ITRM20060520A1 - Apparecchiatura e procedimento per l abbattimento della radioattivita di materiali radioattivi mediante reazioni nucleari indotte da ultrasuoni a cavitazione - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione avente per titolo: "Apparecchiatura e procedimento per l'abbattimento della radioattività di materiali radioattivi mediante reazioni piezonucleari indotte da ultrasuoni e cavitazione"

Campo tecnico dell’invenzione

La presente invenzione è relativa alla realizzazione di una apparecchiatura e relativo procedimento per l'abbattimento della radioattività di materiali radioattivi facendo uso di reazioni piezonucleari prodotte mediante cavitazione e ultrasuoni in soluzione acquosa contenente le predette sostanze radioattive.

Arte nota

Uno dei più grossi problemi dell’industria nucleare è la trasformazione di sostanze radioattive naturali o artificiali. Esempi tipici vanno dalle scorie dei reattori nucleari a fissione fino agli scarti dei laboratori di analisi radiochimiche di largo impiego in strutture ospedaliere e simili.

Secondo la presente invenzione si è trovato che il sottoporre questi materiali radioattivi ad ultrasuoni e cavitazione ne riduce l'attività radioattività.

La cavitazione è un fenomeno ben noto per cui in un liquido, a seguito della applicazione di energia meccanica, si formano bolle a livello sostanzialmente microscopico che subiscono un fenomeno di implosione con energia relativamente elevata.

E' stato ora trovato che le reazioni piezonucleari modificano il numero atomico degli elementi a cui sono applicate.

Sommario dell’invenzione

Costituisce oggetto della presente invenzione la realizzazione di un’apparecchiatura e di un procedimento per l'abbattimento della radioattività in sostanze radioattive facendo uso di reazioni piezonucleari prodotte mediante ultrasuoni e cavitazione, ove per “piezonucleare’’ si intende il fenomeno di generare reazioni nucleari catalizzate da onde di pressione e con il termine "catalizzato" si intende che opportuni valori della potenza, della frequenza e della durata di applicazione delle onde di pressione possono superare la soglia minkowskiana di energia delle forze nucleari.

Altri oggetti dell'invenzione risulteranno evidenti dall’allegata descrizione.

Le caratteristiche della presente invenzione sono indicate nella parte precaratterizzante e caratterizzante delle rivendicazioni allegate.

Breve descrizione delle figure

La presente invenzione verrà ora descritta facendo riferimento per la parte elettromeccanica alle figure dei disegni allegati.

La Figura 1 mostra una vista in sezione della parte principale del dispositivo per la produzione di ultrasuoni e del sonotrodo.

La Figura 2 mostra una vista parziale, schematica, in sezione di una disposizione di raffreddamento del sonotrodo di Figura 1, La Figura 3 mostra una vista schematica della apparecchiatura per la produzione di neutroni utilizzante il generatore di ultrasuoni schematizzato nelle Figure 1 e 2.

Le Figure 4 e 5 indicano le tracce di emissione del Torio 228 come rilevate secondo l'esempio 1. In particolare, la Figura 4 mostra la regione al centro di una lastra di CR39 delle dimensioni di 2.5 mm x 2.0 mm con ingrandimento 50X in cui è evidente la traccia della caratteristica emissione di radiazioni ionizzanti alfa provenienti dal Torio 228; essa si distingue dalle altre tracce di radiazioni ionizzanti visibili nell’immagine a causa della sua tipica forma a stella che ne permette l’attribuzione al Torio 228. Con riferimento alla Figura 5, in 5A, B, C, D sono mostrate le lastre di CR39 relative alla misura degli alfa del Torio 228 in soluzione non sottoposti a cavitazione, in 5A', B', C, D' e 5A", B", C", D" sono mostrate le lastre di CR39 relative alla misura degli alfa del Torio 228 in soluzione sottoposti a cavitazione.

