7/27/2019 US PTO 20130243143 - LENR http://slidepdf.com/reader/full/us-pto-20130243143-lenr 1/14 US 20130243143A1 (12) Patent Application Publication (10) Pub. No.: US 2013/0243143 A1 (19) United States MASTROMATTEO t al. (43) Pub. Date: Sep. 19, 2013 (54) REACTOR FOR ENERGY GENERATION THROUGH LOW ENERGY NUCLEAR REACTIONS LENR) BETWEEN HYDROGEN AND TRANSITION METALS AND RELATED METHOD OF ENERGY GENERATION (71) Applicant: STMICROELECTRONICS .R.L., Agrate BrianZa (IT) (72) Inventors: Ubaldo MASTROMATTEO, BAREGGIO IT); Federico Giovanni ZIGLIOLI, POZZO D’ADDA IT) (73) Assignee: STMICROELECTRONICS .R.L., Agrate BrianZa (IT) (21) App1.No.: 13/775,444 (22) Filed: Feb. 25, 2013 (30) Foreign Application Priority Data Feb. 24 , 2012 (IT) ........................ .. MI2012A000276 Publication Classi?cation (51) Int. Cl. G21B /00 (2006.01) (52) US. Cl. CPC ................................... .. G21B /002 (2013.01) USPC ....................................................... .. 376/148 (57) ABSTRACT An mbodiment of n pparatus includes a reaction chamber, a reaction unit, and an nergy regulator. Th e eaction chamber includes an energy port, an d the reaction unit is disposed in the reaction chamber and s con?gured to alloW an energy releasing reactionbetWeen ?rst and second materials.And the energy regulator is con?gured to control a rate at Which reaction-released energy exits the reaction chamber via the energy port. Th e eaction chamber may nclude a thermally conductive Wall that forms a portion of the energy port, and the energy regulator may include a thermally conductive member an d a mechanism con?gured to control a distance between the thermally conductive Wall and the thermally conductive member. Furthermore, the reaction unit may include a mechanism con?gured to facilitate the reaction between he ?rst and second materials, and may lso include a mechanism con?gured o control a rate at Which he reaction releases energy.
An mbodiment of n p p a r a t u s i n c l u d e s a r e a c t i o n chamber,
a r e a c t i o n u n i t , and an n e r g y r e g u l a t o r . Th e e a c t i o n chamber
i n c l u d e s an e n e r g y p o r t , and t h e r e a c t i o n u n i t i s d i s p o s e d i n
t h e r e a c t i o n chamber and s con?gured t o a l l o W an e n e r g y
r e l e a s i n g r e a c t i o n b e t W e e n ? r s t a n d s e c o n d m a t e r i a l s . A n d t h e
e n e r g y r e g u l a t o r i s con?gured t o c o n t r o l a r a t e a t Which
r e a c t i o n - r e l e a s e d e n e r g y e x i t s t h e r e a c t i o n chamber v i a t h e
e n e r g y p o r t . Th e e a c t i o n chamber may n c l u d e a t h e r m a l l y
c o n d u c t i v e W a l l t h a t f o r m s a p o r t i o n o f t h e e n e r g y p o r t , and
t h e e n e r g y r e g u l a t o r may i n c l u d e a t h e r m a ll y c o n d u c t i v e
mem be r and a mechanism con?gured t o c o n t r o l a d i s t a n c e
b e t w e e n t h e t h e r m a l l y c o n d u c t i v e W a l l a n d t h e t h e r m a l l y
c o n d u c t i v e member. F u r t h e r m o r e , t h e r e a c t i o n u n i t mayi n c l u d e a mechanism con?gured t o f a c i l i t a t e t h e r e a c t i o n
between h e ? r s t and s e c o n d m a t e r i a l s , and may l s o i n c l u d e
a mechanism con?gured o c o n t r o l a r a t e at Which h e r e a c t i o n
[ 0 0 0 1 ] The i n s t a n t a p p l i c a t i o n c l a i m s p r i o r i t y t o I t a l i a n
P a t e n t A p p l i c a t i o n N o . M I 2 0 1 2 A 0 0 0 2 7 6 , ? l e d F e b . 2 4 , 2 0 1 2 ,W h i c h a p p l i c a t i o n i s i n c o r p o r a t e d h e r e i n b y r e f e r e n c e i n i t s
e n t i r e t y .
TECHNICAL IELD
[ 0 0 0 2 ] An embodiment r e l a t e s t o t h e ? e l d o f t h e e n e r g y
m a n u f a c t u r e t h r o u g h n u c l e a r r e a c t i o n s a c t i v a t e d b y i n t e r a ct i o n b e t W e e n h y d r o g e n a n d t r a n s i t i o n m e t a l s .
[ 0 0 0 3 ] I n p a r t i c u l a r , an embodiment e l a t e s t o a r e a c t o r f o r
t h e g e n e r a t i o n o f e n e r g y t h r o u g h LENR r e a c t i o n s (LoW
E n e r g y N u c l e a r R e a c t i o n s ) c o n d u c t e d on s u r f a c e l a y e r s o f
t r a n s i t i o n m e t a l s Whereon s o t o p e s o f hydrogen a r e made o
a d s o r b .
[ 0 0 0 4 ] Moreover, an embodiment r e l a t e s t o a method f o r
t h e g e n e r a t i o n of energy t h a t u s e s a r e a c t o r of t h e above
m e n t i o n e d t y p e .
SUMMARY
[ 0 0 0 5 ] As t i s W e l l k n o W n , t h e s u p p l y i n g o f e n e r g y c o n s t i
t u t e s an v e r more m p o r t a n t problem due o t h e e v e r d e c r e a s
i n g a v a i l a b i l i t y o f o s s i l f u e l s ( m a i n l y o i l ) a n d t o t h e e n v i r o n
m e n t a l p o l l u t i o n t h a t d e r i v e s from h e i r u s e .
[ 0 0 0 6 ] I t i s t h u s d e s i r a b l e t o ? nd energy s o u r c e s t h a t a r e
n o n - p o l l u t i n g , n o n - d a n g e r o u s f o r h e a l t h , e c o n o m i c a l l y co mp e t i t i v e W i t h t h e f o s s i l f u e l s ( o i l ) a n d t h a t c a n b e e a s i l y f o u n d
an d a r e abundant n n a t u r e .
[ 0 0 0 7 ] D u r i n g t h e r e c e n t d e c a d e s , s e v e r a l e n e r g y s o u r c e s
a l t e r n a t i v e t o o i l h a v e b e e n e x p l o r e d , t e s t e d , a n d s o m e t i m e s
used on an n d u s t r i a l s c a l e fo r r e p l a c i n g , o r a t l e a s t f o r u s i n g
a l o n g s i d e , f o s s i l f u e l s .
[ 0 0 0 8 ] An n e r g y s o u r c e a l t e r n a t i v e t o f o s s i l f u e l s t h a t i s
s t i l l a n o b j e c t o f s t u d y i s c o n s t i t u t e d b y t h e e n e r g y p r o d u c e d
by u c l e a r r e a c t i o n s t h a t a r e a c t i v a t e d on h e s u r f a c e of r a n
s i t i o n m e t a l s Whereon hydrogen o r i t s i s o t o p e s a r e made t o
a d s o r b . T h i s phenomenon s knoWn n t h e s c i e n t i ? c e n v i r o n
ment i t h t h e acronym LENRs (LoW E n e r g y N u c l e a r Reac
t i o n s ) s i n c e a l l t h e e x p e r i m e n t a l d a t a l e a d t o c o n c l u d e t h a t t h e
amount o f e n e r g y d e v e l o p e d c a n n o t b u t d e r i v e from n t e r a c
t i o n s a t t h e n u c l e a r l e v e l betWeen h e hydrogen r i t s i s o t o p e s
a n d t h e m e t a l . I t i s al so knoWn, n t h e s c i e n t i ? c e n v i r o n m e n t ,
t h a t t h i s phenomenology a n c o n s t i t u t e i n p r i n c i p l e a p a r t i c u
l a r l y a d v a n t a g e o u s e n e r g y s o u r c e b o t h i n t e r m s of e a s e of
? n d i n g and a b u n d a n c e o f t h e f u e l a n d i n t e r m s o f g r e a t e r
s a f e t y o f u s e ( f o r e x a m p l e W i t h r e s p e c t t o n u c l e a r ? s s i o n ) a n d
o f r e d u c e d e n v i r o n m e n t a l i m p a c t .
[ 0 0 0 9 ] Th e r s t s t u d i e s on o l d n u c l e a r f u s i o n , a s s u c h , a r e
a s c r i b e d t o Fleischmann and Pons and Were i s c l o s e d i n 1 989
( M . F l e i s c h m a n n , S . J . P o n s , J o u r n a l o f E l e c t r o a n a l . Chem.
2 6 1 , 3 0 1 ( 1 9 8 9 ) ) , W h i c h i s i n c o r p o r a t e d b y r e f e r e n c e . A ni n t e r n a t i o n a l p a t e n t a p p l i c a t i o n (W0 9 0 / 1 0 9 3 5 ) , W h i c h i sa l s o i n c o r p o r a t e d b y r e f e r e n c e , h a s a l s o b e e n ? l e d b y t h e s e
tW o r e s e a r c h s c i e n t i s t s .
[ 0 0 1 0 ] T h e p h e n o m e n o n c o n s i d e r e d b y t h e m i s t h e c h a r g
i n g o f d e u t e r i u m b y p a l l a d i u m o r t i t an i u m e l e c t r o d e s . D u r i n g
t h i s c h a r g i n g , a n u n e x p e c t e d g e n e r a t i o n o f t h e r m a l e n e r g y i s
S e p . 1 9 , 2 0 1 3
found h a t i s a s c r i b e d t o a n u c l e a r f u s i o n r e a c t i o n betWeen h e
d e u t e r i u m a t o m s f o r f o r m i n g h e l i u m .
[ 0 0 1 1 ] S u b s e q u e n t t e s t s h a v e s h o W n t h a t b y s t o r i n g h y d r o
gen o r i t s i s o t o p e s i n t h e c r y s t a l l a t t i c e o f some m e t a l s t h a t
b e l o n g t o t h e g r o u p o f t h e t r a n s i t i o n m e t a l s , i t i s p o s s i b l e ,u n d e r c e r t a i n c o n d i t i o n s , to o b t a i n an anomalous p r o d u c t i o n
o f t h e r m a l e n e r g y W hen h e c o n c e n t r a t i o n o f hydrogen r i t s
i s o t o p e s e x c e e d s t h e t y p i c a l t h e r m o d y n a m i c e q u i l i b r i u m v a lues.
[ 0 0 1 2 ] Th e e s u l t s o f t h e s e t e s t s h a v e c o n v e r g e d i n t o t h e
r e a l i Z a t i o n of some methods and e a c t o r s f o r t h e p r o d u c t i o n
o f e n e r g y t h r o u g h LENR e a c t i o n s o f h y d r o g e n i s o t o p e s ,W h i c h a r e d es c r i b e d , f o r e x a m p l e , i n p a t e n t a p p l i c a t i o n s WO9 5 / 2 0 8 1 6 a n d WO 0 1 0 / 0 5 8 2 8 8 , Which a r e i n c o r p o r a t e d b y
r e f e r e n c e .
[ 0 0 1 3 ] I n s p i t e o f t h e e f f o r t s made o d a t e , t h e r e a l i Z a t i o n o f
a r e a c t o r i n Which h e LENR e a c t i o n s can be implemented n
a r e p e t i t i v e and e l i a b l e W a y , and i t h a c a p a c i t y o f p r o du c i n g
e n e r g y i n an ? i c i e n t W ay o r t h e c u r r e n t u s e s ( f o r example of
t h e c i v i l , i n d u s t r i a l , o r d o m e s t i c t y p e ) , s t i l l m e e t s r e m a r k a b l eo b s t a c l e s of t e c h n i c a l n a t u r e . These b s t a c l e s mostly e r i v e
f r o m t h e d i f ? c u l t y o f c o n t r o l l i n g , i n a n a d e q u a t e W a y , t h e
p a r a m e t e r s t h a t d e t e r m i n e t h e n u c l e a r r e a c t i o n Which m p l i e s ,
i n t e r a l i a , a l s o a r e d u c e d e f ? c i e n c y o f t h e p r o c e s s o f e n e r g y
p r o d u c t i o n .[ 0 0 1 4 ] A p p l i c a t i o n WO 1 / 2 9 8 4 4 , W h i c h i s i n c o r p o r a t e d
by e f e r e n c e , d e s c r i b e s a method and a r e l a t e d a p p a r a t u s f o r
g e n e r a t i n g t h e r m a l e n e r g y t h r o u g h a l o W - t e m p e r a t u r e n u c l e a r
r e a c t i o n , a n d p r o p o s e s , m o r e o v e r , t h e m o n i t o r i n g o f t h e
n u c l e a r - r e a c t i o n t e m p e r a t u r e by means of t e m p e r a t u r e s en
s o r coupled o a c o n t r o l module, Which c t s i n feedback on h e
i n t e n s i t y a n d on h e f r e q u e n c y o f c u r r e n t p u l s e s a p p l i e d t o t h e
r e a c t i v e m a t e r i a l f o r t r i g g e r i n g t h e e x o e n e r g e t i c r e a c t i o n s .T h i s m o n i t o r i n g i s e x e c u t e d W i t h t h e p r i m a r y a i m o f r e g u l a t
i n g t h e g e n e r a t i o n o f e n e r g y b y m a i n t a i n i n g a s u b s t a n t i a l l yc o n s t a n t r e a c t i o n t e m p e r a t u r e .
