Изобретението се отнася до енергетиката и може да се използва за производство на електрическа енергия от лъчиста енергия радионуклиди. Процесът на преобразуване на енергията на йонизиращо лъчение в електрическа енергия включва поставянето на фотоволтаична близо до източника на радиация. Между източника на лъчение и фотоелектрически преобразуватели разположени среда работен газ в смес от Ar-N2 налягане от 1-5 атм. Сместа се отделя предимно в дължината на вълната в диапазона 350-410 нм и 750-1050 преходи С → В и В → Молекула азот N2, съответно. Изобретението подобрява ефективността на превръщането на ядрената енергия в оптични лъчения и намаляване на вредните ефекти на излъчване на слънчевите клетки полупроводникови. 1-ил.
Изобретението се отнася до енергетиката и може да се използва за създаване на технология за получаване на електрическа енергия от лъчиста енергия радионуклиди благоприятно за рециклиране на отработено гориво ядрен реактор и други материали, така наречените радиоактивни отпадъци.
В съвременните условия на нарастваща сила, очевидно, е трудно да се намери алтернатива на по-нататъшното развитие на ядрената енергетика. Ядрената енергия подобрява нивото на безопасност на енергия, суровини и спестява органичен стабилизира електрическа енергия като цяло, може да намали емисиите на парникови газове.
Недостатъкът на ядрената енергия е натрупаната сума на отработеното гориво от ядрените реактори. Понастоящем газообразни и течни радиоактивни отпадъци от високо пречистени примеси освободен в атмосферата или водата. Висока радиоактивност течни отпадъци се съхранява под формата на концентрат сол в специални резервоари в повърхностните слоеве на земята над нивото на подпочвените води. Най твърди радиоактивни отпадъци се изхвърлят в стомана или други контейнери в подземните изработки, сол формации на океанското дъно.
От предшестващото състояние на техниката е известно, че чрез използване на полупроводникови елементи на радиация енергия радиоактивни може да бъде превърнато в електрическа енергия (GB 1356341, изд. 1974 YG) / 1 /. Радиацията пада върху полупроводников елемент индуцира електродвижещо напрежение в него, който, когато е прикачен към клетката натоварване поражда електрически ток верига.
Задачата на изобретението е да осигури ефективна технология за рециклиране на отработено ядрено гориво или радиоактивни отпадъци от атомни реактори, намалява вредното въздействие на радиация на слънчеви клетки полупроводникови.
За да се реши този проблем начин за преобразуване на енергия от йонизиращо лъчение в електрическа енергия включва поставянето на фотоволтаична близо до източника на лъчение, при което между източниците на лъчение и фотоелектрически преобразуватели разположени работа газова среда, която е смес от Ar-N2. налягане 1-5 бара и за предпочитане излъчване с дължина на вълната в диапазона 350-410 нм и 750-1050 преходи С → В и В → Молекула азот N2, съответно.
Необходими условия за решаването на следните задачи. Тъй радиация е трудно радиация, може да се използва като източник на енергия в ядрени оптични преобразуватели (YAOP) с допълнително превръщане на оптично излъчване в електричество чрез фотоволтаични клетки. По този начин отпадъците не изисква никаква специална преработка и държане във временни места. И електроенергия чрез използването на слънчеви клетки могат да бъдат произведени при непрекъсната работа в продължение на много години с малка или никаква промяна на източника на радиация, ако нивото на остатъчната радиоактивност и период на полуразпад е достатъчно високо.
Активно среда в YAOP обикновено са специално подбрани за състава и налягането на газовата смес се възбужда от силен радиация. Твърди нарича еритроцитите или електромагнитно лъчение, което йонизира и възбужда газ, но слабо взаимодейства директно с електроните на плазмата оформен. Ролята на такава радиация може да играе електрон и йонни лъчи, реакционни продукти ядрени, потоци на фотони къси дължини на вълните (до у лъчи произведени в ядрена експлозия). "Твърди частици" (електрони, йони, фотони) йонизират атомите и молекулите на газовата смес, създаване на плазма неравновесен с висока степен на йонизация.