Descrizione dettagliata dell’invenzione Sono ben noti nello stato della tecnica dispositivi per la saldatura ad ultrasuoni comprendenti una catasta o "stack" di trasduttori piezoelettrici costituiti da dischi impilati di materiale ceramico.

Questi dispositivi per saldatura a ultrasuoni sono utilizzati per vari scopi tra cui la saldatura di fogli di plastica e simili e sono normalmente costruiti in modo da operare per il brevissimo periodo di tempo necessario per riscaldare la plastica e provocarne la fusione parziale localizzata e quindi la saldatura.

La successiva attivazione del dispositivo di saldatura ad ultrasuoni avviene dopo svariati secondi, necessari perche l'operatore possa collocare un nuovo pezzo in lavorazione. In questo modo di operare, i trasduttori piezoelettrici hanno il tempo di raffreddarsi, cioè operano con un "duty cycle" molto basso.

Questo aspetto è rilevante in quanto i materiali piezoelettrici che convertono energia elettrica in energia meccanica ad ultrasuoni presentano variazioni della loro caratteristiche in funzione della loro temperatura, che aumenta per effetti dissipativi nel loro funzionamento. In effetti l'intero complesso del saldatore, formato dai dischi piezoelettrici e dal sonotrodo, deve lavorare non oltre la frequenza di risonanza propria di tutto il complesso,

E’ bene puntualizzare che variazioni di temperatura provocano corrispondenti variazioni della frequenza di risonanza e ciò è dannoso in quanto il massimo trasferimento di energia dalla sorgente elettrica di ultrasuoni al sonotrodo e quindi al materiale sottoposto a sonicazione, è ottimizzato solo quando si lavora alla frequenza di risonanza di tutto il complesso.

Mentre ciò è di scarsa rilevanza nel caso dei saldatori a ultrasuoni che hanno un ciclo di lavoro (duty cycle) molto ridotto, assume grande importanza quando il complesso saldatore-sonotrodo deve operare in modo continuativo, anche fino a 90 minuti o più, come richiesto dal processo secondo l’invenzione.

La deriva della frequenza di risonanza dovuta all'aumento di temperatura potrebbe essere compensata mediante una variazione della frequenza dell'energia elettrica di eccitazione ma ciò comporterebbe una eccessiva complicazione della costruzione del generatore di energia elettrica e frequenza ultrasonica.

Sotto questo aspetto è da notare che le potenze in gioco sono relativamente elevate, in un intervallo tipico da 10 a 2000 Watt, preferibilmente da 50 a 500 Watt, più preferibilmente da 100 a 150 Watt.

E' da notare inoltre che un eccessivo riscaldamento delle ceramiche piezoelettriche potrebbe comportare il pervenire a temperatura per cui per effetto Curie si perderebbe la polarizzazione della ceramica e praticamente la loro distruzione dal punto di vista dell'attività piezoelettrica.

La soluzione a questo problema è stata trovata mettendo a punto il dispositivo trasduttore a ultrasuoni secondo l’invenzione ed è indicata in particolare in riferimento alle Figure 1 e 2 dei disegni allegati.

Con riferimento alla Figura 1, il dispositivo trasduttore a ultrasuoni comprende un sonotrodo 100 troncoconico o preferibilmente a profilo esponenziale.

Il sonotrodo è preferibilmente realizzato in metalli, come per esempio Titanio o Ferro, o leghe metalliche, incluse quelle anticavitazione, o acciaio, quale ad esempio l'acciaio AISI 304, e sottoposto a levigatura spinta o lappatura.

Questa parte è destinata a essere immersa, come si vedrà in seguito, nel liquido in cui viene prodotta la reazione.

Il sonotrodo 100 è meccanicamente collegato ad una parte di accoppiamento sagomato o "booster" che serve ad aumentare l'ampiezza delle oscillazioni meccaniche ad ultrasuoni.

