Способ и устройство для выработки энергии

Способ и устройство для выработки энергии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу выработки энергии при помощи ядерных реакций между металлом и водородом, адсорбируемым на кристаллической структуре металла. Кроме того, изобретение относится к генератору энергии, выполняющему подобные реакции.

Уровень техники

Способ выработки тепла при помощи ядерных реакций, вызванных водородом, адсорбируемым на активном никелевом ядре, описан в WO 95/20316, Piantelli и др. Варианты усовершенствования способа описаны в работе Focardi, Gabbani, Montalbano, Piantelli, Veronesi, "Выработка большого количества избыточного тепла в системах Ni-H", II Nuovo Cimento, том IIIA, №11, ноябрь 1998, и в сопутствующей библиографии.

Проблема, обнаруженная в ходе экспериментов, заключалась в подготовке ядер, на которых должен адсорбироваться водород и должны проводиться реакции; такие ядра были выполнены из никеля и имели форму маленьких брусков.

Одной из нескольких особо важных сторон способа был выбор подходящего способа адсорбции водорода и качество водородного вещества, а также воспроизводимость условий инициации способа.

Другими особо важными сторонами были вопросы очистки маленького бруска до адсорбции водорода, а также оптимизации поверхностных условий бруска и способ инициации и прекращения реакций.

Из-за указанных проблем подготовка способа и его промышленное использование оказались в некоторой степени сложны.

Еще одной особо важной стороной является установление размера и конструктивного исполнения ядра для достижения желаемой мощности.

В документе DE 4024515 описан способ получения энергии при помощи ядерного синтеза изотопов водорода, согласно которому атомы приводят в контакт с кластерами, содержащими от 3 до 100 тысяч атомов переходного металла, а кластеры получают путем охлаждения мелко подразделенных частиц металла.

Сущность изобретения

Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение способа выработки энергии при помощи ядерных реакций водорода, адсорбированного в кристаллической структуре металла, что обеспечивает воспроизводимость условий инициации реакций.

Далее, задачей настоящего изобретения является обеспечение подобного способа для промышленного производства исходных материалов активных ядер и промышленной адсорбции в них водорода.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание генератора энергии, который осуществляет вышеописанные ядерные реакции, а производительность и размеры которого подходят для промышленного производства.

Сходным образом, задачей настоящего изобретения является создание подобного генератора, позволяющего легко корректировать выходную мощность.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание подобного генератора, который может быть легко остановлен.

Эти и другие задачи выполнены при помощи способа выработки энергии при помощи ядерных реакций между водородом и металлом, включающего следующие этапы:

- подготавливают определенное количество кристаллов переходного металла, расположенных в виде микро-/нанометрических кластеров, которые имеют заданную кристаллическую структуру и в каждом из которых число атомов переходного металла меньше заданного числа атомов;

- приводят водород в контакт с указанными кластерами;

- нагревают указанное определенное количество кластеров до температуры адсорбции, превышающей заданную критическую температуру, и вызывают адсорбцию в указанных кластерах водорода в виде ионов Н^- таким образом, что после этого водород в виде ионов Н^- остается доступным для ядерных реакций в активном ядре;

- инициируют ядерные реакции между водородом в виде ионов Н^- и металлом внутри указанных кластеров при помощи импульсного воздействия на активное ядро, приводящего к захвату ионов Н^-" в соответствующих атомах указанных кластеров с обеспечением выработки тепла в результате последовательности реакций;

- удаляют тепло в соответствии с заданной мощностью из активного ядра и поддерживают температуру активного ядра выше указанной критической температуры.

В качестве преимущества, указанный этап подготовки выполняется таким образом, что указанное определенное количество кристаллов переходного металла в виде микро-/нанометрических кластеров пропорционально указанной мощности.

Число атомов, из которого формируется каждый кластер, является переменной, при помощи которой может быть получена заданная мощность от активного ядра, включающего заданное количество металла. По сути, каждый кластер является местом осуществления реакции, и, таким образом, получаемая мощность по сути не зависит от размера кластеров, т.е. от числа атомов, формирующих кластер.

