Новые параметры по ядерным реакциям для осуществления на ускорителе заряженных частиц типа ЛЦУ-ЭПД-300. Проект «Электрон»

· Разработка системы контроля действия ускорителя и придачи необходимого уровня энергии;

· Разработка механизма и физики детектирования получаемых результатов;

· Создание технологии математического моделирования системы ускорителя заряженных частиц;

· Описание вариаций работы на ускорителе на примерах резонансных ядерных реакций.

Объектом данного исследования является ускоритель заряженных частиц ЛЦУ-ЭПД-300 резонансного типа.

Предметом исследования является изучение процесса создания ускорителя заряженных частиц резонансного типа, и технология проведения на данном ускорителе экспериментов.

Для данного исследования были применён инструментальный, эмпирический и теоретический метод исследования (с некоторыми оговорками), что выдало необходимые важные результаты.

Научная новизна данной исследовательской работы заключается в следующем:

· Первое слияние двух классов ускорителей: циклотронного и линейного, в итоге чего образуется система ЛЦУ;

· Впервые разрабатывается система, действующая в масштабе 9—10 порядков;

· Открыта возможность к проведению экспериментов с значениями энергий в 3 единиц 11—12 порядок, благодаря варьированию значения до 300 МэВ;

· Первое применение возможности проведения ядерных реакций на протонах и дейтронах с оперированием кулоновскими барьерами на любых ядрах;

· Единственное устройство на планете за всю историю человечество с такой критической точностью эксперимента;

· Указание в качестве первого исследования в области физики резонансных ядерных реакций;

· Первое представление ускорителя заряженных частиц в качестве источника электрической энергии;

· Единственные исследования в качестве ускорителя без перехода к методу генерации электрической энергии с переходом в котлованный механизм;

· Огромный объём генерируемой электрической энергии;

· Возможность перехода на высшие ядра (с 119 ядра).

Говоря о новизне данного исследования, наряду с множеством пунктом, которые в данном случае приводятся лишь частично, важно уточнить тот факт, что особенностью ускорителя, создаваемого для научно-исследовательской лаборатории при проекте «Электрон» ЛЦУ-ЭПД-300 является точность. Именно возможность придавать дуантам определённое напряжение, что при проходе через щели электрического поля, где и осуществляется ускорение пучка, ускоряется только на некоторое число, которая является лишь частью конечной энергии.

Как можно указать в самом названии реакции, необходимо вызвать резонанс, но не из-за частного «совпадения», а именно из-за энергетического подхода, как это описывалось ранее, но будет ещё более подробно описываться в последующих главах, где изначально приводится история ускорительной техники, затем разрабатывается основной физический и математический аппарат, позволяющий уже оперировать с образующимися системами ускорения пучка.

Практические результаты заключатся в следующем:

· Разработана целая программа по реализации ЛЦУ-ЭПД-300;

· Вычислены все необходимые данные ЛЦУ-ЭПД-300;

· Получена вся физика и методы работы для нового ЛЦУ-ЭПД-300;

· Разработана технология создания ускорителя ЛЦУ-ЭПД-300;

· Выражены отличительные черты резонансных ускорителей;

· Разработан проект научно-исследовательской лаборатории при новом проекте «Электрон» с использованием ЛЦУ-ЭПД-300;

· Разработана концепция научно-исследовательской лаборатории при проекте «Электрон» с использованием ЛЦУ-ЭПД-300;

· Опубликована монография «Использование ускорителей и явлений столкновения элементарных частиц с энергией высокого порядка для генерации электрической энергии. Проект „Электрон“» с описанием 1 этапа исследования проекта «Электрон»;

· Планируется публикация целого списка монографий для подробного описания проекта ускорителя ЛЦУ-ЭПД-300;

· Разработана «Дорожная карта» проекта «Электрон».

Достоверность результатов основана на том, что будут использованы общепринятые математические, физические и иные операции. А также будут использованы экспериментальные данные проведённые в различных лабораториях и научно-исследовательских центрах, а также из практики учёных, по созданию такого рода ускорителей.

