PS. Справедливости ради стоит заметить, что гамма-квант в данных случаях выделяется не непосредственно, а в результате распада одного из дочерних короткоживущих элементов.
Альфа-распад
Источники альфа-излучения активно применяются в детекторах дыма, для облегчения зажигания искры, в некоторых радиолампах. Один из наиболее известных — упомянутый в начале Америций-241. От альфа-излучения легко защититься даже листком бумаги, но с ними другая опасность: они чрезвычайно опасны если их вдохнуть/проглотить. См. миф об отравлении Кровавой Гэбней Литвиненко. Кроме того, наковырять количества больше микрограммов нереально, потому о термоэлектрических генераторах придется забыть. А жаль — ведь на основе альфа-распада работают наиболее эффективные генераторы энергии. Самый лучший — Плутоний-238 (Не путать с 239) — отдает 0.5 Ватта тепла на 1 грамм массы, полураспад 87 лет (цена — 1 мегабакс за кило).
Бета-распад
Основа нашего реактора — капсула с тритием, с небезызвестного сайта DealExtreme — www.dealextreme.com/p/mini-tritium-glowring-keychain-10-year-green-glow-6830. 9.7$. Формально радиоактивные материалы так просто почтой слать нельзя, но DealExtreme про это видимо не знает.
О безопасности
Мягкое бета-излучение за пределы капсулы выйти не может, гелий не радиоактивен. Проблема может быть лишь в случае повреждения капсулы. Если тритий вдохнуть — то заражение будет минимальным, т.к. водород напрямую организмом не усваивается. Но если он сгорит, то вода может стать частью клеток, и тогда вы получите всё облучение, которое может только выжать этот микроскопический кусочек трития. Так что, не ломайте, не сжигайте и не вдыхайте то что получилось.
Итак, Тритий — сверхтяжелый водород, период полураспада 12.32 года. На выходе имеем гелий и очень «мягкие» электроны — 6.5кЭв (+антинейтрино, для ценителей). Энергию будем собирать солнечной батареей, подавать на вход Step-Up стабилизатора MCP1640 — работает до десятых вольта на входе, на выходе — ионистор на 1 Фарад и 5В. В нашем случае нагрузкой будет красный светодиод.
Для того, чтобы собрать как можно больше света, нашу капсулу с тритием помещаем в отражатель из фольги. 
Для фокусировки используем 2 линзы по 10 диоптрий, видна солнечная батарея до приклеивания, капсула не установлена.
Подключаем, выключаем свет, ждем минуту для первоначального заряда ионистора, и вот результат:
Первая электроэнергия, произведенная ядерным реактором, созданным в домашних условиях 🙂
Халява?
О нет 🙂 В среднем реактор выдает мощность около 7 милливатт (а через 12.32 года будет 3.5 ), и хоть для светодиода этого достаточно, ноутбук от него не зарядить ) Но с другой стороны, десяток таких модулей вполне сможет держать сотовый телефон в режиме ожидания пару десятков лет 🙂 Правда цена… Капсула стоит 9.7$, солнечная батарея 5$, линзы 13.8$*2 — уже 42$ за модуль. А за десяток придется отдать 420$… С другой стороны — на сайте есть капсулы побольше — но за 35.
«Радиоактивный бойскаут»: как подросток собрал атомный реактор в сарае
Начало экспериментов
Дэвид Хан, который позднее станет более известен как «Радиоактивный бойскаут», родился в 1976 году в штате Мичиган. Он жил пригороде Детройта, родня в основном работала в General Motors. Родители ребенка развелись, отец повторно женился. Дэвид стал жить с папой и мачехой, а к родной матери приезжал на выходные.
В детстве парень был самым что ни на есть обычным: немного замкнутым, худым, играл в бейсбол и футбол. Все изменилось в 10 лет, когда дедушка подарил мальчику «Золотую книгу химических экспериментов» за авторством Роберта Брента. Пособие перевернуло сознание Дэвида.
Парень схватывал формулы на лету и проводил все более сложные эксперименты. Простенькие опыты уже не интересовали подростка, в 12 лет ребенок читал учебники из программы колледжей. По воспоминаниям родственников, они часто заставали парня уснувшим посреди энциклопедий, связанных с химией.
Сперва Дэвид соорудил лабораторию в отцовском доме. Там начинались эксперименты, которые затем примут совсем крутой и опасный для жизни оборот. Несмотря на большой интерес к химии, парень наплевательски относился к безопасности: либо был излишне самоуверен, либо не осознавал потенциальный вред. И ему это не раз аукнулось впоследствии.
Дым и хлопки стали обычным явлением в доме Ханов. Однажды взрослые заглянули в комнату сына и увидели уничтоженный химикатами ковер, после чего потребовали от ребенка перенести лабораторию в подвал. Там у Дэвида началось полное раздолье.