В частности, число атомов в кластерах выбирается из группы чисел, способных образовывать более стабильные структуры, чем другие агрегаты, включающие другое число атомов. Подобная стабильность является необходимым условием для обеспечения высокой реакционной способности кластеров по отношению к водороду для образования ионов Н^-. Например, была определена функция стабильности для никеля, которая зависит от числа атомов, формирующих кластеры, тем самым получая конкретные пики стабильности, соответствующие определенным числам.

Водород, используемый в настоящем способе, может быть естественным водородом, т.е., в частности, водородом, содержащим дейтерий с изотопным составом, по сути равным 0,015%. В другом варианте, подобным водородом может быть водород с содержанием дейтерия, отличным от указанного выше, и/или водород со значительным содержанием трития.

Предпочтительно, используемый водород представляет собой молекулярный водород Н₂; в другом варианте, водород предварительно ионизируют до Н^-, либо он может представлять собой смесь, содержащую Н^- и H₂.

Переходный металл может быть выбран из группы, состоящей из: Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Y, Zr, Nb, Pd, Mo, Tc, Ru, Rh, Ag, Cd, Lu, Hf, Та, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, лантаноидов, актиноидов. Подобные металлы относятся к одной из четырех переходных групп, т.е.:

- металлы, имеющие частично заполненную 3d-электронную оболочку, например, никель;

- металлы, имеющие частично заполненную 4d-электронную оболочку, например, родий;

- металлы, имеющие частично заполненную 5d-электронную оболочку, т.е. "редкоземельные элементы" или лантаноиды, например, церий;

- металлы, имеющие частично заполненную 5d-электронную оболочку, т.е. актиноиды, например торий.

Используемый металл также может быть сплавом двух или более приведенных выше металлов.

Среди приведенных переходных металлов или их сплавов предпочтительными являются те, которые кристаллизуются с образованием кристаллической структуры, выбранной из группы, состоящей из:

- гранецентрированной кубической кристаллической структуры;

- объемноцентрированной кубической кристаллической структуры;

- компактной гексагональной структуры.

Предпочтительно используют металлы, имеющие кристаллическую структуру с открытыми гранями, с целью содействия адсорбции ионов Н^- в кластеры.

Предпочтительно переходным металлом является никель. В частности, указанный никель выбран из группы, состоящей из:

- естественного никеля, т.е. смеси изотопов, таких как никель 58, никель 60, никель 61, никель 62, никель 64;

- никеля, содержащего только один изотоп, выбранный из группы, состоящей из никеля 58; никеля 60; никеля 61; никеля 62; никеля 64;

- соединения, включающего по меньшей мере два из указанных изотопов в желаемом соотношении.

Ионы Н^- могут быть получены путем обработки в определенных рабочих условиях молекул водорода H₂, которые ранее были адсорбированы на поверхности переходного металла, где электроны полусвободной валентности формируют плазму. В частности, требуется нагревание для осуществления вибраций решетки, т.е. фононов, энергия которых выше, чем первый порог энергии активации, при помощи нелинейных и ангармонических явлений. В подобных условиях могут происходить следующие явления:

- диссоциация молекул водорода, адсорбированных на поверхности;

- взаимодействие с валентными электронами металла и формирование ионов Н^-;

- адсорбция ионов Н^- в кластеры, в частности в кластеры, формирующие два или три кристаллических слоя, наиболее близких к поверхности. Ионы Н^- могут просто физически взаимодействовать с металлом или могут связываться с ним химически, после чего могут образовываться гибридные соединения.

Ионы Н^- могут также адсорбироваться в междоузлия решетки, но

- адсорбция на краях ячейки, путем попадания ионов в дефекты решетки;

- замена атома металла кластеров

- также могут иметь место.

