Применение квантового туннельного эффекта код

Илья Зайцев

В научно-фантастической книге «Применение квантового туннельного эффекта код» рассматривается энергетическое устройство исследовательского аппарата на основе квантового эффекта в полупроводниках, применение в устройстве физико-химического процесса туннельного каталитического лизиса, свойства квантового уровня материальных объектов туннельного эффекта.

Редактор Сергей Ким

Корректор Мария Черноок

Дизайнер обложки Мария Ведищева

© Илья Зайцев, 2022

© Мария Ведищева, дизайн обложки, 2022

ISBN 978-5-0056-5554-7

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Введение

Оценивая сегодняшнее положение дел и перспективы развития космической энергетики, стартовой энергетики далее относительно стыковки космической энергетики и энергетических систем планеты, мы видим, что в настоящее время основными топливными ресурсами на планете являются органические ископаемые топлива: нефть, газ и каменный уголь. Рост численных значений используемого планетарной энергетикой в целом органического топлива говорит о том, что в ближайшем будущем нас ждет энергетический кризис, и гигантский механизм, если его не менять и не совершенствовать, останется без базы своего существования, энергетического носителя.

Одним из вариантов выхода из данного положения предлагаю использование в стартовой, космической энергетике топливом низкомолекулярные неорганические соединения, наиболее распространенные геологически на планете. Примером такого химического соединения является вода.

Данное химическое соединение обладает следующими свойствами. Вода — устойчивое в условиях планетарной среды, кислородной атмосферы эндотермическое соединение. То есть на разложение воды необходимо затратить энергию, численно равную энергии, выделяющейся в процессе горения водорода в кислороде, и при этом вода не горит в кислороде с выделением энергии. Мы видим, что низкомолекулярные неорганические соединения методом химических превращений, то есть на химическом уровне свойств материальных объектов, химических соединений, устойчивы и энергетически инертны. Но есть множество физических и физико-химических свойств материи, позволяющих иметь выход энергии от данных молекулярных формаций.

Для примера рассмотрим одно из данных свойств материи — динамику ядерного уровня. Доказательством того, что вода — энергетически эффективное соединение и от нее возможно получить колоссальный энергетический выход, является факт выделения энергии в ходе реакций термоядерного синтеза. Разложив воду одним из имеющихся методов с выходом водорода и направив газ в установку термоядерного синтеза токамак либо другую, на выходе мы получим, что на разложение воды мы затратили меньше энергии, чем имеем в результате термоядерного синтеза.

Выходит, применяя другие свойства материальных объектов, субстрата, отличающиеся от свойств химического уровня, мы имеем выход энергии от данных молекул. В нашей исследовательской работе рассматриваются квантовый уровень материи и применение квантовых физико-химических свойств материальных объектов, стыковка квантового уровня с физико-химическим, применение туннельной эмиссии вырожденной плазмы, электронного газа в процессах каталитической обработки ракетных топлив, в энергетических устройствах, химической технологии, процессах воздухоочистки, космической технике, далее построение энергетического устройства (ЭУ) на основе применения данных, квантовых свойств материальных объектов и применение ЭУ в аэрокосмической промышленности, исследованиях космического пространства.

Физические свойства квантового уровня материальных объектов позволяют нам иметь положительный выход энергии от взаимодействия процессов, обусловленных свойствами данного уровня с химическими объектами, и, соответственно, низкомолекулярные неорганические соединения энергетически эффективны и могут быть использованы в качестве источника энергии.

Доказательство эффективности применения данных свойств материальных объектов в процессах выработки энергии следующее. Рассмотрим один из физических процессов, обусловленных свойствами квантового уровня материальных объектов, — туннельный эффект, преодоление квантовыми частицами энергетического барьера, носителем туннельного эффекта, то есть рабочее тело, материальный объект на физико-химическом уровне обозначен, полупроводник (см. лит. 3, 13).