Все закончилось взрывом. Родители бросились на шум и увидели ребенка на полу с обугленными бровями, он был почти без сознания. Оказалось, что парень взбивал отверткой насыпанный в пластиковый контейнер красный фосфор (используется в производстве спичек), и тот загорелся. Дэвиду повезло: он мог потерять зрение из-за частиц пластика, которые попали в лицо при взрыве, но отделался регулярными визитами к офтальмологу. После такого отравление кантаксантином (подросток хотел сделать искусственный загар — лицо стало цвета морковки) и подожженная магнием палатка в лагере скаутов кажутся детскими шалостями.
При этом Дэвида сложно назвать вундеркиндом. Блестящие результаты по химии никак не соотносились с успеваемостью по остальным предметам: например, он едва не завалил годовой тест по математике в старшей школе.
Деньги на материалы для своих исследований Дэвид получал с мелких подработок. Постепенно он стал более замкнутым, вместо встреч с друзьями все свободное время сидел в подвале. О его экспериментах почти никто не знал, кроме пары близких приятелей. Родители парня особо не интересовались, чем занят ребенок. Вернее, они спрашивали, но ничего не понимали: Дэвид заваливал их научной терминологией, и даже отец, изучавший в колледже химию, слабо понимал суть опытов сына.
Однажды Дэвид загорелся идеей получить значок скаута-орла — высшего ранга в иерархии бойскаутов. Кроме стандартных заданий вроде оказания первой помощи и выполнения социально полезных работ, парню нужно было сделать научный проект. Дэвид выбрал категорию «Атомная энергия» — по словам скаутмастера, на его памяти такую секцию взяли впервые. Парень написал большое сочинение о ядерной энергии, собрал модель реактора (понадобились жестяная банка, сода, спички, вешалки и резинки) и получил заветный значок в 1991 году, когда ему было 14.
Реактор для дома
Подросток замахнулся на реактор-размножитель. Если по-простому, такое устройство вырабатывает больше ядерного топлива, чем необходимо для его функционирования. На словах звучит хорошо, а на практике оказалось, что есть серьезные проблемы с надежностью и безопасностью: на одной станции реактор начал плавиться, на другой не работал должным образом.
Сперва парень решил сделать нейтронную пушку, которая сталкивала бы изотопы с нейтронами. Хан обратился за советами в исследовательские центры и институты. Дэвид представлялся учителем физики. Он написал в Комиссию по ядерному регулированию, Американское общество ядерной энергетики, Институт электричества имени Эдисона и другие организации. Парень расспрашивал о работе реактора и компонентах для его постройки. Адресаты подробно отвечали, ни разу не проверив его личность.
Где найти компоненты
Узнав, что нужно, Дэвид еще должен был раздобыть редкие и запрещенные для свободной продажи элементы: америций-241, радий-226, уран-238 и т.п. Если на заре увлечения химией эксперименты парня можно было назвать любопытством, то теперь его действия стали принимать все более маниакальный характер.
Дэвид выяснил, что америций-241 в очень малых количествах содержится в датчиках дыма, — производитель продал Хану сотню неработающих устройств всего по доллару за штуку. Найти торий-232 тоже было легко: он применяется в калильных сетках ламп. Правда, пришлось горелкой испепелить сетки и выделить торий с помощью лития из батареек. Результат — подросток получил торий в девять тысяч раз чище, чем он встречается в природе.
С ураном все сложнее: вещество не найти в свободном доступе. Хана это не смутило. Он написал в компанию из Чехословакии, которая продавала вещество определенному списку университетов и компаний. Дэвид назвался профессором исследовательской лаборатории, которому уран нужен в научных целях. Европейская фирма, не моргнув глазом, выслала образцы подходящей руды. Бериллий для получения нейтронов друг Дэвида украл из лаборатории, в которой работал.
Остановился почти вовремя
В итоге Дэвид соорудил пушку, с помощью которой удалось получить урановый порошок. Пришлось перебрать несколько компонентов, чтобы добиться желаемого результата. Измерения счетчиком Гейгера на протяжении нескольких недель показали, что уровень радиации становится все выше. Но на тот момент Хана это не беспокоило. Настало время для сбора полноценного реактора.
Парень смешал вещества, поместил их на фольгу и скатал шарик. Своеобразное ядро реактора Дэвид окружил золой тория и урана, обмотав все клейкой лентой. Задумка сработала, хотя пользы от такого реактора не было: он лишь излучал радиацию.