Данное исследование было не раз обсуждено на собрании докторов и кандидатов физико-математических наук Ферганского Государственного Университета, рецензентов монографии по 1 этапу проекта «Электрон», учёных Ферганского Политехнического Института, а также при контакте-обсуждении с доктором технических наук, доцентом научно-исследовательского института физики полупроводников и микроэлектроники Национального Университета Узбекистана.

Результаты проводимого исследования опубликованы в научных статьях в международных журналах «Точная Наука», «Молодой учёный» и некоторых других, в данной монографии и в монографии Алиева И. Х. и Шарофутдинова Ф. М. «Использование ускорителей и явлений столкновения элементарных частиц с энергией высокого порядка для генерации электрической энергии. Проект „Электрон“», опубликованная ещё в 2021 году, рецензентами для которой стали доктор физико-математических наук, профессор физико-технического факультета Ферганского Государственного Университета Отажонов Салим Мадрахимович, доктор технических наук, доцент научно-исследовательского института физики полупроводников и микроэлектроники Национального Университета Узбекистана Кулдашев Оббос Хакимович, кандидат физико-математических наук, доцент физико-технического факультета Ферганского Государственного Университета Каримов Боходир Хошимович, кандидат физико-математических наук, доцент физико-математического факультета Ферганского Политехнического Института Абдурахмонов Султонали Мадрахимович, доктор философии по физико-математическим наукам, старший преподаватель физико-технического факультета Ферганского Государственного Университета Зайнолобидинова Сапура Маликовна, старший преподаватель физико-технического факультета Ферганского Государственного Университета Юлдошалиев Дилшод Кулдошалиевич.

Но конечно же, такую объёмную работу просто было бы невозможно описать в одном общем научном труде, это бы привело к тому, что он обладал бы титаническими размерами. Поэтому общий текст разделён на несколько отдельных работ, среди которых уже имеются в наличие 2. Говоря же об этих монографиях стоит начать из уже на сегодняшний день опубликованных:

1. Алиев И. Х., Шарофутдинов Ф. М. Использование ускорителей и явлений столкновения элементарных частиц с энергией высокого порядка для генерации электрической энергии. Проекта «Электрон» – является первой монографией опубликованной в этом классе и описывала метод расчёта и анализа резонансных ядерных реакций, при этом применялись большие токи и мощности, приводился лишь поверхностный расчёт системы потребления, и в конце приведены первые механизмы расчёта, но даже не смотря на то, что исследование было в основном теоретическое, именно эта работа задаёт весь необходимый и используемых в механизме математический аппарат системы;

2. Алиев И. Х. Программное моделирование явлений ядерных реакций на основе технологии создания множества данных с использованием системы алгоритмов на языке С++. Проект «Ядро-ЭВМ» – вторая монография, уже описывающая простейшую модель системы расчёта с резонансными ядерными реакциями, но уже с использованием языков программирования С++, что создаёт возможность для работы на простейшем уровне, а затем уже и переход на более сложную степень работы, вместе с этим показывая математический аппарат резонансных ядерных реакций, но уже на языке настоящего компьютерного математического моделирования.

Теперь же предстоит публикация новых монографий, но уже с подробным описанием данной системы, в число которых входит и этот труд. Перечисляя последующие можно создать следующий список:

1. Новые параметры по ядерным реакциям для осуществления на ускорителе заряженных частиц типа ЛЦУ-ЭПД-300. Проекта «Электрон» – монография направлена на выведение необходимых данных по резонансным ядерным реакциям, где целочисленные данные максимально сближены с реальными, большое внимание заслуживает понижение тока и приближение к действительным значениям, что привело к тому, что в монографии по общей схеме, описывается станция, генерирующая мощность порядка 12,68 ГВт*ч электрической энергии;

2. Внешние данные для ускорителя типа ЛЦУ-ЭПД-300 – работа направлена для описания внешних и первостепенных данных, а именно проекта его здания, при котором описывая полная технология его построения, а далее расчёт механизма инжектора. Инжектор при этом является максимально мощным, благодаря тому, что токи вводящего пучка на несколько порядков больше, чем имеются на нынешних установках. Кроме того, это описание крайне важно, поскольку оно относится к одному из устройств, которое будет конструироваться первым, а также описание вакуумной системы, которая также создаётся одной из первых, наряду со всеми необходимыми теоретическими выкладками по данному описываемому механизму;