I componenti 100 e 101 sono meccanicamente accoppiati ad un involucro 102 del convertitore da energia elettrica a energia meccanica ad ultrasuoni. Con 103 e 104 sono rispettivamente indicati dischi o elettrodi di materiali elettricamente conduttori e dischi di ceramica piezoelettrica. In 105 sono indicati i conduttori per l'alimentazione di energia elettrica in corrente alternata e per la produzione di oscillazioni a frequenza ultrasonica; cioè preferibilmente nell'intervallo tra 10 e 30 kHz, intervallo entro il quale cade la frequenza propria di risonanza di tutto il complesso trasduttore elettromeccanico.

L'involucro 102, è sostanzialmente a chiusura stagna ad eccezione di due raccordi 106 e 107, rispettivamente per l'immissione di aria di raffreddamento e per lo scarico di questa.

In 108 è indicata una vite di vincolo dell'elemento 101 al resto del complesso, Passando ora alla Figura 2, viene illustrata una disposizione di raffreddamento per il "Booster" 101 ed il sonotrodo 100.

La disposizione di raffreddamento comprende un condotto 203 per l’applicazione di aria compressa preraffreddata, preferibilmente privata di umidità dopo la compressione, che viene raccordato in 203a, 203b, 203c ad elementi anulari cavi che circondano il sonotrodo 100 ad una certa distanza dalla sua superficie esterna.

Gli elementi 204 sono muniti circonferenzialmente di una fenditura 204a, 204b, 204c per soffiare aria contro il sonotrodo 100.

E' da notare che questa disposizione è particolarmente efficace in quanto l'aria compressa applicata attraverso il condotto 203, nel fuoriuscire attraverso le aperture 204a, 204b, 204c, subisce ima espansione adiabatica che abbassa ulteriormente la temperatura dell'aria migliorando l'efficienza di raffieddamento.

Con riferimento alla Figura 3 verrà ora descritta una realizzazione preferita di un’attrezzatura sperimentale per la verifica dell'effetto di produzione di neutroni mediante cavitazione indotta da ultrasuoni.

Come si nota in Figura 3, è previsto un supporto 301 per sorreggere un rivelatore di neutroni 303c.

In 302 è indicato un supporto per una camera di cavitazione 304, contenente il liquido nel quale si produce la cavitazione e avviene la reazione nucleare. Rivelatori di neutroni sono indicati in 303a, 303b.

I rivelatori di neutroni 303a, 303b e 303c sono preferibilmente rivelatori termodinamici di neutroni del tipo posto in commercio sotto la denominazione "defender XL<®>" prodotti dalla BTI (Bubble Technologies Industries) con sede legale e stabilimenti di produzione in Canada.

In 305 è indicato il liquido di reazione sottoposto a cavitazione.

In 306 è indicato il condotto di raffreddamento ad aria per amplificatore e sontrodo.

In 307 è indicata la connessione al condotto dell'aria di raffreddamento in ingresso.

In 308 è indicata l'alimentazione in frequenza alternata alla frequenza 10 ÷ 30 kHz.

In 309 è indicato il convertitore di oscillazioni elettriche in oscillazioni meccaniche.

In 310 è indicato l'amplificatore "booster"

In 311 è indicato il sonotrodo tronco conico o a profilo esponenziale.

In 312 è indicato un rivelatore Geiger destinato alla misura di radiazioni ionizzanti α e β.

In 313 è indicato un rivelatore Geiger destinato alla misura di radiazioni ionizzanti y.

Il complesso sonotrodo più camera di cavitazione si definisce reattore piezonucleare, ove il termine "piezonucleare" ha il significato sopra detto.