[ 0 0 1 5 ] A l t h o u g h t h e a b o v e - m e n t i o n e d s y s t e m of c o n t r o l
a n d m o d u l a t i o n o f t h e n u c l e a r r e a c t i o n i s , i n p r i n c i p l e , s a t i s
f a c t o r y , i t may e h e l p f u l t o i m p r o v e t h e m o d u l a t i o n a n d t h e
c o n t r o l of h e n u c l e a r r e a c t i o n s s o a s t o o b t a i n an adequate
e f ? c i e n c y o f g e n e r a t i o n a n d o f r e t r i e v a l o f e n e r g y f or e a c h
a p p l i c a t i o n , f o r e x a m p l e , o f c i v i l a n d / o r i n d u s t r i a l u s e , a n d
a c c o m p l i s h i n g a l l o f t h e a b o v e i n a s i m p l e a n d l o W - c o s t W a y .
[ 0 0 1 6 ] An mbodiment s an p p a r a t u s and e l a t e d method
f o r t h e g e n e r a t i o n o f e n e r g y t h r o u g h l oW - t e m p e r a t u r e n u c l e a r
r e a c t i o n s t h a t h a v e s u c h s t r u c t u r a l and f u n c t i o n a l c h a r a c t e r
i s t i c s a s t o alloW a b e t t e r c o n t r o l an d modulation of t h e
n u c l e a r r e a c t i o n a s compared o p r i o r t e c h n i q u e s , a s W e l l a s
a n i m p r o v e m e n t o f t h e e ? i c i e n c y o f g e n e r a t i o n a n d r e t r i e v a lo f t h e e n e r g y , a c c o r d i n g t o t h e a p p l i c a t i o n .
[ 0 0 1 7 ] Another embodiment i s a n a p p a r a t u s and r e l a t e d
method a s above t h a t i n v o l v e c o s t s of e a l i Z a t i o n and m p l e
mentation h a t a r e a c c e p t a b l e f o r a c i v i l and/ r i n d u s t r i a l u s e .
[ 0 0 1 8 ] An mbodiment s a n a p p a r a t u s f o r t h e g e n e r a t i o n o f
e n e r g y t h r o u g h l o W - t e mp e r a t u r e n u c l e a r r e a c t i o n s i n c l u d i n g
a r e a c t o r f o r t h e e x e c u t i o n of s u c h n u c l e a r r e a c t i o n s , t h e
r e a c t o r h a v i n g :
[ 0 0 1 9 ] a chamber o f e n e r g y g e n e r a t i o n c o n t a i n i n g a n
a c t i v e m a t e r i a l a b l e t o a d s o r b h y d r o g e n a n d / o r i t s i so
t o p e s , s a i d a c t i v e m a t e r i a l c o n s t i t u t i n g t h e s i t e f or t h e
e x e c u t i o n o f s a i d n u c l e a r r e a c t i o n s ,
[ 0 0 2 0 ] means f o r t h e h e a t i n g o f s a i d a c t i v e m a t e r i a l
a r r a n g e d i n s a i d g e n e r a t i o n c h a m b e r ,
[ 0 0 2 1 ] t r i g g e r i n g means o f s a i d n u c l e a r r e a c t i o n s ,
[ 0 0 2 2 ] a t l e a s t one t e m p e r a tu r e s e n s or a r r a n g e d i n s a i d
chamber o f e n e r g y g e n e r a t i o n f o r m o n i t o r i n g t h e r e a c
t i o n t e m p e r a t u r e ,
[ 0 0 2 3 ] t h e a p p a r a t u s al so i n c l u d i n g a c o n t r o l module o r
m o d u l a t i n g t h e a p p l i c a t i o n o f s a i d t r i g g e r i n g meansa c c o r d i n g t o t h e t e m p e r a t u r e d e t e c t e d by s a i d a t l e a s tone t e m p e r a t u r e s e n s o r and f u r t h e r i n c l u d i n g
[ 0 0 2 4 ] a n e x t e r n a l chamber h a t e n c l o s e s t h e chamber f
e n e r g y g e n e r a t i o n , t h e e x t e r n a l chamber a v i n g a t l e a s t
one a l l p o r t i o n r e a l i Z e d i n a h i g h - t h e r m a l - c o n d u c t i v i t y
m a t e r i a l and f a c e d t o W a r d s a t l e a s t one W a l l p o r t i o n of
t h e g e n e r a t i o n c h a m b e r , t h e l a t t e r a l s o r e a l i Z e d i n a h i g h
t h e r m a l - c o n d u c t i v i t y m a t e r i a l ,[ 0 0 2 5 ] h a n d l i n g means f or moving s a i d e x t e r n a l cham
b e r a n d / o r s a i d g e n e r a t i o n chamber betWeen ? r s t p o s i
t i o n i n Which t h e a t l e a s t one W a l l p o r t i o n o f h i g h
t h e r m a l - c o n d u c t i v i t y m a t e r i a l o f s a i d chamber o f
g e n e r a t i o n a n d t h e a t l e a s t o n e W a l l p o r t i o n o f h i g h
t h e r m a l - c o n d u c t i v i t y m a t e r i a l o f s a i d e x t e r n a l chamber
a r e s u b s t a n t i a l l y i n c o n t a c t With each t h e r and secondp o r t i o n i n Which s a i d a t l e a s t o n e W a l l p o r t i o n o f h i g h
t h e r m a l - c o n d u c t i v i t y m a t e r i a l o f s a i d g e n e r a t i o n cham
b e r and s a i d a t l e a s t o n e W a l l p o r t i o n o f h i g h - t h e r m a l
c o n d u c t i v i t y - m a t e r i a l o f s a i d e x t e r n a l chamber a r e i n
m u t u a l maximum i s t a n c i n g aWay f r o m e a c h o t h e r ,
[ 0 0 2 6 ] o p t i o n a l l y , means o r a p p l y i n g a r e d u c e d p r e s s u r e
i n t h e g a p betWeen s a i d g e n e r a t i o n chamber and s a i d
e x t e r n a l c h a m b e r .
[ 0 0 2 7 ] A c c o r d i n g t o a n e m b o d i m e n t , t h e a b o v e h a n d l i n g
means m ay be coupled t o s a i d e x t e r n a l c h a m b e r , may m o v e
t h e e x t e r n a l chamber i t h r e s p e c t t o t h e g e n e r a t i o n chamber
b e t W e e n s a i d ? r s t p o s i t i o n a n d s a i d s e c o n d p o s i t i o n , a n d may
b e i n communication W i t h s a i d c o n t r o l m o d u l e , and may e
t h e r e b y c o n t r o l l e d a c c o r d i n g t o t h e r e a c t i o n t e m p e r a t u r e
measured by s a i d t e m p e r a t u r e s e n s o r .
[ 0 0 2 8 ] I n t h i s W a y , i t h a s b e e n f o u n d t h a t i t may e p o s s i b l e
to modulate i n an e ? i c i e n t W ay and a c c o r d i n g t o a s p e c i ? c
a p p l i c a t i o n t h e amount o f t h e r m a l e n e r g y p r o d u c e d i n t h e
g e n e r a t i o n chamber and x i t i n g t h e r e a c t o r t o W a r d s a s u i t a b l e
s y s t e m o f r e t r i e v a l o f t h e t h e r m a l en e r g y f o r i t s p o s s i b l e
c o n v e r s i o n , f o r e x a m p l e , i n t o e l e c t r i c e n e r g y . I n p a r t i c u l a r , i nt h e p o s i t i o n o f d i s t a n c i n g aWay betWeen t h e a t l e a s t one
h i g h l y t h e r m o c o n d u c t i v e W a l l p o r t i o n o f t h e g e n e r a t i o n
chamber and o f t h e e x t e r n a l chamber g a p i s c r e a t e d , p o s s i
b l y u n d e r v a c u u m , a n d t h u s h a v i n g v e r y l o W t h e r m a l c o n d u c
t i v i t y t h a t r e d u c e s t h e How o f t h e r m a l e n e r g y e x i t i n g t h e
r e a c t o r t o W a r d s t h e s y s t e m o f r e t r i e v a l and p o s s i b l e c o n v e r
s i o n o f t h e t h e r m a l e n e r g y . V i c e v e r s a , i n t h e c o n t a c t p o s i t i o n
betWeen h e a t l e a s t one i g h l y c o n d u c t i v e W a l l p o r t i o n o f t h e
g e n e r a t i o n chamber and o f t h e e x t e r n a l chamber a n o p t i m a l
(maximum) a p a c i t y o f t h e How f t h e r m a l e n e r g y e x i t i n g t h e
r e a c t o r t o W a r d s t h e s y s t e m o f r e t r i e v a l and p o s s i b l e c o n v e r
s i o n o f t h e t h e r m a l e n e r g y i s e n s u r e d .
[ 0 0 2 9 ] T a k i n g i n t o a c c o u n t t h a t t h e e n e r g y p r o d u c e d i n t h e
LENR u c l e a r r e a c t i o n s by means o f t h e above a c t i v e mate
r i a l a n d o f t h e h y d r o g e n a n d / o r i t s i s o t o p e s a d s o r b e d t h e r e o n
i s u s u a l l y v e r y a b u n d a n t a n d c o n c e n t r a t e d , t h e a b o v e t e c h
n i q u e of h a n d l i n g o f t h e c h a m b e r s al so a l l o W s a s i g n i ? c a n t
r e d u c t i o n i n t h e s i Z e s o f t h e r e a c t o r s , i n p a r t i c u l a r , i f t h e
r e a c t o r s a r e d e s i g n e d to g e n e r a t e a r e l a t i v e l y s m a l l amount of
p o W e r .
[ 0 0 3 0 ] Th e a c t i v e m a t e r i a l may be p l a c e d n e a r t o o r i n
c o n t a c t W i t h t h e a t l e a s t one h i g h l y thermoconductive W a l l
p o r t i o n o f t h e g e n e r a t i o n c h a m b e r , i . e . , a t a d i s t a n c e , f o r
S e p . 1 9 , 2 0 1 3
e x a m p l e , a p p r o x i m a t e l y b e t W e e n 0 m i l l i m e t e r s (mm) a n d 1 0
m m . T h i s may f a v o r s t h e c o n v e y i n g o f t h e t h e r m a l e n e r g y
p r o d u c e d i n t h e g e n e r a t i o n c h a m b e r t o W a r d s t h e f a c i n g a n d
h i g h l y t h e r m o c o n d u c t i v e a r e a s o f t h e g e n e r a t i o n chamber n d
o f t h e e x t e r n a l chamber e d u c i n g a t t h e same i m e t h e p o s s i b l eh e a t d i s p e r s i o n s t h r o u g h W a l l s o r W a l l p o r t i o n s h a v i n g l o W er
t h e r m a l c o n d u c t i v i t y o f t h e g e n e r a t i o n c h a m b e r a n d o f t h e
e x t e r n a l c h a m b e r .
[ 0 0 3 1 ] The h e a t d i s p e r s i o n s may b e f u r t h e r r e d u c e d b y
producing a vacuum by t h e above means n t h e gap betWeen
t h e g e n e r a t i o n chamber n d t h e e x t e r n a l c h a m b e r .
[ 0 0 3 2 ] A c c o r d i n g t o a n e m b o d i m e n t , t h e a b o v e t e m p e r a
t u r e sensor an d t h e above heating means a r e both formed or
i n t e g r a t e d on an n e r t s u p p o r t . M o r e o v e r , t h e r e a c t o r f u r t h e r
i n c l u d e s s e c o n d h a n d l i n g means c o u p l e d t o t h e i n e r t s u p p o r t
f o r r e g u l a t i n g t h e p o s i t i o n o f t h e i n e r t s u p p o r t b e t W e e n a ? r s t
o p e r a t i v e p o s i t i o n o f minimum d i s t a n c i n g f r o m s a i d a c t i v em a t e r i a l a n d a s e c o n d o p e r a t i v e p o s i t i o n o f maximum i s
t a n c i n g f r o m s a i d a c t i v e m a t e r i a l , s a i d d i s ta n c i n g b e i n g , f o r
e x a m p l e , a p p r o x i m a t e ly b e t W e e n 0 . 1 mm minimum) a n d 1 0mm maximum).
[ 0 0 3 3 ] I n t h i s W a y , i t may b e p o s s i b l e t o a d v a n t a g e o u s l y
r e g u l a t e t h e v o l u m e o f g a s ( h y d r o g e n a n d / o r t s i s o t o p e s ) t h a ti s near o r a t t h e a c t i v e r e a c t i o n a r e a , Where t h e most a c t i v e
h y d r o g e n a t o m s f o r t h e n u c l e a r r e a c t i o n ( H - i o n s ) a r e f o u n d ,
o r i g i n a t i n g f r o m t h e s u r f a c e o f t h e a c t i v e m a t e r i a l , t h a t , i n t h i sWay, a r e more r l e s s con?ned o r t h e purpose of n t e n s i f y i n g
o r d e p r e s s i n g t h e e n t i t y o f t h e r e a c t i o n i t s e l f . F o r e x a m p l e ,
t h e s e s e c o n d h a n d l i n g means a r e i n communication i t h t h e
c o n t r o l m o d u l e a n d may e r e g u l a t e d b y t h e l a t t e r a c c o r d i n g
t o t h e r e a c t i o n t e m p e r a t u r e d e t e c t e d by t h e a t l e a s t one te m
p e r a t u r e sensor s o a s t o advantageously operate a f u r t h e r
c o n t r o l and modulation on h e n u c l e a r r e a c t i o n .
[ 0 0 3 4 ] By h e term i n e r t s u p p o r t , ” What s meant s a no n
r e a c t i v e s u p p o r t p r o v i d e d W i t h a d e q u a t e r e s i s t a n c e u n d e r t h ec o n d i t i o n s o f t h e n u c l e a r r e a c t i on s , i n p a r t i c u l a r a t t e m p e r a
t u r e s a p p r o x i m a t e l y between 1 0 0 0 C . and 5 0 0 0 C . T h i s may
b e a t t a i n e d by r e a li Z i n g t h e s u p p o r t W i t h m a t e r i a l s p e r s e
endoWed i t h t h e s e c h a r a c t e r i s t i c s o r by s i n g m a t e r i a l s t h a t
do not h av e h e above c h a r a c t e r i s t i c s per s e b u t W hich r e a r e
s u i t a b l y t r e a t e d s o a s t o be s u b s t a n t i a ll y “ i n e r t ” i n t h e s e n s e
i n t e n d e d by a n embodiment o f t h e p r e s e n t d i s c l o s r e .