После подобного этапа адсорбции, ионы Н^- взаимодействуют с атомами кластеров, если превышен второй порог активации, который выше, чем первый порог. При превышении указанного второго порога, в соответствии с принципом запрета Паули и принципом неопределенности Гейзенберга, создаются условия для замены электронов атомов металла ионами Н^-, и, соответственно, для формирования атомов комплексов металла и водорода. Указанное явление может иметь место благодаря фермионной природе иона Н^-; однако, так как ионы Н^- имеют массу, в 1838 раз превышающую массу электрона, они стремятся к более глубоким слоям и вызывают излучение электронов Оже и рентгеновских лучей. Следовательно, так как радиус Бора ионов Н^- сравним с радиусом ядра металла, ионы Н^- могут захватываться ядром металла, что приводит к структурной реорганизации и освобождению энергии из-за дефекта массы; тогда ионы Н^- могут выбрасываться как протоны и могут генерировать ядерные реакции с соседними ядрами.

Более конкретно, комплексный атом, сформировавшийся при захвате атомом металла иона Н^- в полном соответствии с принципом сохранения энергии, принципом запрета Паули и принципом неопределенности Гейзенберга, вводится в возбужденное состояние, и таким образом, он реорганизует самого себя путем миграции иона Н^- по направлению к более глубоким орбитам или уровням, т.е. по направлению к состоянию минимальной энергии, тем самым излучая электроны Оже и рентгеновские лучи при смене уровня. Ион Н^- попадает в потенциальную яму и концентрирует энергию, которая ранее была распределена по объему, радиус которого составляет примерно 10^-12 м, в более маленький объем, радиус которого составляет примерно 5×10^-15 м. При завершении процесса, ион Н^- находится на расстоянии от ядра, сравнимом с радиусом ядра; по сути, в фундаментальном состоянии комплексного атома, формируемого путем добавления иона Н^-, благодаря своей массе, которая значительно выше массы электрона, иону Н^- приходится оставаться на столь глубоком уровне на расстоянии от ядра, сравнимом с радиусом ядра, в соответствии с вычислением радиуса Бора. Как указано выше, из-за небольшого расстояния от ядра, запускается процесс, в ходе которого ион Н^- захватывается ядром, со структурной реорганизацией и выделением энергии из-за дефекта массы, сходно с тем, что происходит при захвате электрона со структурной реорганизацией и выделением энергии из-за дефекта массы, или в случае потери двух электронов, из-за присущей им нестабильности, в ходе процесса перемещения к самым нижним слоям, и в итоге происходит выброс иона Н^- как протона, как обнаружено экспериментально в диффузионной камере, и могут происходить ядерные реакции с другими соседними ядрами, где указанные реакции обнаруживаются в виде превращений на активном ядре после выделения энергии.

Согласно вышеописанному, реальный процесс не может считаться процессом синтеза атомов водорода, в частности, атомов определенных изотопов водорода; вместо этого, процесс необходимо воспринимать как взаимодействие переходного металла и водорода в целом, в его определенной форме - иона Н^-.

В качестве преимущества, указанное заданное число атомов переходного металла указанных кластеров является таким, что часть материала указанного переходного металла в виде кластеров или без кластеров демонстрирует переход физического свойства указанного металла, выбранного из группы, состоящей из теплопроводимости; электропроводимости; коэффициента преломления.

Структура в виде микро-/нанометрических кластеров необходима для получения ионов Н^- и для указанных выше процессов орбитального и ядерного захвата. Для каждого переходного металла может быть определено критическое число атомов, ниже которого дискретная структура уровней (электронная плотность, функция электронной плотности и эффективный потенциал Кона-Шема) и антисимметрия Паули обычно преобладают над зонной структурой согласно подходу Томаса-Ферми. Дискретная структура уровней лежит в основе главных свойств кластеров, некоторые из которых были приведены выше. Такие особенности могут быть с преимуществами использованы для анализа природы поверхности, т.е. для определения наличия или отсутствия кластеров.

В частности, указанный этап подготовки заданного количества микро-/нанометрических кластеров включает этап осаждения заданного количества переходного металла в виде микро-/нанометрических кластеров на поверхность субстрата, т.е. плотного тела, имеющего заданные объем и форму, где указанная поверхность субстрата содержит по меньшей мере 10⁹ кластеров на 1 см².