Il procedimento per l'abbattimento della radioattività secondo linvenzione impiega l’apparecchiatura precedentemente descritta e una particolare classe di reazioni piezonucleari, cioè quelle mediante le quali con la cavitazione si modifica il numero atomico dello o degli elementi sotto trattamento attraverso le interazioni leptoniche e adroniche al di fuori delle soglie minkowskiane, ossia quando si è in condizioni per le quali non è più valida la cosiddetta invarianza di Lorentz per le interazioni nucleari. Per un qualunque nucleo atomico diverso dall’idrogeno le interazioni adroniche e leptoniche presiedono rispettivamente alla sua stabilità ed alla sua instabilità. L’invarianza di Lorentz misura se lo spazio microscopico dei fenomeni sia piatto come lo spazio di Minkowski; quando detta invarianza non è valida lo spazio microscopico non è piatto e si ha il superamento della soglia di Minkowski al di là della quale si producono i fenomeni generati con il processo secondo l’invenzione. Queste condizioni si realizza-no quando il rapporto tra il tempo di reazione nucleare ed il tempo di sollecitazione mediante la forza elettrica è uguale al rapporto tra l’energia di reazione della soglia minkowskiana nucleare e l’energia elettrica di azione come appresso specificato.

Esistenza di una soglia di energia per reazioni niezonucleari da cavitazione in conseguenza della rottura dellinvarianza dì Lorentz per l’interazione nucleare.

Per energie E>Eo strong = 3.675 -10<11>eV si ha la rottura dell’invarianza locale di Lorentz per l’interazione nucleare forte, pertanto si è in condizioni di deformazione temporale e spaziale. Per la deformazione temporale si ha:

dthad/ dte.m.= E0,strong/ E

Con un ragionamento pentadimensionale se l’energia è la quinta dimensione effettiva per la descrizione dei fenomeni allora la relazione precedente può essere letta come una uguaglianza tra due velocità. Una di somministrazione (azione) agli atomi di energia mediante interazione elettrica, e l’altra velocità di risposta (reazione) con l’interazione forte dei nuclei.

Wstrong = E0,strong/ dthad— E / dte.m.— We.m.

Per raggiungere la soglia di rottura dell’invarianza locale di Lorentz per l’interazione nucleare forte il tempo con cui avviene il collasso della generica bolla nella cavitazione per una data energia elettrica E deve fornire una velocità dell’energia We.m.tale da uguagliare quella nucleare.

Sia dthadil tempo di reazione nucleare dato da

dthad= y Δt

con Δt = h / mπ tempo di Yukawa (anno nucleare).

Per avere una stima di dthadalla soglia della energia E0,strongsi può usare γ = E0,strong/ mπ(essendo γ = E / m coefficiente di variazione temporale in condizioni minkowskiane per E ≤ E0,strong).

Sostituendo nella relazione precedente si ha

dthad — (h / mπ<2>) E0,strong

h = 4.136-10<15>eV sec

mπ= (mπ++ mπ0) / 2 = 1.373·10<8>eV

Per l’energia di azione elettrica si ha

si noti che essendo:

si ha per Wstrong:

Consideriamo per dte.m. il tempo di collasso di una microbolla di raggio R sino alle dimensioni nucleari con r = 10 per effetto della repulsione elettrica degli atomi dell’acqua sottoposti all’onda di pressione ultrasonica. Il collasso può avvenire alla velocità del suono in acqua distillata v=v8= 1.4·10<3>m/sec oppure alla velocità dell’onda d’urto v=vu=4 vsessendo la lunghezza d’onda degli ultrasuoni molto maggiore del diametro delle microbolle considerate in ogni caso dte.m.<=>R/v.

Pertanto per l’energia di soglia Esogliasi ha

Nelle due tabelle che seguono si riassumono i valori di Esogliaal variare del raggio delle microbolle soggette al collasso per le due possibili velocità di collasso vse vu, eseguendo il calcolo con la relazione precedente.

Per avere reazioni nucleari stabili e conseguentemente emissione di un flusso di radiazione stabile si deve costantemente fornire al sistema composto da acqua distillata con una sostanza in soluzione una energia E ≥ Esogliaper innescare reazioni piezonucleari in condizione di rottura dell’invarianza di Lorentz.

