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数量:9 (2)DOI: 10.21767 / 2319 - 9822.1000162

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可行性的物质/反物质推进系统生成相对速度的空间

*通信:

Pickrell米
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电话:(615)974 - 0174 (c)
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文摘

康普顿效应,光子,比如伽马射线,可能对一个物体施加物理力。当一个电子和正电子的碰撞,他们吃光了,它们释放出两个511 keV伽马射线。在2008 - 19日,陈和其他人表明petawatt激光,针对一个金衬底,生成大量的成对的电子和正电子,这可能是由磁场。e . 2015 - 19日斯滕森和其他人证明大量的电子和正电子可以存储在仿星器很长一段时间。本文描述了一个可行的系统,使用paired-particle发生器,particle-storage系统使用的双托卡马克装置,和互动室,可用于生成和控制推力康普顿效应,理论上产生相对速度

关键字

康普顿效应;仿星器;托卡马克装置;毁灭室

背景

自古以来火箭技术已经存在。r·戈达德发表了他的方法达到极端海拔(1]。在他的论文,戈达德描述了液体燃料火箭使用液态氧,点燃室和喷射喷嘴,生成火箭推力。从散射x射线啊康普顿反冲电子出版2]。在他的作品中,康普顿证明和计算物理效应的问题分散高能光子。a·萨哈罗夫理论发展的一个环形室密封的高能粒子,通常称为托卡马克(3]。l . Sodickson w·鲍曼,j·斯蒂芬森和r·温斯坦描述电子和正电子的湮没在交互,产生伽马射线(4]。h·陈和其他在劳伦斯利弗莫尔国家实验室使用petawatt激光,针对一个金衬底,生成大量的正电子和电子,这可能是由磁场(5]。大肠斯滕森和其他人在等离子体物理研究所马克斯普朗克研究所证明,大量的电子和正电子可以存储在一个偶极子仿星器很长一段时间(6]。APEX协作(马克斯普朗克研究所的协作,EMAU格赖夫斯瓦尔德,和加州大学圣地亚哥)在2015年能够维持3×108电子在仿星器(一个小时7]。

介绍

有几个物质/反物质推进系统理论多年来(图1)。在20年代,a·康普顿描述高能光子的反冲效应,如x射线和伽马射线,对事。通常被称为康普顿效应的影响(2]。理论上,康普顿效应应该能够产生推力,甚至大量的推力。最近的工作由h·陈和其他人在劳伦斯利弗莫尔实验室和大肠斯滕森马普学会和其他人,展示了生成的两个主要要求足够的推力康普顿效应:一代的配对物质/反物质(在这种情况下,电子和正电子)和储存足够数量的产品产生足够的推力(6]。在本文中,一个可行的康普顿效应物质的可能构象/反-提出问题。此外,理论计算的速度,会生成这样一个系统是提出2]。

描述

这里描述的推进系统是一个成对的物质/反物质火箭推进系统使用一个陈paired-particle生成器,particle-storage系统(使用成对托卡马克装置),毁灭室和喷嘴8]。毁灭室和喷嘴实际上是一个组件。paired-particle发电机连接到存储系统由toroidal-magnet列,存储系统是连接到毁灭室使用类似toroidal-magnet列。系统的基本思想是生成成对的电子和正电子,将它们存储在足够的数量,然后直接在足够的密度为室,在那里他们湮灭;推力是由产生的大量的伽马射线撞击系统的喷嘴,表面可能产生和康普顿效应的力量,有可能,也直接9]。系统由四个主要部分:1)一个fission-based核反应堆,生成电力需要高能激光和托卡马克装置;2)成对电子/正电子发生器;3)成双成对的托卡马克装置来收集和存储,分别电子在另一位置和正电子;4)互动室和喷嘴,电子和正电子的碰撞,湮灭,并生成电力发动机的伽马射线,从喷嘴产生推力。paired-particle发电机连接到环形磁柱的托卡马克装置,和类似的托卡马克装置连接到互动室环形磁列。“排气”实际上是完全由伽马射线组成。推进系统的目的是生成,和控制,足够的伽马射线,控制和指导推进可能会保持在一个安全的和稳定的环境。系统的目的是在真空中运作,如在太空或从月球表面。

核反应堆

核反应堆是fission-based铀或钚反应堆,权力大小的电子输出一个高能激光和两个托卡马克装置。反应堆由核裂变燃料,控制棒,版主,传感器和屏蔽。激光的大小和两个托卡马克装置系统,以及所需的推力,确定必要的反应堆的电力输出的大小。基于现有的裂变反应堆技术,裂变反应堆的功率输出不会手臂上的一个限制因素实现的系统。

Paired-particle发电机

链式paired-particle发生器由高能源激光,高相对原子质量(如黄金)和电磁收藏家。发电机,激光是针对基质,相同数量的电子和正电子产生。不同粒子然后收集并由磁场,主要使用环形磁铁,成双成对的托卡马克装置

成双成对的托卡马克装置

双子托卡马克装置,另外,存储生成的电子和正电子paired-particle生成器。当系统所需的推力,每个托卡马克装置可以直接存储粒子束,通过环形连接器、交互室。梁的尺寸和粒子的量子逐出托卡马克在给定的时间,取决于从系统所需的推力。在实验室里,大肠斯滕森和其他在马克斯·普朗克已经能够证明大量的电子和/或正电子可以存储,一个小时,在偶极子仿星器(6]。很可能,为了储存足够数量的电子和正电子必要产生相对速度,那成双成对的托卡马克装置是必要的。虽然聚变实验所需的压力不是一个需求的托卡马克装置的使用,可能会有相当大的压力和热存储生成的电子和正电子,肯定会需要更高的,和更多的控制,磁力比可能利用偶极子仿星器(10]