[ 0 0 3 5 ] A c c o r d i n g t o a n e m b o d i m e n t , t h e s u p p o r t c o n s i s t s
o f a s u b s t r a t e i n s e m i c o n d u c t o r m a t er i a l , i n p a r t i c u l a r s i l i c o n
c o a t e d W i t h a l a y e r o f ( t h e r m a l ) s i l i c o n o x i d e on h e s u r f a c e o f
Which s a i d h e a t i n g means and s a i d a t l e a s t one t e m p e r a t u r e
sensor a r e fo r med or i n t e g r a t e d , so a s t o make he s u b s t r a t e
i n e r t u n d e r t h e c on d i t i o n s o f t h e n u c l e a r r e a c t i o n and l e c t r i
c a l l y s e p a r a t e t h e h e a t i n g means and h e a t l e a s t one e m p e r a
t u r e s e n s o r formed on t h e s u p p o r t by t h e s i l i c o n u n d e r l y i n gt h e o x i d e .
[ 0 0 3 6 ] A l t e r n a t i v e l y , t h e i n e r t s u p p o r t may e r e a l i Z e d i n a
ceramic m a t e r i a l such a s s i n t e r e d a l l u m i n a .
[ 0 0 3 7 ] Th e i n e r t s u p p o r t , f o r e x a m p l e a s i l i c o n s u b s t r a t e
c o a t e d W i t h a s u p e r ? c i a l o x i d e l a y e r , may e i n t h e s h a p e o f a
d i e , Whereon s a i d a t l e a s t one t e m p e r a t u r e s en s o r and s a i d
h e a t i n g means a r e s u p e r ? c i a l l y i n t e g r a t e d o r f o r m e d , on h e
o x i d e l a y e r . Th e a b o v e d i e h a s a g e n e r a l l y r e d u c e d t h i c k n e s s ,
f o r e x a m p l e , ap p r o x i m a t e l y betWeen 0 . 2 mm nd 0 . 8 m m .
[ 0 0 3 8 ] A d v a n t a g e o u s l y , s a i d a t l e a s t one s e n s o r and s a i d
h e a t i n g means may be n t e g r a t e d on s a i d s u p p o r t i n t h e form
o f a t h i n l a y e r o f a s u i t a b l e m a t e r i a l h a v i n g s u c h p r o p e r t i e s a s
t o simultaneously s e r v e a s h e a t e r an d temperature s e n s o r .
[ 0 0 3 9 ] M a t e r i a l s s u i t a b l e f o r t h i s p u r p o s e a r e i n p a r t i c u l a r
m e t a l s such a s n i k e l and p l a t i n u m t h a t a r e a b l e t o g e n e r a t e
h e a t When r o s s e d by l e c t r i c c u r r e n t t h r o u g h t h e J o u l e e f f e c ta n d a l s o h a v e r e s i s t i v i t y p r o p e r t i e s b e i n g v a r i a b l e When t h e
t e m p e r a t u r e s v a r y a c c o r d i n g t o a s u b s t a n t i a l l y l i n e a r r e l a t i o n .Th e d e t e r m i n a t i o n o f t h e t e m p e r a t u r e may h u s b e made by
m e a s u r i n g t h e r e s i s t a n c e o f t h e m e t a l a n d b y c o m p a r i n g t h i s
r e s i s t a n c e W i t h a r e f e r e n c e ( r e s i s t a n c e v a r i a t i o n p e r t e m p e r a
t u r e u n i t ) p r e v i o u s l y d e t e r m i n e d d u r i n g t h e c a l i b r a t i o n s t e p .Th e o r m a t i o n o f t h e t h i n l a ye r h a v i n g t h e s i m u l t a n e o u s f u n c
t i o n of e n s o r and e a t e r on h e i n e r t s u p p o r t may e advan
t a g e o u s l y e x e c u t e d by means o f t h e n o r m a l t e c h n i q u e s o f
c u r r e n t use o r m i c r o e l e c t r o n i c s or f o r t h e MEMS h a t i n v o l v e
t h e d e p o s i t i o n o f m e t a l s b y s e v e r a l t e c h n i q u e s , i n p a r t i c u l a rs p u t t e r i n g , s p r a y i n g , c h e m i c a l v a p o r d e p o s i t i o n , o r e p i t a x i a ld e p o s i t i o n .[ 0 0 4 0 ] Th e h i c k n e s s o f t h e t h i n l a ye r c o n s t i t u t i n g t h e tem
p e r a t u r e s e n s o r and h e h e a t i n g means may e , f o r e x a m p l e ,
approximately betWeen 50 nm nd 1000 nm .
[ 0 0 4 1 ] Thanks t o t h e t e c h n o l o g i e s c u r r e n t l y i n u s e i nm i c r o e l e c t r o n i c s and MEMS, t may e p o s s i b i l e t o s i m u l t a
n e o u s l y r e a l i Z e , on an i n e r t s u p p o r t , f o r example a s i l i c o n
s u b s t r a t e c o a t e d W i t h a l a y e r o f t h e r e s p e c t i v e o x i d e , h e a t e r s
and t e m p e r a t u r e s e n s o r s s u i t a b l e f o r b e i n g u s e d i n r e a c t i o n
c h a m b e r s Where t h e i n t e r a c t i o n betWeen hydrogen and t r a n
s i t i o n m e t a l s f o r t h e a c t i v a t i o n of u c l e a r r e a c t i o n s o c c u r s a t
t e m p e r a t u r e s a p p r o x i m a t e l y b e t W e e n 1 0 0 a n d 5 0 0 d e g r e e s
C e l s i u s ( 0 C . ) . T h i s r e a l i Z a t i o n may e a t t a i n e d W i t h r e l a t i v e l yr e d u c e d c o sts a n d i n a c o m p a c t , e x t r e m e l y p r e c i s e f o r m .
[ 0 0 4 2 ] T h e s e t e c h n o l o g i e s may i n c l u d e , i n p a r t i c u l a r ,d e p o s i t i o n t e c h n i q u e s a n d p h o t o l i t h o g r a p h i c t e c h n i q u e s c u r
r e n t l y i n u s e i n m i c r o e l e c t r o n i c s and o r MEMS e v i c e s . Th e
d e p o s i t i o n t e c h n i q u e s , s u c h a s , f o r e x a m p l e , s p u t t e r i n g a n d
CVD C h e m i c a l V a p o r D e p o s i t i o n ) , a l l o W t h e d e p o s i t i o n o f
m e t a l s o f v a r i o u s t y p e on a r i o u s m a t e r i a l s , m a i n l y s e m i c o n
d u c t o r s , f o r e x a m p l e , t o f o r m h e a t e r s a n d e s i s t o r s , i n t h e f o r m
o f e r y t h i n l a y e r , a l s o o f a n o m e tr i c s i Z e s , h a v i n g a t h i c k n e s s
c o n t r o l l e d i n a v e r y p r e c i s e W a y , t h u s o b t a i n i n g a s a v i n g s i n
t h e amount f m e t a l u s e d . T h i s s a v i n g t u r n s o u t to be e l e v a n t
e s p e c i a l l y i n a l a r g e s c a l e p r o d u c t i o n , c o n s i d e r i n g t h e g e n e r
a l l y h i g h c o s t s o f t h e s u i t a b le m e t a l s t h a t c a n b e u s e d , a n d , i n
p a r t i c u l a r , t h e h i g h c o s t s o f some f t h e m ( f o r e x a m p l e , p l a t i
n u m ) . W i t h t h e p h o t o l i t o g r a p h i c t e c h n i q u e s , i t may e i n s t e a d
p o s s i b l e t o de?ne h e g e o m e t r y on h e p l a n e o f t h e t h i n m e t a l
l a y e r s d e p o s i t e d i n a v e r y p r e c i s e W a y .
[ 0 0 4 3 ] Th e a b o v e t e c h n o l o g i e s , m o r e o v e r , may a d v a n t a
g e o u s l y a l l o W o b t a i n i n g f r o m a s i n g l e s u b s t r a t e , f o r e x a m p l e ,
i n s i l i c o n , a r e m a r k a b l e p l u r a l i t y o f s u p p o r t s f u n c t i o n a l i Z e d
W i t h h e a t e r s and s e n s o r s i n an e a s y and o n s i d e r a b l y p r e c i s e
Way.
[ 0 0 4 4 ] M o r e o v e r , t h a n k s t o t h e u s e of an n e r t s u p p o r t s u c h
a s a s i l i c o n s u b s t r a t e coated With o x i d e , per s e very e s i s t a n t
t o t e m p e r a t u r e , i t may e p o s s i b l e t o a r r a n g e t h e t e m p e r a t u r e
s e n s o r s and h e h e a t i n g e l e m e n t s n e a r t h e a c t i v e m a t e r i a l a n d ,
t h e r e f o r e , n e a r t h e a r e a Where t h e n u c l e a r r e a c t i o n s t a k e
p l a c e , W i t h o u t c a u s i n g c r a c k s o r s i g n i ? c a n t d a m a g e .
[ 0 0 4 5 ] I n p a r t i c u l a r , a c c o r d i n g t o a n e m b o d i m e n t , t h e i n e r ts u p p o r t , f o r example a s i l i c o n s u b s t r a t e c o a t e d W i t h o x i d e on
t h e s u r f a c e h a v i n g t h e h e a t i n g e l e m e n t s a n d t h e t e m p e r a t u r e
s e n s o r s , may be a r r a n g e d n e a r t h e a c t i v e m a t e r i a l W i t h t h e
h e a t i n g e l e m e n t s and t h e t e m p e r a t u r e s e n s o r s f a c e d t o W a r d s
t h e a c t i v e m a t e r i a l .
[ 0 0 4 6 ] A l t e r n a t i v e l y , th e i n e r t s u p p o r t may b e p r o v i d e d
W i t h a c a v i t y f o r c o n t a i n i n g t h e a c t i v e m a t e r i a l ( f o r e x a m p l e
S e p . 1 9 , 2 0 1 3
p o W d e r s o f h e a c t i v e m a t e r i a l ) . A d v a n t a g e o u s l y , s u c h c a v i t ymay e e l e c t r i c a l l y i n s u l a t e d , f o r e x a m p l e , th r o u g h c o a t i n g o f
t h e same With a s i l i c o n oxide l a y e r i n c a s e of use of i l i c o n
s u b s t r a t e a s a s u p p o r t .
[ 0 0 4 7 ] T h i s may a d v a n t a g e o u s l y a l l o W a b e t t e r c o n t r o l o ft h e p r o c e d u r e o f g e n e r a t i o n o f t h e e n e r g y , i n p a r t i c u l a r , as
r e g a r d s t h e d e t ec t i o n o f t h e r e a ct i o n t e m p e r a t u r e , t h e e ? i
c i e n c y o f t h e h e a t i n g o f t h e a c t i v e m a t e r i a l , a n d t h e modula
t i o n o f t h e r e a c t i o n p a r a m e t e r s by means o f t h e c o n t r o l m od
u l e a c c o r d i n g t o t h e r e a c t i o n t e m p e r a t u r e d e t e c t e d b y t h e
temperature s e n s o r .
[ 0 0 4 8 ] T h i s m o d u l a t i o n may r e l a t e , i n p a r t i c u l a r , t o t h e
o p e r a b i l i t y o f h e t r i g g e r i n g m e a n s ( f o r e x a m p l e i n t e n s i t y a n d
f r e q u e n c y ) f or m a i n t a i n i n g a s u b s t a n t i a l l y c o n s t a n t r e a c t i o n
t e m p e r a t u r e ( a n d c o n s e q u e n t l y a n e n e r g y - p r o d u c t i o n p o W e r
b e i n g s u b s t a n t i a l l y c o n s t a n t a s W e l l ) o r f o r o b t a i n i n g a g r e a t e r
o r l o W e r r e g u l a t i o n o f t h e a m p l i ? c a t i o n o f t h e e n e r g y a c c o r d
i n g t o s p e c i ? c a p p l i c a t i o n s .[ 0 0 4 9 ] A c c o r d i n g to a n embodiment, t h e r e a c t o r i n c l u d e s
an upper i n e r t s u p p o r t and a loWer i n e r t s u p p o r t betWeenWhich h e a c t i v e m a t e r i a l i s i n t e r p o s e d , e a c h o f s a i d l o W e r and
upper s u p p o r t s h a v i n g a t l e a s t one t e m p e r a t u r e s e n s o r and
h e a t i n g means formed o r i n t e g r a t e d on a r e s p e c ti v e s u r f a c e
f a c e d t o W a r d s t h e a c t i v e m a t e r i a l . On e f t h e a b o v e s u p p o r t s ,
f o r example h e u p p e r s u p p o r t , may be o b i l e betWeen a i d a
? r s t o p e r a t i v e p o s i t i o n o f p r o x i m i t y ( o r maximum p p r o a c h
i n g ) W i t h s a i d a c t i v e m a t e r i a l a n d s a i d s e c o n d o p e r a t i v e p o s i
t i o n o f maximum i s t a n c i n g f r o m s a i d a c t i v e m a t e r i a l , t h i s b y
means of s a i d ? r s t h a n d l i n g means, s o a s t o r e g u l a t e t h e
volume o v e r l y i n g t h e a c t i v e m a t e r i a l .