Основният източник на проникваща радиация на отработено гориво от ядрени реактори е 137 Cs γ-радиация (полуживот от 30 години) с енергия Eγ = 662 КЕВ и задачата за създаване на източник на енергия на базата на търсенето YAOP понижено радиолиза и топлоустойчив, и химически инертна среда с високо превръщане ефективност на ядрената енергия в оптични лъчения по удобен фотоелектричния спектър превръщане. В резултат, като среда работен газ служи Ar-N2 смес при налягане 1-5 атмосфери, за предпочитане излъчване с дължина на вълната в диапазона 350-410 нм и 750-1050 преходи С → В и В → Молекула азот N2, съответно.
Означението "С → В и преходи B → А" е конвенционален за споменатата молекула (Таблица 7.2, позоваване A.A.Radtsig, B.M.Smirnov. Наръчник по атомна и молекулярна физика. М. Atomizdat, 1980 YG), но, ако е необходимо, по-голяма степен е възможно да се идентифицират и да се чете
Смес от Ar-N2. налягане 1-5 бара, причинява посоката на релаксация на енергийните потоци в определена посока, а повечето от резонансната предаване на енергия от метастабилни аргон атоми, Аг *, които се образуват предимно чрез директно електронен удар възбуждане на вторични електрони или дисоциативна рекомбинация на молекулни йони Ar2 +. в електронен възбудено състояние на азот С 3 ∩ U. последващо излъчване каскада ∩ U 3 С → B → А Pg 3 3 Σ + ф настъпва широколентовото излъчване с дължина на вълната в диапазона 350-410 нм и 750-1050 на съответния електрон-вибрационно-въртене преход, което води до най-добро съвпадение на оптични лъчения спектър и спектъра на абсорбция на фотоелектрически преобразувател, което води до използването на фотоволтаични клетки.
Под влияние на радиация по време на работа на газовата смес се извършва по електронен път възбудени атоми и молекули. Оптичен радиация развълнувани молекули се пада на входа на фотоелектрически преобразуватели, което води до появата на електрическа енергия по пътя си навън. Съставът и налягането на газовата смес са избрани експериментално, на базата на максимално съвпадение на оптичния емисии спектър на възбудени молекули и спектъра на абсорбция на фотоелектрически преобразувател. Съотношението на пропорциите на Ar-N2 компоненти газ сместа се определя от конструкцията на инсталацията, налягането и чистотата на сместа се използва, и следователно е обект на изследване и развитие за създаване на определен дизайн и монтаж ще бъде приблизително, както следва: [Аг]: [N2] ≈ 10: 1.
Нови технически резултат, който може да бъде постигнато чрез прилагане на претендирания метод е да се увеличи ефикасността на превръщане на ядрената енергия в оптични лъчения и намаляване на вредните ефекти на излъчване на слънчеви клетки полупроводникови.
Методът съгласно изобретението може да се прилага, като се използва устройството, показано на фигурата, изпълнен като контейнер. Фотоелектрически датчици 1 са поставени близо до източника на радиоактивни лъчения γ - радиоактивни отпадъци 2. между източника на излъчване - радиоактивни отпадъци и фотоелектрически преработвателните - разположение работа газова среда - смес от Ar-N2. налягане 1-5 бара и за предпочитане излъчване с дължина на вълната в диапазона 350-410 нм и 750-1050 преходи С → В и В → Молекула азот N2, съответно. Радиоактивните отпадъци може да бъде разположен в рамките на оптично активна среда контейнера.
Очаква специфична електрическа енергия екстракция от отработено гориво е w = 1 W / кг, и общата електрическа мощност на постоянен радиус механизъм 40 от 200 m съдове с диаметър 0,5 м и височина 3 м - Р = 1 MW. По този начин получаване на електрическа енергия не зависи от местоположението на източника на γ-лъчи, и излагане на вредни лъчения в полупроводникови структури се намалява.
ПРЕТЕНЦИИ
Процесът на преобразуване на енергията на йонизиращо лъчение в електрическа енергия, включващ поставяне фотоелектрически преобразуватели близо до източника на радиация, характеризираща се с това, че между източника на лъчение и фотоелектрически преобразуватели разположени среда работен газ, който е смес от Ar-N2. налягане 1-5 бара и за предпочитане излъчване с дължина на вълната в диапазона 350-410 нм и 750-1050 преходи С → В и В → Молекула азот N2, съответно.
MM4A Предсрочно прекратяване на патента за неплащане в определения срок таксата за поддържане на патента в сила
Свързани статии