Usando un cavitatore che assorbe 2000 Watt ed in grado di fornire stabilmente da un minimo di 100 Watt sino ad un massimo di 2000 Watt si può ritenere di esplorare il collasso di bolle da 1 μm sino a 8 μm considerando sia vsche vu= 4 vscome velocità del collasso.

Tuttavia, precedenti esperimenti condotti con energie dell’ordine del centinaio di joule hanno mostrato evidenze di avvenute reazioni nucleari. Questo può far propendere per la velocità dell’onda d’urto come velocità del collasso e quindi per il modello di onda d’urto simmetrica sferica generata attorno alla bolla dall’onda di pressione piana degli ultrasuoni.

Nulla si può dire riguardo la massa totale di acqua e composto da sottoporre a cavitazione, parimenti riguardo l’ampiezza dell’onda ultrasonica.

Questi sono parametri fenomenologici che devono essere determinati empiricamente.

E’ ovvio che a maggior ampiezza corrisponde maggiore energia fornita e a maggior massa sottoposta a ultrasuoni corrisponde minor energia a disposizione per la cavitazione ed il collasso delle bolle.

L’esistenza della soglia per tali reazioni, Esoglia, è conseguenza diretta dell’esistenza della soglia E0,strongper l’interazione adronica tale che per E > E0,strongle reazioni avvengono in condizioni di spazio e tempo deformati ossia non piatti e non minkowskiani.

Questa circostanza fornisce la possibilità di discriminare tra segnali ricevuti dalle reazioni nucleari avvenute, infatti la deformazione spazio temporale per E > E0, strong assorbe energia a scapito del processo nucleare.

Se le radiazioni nucleari conseguenti alle reazioni tra nuclei interagenti nella cavitazione sono neutroni essi lasciano i nuclei, che hanno subito l’interazione, in uno stato rotazionale eccitato, per la conservazione del momento angolare, per cui i neutroni sono accompagnanti da una emissione contemporanea di radiazione γ dovuta alla diseccitazione dei nuclei verso stati di energia minore.

Tuttavia se i nuclei hanno subito interazione in condizioni non minkowskiane allora l’energia in eccesso è parte dell’energia assorbita dalla deformazione spazio temporale per cui la radiazione neutronica non è accompagnata da radiazione γ.

Le due circostanze del superamento della soglia di energia, E > E0, strong,e della emissione di neutroni in assenza di emissioni γ producono il segnale completo di reazioni piezonucleari conseguenti al collasso cavitativo di bolle di gas in H2O in condizioni non minkowskiane.

I nuclei partecipanti alle reazioni in condizioni non minkowskiane sono quelli delle sostanze in soluzione nell’ H2O trascinate dalla tensione superficiale delle bolle che collassano.

Per confrontare quest’ultimo atto è sufficiente verificare che per l' H2O distillata sottoposta a cavitazione non vi sia emissione di neutroni senza emissioni di γ anche quando si è alla soglia Esoglia= E..

Dalla misura delle radiazioni prodotte dalle reazioni piezonucleari generate nelle condizioni di cavitazione alla soglia o sopra soglia sarà possibile determinare la calorimetria radiativa del processo prodotto.

Il processo secondo l’invenzione comprende gli stadi seguenti: preparare una camera di cavitazione riempiendola con una fase liquida nella quale sia disciolta o dispersa la sostanza da trattare.

Una volta riempita la camera di cavitazione con la soluzione nella quale far avvenire il processo, si immerge in essa il sonotrodo. L'affondamento della punta nella soluzione verrà scelto in modo tale da avere la massima efficienza di trasmissione di ultrasuoni ai fini del processo di produzione di neutroni. Si fa presente che in generale maggiore è l'affondamento del sonotrodo nella soluzione, maggiore è il trasferimento di potenza ultrasonica.