Энергетическая трата в процессе катализа, применяя данный квантовый эффект, небольшая и позволяет нам разложить воду на составляющие — водород и кислород; далее, направив водород на сжигание, на выходе энергетического устройства мы можем иметь выход энергии, вероятно, больше, чем нами затрачено на разложение воды. Рассмотрим в качестве носителя эффекта арсенид галлия и далее аппаратную схему, применяемую для креации физико-химического процесса туннельного каталитического лизиса воды. Прежде всего нам необходим контакт туннельного эффекта с материальным объектом, для данного процесса применяем следующую аппаратную схему.

Так как нам необходим контакт туннельного эффекта с химической системой, мы применяем отличающийся от процесса в твердом теле, то есть контакта проводник-полупроводник, процесс туннельной эмиссии электронов (примеры электронной эмиссии на поверхность полупроводника — см. лит. 3, 13), выход электронной плазмы на поверхность твердого тела в результате преодоления квантовыми частицами энергетического барьера. Квантовой частицей, преодолевающей энергетический барьер, туннелирующей, в данной энергетической системе является электрон (лептон).

Уменьшение ширины энергетического барьера до величины, преодолимой квантовыми частицами, производим воздействием на полупроводник внешним электромагнитным полем, то есть относительно рабочего тела производим процесс туннельной эмиссии электронного газа, плазмы (вырожденной плазмы, далее — плазмы) на поверхность твердого тела, полупроводника воздействием внешнего электромагнитного поля. Холодная плазма, так как ее температура относительно невысока, поступает на поверхность рабочего тела, где образует пленку, контактный слой электронного газа.

Данное образование, физическое тело, пленка вырожденной плазмы, взаимодействует с низкомолекулярным неорганическим соединением, водой, так что энергия химических связей молекул соединения меньше, и, соответственно, энергетическая трата на разложение воды, то есть на разрыв химических связей, уменьшается. Процесс эффективного энергетического и массообмена плазмы с низкомолекулярным неорганическим соединением для данного взаимодействия материальных объектов креанируется максимально большой площадью контакта плазмы с химическим соединением, мы применяем контакт тонкой пленки жидкости с плазменной пленкой на поверхности твердого тела полупроводника, эмиттера электронного газа (см. лит. 16).

Рассмотрим химизм взаимодействия. В процессе взаимодействия тонкой водяной пленки поверхность полупроводникового эмиттера, покрытая плазмой, выполняет функцию щелочного металла на первой стадии процесса взаимодействия с водой, то есть до химического взаимодействия ядер атомов с реагентом, ионов металла, процесс взаимодействия электронных оболочек атомов щелочного металла с водой. Полупроводниковый (арсенид-галлиевый) эмиттер выполняет функцию катализатора — восстановителя молекул обрабатываемого ракетного топлива.

Рассматриваем несколько вариантов образования пленок жидкости в данной аппаратной схеме. Первый вариант ЭУ, техническая схема стационарная. По поверхности эмиттера, стационарной пластины, покрытой тонким слоем полупроводника, расположенной под определенным углом и установленной на горизонтальной твердой поверхности, стекает жидкость, процесс образования и движения пленки свободного истечения жидкости по твердой поверхности. Стационарный вариант необходим для предварительного расчета энерговыхода от энергетического устройства, то есть в опытной установке рассмотрим вариант формирования тонкой пленки расчетной толщины, в данном процессе распределение жидкости в пространстве-времени расчетное, то есть массообмена на поверхности твердого тела.

В данной схеме для формирования пленки необходимых заданных параметров используем вращаемое от привода твердое тело, экран-эмиттер, на поверхность объекта подается заданное количество жидкости под определенным давлением. В данном варианте процесса мы формируем пленку и, соответственно, массообмен жидкости с необходимыми расчетными параметрами. И второе: так как применяем центробежные силы, процесс частично независим от действия гравитационного поля, то есть процесс выработки энергетической установкой энергии независим от расположения ЭУ в пространстве.

Применение воды в энергетических устройствах методологическое, не является самоцелью, существует огромное количество устойчивых эндотермических соединений, в том числе водородсодержащих соединений, в квантовых энергетических устройствах применимо в том числе огромное количество других соединений. Развивается водородная энергетика, СВЧ-энергетика.