互动室和喷嘴

室的交互是成对的电子和正电子的位置,首先生成paired-particle生成器,互动和湮灭。当他们湮灭,产生大量伽马射线(11]。当这些伽马射线喷嘴的内表面,他们施加一个力所需的推力推进系统的。喷嘴使用普通的火箭技术,不同部队的喷嘴,相比“排气”打开喷嘴,导致直接推力。因为生成的大量伽马射线,喷嘴的内衬很可能是由铅或其他防辐射材料(12]。

理论速度

当一个电子和正电子湮灭,产生两个511 keV伽马射线。511 keV,康普顿效应的伽马射线平均大约200 keV [9]。如果电子和正电子是存储在托卡马克装置中,电子束/正电子可能针对对方的速度约6×10¹⁷对每秒,导致1.2×1018 511 keV伽马射线(以下简称“标准输出”)。(相比之下,TRIUMF回旋放出6×10¹⁴粒子每秒。)[12]。因为1 keV等于1.6×10^-14年mkg /秒/秒(13),每毁灭400 keV康普顿效应电子反冲(200 keV×2),标准物质/反物质——发动机的输出会产生康普顿效应推力大约380000 mkg /秒/秒。假设火箭重约200000磅6(相比之下,阿波罗火箭重约300万磅;大部分的火箭燃料组成),24小时燃烧,每小时812000英里的速度是可以实现的。那速度,去火星需要大约171小时。如果这个计算的算法如下:

100 keV = 1.6×10^-14年纳米

100 keV = 1.6×10^-14年kgm /秒/秒

200 keV = 3.2×10^-14年kgm /秒/秒

6×10¹⁷paired-particles(每秒)×3.2×10^-14年kgm /秒/秒x²(每个毁灭导致2511 keV伽马射线)= 380000 kgm的推力/秒/秒。因为车辆预计的重量约200000磅或90909公斤,车辆的加速度= 380000/90909 m /秒²= 4.2米/秒²后两个小时(7200秒)燃烧,汽车将达到67700英里/小时的速度。24小时燃烧后,汽车将达到每小时812000英里的速度。一周后燃烧,汽车将达到每小时5683000英里的速度。.8%的光速,把这个领域内的车辆相对速度。如果持续加速度是可行的,基于paired-particle生成器的功能,那么真正的相对论速度将可能,作为时间的平方函数paired-particle发生器能够产生电子-正电子对。系统的基本权重估计,大约:20000磅的裂变反应堆(基于当前俄罗斯技术),80000英镑的低压托卡马克(基于预期的大小和重量的铁/银环形电磁铁),和20000磅的互动室/喷嘴(主要取决于铅厚度)。实验结果为陈发生器和一对——粒子存储设备将提供更好的这些需求的估计。其他载荷将增加总。

地球和火星之间的平均距离是225000000千米= 139500000英里。在812000英里/小时,飞行时间是171小时。可以减少时间发射行星之间最短的距离。燃烧只是2小时,每小时67700英里的速度是可以实现的。那速度,去火星需要大约2060小时。的实际燃烧率最终将一个函数:陈paired-particle生成器的生产力,双胞胎托卡马克装置的存储容量。实验结果将被要求确定这些数据。与化学火箭推进剂,康普顿效应引擎不会喷射排气的速度的限制,如伽马射线以光速移动。另外,因为能源火箭来自可裂变铀或钚,因为所涉及的电子和正电子伽马射线的生成非常轻,火箭的重量不需要占主要的燃料(10]。如果陈发电机的效率最大化,可能有段时间存储设备,如回旋加速器或仿星器,可用于存储电子/正电子对,而不是托卡马克装置。或者,更好的是,如果陈发生器可以产生足够的电子/正电子对他们可以直接输送到燃烧室的交互,不需要存储机制。显然,在这一点上,这些都是理论计算的性能,但是它们很可能的原因(13]。

承认

这篇文章并不是由任何外部来源。尽管本文无关工作的行家里手的手术,Inc .,作者是受雇于大师手术,Inc .,这确实获得一些支持通过国家卫生研究院的基金。没有其他的人,除了作者,促成了这篇文章。

引用

1. 戈达德RH。到达极高空的方法。
2. 康普顿啊。反冲的电子散射x射线。大自然。1923;112 (2812):435。
3. 邦纳e·萨哈罗夫是托卡马克装置的发起者。今天物理。2005;58:15。
4. Sodickson L,鲍曼W,斯蒂芬森J, et al .单个量子正电子的湮没。物理评论。1961;124 (6):1851。
5. 陈h .数以亿计的反物质粒子中创建实验室,美国物理学会、等离子物理分工。2008。
6. 斯滕森大肠电子和正电子的仿星器进行了优化。马克斯·普朗克Plasmphysick研究所。2020。
7. 罗马帝国/顶点实验生产对等离子体,马克斯·普朗克Plasmphysick研究所,2016年。
8. 史密斯D,韦伯j .反物质光子驱动相对论推进系统。在第37联合推进会议和展览。2001年。
9. 康普顿效应的运动学。密歇根州立大学。2012年春,
10. 格里菲思介绍基本粒子。约翰威利和儿子。
11. 查尔顿M, Humberston JW。正电子物理。剑桥大学出版社,2001年。
12. Alberding n学院物理学。2010年春天,。
13. 朱厄特JW Serway RA。物理学与现代物理学的科学家和工程师。Cengage学习,2018年。