Ai fini dell’efficienza del processo è anche necessario tener presente la distanza delle pareti del reattore dal sonotrodo ed in particolare la conformazione del fondo di quest'ultimo. E' infatti opportuno che il fondo del reattore sia conformato in modo da massimizzare la riflessione delle onde di pressione emesse dal sonotrodo. In tal senso quindi diventa necessario scegliere con cura l'immersione del sonotrodo per far sì che nella parte centrale del reattore, la zona cioè compresa tra l'estremità immersa del sonotrodo e il fondo della camera di cavitazione, le onde dirette emesse dal sonotrodo e quelle riflesse dal fondo siano in fase così da massimizzare l'efficienza di cavitazione che producono le emissioni di neutroni.

Una volta predisposta la punta all'interno del reattore, si avvia un compressore che inizia a far circolare aria all'interno del circuito di raffreddamento per inviarla, una volta raffreddata, all'intemo del convertitore e intorno al booster e al sonotrodo in modo da mantenere costante la frequenza di risonanza del sistema convertitore-booster-sonotrodo.

Viene quindi impostata sul generatore l'ampiezza della vibrazione ultrasonica con cui si vuole irraggiare la soluzione.

L'ampiezza, che può variare nell'intervallo tra 10 e 50 ■m, preferibilmente tra 20 e 30 ■m, può può andare da un minimo pari al 50% dell'ampiezza massima fino al 100%. Nelle condizioni tipiche di immersione il trasferimento di potenza nella soluzione può variare nell’intervallo da 10 a 1000 Watt, preferibilmente da 50 a 500 Watt, più preferibilmente da 100 a 150 Watt. Un volta impostata l'ampiezza, si avvia la cavitazione della soluzione. La cavitazione avrà una durata che è funzione del raggiungimento del limite minkowskiano delle interazioni nucleari, che va da 50 a 500 GeV ad esempio dell’ordine di 60 minuti o più, preferibilmente 90 minuti o più. La temperatura a cui viene fatta iniziare la cavitazione e la temperatura alla quale la soluzione è in fase liquida. Nel caso di liquidi acquosi la temperatura sarà compresa nell'intervallo 0-80° C.

Con il metodo secondo l’invenzione si riesce ad ottenere l’abbattimento di almeno la metà della radioattività delle sostanze radioattive trattate confrontabili con l’isotopo Torio 228.

Il vantaggio più grosso è quello di ottenere tale risultato con un procedimento elettromeccanico, ovvero non radioattivo, ovvero senza far uso di qualsivoglia tipo di radiazione.

Gli esempi seguenti servono ad illustrare l’invenzione e non sono da considerare limitativi della relativa portata.

Esempio 1

Per simulare le scorie radioattive è stata preparata una lega di Th228e Mg e ridotta in forma di polvere di granulometria al di sotto di 5 micrometri e quanto ottenuto disperso in H2O.

In quanto segue sono riportate nella Tabella 1 e rispettiva-

mente nella Tabella 2 le condizioni di non cavitazione (bianco) e di

cavitazione ed il valore del rapporto del contenuto di Torio per i

valori medi bianco/cavitato.

Tabella 1

Condizione di cavitazione BIANCO

Contenuto di Torio 228 in campioni non cavitati

Analisi allo spettrometro di massa CPS - conteggi Ppb - parti per miliardo per secondo

Campione 1 287 0.020 Campione 3 167 0.012 Campione 4 363 0.026 Valori medi 272.33 0.019