[ 0 0 5 0 ] I n t h e r e a c t o r a c c o r d i n g to a n embodiment, t h e
a c t i v e m a t e r i a l i n c l u d e s a m e t al l i c m a t e r i a l a b l e t o a d s o r b
h y d r o g e n ( a n d i t s i s o t o p e s ) i n a s u f ? c i e n t l y h i g h a m o u n t f o rt h e t r i g g e r i n g o f n u c l e a r r e a c t i o n s u n d e r p r e d e t e r m i n e d
o p e r a t i v e c o n d i t i o n s p e r s e knoWn.
[ 0 0 5 1 ] S u i t a b l e m e t a l l i c m a t e r i a l s b e l o n g t o t h e g r o u p o f
t h e t r a n s i t i o n m e t a l s and may b e c h o s e n from t h e g r o u p
i n c l u d i n g : S c , T i , V , C r , M n , F e , C o , N i , Z n , Y , Z r , N b , M o , T c ,R u , R h , A g , C d , L u , H f , T a , W , R e , O s , I r , P t , A u , l a n t a n o i d s ,a c t i n i d e s , and an a l l o y betWeen tWo o r more of t h e l i s t e d
m e t a l s .
[ 0 0 5 2 ] Th e e t a l li c m a t e r i a l may e c h o s e n from h e g r o u p
i n c l u d i n g n i c k e l ( N i ) , p a l l a d i u m ( P d ) , p l a t i n u m ( P t ) , t u n g s t e n( W ) , t i t a n i u m ( T i ) , i r o n ( F e ) , c o b a l t ( C o ) a n d a l l o y s b e t W e e ntW o or m o r e of such t r a n s i t i o n m e t a l s .
[ 0 0 5 3 ] I n an embodiment, t h e t r a n s i t i o n m e t a l s u s e d , o r
t h e i r a l l o y s , h a v e a s u r f a c e c r y s t a l l i n e s t r u c t u r e , f o r e x a m p l e ,
W i t h c r y s t a l l i n e c l u s t e r s h a v i n g m i c r o a n d / o r n a n o m e t r i c
s i Z e s , s o a s t o e n s u r e t h e a d s o r p t i o n of a high amount of
h y d r o g e n a n d t h e c a p t u r e o f p o s s i b l e i o n i c s p e c i e s t h a t c a n b e
s t r o n g l y a t t r a c t e d i n a d e e p - e n e r g e t i c f a s h i o n , and v e n i n t e ra c t W i t h t h e n u c l e i o f t h e m e t a l .
[ 0 0 5 4 ] Th e e t a l l i c m a t e r i a l may be n c o n t a c t W i t h a s u p
p o r t , o r i n t e r p o s ed betWeen tWo s u p p o r t s , and may a v e a n y
s h a pe , f o r e x a m p l e , t may e i n th e s h a p e o f h e e t s , b a r s , d i e s ,o r t h e l i k e , o r i n t h e form o f p o W d e r s .
[ 0 0 5 5 ] Th e c o u p l i n g o f t h e m e t a l l i c m a t e r i a l W i t h t h e s u p
p o r t ( o r t h e s u p p o r t s ) may b e e x e c u t e d i n d i f f e r e n t Ways
a c c o r d i n g to t h e t y p e o f t h e s u p p o r t and f t h e m e t a l l i c mate
r i a l u s e d , a n d may n c l u d e , i n p a r t i c u l a r , o n e o f t h e f o l l o W i n g
s t e p s :
[ 0 0 5 6 ] a r r a n g i n g a t l e a s t o n e l a y e r o f poWder f a m e t a l
l i c m a t e r i a l i n a c a v i t y o f a s u p p o r t , s a i d poWder n c l u d
i n g c r y s t a l l i n e c l u s t e r s o f m i c r o a n d / o r n a n o m e t r i c s i Z e s ,
[ 0 0 5 7 ] a r r a n g i n g a m e t a ll i c d i e on h e s u p p o r t o r between
a p a i r o f s u p p o r t s , s a i d d i e h a v i n g s m a l l e r s i Z e s t h a n
t h o s e o f t h e s u p p o r t ( o r o f t h e s u p p o r t s ) a n d b e i n g
o p t i o n a l l y c o a t e d o n t h e s u r f a c e e x p o s e d o t h e h y d r o g e n
With h e a t l e a s t one a y e r of m e t a ll i c m a t e r i a l c o n t a i ni n g c r y s t a l l i n e c l u s t e r s o f m i c r o a n d / o r n a n o m e t r i c s i Z e s ,f o r e x a m p l e , b y m e a n s o f d e p o si t i o n t e c h n i q u e s .
[ 0 0 5 8 ] Th e a r r a n g e m e n t o f p o W d e r s o f t h e m e t a l l i c m a t e
r i a l i n t h e c a v i t y o f t h e s u b s t r a t e may a v e t h e a d v a n t a g e o f
o f f e r i n g a l a r g e r s u r f a c e f o r t h e a d s o r p t i o n o f h y d r o g e n , t h u s
f a v o u r i n g t h e n u c l e a r r e a c t i o n .
[ 0 0 5 9 ] Th e f o r m a t i o n of h e a t l e a s t one s e n s o r an d of h e
h e a t i n g means on h e s u p p o r t / i n t h e form o f t h i n l a y e r s may
b e e x e c u t e d b y means o f c o n v e n t i o n a l d ep o s i t i o n t e c h n i q u e s
commonly s e d i n m i c r o e l e c t r o n i c s among h i c h , b y Way f
n o n - l i m i t i n g i n d i c a t i o n , t h e f o l l o W i n g o n e s a r e m e n t i o n e d :
[ 0 0 6 0 ] s p u t t e r i n g ,
[ 0 0 6 1 ] s p r a y i n g ,[ 0 0 6 2 ] d e p o s i t i o n o f m e t a l v a p o r s , i . e . , a p r o c e d u r e
i n c l u d i n g t h e e v a p o r a t i o n a n d t h e s u b s e q u e n t c o n d e n s at i o n on t h e s u b s t r a t e of predetermined amount of h e
m e t a l l i c m a t e r i a l ,
[ 0 0 6 3 ] e p i t a x i a l d e p o s i t i o n .
[ 0 0 6 4 ] Th e a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a n embodiment, more
o v e r , i n c l u d e s s u i t a b l e means f o r t h e s u p p l y o f hydrogen
a n d / o r i t s i s o t o p e s o r f o r t h e s u p p l y o f o t h e r compounds a b l e
t o f r e e h y d r o g e n a n d / o r i t s i s o t o p e s i n t h e g e n e r a t i o n cham
b e r .
[ 0 0 6 5 ] T h e a b o v e s u p p l y may e e x e c u t e d b y u s i n g n a t u r a lh y d r o g e n , i . e . , h y d r o g e n c o n t a i n i n g d e u t e r i u m W i t h a n a b u n
d a n c e o f i s o t o p e s s u b s t a n t i a l l y e q u a l t o a p p r o x i m a t e l y
0.015%, o r hydrogen With a d i f f e r e n t c o n t e n t of e u t e r i u m .
[ 0 0 6 6 ] I n t h e r e a c t o r a c c o r d i n g to a n embodiment, t h e
means f o r t r i g g e r i n g t h e l o W - t e m p e r a t u r e n u c l e a r r e a c t i o n
a r e , f o r e x a m p l e , c h o s e n f r o m t h e g r o u p i n c l u d i n g :
[ 0 0 6 7 ] means f o r c r e a ti n g a t h e r m a l shock n t h e a c t i v e
m a t e r i a l , i n p a r t i c u l a r b y m e a n s o f t h e h y d r o g e n ? o W ,
m a i n t a i n e d a t a p r e d e t e r m i n e d t e m p e r a t u r e l o W e r t h a n
t h e t e m p e r a t u r e o f t h e r e a c t i v e m a t e r i a l ;
[ 0 0 6 8 ] means f or i m p u l s i v e l y a p p l y i n g a p a c k e t o f el ec
t r o m a g n e t i c ? e l d s , i n p a r t i c u l a r , c h o s e n among r a d i o f
r e q u e n c y p u l s e o f a f r e q u e n c y h i g h e r t h a n a p p r o x i
m a t e l y 1 k H Z ;
[ 0 0 6 9 ] means f o r c r e a t i n g a p u l s i v e e l e c t r i c c u r r e n t
t h r o u g h a n e l e c t r o s t r i c t i v e p o r t i o n o f s a i d r e a c t i v e mate
r i a l ;
[ 0 0 7 0 ] means f o r i m p u l s i v e l y a p p l y i n g a beam o f
e l e m e n t a l p a r t i c l e s , i n p a r t i c u l a r e l e c t r o n s ;
[ 0 0 7 1 ] means f o r a p p l y i n g a n i m p u l s i v e m a g n e t i c ? e lda l o n g s a i d r e a c t i v e m a t e r i a l h a v i n g a m a g n e t o s t r i c t i v e
p o r t i o n ,
[ 0 0 7 2 ] a n d t h e i r c o m b i n a t i o n s .
[ 0 0 7 3 ] A d v a n t a g e o u s l y , t h e t r i g g e r i n g means may b e i n
communication With t h e c o n t r o l module and may be con
t r o l l e d by h e l a t t e r f or m o d u l a t i n g t h e n u c l e a r r e a c t i o n s a n d
t h e c o n s e q u e n t g e n e r a t i o n o f e n e r g y . F o r e x a m p l e , t h e t r i gg e r i n g means may e m o d u l a t e d by t h e c o n t r o l module f o r
f r e q u e n c y a n d i n t e n s i t y a c c o r d i n g t o t h e r e a c t i o n t e m p e r a t u r e
measured by t h e s e n s o r f o r m a i n t a i n i n g a s u b s t a n t i a l l y con
s t a n t r e a c t i o n t e m p e r a t u r e o r f o r i n c r e a s i n g o r d e c r e a s i n g t h e
a m p l i ? c a t i o n o f g e n e r a t i o n o f h e e n e r g y p r o d u c e d a c c o r d i n g
t o t h e a p p l i c a t i o n .
S e p . 1 9 , 2 0 1 3
[ 0 0 7 4 ] Th e e a c t o r a c c o r d i n g to a n emodiment may u r t h e r
i n c l u d e means o r c r e a t i n g a t t h e a c t i v e m a t e r i a l a ?eld chosen
among:
[ 0 0 7 5 ] a m a g n e t i c i n d u c t i o n ? e l d o f i n t e n s i t y r a n g i n g
a p p r o x i m a t e l y b e t W e e n 1 G a u s s a n d 7 0 0 0 0 G a u s s ;[ 0 0 7 6 ] a n e l e c t r i c ? e l d o f i n t e n s i t y r a n g i n g a p p r o x i
m a t e l y b e t W e e n 1 V/ m n d 3 0 0 , 0 0 0 V / m .
[ 0 0 7 7 ] I n t h i s Way h e p a s s a g e a n d t h e s t at i o n i n g o f i o n s H
on t h e a c t i v e m a t e r i a l and t h e m a i n t a i n a n c e of c o n d i t i o n s
s u i t a b l e f or t h e p r o s e c u t i o n o f t h e n u c l e a r r e a c t i o n s t r i g g e r e d
by t h e t r i g g e r i n g means may b e f a v o r e d . A d v a n t a g e o u s l y ,
t h e s e means m ay be n communication i t h t h e c o n t r o l mod
u l e and modulated by h e l a t t e r i n a s i m i l a r Way i t h r e s p e c t
t o What a s been d e s c r i b e d above f o r t h e t r i g g e r i n g means.
[ 0 0 7 8 ] An embodiment a l s o r e l a t e s t o a method f o r t h e
g e n e r a t i o n o f e n e r g y t h a t u s e s a n a p p a r a t u s o f t h e above y p e .
I n p a r t i c u l a r , an embodiment of method n c l u d e s t h e s t e p s
o f :
[ 0 0 7 9 ] a r r a n g i n g a n a c t i v e m a t e r i a l a b l e t o a d s o r b h y d r o
g e n a n d / o r i t s i s o t o p e s f o r t h e e x e c u t i o n o f l o W - t e m p e r at u r e n u c l e a r r e a c t i o n s i n s a i d chamber of n e r g y g e n e r a
t i o n ,[ 0 0 8 0 ] h e a t i n g s a i d a c t i v e m a t e r i a l by means o f s a i d
h e a t i n g means u n t i l a p r e d e t e r m i n e d t e m p e r a t u r e h a s
b e e n e x c e e d e d , f u n c t i o n a l t o t h e a d s o r p t i o n o f h y d r o g e n
on s a i d m a t e r i a l i n such c o n c e n t r a t i o n a s t o alloW t h e
a c t i v a t i o n o f n u c l e a r r e a c t i o n s ,
[ 0 0 8 1 ] t r i g g e r i n g s a i d n u c l e a r r e a c t i o n s by means f s a i d
t r i g g e r i n g m e a n s ,
[ 0 0 8 2 ] m o n i t o r i n g t h e r e a c t i o n t e m p e r a t u r e b y means o f
s a i d a t l e a s t on e temperature s e n s o r ,
[ 0 0 8 3 ] m o d u l a t i n g a t l e a s t s a i d t r i g g e r i n g means b y
means o f s a i d c o n t r o l module c c o r d i n g to t h e t e m p e r a
t u r e d e t e c t e d by s a i d t e m p e r a t u r e s e n s o r ,
[ 0 0 8 4 ] r e g u l at i n g t h e m u t u a l d i s t a n c e b e t W e e n t h e a tl e a s t o n e h i g h - t h e r m a l - c o n d u c t i v i t y W a l l p o r t i o n o f t h e
e x t e r n a l chamber and h e a t l e a s t one i g h - t h e r m a l - c o n
d u c t i v i t y W a l l p o r t i o n o f t h e g e n e r a t i o n c h a m b e r
betWeen a ? r s t p o s i t i o n i n Which s a i d a t l e a s t one i g h
t h e r m a l - c o n d u c t i v i t y W a l l p o r t i o n o f s a i d g e n e r a t i o n
chamber and a i d a t l e a s t one i g h - t h e r m a l - c o n d u c t i v i t y
W a l l p o r t i o n o f s a i d e x t e r n a l chamber r e s u b s t a n t i a l l y i n
c o n t a c t W i t h e a c h o t h e r and a second p o r t i o n i n Which
s a i d a t l e a s t one i g h - t h e r m a l - c o n d u c t i v i t y W a l l p o r t i o n
o f s a i d g e n e r a t i o n chamber and s a i d a t l e a s t o n e h i g h
t h e r m a l - c o n d u c t i v i t y W a l l p o r t i o n o f s a i d e x t e r n a l
chamber r e i n m u t u a l ma x i m um i s t a n c i n g aWay from
e a c h o t h e r ,[ 0 0 8 5 ] p o s s i b l y a p p l y i n g a r e d u c e d p r e s su r e , i n t h e g a p
b e t W e e n s a i d g e n e r a t i o n chamber a n d s a i d e x t e r n a l
c h a m b e r .