Этап подготовки заданного количества кластеров может также обеспечивать этап спекания указанного заданного количества микро-/нанометрических кластеров, где указанное спекание сохраняет кристаллическую структуру и по сути сохраняет размер указанных кластеров.

Этап подготовки заданного количества кластеров может обеспечивать сбор порошка кластеров в контейнер, т.е. сбор заданного количества кластеров или агрегата свободных кластеров.

Предпочтительно субстрат содержит на своей поверхности по меньшей мере 10¹⁰ кластеров на 1 см², точнее по меньшей мере 10¹¹ кластеров на 1 см², еще точнее по меньшей мере 10¹² кластеров на 1 см².

Предпочтительно, указанные кластеры формируют на субстрате тонкий слой металла, толщина которого меньше 1 микрон; в частности, указанная толщина одного порядка величины с решеткой кристаллической структуры переходного металла. По сути, активация ядра путем адсорбции ионов Н^- в кластеры затрагивает лишь несколько поверхностных кристаллических слоев.

В частности, указанный этап осаждения указанного переходного металла совершается при помощи процесса физического осаждения паров указанного металла.

Указанный процесс осаждения может представлять собой процесс распыления, при котором субстрат под действием вакуума принимает заданное количество металла в виде атомов, излучаемых телом, бомбардируемым лучом частиц.

В другом варианте, процесс осаждения может включать этап испарения или этап тепловой сублимации, и последующий этап конденсации, на котором металл конденсируется на указанный субстрат.

В другом варианте, процесс осаждения может быть выполнен при помощи эпитаксиального осаждения, при котором нанос принимает кристаллическую структуру, сходную со структурой субстрата, тем самым позволяя контролировать подобные параметры.

Переходный металл также может быть нанесен при помощи процесса напыления.

В другом варианте, этап осаждения переходного металла может обеспечивать этап нагревания металла до температуры, близкой к точке плавления металла, с последующим этапом медленного охлаждения. Предпочтительно, медленное охлаждение производится до достижения средней температуры ядра в около 600°C.

За этапом осаждения металла следует этап быстрого охлаждения субстрата и осажденного переходного металла, с целью вызвать "замерзание" металла в виде кластеров, имеющих заданную кристаллическую структуру.

В частности, указанное быстрое охлаждение происходит при пропускании потока водорода рядом с указанным переходным металлом, осажденным на указанный субстрат, где указанный поток имеет заданную температуру ниже температуры указанного субстрата.

В качестве преимущества, указанному этапу приведения водорода в контакт с указанными кластерами предшествует этап очистки указанного субстрата. В частности, указанный этап очистки выполняется путем приложения вакуума в по меньшей мере 10^-9 бар при температуре, установленной в промежутке от 350°C до 500°C, в течение заданного времени.

В качестве преимущества, указанный вакуум приложен в соответствии с заданным числом, предпочтительно не менее 10, вакуумных циклов, и последующим восстановлением по сути атмосферного давления водорода. Благодаря этому, можно количественно удалить газ, адсорбированный внутри металла, в частности газ, адсорбированный в металле активного ядра. По сути, такой газ резко снижает взаимодействие между плазмой валентных электронов и ионами водорода и может ограничить или устранить адсорбцию водорода в кластерах, даже если произошла исходная адсорбция на поверхности металла. Если субстрат и осажденный металл подвержены воздействию температуры значительно выше 500°C, структура кластеров может быть необратимо повреждена.

В качестве преимущества, в ходе указанного этапа приведения водорода в контакт с указанными кластерами, водород имеет парциальное давление, установленное в промежутке от 0,001 миллибар до 10 бар, в частности установленное в промежутке от 1 миллибар до 2 бар, с целью обеспечения оптимального количества столкновений между поверхностью указанных кластеров и молекулами водорода: по сути, избыточное давление увеличивает частоту столкновений, из-за чего может происходить поверхностная десорбция, а также иные паразитические явления.