Tabella 2

Condizione di cavitazione CAVITATO Contenuto di Torio 228 in campioni cavitati Analisi allo spettrometro di massa CPS conteggi ppb parti per per secondo miliardo Campione 1 del primo gruppo 231 0.016 Campione 3 del primo gruppo 57 0.004 Campione 4 del secondo gruppo 79 0.006 Valori medi 122.33 0.009 Rapporto del contenuto di Torio per i

valori medi BIANCO / CAVITATO 2.2 2.1

Sono stati preparati 12 campioni di acqua deionizzata bidi-

stillata contenenti in soluzioni Torio 228 con concentrazioni varia-

bili tra 0.01 e 0.03 parti per miliardo (PPB). Il Torio 228 ha tempo

di dimezzamento t1/2= 1.9 anni = 9.99<.>10<5>minuti ed è un emetti-

tore 6 alfa e 2 beta, ove gli alfa hanno una energia minima di 5.3

MeV circa uguale all’energia degli alfa del Radon 222 per i quali il

policarbonato CR 39 è usato come rivelatore. Otto campioni, suddivisi per comodità in due gruppi, sono stati cavitati ciascuno per un tempo di tc= 90 minuti mediante ultrasuoni alla frequenza di 20 Khz con una potenza media di 100 watt. Quattro campioni non sono stati cavitati e hanno fornito i bianchi di riferimento.

Sono state esaminate le tracce di alfa da Torio 228 sulle lastre di CR39 come da Figure 4 e 5.

Il rapporto del numero delle tracce nei bianchi (Figure 5A, B, C D) sul numero totale di campioni è stato di 3/4 mentre il numero delle tracce nei cavitati sul numero totale di campioni è stato di 3/8. La riduzione delle tracce del Torio tra campioni bianchi non cavitati e campioni cavitati è stata di un fattore 2.

Sono stati analizzati allo spettrometro di massa i contenuti di Torio 228 per campioni di bianchi e di cavitati corrispondenti agli esperimenti in cui le lastre CR39 hanno mostrato evidenze di tracce di alfa da Torio. Il contenuto medio di Torio misurato sia in conteggi per secondo (CPS) sia in parti per miliardo (PPB) ha mostrato che la riduzione del contenuto di Torio tra campioni bianchi non cavitati e campioni cavitati è stata di un fattore 2.

La conclusione è che il processo di cavitazione, durato 90 minuti in ciascun esperimento, ha prodotto nel Torio 228 in acqua deionizzata bidistillata un dimezzamento del contenuto di Torio 228 e della sua radioattività. Viceversa non è stato misurato né dai geiger né dagli stessi CR39 un aumento di altri tipi di radioattività. Ciò sta a significare che il dimezzamento del torio e della sua attività in assenza di altre radiazioni ha comportato la trasformazione del torio in sostanze inerti non radioattive. Infatti il contenuto delle tracce radioattive differenti da quelle del torio ha portato alla conclusione che i gruppi di cavitati e il gruppo dei bianchi sono a due a due indistinguibili fra loro.

Il rapporto t1/2/ tc= 10<4>permette di concludere che la cavitazione ha accelerato il dimezzamento del Torio di 10<4>volte rispetto al processo di decadimento radioattivo naturale.

Dalle precedenti evidenze possiamo trarre le seguenti conseguenze.

A causa dell’interazione debole, il Torio 228 decade spontaneamente e si dimezza in un tempo indicato con t1/2. Al contrario, nel processo di cavitazione della soluzione contenente Torio 228, il suo dimezzamento non avviene spontaneamente, ma è indotto dal processo cavitativo in cui si ritiene che l’interazione adronica nella sua parte non minkowskiana induca il processo di trasformazione del Torio 228 in qualche altro nuclide. Detto questo, possiamo, quindi, interpretare il rapporto t1/ tc= 10<4>come il rapporto tra il tempo di "decadimento" del Torio per via debole e quindi secondo una metrica minkowskiana, che chiameremo tmink,lep (tempo minkowskiano leptonico) e il tempo di "trasformazione" del Torio per via adronica, secondo una metrica non minkowskiana, che chiameremo thad(tempo hadronico non minkowskiano). Riportiamo quanto detto nella seguente formula:

t1/2/tc= 10<4>— tmin lep/thad.