[ 0 0 8 6 ] Th e u t u a l d i s t a n c e betWeen h e a t l e a s t one i g h
t h e r m a l - c o n d u c t i v i t y W a l l p o r t i o n o f t h e e x t e r n a l c h a m b e r
and h e a t l e a s t one i g h - t h e r m a l - c o n d u c t i v i t y W a l l p o r t i o n o f
t h e g e n e r a t i o n c h a m b e r may b e r e g u l a t e d a c c o r d i n g t o t h e
r e a c t i o n t e m p e r a t u r e measured by s a i d t e m p e r a t u r e s e n s o r .
[ 0 0 8 7 ] A c c o r d i n g t o a n e m b o d i m e n t , t h e m o d u l a t i o n o f t h e
t r i g g e r i n g means s executed s o a s t o maintain s u b s t a n t i a l l y
c o n s t a n t r e a c t i o n t e m p e r a t u r e o r f o r i n c r e a s i n g o r d e c r e a si n g
t h e a m p l i ? c a t i o n o f g e n e r a t i o n o f t h e e n e r g y p r o d u c e d.
[ 0 0 8 8 ] A c c o r d i n g t o a n o t h e r e m b o d i m e n t , t h e a b o v e a tl e a s t one temperature s e n s o r an d h e above e a t i n g means r e
i n t e g r a t e d t o g e t h e r on a n i n e r t s u b s t r a t e , and t h e method
f u r t h e r i n c l u d e s t h e s t e p o f e g u l a t i n g t h e p o s i t i o n o f s a i d i n e r t
s u b s t r a t e b e t w e e n a ? r s t p o s i t i o n o f minimum d i s t a n c i n g
from t h e a c t i v e m a t e r i a l a n d a s e c o n d o p e r a t i v e p o s i t i o n o f
maximum d i s t a n c i n g f r o m t h e a c t i v e m a t e r i a l ( 9 ) . T h i s d i s
t a n c i n g may b e a p p r o x i m a t e l y b e t W e e n 0 . 1 mm m i n i m u m )
and 1 0 mm maximum).
BRIEF DESCRIPTIONOFTHEDRAWINGS
[ 0 0 8 9 ] F u r t h e r c h a r a c t e r i s t i c s and a d v a n t a g e s o f a n a p p a
r a t u s and of method f o r t h e g e n e r a t i o n of h e r m a l e n e r g y
W i l l b e more a p p a r e n t from t h e f o l l o W i n g d e s c r i p t i o n o f one
o r more embodiments g i v e n by W ay o f i n d i c a t i v e an d no n
l i m i t i n g e x a m p l e .[ 0 0 9 0 ] F I G . 1 s c h e m a t i c a l l y s h o W s , i n l a t e r a l s e c t i o n , a n
a p p a r a t u s o r r e a c t o r f o r t h e g e n e r a t i o n o f e n e r g y a c c o r d i n g to
an embodiment.
[ 0 0 9 1 ] F I G . 2 s c h e m a t i c a l l y s h o W s , i n l a t e r a l s e c t i o n , a
d e t a i l o f t h e r e a c t o r o f F I G . 1 from a n a n g l e s t a g g e r e d by 0 0
W i t h r e s p e c t t o t h a t o f t h e vieW o f F I G . 1 , a c c o r d i n g t o an
embodiment.
[ 0 0 9 2 ] F I G . 3 shoWs a c o n t r o l module and t s i n t e r a c t i o n s
W i t h t h e o t h e r c o m p o n e n t s o f t h e ap p a r a t u s shoWn n F I G . 1 ,
a c c o r d i n g t o an embodiment.
[ 0 0 9 3 ] F I G . 4 shoWs a n e x p l o d e d d e t a i l r e l a t i n g t o a p a i r o f
s u p p o r t s each one having a h e a t e r and t e m p e r a t u r e s en s o r
r e a l i Z e d a c c o r d i n g t o an embodiment and h a t can be used n
t h e a p p a r a t u s shoWn n F I G . 1 .
DETAILEDDESCRIPTION
[ 0 0 9 4 ] With r e f e r e n c e t o FIGS. 1 - 3 , an a p p a r a t u s f o r t h e
g e n e r a t i o n o f e n e r g y a c c o r d i n g t o a n embodiment s g l o b a l l y
i n d i c a t e d W i t h r e f e r e n c e number .
[ 0 0 9 5 ] Th e a p p a r a t u s 1 i n c l u d e s a r e a c t or 2 Wherein a
n u c l e a r r e a c t i o n t a k e s p l a c e a c c o r d i n g t o a n e m b o d i m e n t .
[ 0 0 9 6 ] Th e r e a c t o r 2 i n c l u d e s an i n t e r n a l chamber , a l s o
c a l l e d a g e n e r a t i o n c h a m b e r , and an e x t e r n a l chamber 4 t h a t
s u b s t a n t i a l l y e n c l o s e s t h e i n t e r n a l chamber .
[ 0 0 9 7 ] Th e g e n e r a t i o n chamber 3 i s d e l i m i t e d on t h e b o t
tom by a loWer W a l l o r d i e 5 an d on t h e t o p by a b e l l 6
t i g h t - s e a l c o u p l e d t o t h e l o W e r W a l l 5 a l o n g a n e n d p e r i p h e r a l
p o r t i o n o f t h e l a t t e r . Th e el l 6 h a s a t o p p o r t i o n 6 a r e a l i Z e d i n
? e x i b l e m a t e r i a l , i . e . , e l a s t i c a l l y d e f o r m a b l e , f o r e x a m p l e , a
W a v y , ? e x i b l e p l a t e .
[ 0 0 9 8 ] Th e e n e r a t i o n chamber may e r e a l i Z e d i n m e t a l
l i c m a t e r i a l r e s i s t a n t to t e m p e r a t u r e s up to a t l e a s t a p p r o x i
m a t e l y 5 0 0 ° C . W i t h t h e m a t e r i a l f o r m i n g t h e l o W e r W a l l 5 t h a t
e x h i b i t s , m o r e o v e r , b e t t e r t h e r m a l c o n d u c t i v i t y c h a r a c t e r i s
t i c s compared o t h e m a t e r i a l f o r m i n g t h e b e l l 6 .
[ 0 0 9 9 ] M e t a ll i c m a t e r i a l s s u i t a b l e f o r t h e l o W e r W a l l 5 a r e ,
f o r e x a m p l e , c o p p e r , a l u m i n i u m , e t c . W h i l e a m e t a l l i c mate
r i a l s u i t a b l e f o r t h e b e l l 6 i s , f o r e x a m p l e , s t e e l .[ 0 1 0 0 ] Th e e x t e r n a l chamber 4 i s d e l i m i t e d on t h e bottom
by a l o W e r W a l l 1 6 and on t h e t o p by a b e l l 17 t i g h t - s e a l
c o u p l e d t o t h e l o W e r W a l l 1 6 a l o n g a n e n d p e r i p h e r a l p o r t i o n
o f t h e l a t t e r W i t h i n t e r p o s i t i o n i n s a i d e n d p o r t i o n o f a p e r i p h
e r a l r i n g 1 8 r e a l i Z e d i n a ? e x i b l e m a t e r i a l , i . e . , e l a s t i c a l l y
d e f o r m a b l e , f o r e x a m p l e , a r i n g o f a Wavy e t a l . Th e el l 17
e x h i b i t s , i n t u r n , a t o p p o r t i o n 1 7 a r e a l i Z e d i n ? e x i b l e mate
r i a l , i . e . , e l a s t i c a l l y d e f o r m a b l e , f o r e x a m p l e , a W a v y , ? e x i b l e
p l a t e . S u c h t o p p o r t i o n 1 7 a o f t h e e x t e r n a l c h a m b e r 4 i s
s u b s t a n t i a l l y a x i a l l y a l i g n e d t o t h e t o p p o r t i o n 6 a o f t h e i n t e rn a l chamber .
[ 0 1 0 1 ] Th e n t e r n a l chamber c o n t a i n s a p a i r o f s u p p o r t s ,
s p e c i ? c a l l y a l o W e r d i e 7 and an pper i e 8 , i n c l u d i n g an n e r t
S e p . 1 9 , 2 0 1 3
m a t e r i a l o r a m a t e r i a l made n e r t on t s s u r f a c e , i n p a r t i c u l a r ,
s i l i c o n s u p e r ? c i a l l y c o a t e d W i t h a l a y e r 7 1 1 o r 8 1 1 o f s i l i c o n
o x i d e .
[ 0 1 0 2 ] Th e i e s 7 a n d 8 a r e a r r a n g e d p e r p e n d i c u l a r l y W i t h
r e s p e c t t o e a c h o t h e r s o t h a t t h e y c a n b e e l e c t r i c a l l y c o u p l e di n an a s i e r W ay f rom h e o u t s i d e of h e r e a c t o r 2 and on each
o f them a t h i n l a y e r 1 0 o f a s u i t a b l e m e t a l i s f o r m e d , i n
p a r t i c u l a r , n i c k e l o r p l a t i n u m , h a v i n g s i m u l t a n e o u s f u n c t i o n s
of e a t e r and e m p e r a t u r e s e n s o r . Th e i e s 7 and a r e s u i t a b l y
p r o v i d e d W i t h e l e c t r i c c o u p l i n g s ( i n p a r t i c u l a r t e r m i n a l s 1 1
a n d c o u p l i n g s ( t h r o u g h ) c a b l es 1 5 a n d 2 2 b e t t e r d e s c r i b e d
h e r e a f t e r ) f o r t h e e l e c t r i c c o u p l i n g o f t h e r e s p e c t i v e t h i nm e t a l l i c l a y e r s 1 0 , e a c h h a v i n g f u n c t i o n s o f h e a t e r a n d tem
p e r a t u r e s e n s o r , t o a c o n t r o l module 12 e x t e r n a l With e s p e c t
t o t h e r e a c t o r 2 ( f o r e x a m p l e , t h e c o n t r o l module may e , o r
m ay n c l u d e , a c o n v e n t i o n a l m i c r o c o n t r o l l er o r m i c r o p r o c e s
s o r ) . Such l e c t r i c c o u p l i n g s t h u s c r o s s t h e g e n e r a t i o n cham
b e r 3 and h e e x t e r n a l chamber and r e e l e c t r i c a l l y c o u p l e d
to t h e c o n t r o l module 2 . Th e o r m a t i o n o f t h e t h i n l a y e r may
b e e x e c u t e d by meanso f
t e c h n o l o g i e s commonlyi n
u s ei n
m i c r o e l e c t r o n i c s an d o r t h e r e a l i Z a t i o n ofMEMS h a t e n s u r e
a l a r g e - s c a l e p r o d u c t i o n a t loW c o s t and a g r e a t p r e c i s i o n i n
t h e r e a l i Z a t i o n o f t h e f u n c t i o n a l i Z e d d i e s W i t h h e a t e r and
temperature s e n s o r .
[ 0 1 0 3 ] T h e s e t e c h n o l o g i e s s u b s t a n t i a l l y i n c l u d e d e p o s i t i o nt e c h n i q u e s o f v a r i o u s t y p e , as p r e v i o u s l y c i t e d , t h a t a l l o W t h e
s u r f a c e d e p o s i t i o n on s u p p o r t i n s i l i c o n / s i l i c o n o x i d e o f t h i n
m e t a l l a y e r s , a l s o o f n a n o m e t r i c s i Z e s a n d p h o t o l i t o g r a p h i c
t e c h n i q u e s f o r d e t e r m i n i n g t h e g e o m et r i c s h a p e d e s i r e d f o rt h e h e a t e r s and e m p e r a t u r e s e n s o r s .
[ 0 1 0 4 ] F o r e x a m p l e , i t may e p o s s i b i l e t o r e a l i Z e b y means
o f s p u t t e r i n g t e c h n i q u e s o n e t h i n l a y e r o f p l a ti n u m h a v i n g a
t h i c k n e s s of b o u t 250 nm nd e s i s t a n c e v a r i a t i o n p e r te m
p e r a t u r e u n i t c h a r a c t e r i s t i c s a s d e t e r m i n e d d u r i n g t h e c a l i b r a
t i o n s t e p o f a b o u t 0 . 0 5 ohm/o C .
[ 0 1 0 5 ] BetWeen t h e d i e s 7 and 8 an a c t i v e m a t e r i a l 9 i s
i n t e r p o s e d , i . e . , a m e t a l l i c m a t e r i a l a s p r e v i o u s l y d e ? n e d ( i nc l u d i n g one o r more t r a n s i t i o n metals o r t h e i r a l l o y s ) a b l e t o
a d s o r b h y d r o g e n a n d / o r i t s i s o t o p e s i n g r e a t a m o u n t s a n d
Whereon u c l e a r r e a c t i o n s may e t r i g g e r e d a n d m a i n t a i n e d
u n d e r p r e d e t e r m i n e d o p e r a t i v e c o n d i t i o n s .