В качестве преимущества, указанный этап сталкивания водорода с указанными кластерами, водород протекает со скоростью ниже 3 м/с. Указанный водород предпочтительно протекает в соответствии с направлением, по сути параллельным поверхности указанных кластеров. В таких условиях, столкновения между молекулами водорода и металлическим субстратом происходят в соответствии с маленькими углами соударения, что помогает при адсорбции на поверхности кластеров и предотвращает явление повторного излучения в ходе последующих этапов формирования ионов Н^-.

В качестве преимущества, указанный этап создания активного ядра путем адсорбции водорода в указанные кластеры выполняется при температуре, близкой к температуре, при которой происходит скольжение ретикулярных плоскостей переходного металла, где указанная температура, при которой происходит скольжение, установлена в промежутке между соответствующими температурами, которые соответствуют пикам адсорбции α и β.

В качестве преимущества, концентрация ионов Н^- относительно атомов переходного металла указанных кластеров выше 0.01, с целью повышения производительности процесса выработки энергии. В частности, указанная концентрация выше 0.08.

В качестве преимущества, после указанного этапа создания активного ядра путем адсорбции водорода в указанные кластеры, обеспечен этап охлаждения указанного активного ядра до комнатной температуры, а указанный этап инициации последовательности ядерных реакций обеспечивает быстрый рост температуры указанного активного ядра от указанной комнатной температуры до указанной температуры, превышающей указанную заданную критическую температуру. В частности, указанный быстрый рост температуры осуществляется в промежуток времени короче пяти минут.

Критическая температура обычно установлена в промежутке от 100 до 450°C, чаще от 200 до 450°C. Конкретнее, критическая температура выше, чем дебаевская температура указанного металла.

В частности, указанный этап инициации указанных ядерных реакций обеспечивает импульсное инициирующее действие, выбранное из группы, состоящей из:

- температурного удара, в частности, вызванного потоком газа, в частности, водорода, имеющего заданную температуру ниже температуры активного ядра;

- механического импульса, в частности, механического импульса с длительностью меньше 1/10 секунды;

- ультразвукового импульса, в частности, ультразвукового импульса с частотой, установленной в промежутке от 20 до 40 кГц;

- лазерного луча, импульсно направленного на указанное активное ядро;

- импульсного приложения набора электромагнитных полей, в частности, указанные поля выбраны из группы, состоящей из: радиочастотного импульса, частота которого выше 1 кГц; рентгеновских лучей; гамма-лучей;

- импульса электрострикции, вырабатываемого импульсным электрическим током, проходящим через электрострикционный участок указанного активного ядра;

- импульсного приложения луча элементарных частиц; в частности, подобные элементарные частицы выбраны из группы, состоящей из электронов, протонов и нейтронов;

- импульсного приложения луча ионов элементов, в частности ионов одного или нескольких переходных металлов, где указанные элементы выбраны из группы, в которую не входят О; Ar; Ne; Kr; Rn; N; Xe.

- импульса электрического напряжения, приложенного между двумя точками пьезоэлектрического участка указанного активного ядра;

- импульсной магнитострикции, вырабатываемой импульсом магнитного поля вдоль указанного активного ядра, имеющего магнитострикционный участок.

Такое импульсное инициирующее действие генерирует вибрации решетки, т.е. фононы, амплитуда которых такова, что ионы Н^- могут преодолеть второй порог активации, тем самым создавая условия, необходимые для замены электронов атомов металла и формирования временных комплексных ионов металла и водорода.

Предпочтительно, указанный этап инициации ядерных реакций связан с этапом создания градиента, т.е. разницы температур, между двумя точками активного ядра. Указанный градиент предпочтительно установлен в промежутке от 100°C до 300°C. Это улучшает условия для ангармоничных движений решетки, которые лежат в основе механизма выработки ионов Н^-.

В качестве преимущества, обеспечен этап модуляции указанной энергии, получаемой из указанных ядерных реакций.

В частности, указанный этап модуляции включает удаление и/или добавление активных ядер или участков активных ядер из/в камеру генерирования, которая содержит одно или несколько активных ядер на указанном этапе удаления тепла.