Ricordiamo che il coefficiente temporale della metrica elettrica b0.e.m. e il coefficiente temporale della metrica debole b0,Wsono uguali tra loro, indipendenti dall’energia e sempre uguali ad 1. In virtù di questa uguaglianza, per gli intervalli di tempo dte.m. e dtwvarrà sempre: dt e.m. = dtw.

Questo autorizza, quindi, a scrivere

tmin lep / thad = te.m. / thad = 10<4>.

Si ricorda, ora, che tra esiste una stessa relazione di proporzionalità tra l’energia hadronica e il tempo hadronico corrispondente e l’energia elettrica e il tempo dell’interazione elettrica corrispondente, ossia:

E0,had /Ee .m. = dthad/dte.m.

Possiamo riscrivere la relazione qui sopra utilizzando i tempi

thad e tmin lep — te.m. ricavati sperimentalmente e ottenere

thad/te .m. = E0.had/Ee .m.

La nostra incognita, nella relazione precedente è Ee.m. che è l’energia fornita mediante l’interazione elettrica, e quindi minkowskiana, dal collasso della bolla ai nuclei di Torio che mediante l’interazione adronica (non minkowskiana) vengono trasformati in nuclei differenti.

Ee.m. = E0,had (te.m./thad) = 367.5 GeV<.>10<4>= 3.675 · 10<15>eV.

Un valore di energia compatibile con questo appena trovato è stato calcolato, mediante considerazioni diverse, a riguardo dell’esperimento di cavitazione in cui era stata messa in evidenza la produzione dell’isopoto Europio 138. Il valore ottenuto nel caso dell’Europio era riferito ad una energia per nucleone corrispondente a 3.5 - 10<15>eV ed era stato stimato mediante la conservazione della potenza tramite una equazione di continuità nel collasso della bolla dovuto alla cavitazione. L’ipotesi di conservazione della potenza corrisponde ad un differente modo di vede la relazione thad/te.m. = E0,had/Ee.m. la quale può essere scritta come una uguaglianza di energia nell’unità di tempo ossia una uguaglianza tra potenze e quindi interpretata coma una relazione di conservazione della potenza. Ovviamente questo trova una naturale interpretazione nella rappresentazione pentadimensionale della metrica di una interazione ove la quinta coordinata è l’energia. Infatti tale relazione significa percorrere la quinta dimensione, che è l’energia, a velocità costante. In parole povere si ha l’enunciazione di un principio di inerzia nella quinta dimensione, l’energia, come enunciato precedentemente durante la discussione del superamento dei limiti minkowskiani in condizioni di violazione dell’invarianza di Lorentz.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la riduzione della attività radioattiva di elementi radioattivi naturali e/o artificiali caratterizzato dal fatto che questi ultimi vengono sottoposti a insonazione o sonicazione mediante applicazione di ultrasuoni per mezzo di un sonotrodo cavitato re ad un mezzo liquido contenente le sostanze liquide da trattare.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui l’applicazione di ultrasuoni è realizzata per mezzo di un trasduttore elettromeccanico comprendente una catasta di elementi piezoelettrici meccanicamente collegati ad un sonotrodo dimensionato in modo da operare alla propria frequenza di risonanza in funzione della energia elettrica di attivazione applicata a detti elementi piezoelettrici.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detta catasta di elementi piezoelettrici è costituita da una molteplicità di dischi di ceramiche piezoelettriche intercalate da elementi elettricamente conduttori, il tutto essendo meccanicamente bloccato per formare un corpo rigido.
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detti elementi elettricamente conduttori sono collegati elettricamente in parallelo ed alimentati da una sorgente di energia elettrica a frequenza ultrasonica.
5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui la frequenza dell'energia elettrica a ultrasuoni varia nell'intervallo tra 10 e 30 kHz.
6. 6. Procedimento secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la potenza di energia elettrica a ultrasuoni varia nell'intervallo da 10 a 2000 Watt; preferibilmente nell'intervallo tra 50 e 500 Watt; più preferibilmente nell'intervallo tra 100 e 150 Watt.