[ 0 1 0 6 ] More i n p a r t i c u l a r , i n a n e m b o d i m e n t , t h e a c t i v e
m a t e r i a l 9 i s m a i n t a i n e d s u s p e n d e d betWeen t h e u p p e r d i e 8
and t h e l o W e r d i e 7 and t a c e r t a i n d i s t a n c e t h e r e f r o m by
means o f s u i t a b l e s u s p e n s i o n s p r i n g s 5 1 s u i t a b l y ?xed o t h e
l o W e r W a l l 5 o f t h e g e n e r a t i o n chamber 3 by means o f arms
5 2. M o r e o v e r , t h e t h i n m e t a l l i c l a y e r s 1 0 e a c h h a v i n g f u n c t i o n
of e a t e r an d e m p e r a t u r e s e n s o r a r e f a c e d toWards t h e a c t i v e
m a t e r i a l 9 , i . e . , t h e y a r e formed on h e r e s p e c t i v e s u r f a c e s o f
t h e d i e s 7 a n d 8 f a c e d t o W a r d s t h e a c t i v e m a t e r i a l 9 a n d , i . e . ,
i n an embodiment, on h e upper s u r f a c e of h e loWer d i e 7 on
t h e s i l i c o n o x i d e l a y e r 7 1 1 and on t h e l o W e r s u r f a c e o f t h e
u p p e r d i e 8 beloW t h e s i l i c o n o x i d e l a y e r 8 1 1 .
[ 0 1 0 7 ] I n an embodiment, t h e l o W e r d i e 7 i s ?xed t o t h e
l o W e r W a l l 5 o f t h e g e n e r a t i o n c h a m b e r 3 , f o r e x a m p l e , b y
m e a n s o f g l u i n g W i t h g l u e s h a v i n g h i g h t h e r m a l c o n d u c t i v i t y
f o r r e d u c i n g t o t h e minimum t h e t r a n s m i s s i o n r e s i s t a n c e o f
t h e t h e r m a l e n e r g y p r o d u c e d i n t h e g e n e r a t i o n c h a m b e r 3
t h r o u g h t h e l o W e r W a l l 5 h a v i n g g r e a t e r t h e r m a l c o n d u c t i v i t y .Th e p p e r d i e 8 i s i n s t e a d s u s p e n d e d by means o f r e s p e c t i v e
? e x i b l e c o u p l i n g c a b l e s 1 5 c r o s s i n g i n t h e v e r t i c a l d i r e c t i o n
t h e g e n e r a t i o n chamber 3 a n d t h e e x t e r n a l chamber 4 f o r
b e i n g c o u p l e d e x t e r n a l l y t o t h e c o n t r o l m o d u l e 1 2 . M o r e o v e r ,
t h e u p p e r d i e 8 i s v e r t i c a l l y m o b i l e t h r o u g h s u i t a b l e h a n d l i n g
means n c l u d i n g an ar m 3 having a ? r s t p o r t i o n 1311 e x t e r n a l
t o t h e r e a c t o r 2 a n d c o u p l e d to t h e t o p p o r t i o n o f t h e e x t e r n a l
chamber 4 a n d a s e c o n d p o r t i o n 1 3 b v e r t i c a l l y c r o s s i n g t h e
g a p 5 0 betWeen t h e g e n e r a t i o n chamber 3 and t h e e x t e r n a l
chamber and o u p l e d i n a t i g h t - s e a l e d W ay o i t s e n d s on h ee x t e r n a l s i d e o f t h e t o p p o r t i o n 6 a o f t h e g e n e r a t i o n c h a m b e r
3 and on h e i n s i d e s i d e o f t h e end o r t i o n 17 a o f t h e e x t e r n a l
chamber . The arm 3 i s , m o r e o v e r , c o u p l e d by means o f t h e
? r s t p o r t i o n 13a o a motor 14 and s c o n t r o l l e d by h e l a t t e r s o
a s t o e x e r t a predetermined compression f o r c e on t h e t o p
p o r t i o n 1 7 a o f t h e e x t e r n a l chamber 4 a n d on h e t o p p o r t i o n
6 a o f t h e g e n e r a t i o n chamber 3 t o Which c o r r e s p o n d s an
a p p r o ac h i n g o f t h e u p p e r s u s p e n d e d d i e 8 t o W a r d s t h e a c t i v e
m a t e r i a l 9 . Th e e l e a s e o f t h e c o m p r e s s i o n e x e r t e d by h e ar m
1 3 c o n t r o l l e d by t h e motor 14 on h e i n t e r n a l chamber and
on h e e x t e r n a l chamber 4 i n s t e a d c a u s e s t h e e l a s t i c r e t u r n of
t h e t o p p o r t i o n 1 7 a o f t h e e x t e r n a l chamber 4 a n d o f t h e t o p
p o r t i o n 6 a o f t h e i n t e r n a l chamber n t h e r e s t p o s i t i o n o Which
c o r r e s p o n d s a di s t a n c i n g aWay o f t h e u p p e r d i e 8 from t h e
a c t i v e m a t e r i a l 9 . Th e o m p r e s s i o n f o r c e may e programmed
s o a s t o be a r i a b l e a t a predetermined n t e r v a l s o t h a t t h e d i e
8 i s m o b i l e betWeen p o s i t i o n o f minimum i s t a n c i n g o f t h e
u p p e r d i e 8 f r o m t h e a c t i v e m a t e r i a l 9 ( t o Which o r r e s p o n d s
t h e maximum c o m p r e s s i o n o f t h e c h a m b e r s 3 a n d 4 by t h e
ar m 1 3 ) and a p o s i t i o n o f maximum i s t a n c i n g aWay o f t h e
u p p e r d i e 8 f r o m t h e a c t i v e m a t e r i a l 9 ( t o Which o r r e s p o n d s
t h e absence of compression on t h e chambers 3 and 4 and a
s i t u a t i o n o f maximum volume o f con?nement o f a c ti v e i o n s
and h u s o f minimum o n c e n t r a t i o n f o r t h e n u c l e a r r e a c t i o n s
on h e s u r f a c e s o f t h e a c t i v e m a t e r i a l 9 ) .
[ 0 1 0 8 ] I n t h e g e n e r a t i o n chamber t h e r e a r e , m o r e o v e r :
[ 0 1 0 9 ] means f or t h e t r i g g e r i n g o f l o W - t e m p e r a t u r e
n u c l e a r r e a c t i o n s t h a t , i n t h i s e x a m p l e , i n c l u d e a p l u r a l
i t y o f ? l a m e n t s 1 9 r e a l i Z e d i n a m a t e r i a l s u i t a b l e f o r
i m p u l s i v e l y r e a l e a s i n g e l e c t r o n s i f h e a t e d i n a s u i t a b l e
Way f o r e x a m p l e ? l a m e n t s i n t u n g s t e n c o a t ed W i t h a l k a
l i n e m e t a l s ) , s a i d ? l a m e n t s b e i n g a r r a n g e d o n o p p o s i t e
s i d e s and t a p r e d e t e r m i n e d d i s t a n c e from t h e a c t i v e
m a t e r i a l 9 ;
[ 0 1 1 0 ] a s e n s o r 20 o r t h e d e t e c t i o n of o n i Z i n g r a d i a t i o n s
( s u c h a s a l p h a a n d b e t a r a y s ) a n d / o r e l e c t r o m a g n e t i c
r a d i a t i o n s s u c h a s ga m ma a y s , t h i s f o r m o n i t o r i n g t h e
W o r k i n g saf ety o f t h e r e a c t o r 2 b u t al so t h e e n t i t y o f t h e
n u c l e a r r e a c t i o n .
[ 0 1 1 1 ] BetWeen h e g e n e r a t i o n chamber a n d t h e e x t e r n a l
chamber 4 t h e r e a r e c o n t e m p l a t e d , moreover:
[ 0 1 1 2 ] a c o i l 2 1 f o r g e n e r a t i n g a n e l e c t r o m a g n e t i c ? e l d
a b l e t o f a v o r t h e p a s s a g e and t h e s t a t i o n i n g o f H - i o n s
produced i a t h e t r i g g e r i n g means 1 9 on t h e s u r f a c e o f
t h e a c t i v e m a t e r i a l 9 ,
[ 0 1 1 3 ] a p l u r a l i t y o f p a s s i n g e l e m e n t s t i g h t - s e a l c o u p l e dto t h e i n t e r n a l chamber and o t h e e x t e r n a l chamber 4
f or t h e p a s s a g e o f l e c t r i c c o u p l i n g s ( c a b l e s ) d i r e c t e d t o
t h e o u t s i d e o f t h e g e n e r a t i o n chamber and f t h e e x t e r
n a l chamber , i n p a r t i c u l a r t o t h e c o n t r o l module 1 2 ,
i n c l u d i n g :[ 0 1 1 4 ] a ) p a s si n g e l e m e n t s 2 2 f o r t h e e l e c t r i c c o u p l i n g o f
t h e l o W e r d i e 7 t o W a r d s t h e o u t s i d e , i n p a r t i c u l a r , to t h e
c o n t r o l module 2 ,
[ 0 1 1 5 ] b ) p a s s i n g e l e m e n t s 1 5 f o r t h e e l e c t r i c c o u p l i n g o f
t h e u p p e r d i e 8 t o W a r d s t h e o u t s i d e, i n p a r t i c u l a r , to t h e
c o n t r o l m o d u l e 1 2 , s a i d p a s s i n g e l e m e n t s b e i n g ? e x i b l e
to a c c o u n t f o r t h e v e r t i c a l m o b i l i t y o f t h e upper i e 8 a s
a b o v e d e s c r i b e d ,
S e p . 1 9 , 2 0 1 3
[ 0 1 1 6 ] c ) p a s s i n g e l e m e n t s 2 3 f o r t h e e l e c t r i c c o u p l i n g o f
t h e t r i g g e r i n g means 1 9 t o W a r d s t h e o u t s i d e , i n p a r t i c u
l a r , t o t h e c o n t r o l module 1 2,
[ 0 1 1 7 ] d ) p a s s i n g e l e m e n t s 2 4 f o r t h e c o u p l i n g o f t h e
d e t e c t i o n s e n s o r 2 0 o f i o n i Z i n g r a ys a n d / o r e l e c t r o m a gn e t i c Waves t o W a r d s t h e o u t s i d e ,
[ 0 1 1 8 ] a t u b e 2 5 f o r s u p p l y i n g h y d r o g e n ( a n d / o r i t s i s ot o p e s ) o r a s u b s t a n c e a b l e t o r e l e a s e hydrogen n s i d e t h e
g e n e r a t i o n c h a m b e r 3 , t h e s u p p l y t u b e 2 5 b e i n g c o u p l e d
o n t o t h e e x t e r n a l s i d e o f t h e g e n e r a t i o n chamber and o
t h e e x t e r n a l chamber 4 s o a s t o ensure h e s e a l t i g h t n e s s
o f t h e s e chambers and e i n g moreover r o v i d e d W i t h a
v a l v e 2 6 f o r t h e r e g u l a t i o n o f t h e ? o W ,
[ 0 1 1 9 ] p a s s i n g e l e m e n t s 2 7 t i g h t - s e a l c o u p l e d t o t h e
e x t e r n a l chamber 4 f o r t h e e l e c t r i c c o u p l i n g o f t h e c o i l2 1 t o t h e o u t s i d e o f t h e r e a c t o r 2 a n d , i n p a r t i c u l a r , t o t h e
c o n t r o l module 12 .
[ 0 1 2 0 ] T u r n i n g b a c k t o t h e e x t e r n a l chamber , i t i s t o b e
s a i d t h a t t h e l o W e r W a l l 1 6 e x h i b i t s a s u b s t a n t i a l l y p l a t e - l i k e
c e n t r a l p o r t i o n 1 6 a r e a l i Z e d i n a h i g h - t h e r ' m a l - c o n d u c t i v i t y
m a t e r i a l , f o r e x a m p l e , c o p p e r a n d f a c i n g t h e l o W e r W a l l 5 ,h a v i n g g r e a t e r t h e r m a l c o n d u c t i v i t y t h a n t h e g e n e r a t i o n
c h a m b e r 3 , a n d a p e r i p h e r a l p o r t i o n 1 6 b h a v i n g a p e r i p h e a l
e x t e n s i o n r e a l i Z e d i n a m a t e r i a l h a v i n g l o W e r t h e r m a l conduc
t i v i t y , f o r e x a m p l e , s t e e l .
[ 0 1 2 1 ] T h e p e r i p h e r a l p o r t i o n 1 6 b i s l a t e r a l l y c o u p l e d o t h e
r e s p e c t i v e s u b s t a n t i a l l y c e n t r a l p o r t i o n 1 6 a o f t h e l o W e r W a l l
1 6 , a n d a b o v e i s t h e r i n g 1 8 o f ? e x i b l e m a t e r i a l . A d v a n t a
g e o u s l y , t h e e x t e r n a l chamber 4 may b e c o u p l e d t o s e c o n d
h a n d l i n g means 28 c o n t r o l l e d by a motor 29 f o r moving t h e
e x t e r n a l chamber W i t h r e s p e c t t o s a i d g e n e r a t i o n chamber ,
s p e c i ? c a l l y t h e l o W e r W a l l 1 6 betWeen p o s i t i o n o f maximum
a p p r o a c h m e n t o b t a i n e d b y a p p r o a c h i n g t h e l o W e r W a l l 1 6 t ot h e l o W e r W a l l 5 W i t h s i m u l t a n e o u s c o m p r e s s i o n o f t h e ?ex
i b l e r i n g 1 8 up o t h e s u b s t a n t i a l c o n t a c t o f t h e c e n t r a l p o r t i o n
16a o f t h e l o W e r W a l l 1 6 o f t h e e x t e r n a l chamber 4 W i t h t h e
l o W e r W a l l 5 o f t h e g e n e r a t i o n chamber 3 and a p o s i t i o n o f
maximum d i s t a n c i n g aWay b e t W e e n t h e l o W e r p a r t 5 o f t h e
g e n e r a t i o n chamber 3 a n d t h e l o W e r W a l l 1 6 o f t h e e x t e r n a l
chamber 4 With f o r m a t i o n of gap 50 betWeen s a i d W a l l s 5
and 1 6 c o n s e q u e n t to t h e r e l e a s e o f t h e c o m p r e s s i o n on t h e
? e x i b l e r i n g 1 8 .