Указанный этап модуляции включает этап сближения/разведения листов указанного переходного металла, которые формируют указанное активное ядро, в присутствии потока водорода.

Кроме того, этап модуляции может запускаться при помощи абсорбционных протонов и альфа-частиц в пластинчатых абсорберах, выполненных между листами указанного переходного материала, которые формируют указанное активное ядро. Плотность таких излучений является важнейшим средством корректировки указанной мощности.

В качестве преимущества, обеспечен этап прекращения указанных ядерных реакций в активном ядре, включающий действие, выбранное из группы, состоящей из:

- дополнительного механического импульса;

- охлаждения активного ядра ниже заданной температуры, в частности ниже указанной заданной критической температуры;

- потока газа, в частности, потока аргона, направленного на активное ядро. В частности, указанный этап прекращения ядерных реакций может включать понижение температуры вводимой теплообменной жидкости ниже указанной критической температуры.

В качестве преимущества, последовательность реакций с выделением тепла выполняется в присутствии заданного сектора, выбранного из группы, состоящей из:

- поля магнитной индукции с интенсивностью, установленной в промежутке от 1 Гс до 70000 Гс;

- электрического поля с интенсивностью, установленной в промежутке от 1 В/м до 300000 В/м. Задачи изобретения также решены при помощи генератора энергии, полученной из последовательности ядерных реакций между водородом и металлом, где указанный металл представляет собой переходный металл, и где указанный генератор включает:

- активное ядро, включающее заданное количество указанного переходного металла;

- генерационную камеру, которая при использовании содержит активное ядро;

- средства для нагревания указанного активного ядра внутри указанной камеры генерирования до температуры выше заданной критической температуры;

- средства для инициации указанной ядерной реакции между указанным переходным металлом и указанным водородом;

- средства для удаления из указанной камеры генерирования тепла, выделяемого в ходе указанной реакции в указанном активном ядре в соответствии с заданной мощностью;

где основной особенностью указанного генератора является то, что:

- активное ядро включает определенное количество кристаллов указанного переходного металла, где указанные кристаллы выполнены в виде микро-/нанометрических кластеров, имеющих заданную кристаллическую структуру, и где каждый из указанных кластеров включает число атомов указанного переходного металла, меньшее заданного числа атомов.

В качестве преимущества, указанное заданное количество кристаллов указанного переходного металла в виде микро/нанометрических кластеров пропорционально указанной мощности.

В качестве преимущества, указанные кластеры содержат водород, адсорбированный в виде ионов Н^-.

Предпочтительно, средства для нагревания активного ядра включают электрическое сопротивление, в котором при работе протекает электрический ток.

В частности, активное ядро включает субстрат, т.е. плотное тело, имеющее заданный объем и заданную форму, на поверхность которого нанесено указанное заданное количество кластеров, по меньшей мере 10⁹ кластеров на 1 см², предпочтительно по меньшей мере 10¹⁰ кластеров на 1 см², точнее по меньшей мере 10¹¹ кластеров на 1 см², еще точнее по меньшей мере 10¹² кластеров на 1 см².

В качестве преимущества, активное ядро имеет увеличенную поверхность, т.е. поверхность, площадь которой выше, чем площадь выпуклой оболочки активного ядра, в частности площадь А и объем V, занимаемые активным ядром относительно условия, выбранного из группы, состоящей из:

- A/V>12/L; в частности A/V>100/L;

- А/V>500 m²/m³,

где L - размер препятствия активного ядра, а увеличенная поверхность, в частности, образуется при использовании в качестве субстрата тела, проницаемого для указанного водорода, где указанное тело предпочтительно выбрано из группы, состоящей из:

- набора листов указанного переходного металла, где каждый лист имеет по меньшей мере одну сторону, доступную для адсорбции указанного водорода, в частности сторону, включающую увеличенную поверхность;

- агрегат, полученный путем спекания частиц любой формы, в частности шаров, цилиндров, призм, брусков, пластин, где указанные частицы обычно имеют нано- или микрометрическую гранулометрию и где указанные частицы определяют порозность указанного активного ядра;

- агрегат, полученный путем спекания микро/нанометрических кластеров указанного переходного металла;

- порошок кластеров, собранный в контейнер, где указанная выпуклая окружность ограничена контейнером с указанным порошком, например, контейнером, выполненным из керамического материала.