3. Физическое описание системы ускорения ускорителя типа ЛЦУ-ЭПД-300 – пожалуй самый основной из этапов-монографий, который и решает всю основную систему, точнее вводит описание системы ускорения, со всеми подробными описаниями механизма первостепенного ускорения на циклотроне, с прилегающим специальным математическим аппаратом, а также операциями уже на втором этапе – линейном этапе ускорения, который и будет корректирующим, и выдающим высокоточные значения для энергии выводимых пучков из ускорителя. Вместе с этим выводится описание операции по замене пластин-мишеней, являющимися источниками энергии и играющие роль крайне эффективного топлива;

4. Система управления ускорителем ЛЦУ-ЭПД-300 – монография, описывающая все компьютерные системы, а также электрические схемы, применяемые для анализа и контроля. Поскольку важно наблюдать за всеми происходящими явлениями, процессами как в рамках лабораторного исследования, обязательно проводимого в качестве второго этапа общего проекта, так и на моменте реализации, то этот этап несёт не малую важность. Также наряду с этим затрагивается вопрос радиоактивной безопасности, при использовании самого устройства, в лабораторном, так и промышленном масштабе;

5. Энергетический механизм для ускорителя типа ЛЦУ-ЭПД-300 – завершающий этап работы, благодаря тому, что описывает уже этап энергетических расчётов, а именно момента с питанием и выводом энергии. Также подробно описывается технология и вариации генерации электрической энергии из самого пучка, питание всевозможных систем и их охлаждения, при этом не включая энергосистему здания, а далее уже описывая и трансформаторные системы, позволяющие транспортировать электрическую энергию в сами энергетические центры для дальнейшего деления.

Таким образом второй этап, который является одним из самых важных, олицетворяет своего рода первые шаги вступления в более реалистичные физические модели. А после проведения всего проекта «Электрон» можно достичь осуществления грандиозной работы, которая открывает новые возможности, делает целое государство полностью энергетически независимым, потому что этих 12,68 ГВт*ч электрической энергии более чем достаточно для обеспечения всей Республики Узбекистан на 125,98%, благодаря чему может появиться новая отрасль инфраструктуры являющаяся направлением энергетического экспорта со стороны государства, что также приведёт к улучшению и развитию государственной экономики и не только в промышленном смысле, но также и в самом настоящем научном!

    Ибратжон Хатамович Алиев

Раздел 1. Теоретические выкладки

Глава 1. Общая история ускорительной техники

История ускорительной техники берёт своё начало ещё во времена самых первых исследований в области изучения строения вещества, и хотя вопрос о строении материи был поставлен ещё в глубокой древности, его активное развитие начинается лишь чуть ранее открытия радиоактивности Анри Беккерелем. Самые первые попытки в области увеличения энергии генерируемых частиц были приложены ещё во времена первых трубок Крукса, в которых обеспечивался высокий вакуум, что позволяло обеспечить вылет приличного потока электронов под действием термоэлектронной эмиссии.

Но если исходить из самого начала, то в истории ускорителей можно найти немало выдающихся изобретений, новых и ярких физических идей, в некоторых случаях, имеющих характер научного открытия. Однако развитие методов ускорения заряженных частиц и стремление ко всё большим энергиям никогда не были самоцелью и обязательно подчинялись в основном, логике развития ядерной физики и возникшей из неё физики высоких энергий.

Ранее проводимые исследования и постройки в области ускорительной физики можно изобразить при помощи диаграммы, таким образом в существовании объективных закономерностей развития ускорительной техники просто и наглядно убеждает такая зависимость от времени максимальной энергии, достигнутой в лабораторных условиях. В логарифмическом масштабе эта зависимость отражается прямой линией на которую с некоторыми оговорками попадают и существующие установки, и проектируемые машины. То есть, энергия искусственно ускоренных элементарных частиц экспоненциально возрастает на порядок каждые семь-восемь лет, что отражает объективную закономерность развития науки и физики высоких энергий. При всей важности новых идей в физике ускорителей нельзя отметить, что заметных изломов на этой прямо их появление не вызвало и не привело к подобному случае, наличия каких-либо явных отклонений.