[ 0 1 2 2 ] M o r e o v e r , t h e e x t e r n a l c h a m b e r 4 i s p r o v i d e d W i t h
an o p e n i n g 3 0 f o r t h e e x t r a c t i o n o f a i r i n s i d e by means o f
s u i t a b l e , e . g . , c o n v e n t i o n a l , means a b l e to a p p l y a r e d u c e d
p r e s s u r e ( v a c u u m ) i n s i d e t h e e x t e r n a l chamber 4 and n p a r
t i c u l a r i n t h e g a p 50 betWeen h e e x t e r n a l chamber 4 and h e
i n t e r n a l chamber 3 o f e n e r g y g e n e r a t i o n . A e g u l a t i o n v a l v e
3 1 i s , m o r e o v e r , c o n t e m p l a t e d a t t h e o p e n i n g 3 0 . Th e e x e c u
t i o n o f t h e vacuum n t h e e x t e r n a l chamber 4 ( i . e . , i n t h e g a pbetWeen h e e x t e r n a l chamber 4 a n d t h e g e n e r a t i o n chamber
3 ) may d v a n t a g e o u s l y a l l o W one o l i m i t t o t h e ma x i m um h e
d i s p e r s i o n s o f h e a t f r o m t h e g e n e r a t i o n chamber 3 by c o n
v e c t i o n b y f o r c i n g t h e t h e r m a l e n e r g y ( h e a t ) p r o d u c e d i n t h e
g e n e r a t i o n chamber t o e x i t t h e r e a c t o r 2 t h r o u g h t h e l o W e r
W a l l s 5 and 6 o f t h e g e n e r a t i o n chamber and f t h e e x t e r n a l
c h a m b e r 4 r e s p e c t i v e l y .
[ 0 1 2 3 ] F o r t h e p u r p o s e o f l i m i t i n g t o t h e maximum l s o t h e
p o s s i b l e d i s p e r s i o n t h r o u g h r a d i a t i o n , t h e e x t e r n a l p a r t o f t h e
i n n e r chamber maty n c l u d e a s u i t a b l e r e ? e c t i n g m a t e r i a l , o r
may e made s u c h b y s u i t a b l y W o r k i n g t h e m a t e r i a l u s e d f o rt h e r e a l i Z a t i o n o f t h e i n t e r n a l chamber s o t h a t i t i s r e ? e c t i n g
( f o r e x a m p l e m i r r o r p o l i s h e d s t e e l ) .
[ 0 1 2 4 ] A ethod c c o r d i n g t o an emobdiment by means o f
t h e a b o v e - d e s c r i b e d a p p a r a t u s 1 ? r s t o f a l l c o n t e m p l a t e s t h e
d i s p o s i t i o n o f a n a c t i v e m a t e r i a l 9 , a l r e a d y d e s cr i b e d , i n s i d e
t h e g e n e r a t i o n chamber 3 b e t W e e n t h e d i e s 7 a n d 8 , a n d t h e
i n t r o d u c t i o n t h r o u g h t h e t u b e 2 5 o f h y d r o g e n ( a n d / o r i t s i s ot o p e s ) o r o f a s u b s t a n c e a b l e to r e l e a s e hydrogen ( a n d / o r i t s
i s o t o p e s ) i n t h e g a s e o u s o r i o n i c form n t h e g e n e r a t i o n cham
b e r 3 . Hydrogen h u s comes n c o n t a c t With t h e a c t i v e mate
r i a l 9 i n t h e g e n e r a t i o n chamber .
[ 0 1 2 5 ] A t t h i s p o i n t , b y s u p p l y i n g e l e c t r i c e n e r g y t o t h e
h e a t e r 1 0 , t h e a c t i v e m a t e r i a l 9 i s h e a t e d t h r o u g h t h e J o u l e
e f f e c t by t h e h e a t e r s 1 0 o f t h e d i e s 7 and 8 t h a t a r e f a c e d
t o W a r d s t h e a c t i v e m a t e r i a l 9 u n t i l a p r e d e t e r m i n e d t e m p e r a
t u r e i s a t t a i n e d o r exceeded.
[ 0 1 2 6 ] N o r m a l l y , b y s u p p l y i n g a p r e d e t e r m i n e d a m o u n t o f
e n e r g y c o m i n g f r o m a n e x t e r n a l s u p p l i e r ( n o t s h o W n ) , i t maybe p o s s i b l e t o b r i n g t h e r e a c t o r 2 t o t h e c o n d i t i o n s o f tem
p e r a t u r e , p r e s s u r e , e l e c t r i c b i a s i n g , a n d o t h er c o n d i t i o n s f or
c o n c e n t r a t i n g h y d r o g e n a n d / o r i t s i s o t o p e s o n t h e a c t i v e
m a t e r i a l 9 .
[ 0 1 2 7 ] I n p a r t i c u l a r , t h e h e a t i n g b y m e a n s o f t h e h e a t e r 1 0 ,a c c o r d i n g t o t h e a c t i v e m a t e r i a l u s e d , may f a c i l i t a t e t h e
a d s o r p t i o n o f h y d r o g e n on h e s u r f a c e o f t h e a c t i v e m a t e r i a l 9 ,
Which may e f u r t h e r f a v o r e d by t h e s u i t a b l e d i s p o s i t i o n o f
t h e d i e s 7 and 8 e a c h c o n t a i n i n g a h e a t e r 1 0 and e i n g some
d i s t a n c e from h e a c t i v e m a t e r i a l 9 .
[ 0 1 2 8 ] B a s i c a l l y , t h e h y d r o g e n a n d / o r i t s i s o t o p e s a r es t o r e d i n t h e c r y s t a l l a t t i c e o f t h e m e t al b e i n g p a r t o f t h e a c t i v e
m a t e r i a l 9 u n d e r c o n v e n t i o n a l c o n d i t i o n s t h a t f a c i l i t a t e t h e
f o r m a t i o n o f h y d r i d e s t h r o u g h i n t e r a c t i o n b e t W e e n h y d r o g e n
a n d t h e m e t a l , t h e f o r m a ti o n o f s u c h h y d r i d e s b e i n g deemed
a s f u n d a m e n t a l f o r t h e tr i g g e r i n g o f n u c l e a r r e a c t i o n s W i t h
c o n s e q u e n t p r o d u c t i o n o f e x c e s s t h e r m a l e n e r g y .
[ 0 1 2 9 ] When h e c o n c e n t r a t i o n o f h y d r o g e n a t o m s ( a n d / o r
i t s i s o t o p e s ) i n s i d e t h e c r y s t a l l i n e s t r u c t u r e o f t h e m e t a l
e x c e e d s t h e p r e d e t e r m i n e d v a l u e s , W h i c h may e k n o W n , t h e
n u c l e a r r e a c t i o n i s t r i g g e r e d by means f t h e i m p u l s i v e a c t i o n
o f t h e t r i g g e r i n g means 19 .
[ 0 1 3 0 ] I n t h e r e a c t o r 2 , e x c e s s t h e r m a l e n e r g y i s t h u s gen
e r a t e d d u e to t h e a b o v e n u c l e a r r e a c t i o n , a n d c o n s e q u e n t l y ,
W i t h o u t a s u i t a b l e c o n t r o l o f t h i s r e a c t i o n , t h e a c t i v e m a t e r i a l
9 Would o n t i n u e t o h e a t more and more, c a u s i n g a f u s i o n of
t h e p a r t s composing t h e r e a c t o r 2 .
[ 0 1 3 1 ] An mbodiment, h e r e f o r e , p r o p o s e s a s e r i e s o f con
t r o l s a i m e d a t o p t i m i Z i n g b o t h t h e g e n e r a t i o n o f t h e r m a l
energy n t h e r e a c t o r 2 and h e r e c o v e r y of h e same from h e
r e a c t o r 2 f o r t h e s u b s e q u e n t c o n v e r s i o n , f o r e x a m p l e , i n t oe l e c t r i c a l e n e r g y .
[ 0 1 3 2 ] As r e g a r d s t h e g e n e r a t i o n o f e n e r g y , ? r s t o f a l l , as
t h e r a t e o f n u c l e a r r e a c t i o n s i n c r e a s e s by t h e e f f e c t o f t h e
a b s o r p t i o n o f h y d r o g e n , t h e i n c r e a s e i n t e m p e r a t u r e i sd e t e c t e d by h e h e a t e r s / s e n s o r s 1 0 i n t e g r a t ed on h e d i e s 7 and
8 d i r e c t l y a n d a d v a n t a g e o u s l y i n t h e r e a c t i o n a r e a , i . e . , n e a r
t h e s u r f a c e o f t h e a c t i v e m a t e r i a l 9 .
[ 0 1 3 3 ] Th e c o n t r o l module 1 2 t h u s r e c e i v e s a n e l e c t r i c a l
s i g n a l r e l a t i v e t o t h e measurement f t h e r e a c t i o n t e m p e r a t u r e
by t h e h e a t e r / s e n s o r 1 0 , and m ay a c t i n f e e d b a c k on t h e
i n t e n s i t y a n d f r e q u e n c y o f t h e p u l s e s s u p p l i e d t o t h e r e a c t o r 2
by means f t h e t r i g g e r i n g means 1 9 t o m a i n t a i n , f o r e x a m p l e ,
a constant e a c t i o n temperature, o r t o i n c r e a s e or decrease h e
a m p l i ? c a t i o n o f t h e e n e r g y p r o d u c e d a c c o r d i n g t o t h e a p p l ic a t i o n .
[ 0 1 3 4 ] M o r e o v e r , t h e a m p l i ? c a t i o n o f h e e n e r g y p r o d u c e d
may b e f u r t h e r c o n t r o l l e d by r e g u l a t i n g t h e volume o f g a s
S e p . 1 9 , 2 0 1 3
( h y d r o g e n a n d / o r i t s i s o t o p e s ) t h a t i s n e a r o r a t t h e r e a c t i o n
a c t i v e a r e a ( v o l u m e o f r e a c t i o n ) , i . e . , by means o f t h e c o n t r o l
module 1 2 , Which may a c t i n f e e d b a c k a l s o on h e ? r s t h an
d l i n g means n c l u d i n g t h e ar m 3 and h e a s s o c i a t e d motor 4
s o a s t o r e g u l a t e t h e d i s t a n c e of h e upper i e 8 from h e a c t i v em a t e r i a l 9 .
[ 0 1 3 5 ] M o r e o v e r , t o t h e e n d o f i m p r o v i n g t h e e ? i c i e n c y o f
g e n e r a t i o n o f t h e t h e r m a l e n e r g y , t h e c o n t r ol module 1 2 may
a c t i n f e e d b a c k a l s o on t h e modulation o f t h e n o n - i m p u l s i v e
means c o o p e r a t i n g W i t h t h e t r i g g e r i n g means f o r t h e m a i n t e
nance o f t h e n u c l e a r r e a c t i o n s , s a i d means i n c l u d i n g , f o r
e x a m p l e , a c o i l 2 1 f or g e n e r a t i n g a m a g n e t i c ? e ld ( a l t e m a
t i v e l y t h e y c o u l d b e means f o r g e n e r a t i n g a n e l e c t r i c ?el d ) .
[ 0 1 3 6 ] As r e g a r d s i n s t e a d t h e r e c o v e r y o f t h e t h e r m a l
e n e r g y p r o d u c e d i n t h e r e a c t o r 2 , t h e How o f t h i s t h e r m a l
e n e r g y t o be WithdraWn by h e r e a c t o r 2 by means o f a system
o f e t r i e v a l ( n o t s h o W n ) may e s u i t a b l y r e g u l a t e d b y modul a t i n g t h e m u t u a l d i s t a n c e b e t W e e n t h e W a l l p o r t i o n 1 6 a o f t h e
l o W e r W a l l 1 6 o f t h e e x t e r n a l chamber and h e l o W e r W a l l 5
o f t h e g e n e r a t i o n c h a m b e r 3 , a n d , t h u s , b y m o d u l a t i n g i nc o n s e q u e n c e t h e g a p 5 0 W i t h l o W t h e r m a l c o n d u c t i v i t y
betWeen h e c e n t r a l p o r t i o n 16 a o f t h e l o W e r W a l l 1 6 and h e
l o W e r W a l l 5 . Th e r e a t e r t h e volume o f t h e g a p 5 0 , t h e l o W e r
t h e How o f t h e r m a l en e r g y d i r e c t e d t o W a r d s t h e s y s t e m o f
e x t e r n a l r e t r i e v a l o f t h e r e a c t or 2 W i l l b e , and v i c e v e r s a .
A d v a n t a g e o u s l y , t h e m o d u l a ti o n o f t h e m u t u a l d i s t a n c e
betWeen t h e W a l l p o r t i o n 1 6 a o f t h e l o W e r W a l l 1 6 o f t h e
e x t e r n a l chamber 4 a n d t h e l o W e r W a l l 5 o f t h e g e n e r a t i o n
c h a m b e r 3 , a n d , t h u s , t h e m o d u l a t i o n o f t h e g a p 5 0 , may e
r e g u l a t e d by t h e c o n t r o l module 1 2 , Which c a n a c t on t h e
s e c o n d h a n d l i n g means ( a r m 2 8 a n d a s s o c i a t e d motor 9 ) o f
t h e e x t e r n a l chamber W i t h r e s p e c t t o t h e g e n e r a t i o n chamber
3 a c c o r d i n g , f o r e x a m p l e , t o t h e r e a c t i o n t e m p e r a t u r e
d e t e c t e d by t h e s e n s o r / h e a t e r 1 0 a n d / o r t o t h e t e m p e r a t u r e
d e t e c t e d by s u i t a b l e s e n s o r p r e s e n t i n t h e s y s t e m o f e t r i e v a lo f t h e e n e r g y .