Предпочтительно, указанный переходный металл выбран из группы, состоящей из: Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Y, Zr, Nb, Pd, Mo, Tc, Ru, Rh, Ag, Cd, Lu, Hf, Та, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, лантаноидов, актиноидов, сплава двух или более указанных выше металлов; в частности, указанный никель выбран из группы, состоящей из:

- естественного никеля, т.е. смеси изотопов, таких как никель 58, никель 60, никель 61, никель 62, никель 64;

- никеля, содержащего только один изотоп, выбранный из группы, состоящей из никеля 58; никеля 60; никеля 61; никеля 62; никеля 64;

- соединения, включающего по меньшей мере два из указанных изотопов в желаемом соотношении.

Указанные средства для инициации могут включать:

- средства для создания температурного удара в указанном активном ядре, в частности, при помощи потока водорода, сохраняемого при заданной температуре ниже температуры активного ядра;

- средства для создания механического импульса, в частности, импульса с длительностью меньше 1/10 секунды;

- средства для создания ультразвукового импульса;

- средства для направления импульса лазерного луча на указанное активное ядро;

- средства для импульсного приложения набора электромагнитных полей, в частности, указанные поля выбраны из группы, состоящей из:

- радиочастотного импульса, частота которого выше 1 кГц; рентгеновских лучей; гамма-лучей;

- средства для создания импульсного электрического тока через электрострикционную часть указанного активного ядра;

- средства для приложения импульса электрического напряжения между двумя точками пьезоэлектрического участка указанного активного ядра;

- средства для импульсного приложения луча элементарный частиц, в частности, указанные частицы выбраны из: электронов; протонов; нейтронов;

- средства для импульсного приложения луча ионов элементов, в частности ионов одного или нескольких переходных металлов, где указанные элементы выбраны из группы, в которую не входят О; Ar; Ne; Kr; Rn; N; Xe.

- средства для приложения импульса магнитного поля вдоль указанного активного ядра, имеющего магнитострикционный участок.

Предпочтительно, средства, связанные с указанными средствами для инициации, которые способны создавать градиент, т.е. разницу температур между двумя точками указанного активного ядра, где указанная разница температур, в частности, установлена в промежутке от 100°C до 300°C.

Предпочтительно, указанное активное ядро при работе выполнено на расстоянии меньше 2 мм от внутренней стенки указанной камеры генерирования. Благодаря этому, усиливается выработка ионов Н^-, так как указанное расстояние сравнимо со средним свободным путем молекул водорода при рабочей температуре и рабочем давлении.

В качестве преимущества, указанный генератор включает средства модуляции указанной энергии, высвобождаемой указанными ядерными реакциями. Указанные средства модуляции могут включать средства удаления/добавления активных ядер или участков активных ядер из/в указанную камеру генерирования.

В частности, указанное активное ядро включает набор тонких листов, предпочтительно, указанные тонкие листы имеют толщину меньше 1 микрон, выполненных обращенными друг к другу, а указанные средства модуляции включают структуру, способную сближать и/или раздвигать указанные листы, в то время как поток водорода, протекающий поблизости от указанного ядра, модулируется.

Также, в случае использования активного ядра, включающего листы, выполненные прилегающими друг к другу, указанные средства модуляции могут включать пластинчатые абсорберы, выполненные между листами указанного переходного металла, формирующими активное ядро, где указанные абсорберы способны абсорбировать протоны и альфа-частицы, излучаемые активным ядром в ходе реакций.

В качестве преимущества, генератор также включает средства для прекращения реакции в активном ядре.

В частности, средства для прекращения выбраны из группы, состоящей из:

- средств для создания дополнительного механического импульса;

- средств для охлаждения указанного ядра ниже заданного значения температуры, в частности, ниже указанной заданной критической температуры;

- средств для подачи газа, в частности аргона, на активное ядро.