Дэвид продолжал легкомысленно относиться к безопасности, несмотря на растущий уровень радиации. Максимум, что он делал, — это менял обувь и одежду при входе в сарай. Когда подросток рассказал близкому другу о своем реакторе, тот посоветовал использовать стержни для контроля ядерных реакций — прямо как на настоящих атомных станциях. Хан установил кобальтовые сверла для дрелей, но толку от них оказалось мало — процесс становился неуправляемым. Дэвид по-настоящему забеспокоился, когда счетчик Гейгера выдал тревожные показатели через пять зданий от дома его матери. Стало ясно, что эксперимент пора сворачивать.
Проблемы с полицией
Парень разобрал реактор и хотел вывезти компоненты в лес. Ночью 31 августа 1994 года он загрузил все в багажник своего Plymouth 6000 и отправился в дорогу, но его остановила полиция. Соседям показалось, что Дэвид воровал покрышки, и позвонили копам. Те потребовали открыть багажник.
17-летний парень оказался не из простых: он не испугался ни полиции, ни людей в строгих костюмах, которые допрашивали его. Судя по всему, силовики недооценили молодого человека. Они съездили в дом к отцу Хана и не нашли там ничего подозрительного. Парень умолчал, что настоящая лаборатория была в сарае у дома его матери, а копы не стали проверять ее жилище. Только спустя три месяца Дэвид рассказал, где соорудил реактор. Отправившиеся туда специалисты установили, что уровень радиации некоторых предметов превышал допустимый в тысячу раз.
По настоянию родителей Дэвид поступил в Macomb Community College, где изучал металлургию, но постоянно прогуливал занятия. Наконец, мать с отцом предложили ему отправиться в армию. Парень попал на авианосец (по иронии судьбы, атомный) USS Enterprise, где занимался рутинными делами, а в свободное время продолжал изучать химию.
Отказавшись от военной карьеры, Хан вернулся на гражданку. Через некоторое время парня застукали на краже детекторов дыма — тех самых, которые содержат америций. Дэвида отправили на три месяца за решетку. Дальнейшие годы его жизни прошли относительно спокойно, а незадолго до смерти он хотел получить разрешение на работу механиком.
Дэвида Хана не стало два года назад: он умер 27 сентября 2016 года в возрасте 39 лет. Поначалу высказывались предположения, что сыграло свою роль долгое воздействие радиации. Но обследования при жизни показывали, что серьезного урона здоровью Хан себе не заработал. Да и сам парень заявлял, что своими экспериментами укоротил свою жизнь «не более чем на пять лет». Причина смерти оказалась совсем другой: отравление алкоголем. Оставить след в истории, как того хотел Дэвид, у него так и не получилось.
p_i_f
ДЛЯ ВСЕХ И ОБО ВСЕМ
Зачем отваливать столько бабла какому нибудь ГЭСу или ТЭЦу когда можно самому себе поставлять электричество? Думаю ни для кого не секрет, что у нас в стране добывается уран. Уран это топливо для ядерного реактора. В общем если быть чуточку по настойчивее, то без особого труда можно купить таблетку урана.
Что Вам понадобится:
2. Для начала нужно найти место для сборки реактора. Лучше всего подойдёт дача. Желательно реактор собирать в подвале, чтобы потом его можно было закопать. Для начала нужно сделать печку для плавки свинца и циркония.
После берём кастрюльку и делаем в её крышке 3 дырки диаметром 2х0.6 и 1х5 см, и одну 5 сантиметровую делаем в дне кастрюльки. Затем обливаем кастрюльку раскалённым свинцом так, чтобы слой свинца на кастрюльке был не менее 1 см (крышку пока не трогаем).
3. Далее нам понадобится цирконий. Плавим из него четыре трубки диаметром 2х0.55 и 2х4.95 см и высотой 5-10см. Три трубки вставляем в крышку кастрюльки, и одну большую в дно В трубки 0.55 см вставляем стержни графитовые длиной чтобы доставали до дна кастрюльки.
4. Теперь соединим: нашу кастрюльку (теперь уже реактор)>турбину>генератор>переходник на постоянный ток.
У турбины 2 выхода, один идёт в конденсатор (который подключен к реактору)
Теперь одеваем защитный костюм. Кидаем таблетку урана в кастрюлю, закрываем и заливаем свинцом кастрюльку снаружи чтобы не осталось щелей.
Опускаем графитовые стержни до конца и заливаем воду в реактор.
5. Теперь очень медленно вытягиваем стержни наружу до того как вскипит вода. Температура воды должна быть не выше 180 градусов. В реакторе происходит размножение нейтронов урана поэтому и кипит вода. Пар крутит нашу турбину которая в свою очередь крутит генератор.
7. Реактор может работать непрерывно в течении 7-8 лет, По истечению срока использования утилизировать на свалке химических отходов.
* ВНИМАНИЕ. Это может непоправимо повлиять на Ваше здоровье.
* Хранение, покупка, продажа обогащённого урана преследуется по закону!