[ 0 1 3 7 ] F I G . 4 shoWs a n e x p l o d e d vieW f a d e t a i l r e l a t i n g t o
a p a i r o f s u p p o r t s ( d i e s ) e a c h h av i n g a h e a t e r a n d t e m p e r a t u r e
s e n s o r r e a l i Z e d a c c o r d i n g t o a n o t h e r embodiment, and Which
may e u s e d i n t h e a p p a r a t u s shoWn n F I G . 1 .
[ 0 1 3 8 ] I n an embodiment, t h e a c t i v e m a t e r i a l 9 i n c l u d e s
poWders o f an a c t i v e m e t a l l i c m a t e r i a l as p r e v i o u s l y de?ned
and n t h i s c a s e t h e l o W e r d i e ( s u p p o r t ) 70 s p r o v i d e d on h e
s i d e f a c e d t o W a r d s t h e upper d i e ( s u p p o r t ) 80 W i t h a n open
c a v i t y 7 1 W h e r e i n t h e poWders o f t h e a c t i v e m a t e r i a l 9 a r e
a r r a n g e d ( o r d e p o s i t e d ) . I f t h e l o W e r di e 7 0 i s r e a l i Z e d W i t h
s i l i c o n , t h e c a v i t y 7 1 may b e c o a t e d i n s i d e W i t h a l a y e r o f
s i l i c o n o x i d e f o r i n s u l a t i n g t h e a c t i v e m a t e r i a l 9 from t h e
s i l i c o n , t h u s p r e v e n t i n g p o s s i b l e c o l l a t e r a l r e a c t i o n s b e t W e e n
t h e m e t a ll i c m a t e r i a l and h e s i l i c o n .[ 0 1 3 9 ] Th e loWer d i e h a s moreover a t h i n s u r f a c e m e t a ll i c
l a y e r 1 0 h a v i n g f u n c t i o n s o f h e a t e r / t e m p e r a t u r e s e n s o r
a r r a n g e d o n t h e s u r f a c e o p p o s i t e t o t h a t h a v i n g t h e c a v i t y 7 1
b e l o W a s u r f a c e i n s u l a t i n g l a y e r o f s i l i c o n o x i d e ( n o t s h o W n )
i f t h e l o W e r d i e 70 s r e a l i Z e d W i t h s i l i c o n .
[ 0 1 4 0 ] T h e u p p e r d i e 8 0 e x h i b i t s , i n s t e a d , s u b s t a n t i a l l y t h e
same h a r a c t e r i s t i c s a s t h e upper i e 8 above e s c r i b e d f o r t h e
p r e v i o u s embodiment among h i c h t h e f a c t o f h a v i n g f o r m e d
on t s l o W e r s u r f a c e u n d e r t h e l a y e r o f s i l i c o n o x i d e ( i f r e a l
i Z e d W i r t s i l i c o n ) , a t h i n l a y e r 1 0 o f a m e t al h a v i n g a f u n c t i o n
o f h e a t e r a n d t e m p e r a t u r e s e n s o r t h a t , t h e r e f o r e , i s a d v a n t a
g e o u s l y f a c e d t o W a r d s t h e p o W d e r s o f t h e a c t i v e m a t e r i a l 9
c o n t a i n e d i n t h e c a v i t y 7 1 o f t h e l o W e r d i e 7 0 .
[ 0 1 4 1 ] I n t h e l i g h t o f W h a t h a s b e e n d e s c r i b e d a b o v e , i t i sc l e a r t h a t an a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o an embodiment ?nds
a d v a n t a g e o u s a p p l i c a t i o n i n t h e g e n e r a t i o n o f e n e r g y f o r c i v i lan d n d u s t r i a l u s e .
[ 0 1 4 2 ] Given t h e g r e a t di f f e r e n c e b e t W e e n e n e r g y o f t h ec h e m i c a l t y p e p r o d u c e d W i t h t h e c o n v e n t i o n a l g e n e r a t i o n
a p p a r a t u s e s a n d t h a t o f t h e n u c l e a r t y p e ( c l e a r l y b e t t e r ) , W i t h
t h e a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o a n embodiment t may e p o s s i b l e
t o r e a l i Z e e n e r g y g e n e r a t o r s t h a t a r e p a r t i c u l a r l y c o m p a c t ,
e c o l o g i c a l , and o p e r a t i v e l y s a f e a s t h e y a r e n o t r a d i o a c t i v e .
[ 0 1 4 3 ] A f u r t h e r a d v a n t a g e a t t a i n e d b y a n a p p a r a t u s
a c c o r d i n g t o a n embodiment i s g i v e n by t h e f a c t t h a t t h e
p r o c e s s t e m p e r a t u r e may e a c h , i f d e s i r e d , r a t h e r h i g h l e v e l s ,a n d t h u s t h e p e r f o r m a n c e o f a p o s s i b l e t h e r m o d y n a m i c c y c l e
o f t r a n s f o r m a t i o n o f t h e h e a t i n t o Work may e r a t h er h i g h .
[ 0 1 4 4 ] From t h e f o r e g o i n g i t W i l l b e a p p r e c i a t e d t h a t ,a l t h o u g h s p e c i ? c e m b o d i m e n t s h a v e b e e n d e sc r i b e d h e r e i n
f o r p u r p o s e s o f i l l u s t r a t i o n , v a r i o u s m o d i ? c a t i o n s may b e
made i t h o u t d e v i a t i n g f r o m t h e s p i r i t a n d s c o p e o f t h e d i s
c l o s u r e . F u r t h e r m o r e , Where an a l t e r n a t i v e i s d i s c l o s e d f o r ap a r t i c u l a r e m b o d i m e n t , t h i s a l t e r n a t i v e may a l s o a p p l y t oo t h e r embodiments even f n o t s p e c i ? c a l l y stated .
1 - 1 9 . ( c a n c e l e d )
2 0 . A n p p a r a t u s , c o m p r i s i n g :
a r e a c t i o n chamber having an e n e r g y p o r t ;
a r e a c t i o n u n i t d i s p o s e d i n t h e r e a c t i o n chamber and con
? g u r e d t o a l l o W a n e n e r g y - r e l e a s i n g r e a c ti o n betWeen
? r s t a n d s e c o n d m a t e r i a l s ; a n d
an e n e r g y r e g u l a t o r con?gured t o c o n t r o l a r a t e a t Which
r e a c t i o n - r e l e a s e d e n e r g y e x i t s t h e r e a c t i o n chamber i a
t h e e n e r g y p o r t .
2 1 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 2 0 W h e r e i n t h e r e a c t i o n cham
b e r i n c l u d e s a t h e r m a l l y c o n d u c t i v e W a ll t h a t f o r m s a p o r t i o n
o f t h e e n e r g y p o r t .
2 2 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 20 W h e r e i n t h e r e a c t i o n u n i ti n c l u d e s :
a ? r s t member con?gured o h o l d t h e ? r s t m a t e r i a l ; and
a m a t e r i a l p o r t c o n ? g u r e d t o c o u p l e t h e r e a c t i o n chamber
t o a source of h e second a t e r i a l .
2 3 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 20 W h e r e i n t h e r e a c t i o n u n i t
i n c l u d e s :
a ? r s t member con?gured o h o l d t h e ? r s t m a t e r i a l ; and
a r e a c t i o n p o r t con?gured t o c o n t r o l a r a t e a t Which t h e
second a t e r i a l e n t e r s t h e r e a c t i o n c h a m b e r .
2 4 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 20 W h e r e i n t h e r e a c ti o n u n i t
i n c l u d e s a mechanism con?gured t o f a c i l i t a t e t h e r e a c t i o n
betWeen h e ? r s t and s e c o n d m a t e r i a l s .
2 5 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 20 W h e r e i n t h e r e a c t i o n u n i t
i n c l u d e s a mechanism con?gured to g e n e r a t e e l e c t r o n i c
p u l s e s t h a t f a c i l i t a t e t h e r e a c t i o n b e t W e e n t h e ? r s t and e c o n dm a t e r i a l s .
2 6 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 20 W h e r e i n t h e r e a c t i o n u n i t
i n c l u d e s a mechanism con?gured t o c o n t r o l a r a t e at Which
t h e r e a c t i o n r e l e a s e s e n e r g y .
2 7 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 20 W h e r e i n t h e r e a c ti o n u n i t
i n c l u d e s a h e a t e r con?gured o h e a t one of h e ? r s t and second
m a t e r i a l s .
2 8 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 20 W h e r e i n t h e r e a c ti o n u n i t
i n c l u d e s a s e n s o r con?gured o i n d i c a t e a temperature Within
t h e r e a c t i o n c h a m b e r .
2 9 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 20 W h e r e i n t h e r e a c t i o n u n i t
i n c l u d e s a s e n s o r con?gured t o i n d i c a t e a l e v e l of a d i a t i o n
W i t h i n t h e r e a c t i o n c h a m b e r .
S e p . 1 9 , 2 0 1 3
3 0 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 20 W h e r e i n t h e r e a c t i o n u n i t
i n c l u d e s :
a ? r s t member con?gured o h o l d t h e ? r s t m a t e r i a l ;
a h e a t e r con?gured o h e a t t h e ? r s t m a t e r i a l ; and
a mechanism con?gured o c o n t r o l a d i s t a n c e betWeen h e
h e a t e r and h e ? r s t member.
3 1 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 2 0 W h e r e i n :
t h e e n e r g y p o r t i n c l u d e s a t h e r m a l l y c o n d u c t i v e W a l l o f t h e
r e a c t i o n c h a m b e r ; a n d
t h e e n e r g y r e g u l a t o r i n c l u d e s
a t h e r m a l l y c o n d u c t i v e member, and
a mechanism con?gured t o c o n t r o l a d i s t a n c e betWeen
t h e t h e r m a l l y c o n d u c t i v e W a l l a n d t h e t h e r m a l l y c o n
d u c t i v e member.
3 2 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 2 0 W h e r e i n :
t h e e n e r g y p o r t i n c l u d e s a t h e r m a ll y c o n d u c t i v e W a l l o f t h e
r e a c t i o n c h a m b e r ; a n d
t h e e n e r g y r e g u l a t o r i n c l u d e s
a t h e r m a l l y c o n d u c t i v e member, and
a mechanism con?gured t o c o n t r o l a p r e s s u r e betWeen
t h e t h e r m a l l y c o n d u c t i v e W a l l a n d t h e t h e r m a l l y c o n
d u c t i v e member.
3 3 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 2 0 W h e r e i n :
t h e ? r s t m a t e r i a l i n c l u d e s a s o l i d ; and
t h e second a t e r i a l i n c l u d e s a ? u i d .
3 4 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 2 0 W h e r e i n :
t h e ? r s t m a t e r i a l i n c l u d e s a t r a n s i t i o n m e t a l ; and
t h e s e c o n d m a t e r i a l i n c l u d e s h y d r o g e n .
3 5 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 2 0 W h e r e i n t h e r e a c t i o n - r e
l e a s e d e n e r g y i n c l u d e s h e a t .
3 6 . Th e p p a r a t u s o f c l a i m 2 0 , f u r t h e r c o m p r i s i n g a mecha
nism d i s p o s e d o u t s i d e o f t h e r e a c t i o n u n i t a n d c o n ? g u r e d t o
f a c i l i t a t e t h e r e a c t i o n betWeen h e ? r s t and s e c o n d m a t e r i a l s .
3 7 . Th e p p a r a t u s o f c l a i m 2 0 , f u r t h e r c o m p r i s i n g a mecha
nism c o n ? g u r e d t o g e n e r a t e a m a g n e t i c ? e l d t h a t f a c i l i t a t e s
t h e r e a c t i o n betWeen h e ? r s t and s e c o n d m a t e r i a l s .
3 8 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 2 0 , f u r t h e r c o m p r i s i n g :
an o u t e r chamber i n Which t h e r e a c t i o n chamber s d i s
p o s e d , t h e o u t e r chamber i n c l u d i n g a ? r s t t h e r m a l l y
c o n d u c t i v e W a l l ;
Wherein t h e e n e r g y p o r t i n c l u d e s a second t h e r m a l l y con
d u c t i v e W a l l t h a t f o r m s a p o r t i o n o f t h e r e a c t i o n cham
b e r ; a n d
Wherein t h e energy r e g u l a t o r i n c l u d e s a mechanism co n
?gured o c o n t r o l a d i s t a n c e betWeen h e ? r s t and second
t h e r m a ll y c o n d u c t i v e W a l l s .
3 9 . Th e a p p a r a t u s o f c l a i m 2 0 , f u r t h e r c o m p r i s i n g :
an o u t e r chamber i n Which t h e r e a c t i o n chamber s d i s
p o s e d , t h e o u t e r chamber i n c l u d i n g a ? r s t t h e r m a l l yc o n d u c t i v e W a l l ;
Wherein t h e e n e r g y p o r t i n c l u d e s a second t h e r m a l l y con
d u c t i v e W a l l t h a t f o r m s a p o r t i o n o f t h e r e a c t i o n cham
b e r ; a n d
Wherein t h e energy r e g u l a t o r i n c l u d e s a mechanism con
?gured t o c o n t r o l a l e v e l of vac uum betWeen t h e ? r s t
a n d s e c o n d t h e r m a l l y c o n d u c t i v e W al l s .
40 . A y s t e m , c o m p r i s i n g :
a n a p p a r a t u s , i n c l u d i n g
a r e a c t i o n chamber n c l u d i n g an energy o r t ,
a r e a c t i o n u n i t d i s p o s e d i n t h e r e a c t i o n chamber and
con?gured t o a l l o W a n e n e r g y - r e l e a s i n g r e a c ti o n
b e t W e e n ? r s t a n d s e c o n d m a t e r i a l s , and