В частности, активное ядро включает набор тонких листов, предпочтительно, указанные тонкие листы имеют толщину меньше 1 микрон, указанные листы выполнены обращенными друг к другу, а указанные средства модуляции снабжены указанной структурой и указанными абсорберами.

В качестве преимущества, генератор включает средства создания заданного поля в заданном активном ядре, где указанное поле выбрано из группы, состоящей из:

- поля магнитной индукции с интенсивностью, установленной в промежутке от 1 Гс до 70000 Гс;

- электрического поля с интенсивностью, установленной в промежутке от 1 В/м до 300000 В/м. В качестве преимущества, указанный генератор включает участок для получения определенного количества кластеров на жестком субстрате, где указанный участок включает:

- камеру подготовки кластеров;

- средства загрузки указанного субстрата в указанную камеру подготовки кластеров;

- средства создания и поддержания условий вакуума вокруг указанного субстрата в указанной камере подготовки кластеров, в частности средства создания и поддержания остаточного давления, равного или ниже 10^-9 бар;

- средства нагревания и поддержания указанного субстрата при высокой температуре в указанной камере подготовки кластеров, в частности, средства доведения и поддержания указанного субстрата при температуре, установленной в промежутке от 350°C до 500°C, когда остаточное давление равно или ниже 10^-9 бар;

- средства осаждения указанного переходного металла на указанный субстрат, предпочтительно при помощи метода, выбранного из группы, состоящей из:

- метода распыления;

- метода напыления;

- метода, включающего испарение и последующую конденсацию указанного заданного количества указанного металла на указанном субстрате;

- метода эпитаксиального осаждения;

- метода, включающего нагревание металла до температуры, близкой к точке плавления металла, где за указанным нагреванием следует медленное охлаждение;

- средства быстрого охлаждения указанного субстрата и указанного переходного металла, благодаря чему указанный металл замораживается в виде кластеров, имеющих указанную кристаллическую структуру.

В качестве преимущества, указанный участок для выработки заданного количества кластеров включает средства определения изменения физического свойства на указанном этапе осаждения, в частности, физического свойства, выбранного из группы, состоящей из:

- теплопроводимости;

- электропроводимости;

- коэффициента преломления,

где указанное изменение происходит, когда указанное заданное число атомов указанного переходного металла в растущем кластере превышено.

В качестве преимущества, указанный участок для выработки заданного количества кластеров включает средства определения плотности поверхности кластеров, т.е. среднего количества кластеров на одном квадратном сантиметре указанной поверхности на указанном этапе осаждения.

Предпочтительно, указанный участок для выработки заданного количества кластеров включает средства контроля концентрации для контроля концентрации ионов Н^- относительно атомов переходного металла указанных кластеров.

Предпочтительно, указанный участок для выработки заданного количества кластеров включает средства контроля толщины для контроля толщины слоя указанных кластеров с целью соблюдения указанной толщины в промежутке от 1 нм до 1 микрон.

В качестве преимущества, указанный генератор включает участок для создания активного ядра, где указанный участок для создания активного ядра включает:

- камеру обработки водорода, отделенную от указанной камеры генерирования;

- средства загрузки указанного заданного количества кластеров в указанную камеру обработки;

- средства нагревания указанного заданного количества кластеров в указанной камере обработки водорода до температуры выше заданной критической температуры;

- средства обеспечения потока указанного водорода внутри указанной камеры обработки водорода, где указанный водород имеет заданное парциальное давление, в частности, парциальное давление, установленное в промежутке от 0.001 миллибар до 10 бар, еще точнее от 1 миллибар до 2 бар;

- средства переноса указанного активного ядра из указанной камеры обработки водорода в указанную камеру генерирования.

Предпочтительно, средства обеспечения потока указанного водорода выполнены таким образом, что указанный водород протекает в соответствии с направлением, по сути параллельным открытой поверхности указанного субстрата, в частности, где указанный во