[發(fā)明專利]一種氫、氘、氚合金反應(yīng)堆核聚變方法及其裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210328944.6
• 申請(qǐng)日: 2022-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN114566296A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴文韜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 戴文韜
• 主分類號(hào): G21B1/11
• 分類號(hào): G21B1/11
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種氫、氘、氚合金反應(yīng)堆核聚變方法及其裝置。所述裝置包括：離子發(fā)生器單元，用于產(chǎn)生高頻離子流或高頻電子流；合金反應(yīng)堆單元，設(shè)置有合金反應(yīng)堆，合金反應(yīng)堆儲(chǔ)存氫、氘、氚氣體形成氫、氘、氚合金反應(yīng)堆，合金反應(yīng)堆單元并用于產(chǎn)生核聚變反應(yīng)；能量轉(zhuǎn)換單元，用于將核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換為可利用的能源。該核聚變方法采用合金反應(yīng)堆，能實(shí)現(xiàn)氫、氘、氚密集儲(chǔ)存，每立方米能儲(chǔ)存氫、氘、氚1125立方米，從而使得原子核碰撞產(chǎn)生核聚變的幾率大大提高，從而能讓核聚變反應(yīng)難度小、反應(yīng)能穩(wěn)定進(jìn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核聚變技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種氫、氘、氚合金反應(yīng)堆核聚變方法及其裝置。

背景技術(shù)

自1769年瓦特發(fā)明第一臺(tái)蒸汽輪機(jī)，人類進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)時(shí)代，石油作為“工業(yè)的血液”，支持了人類兩百多年高速發(fā)展。但由于化石能源的過(guò)度開采使用導(dǎo)致：（一）碳排放居高不下，全球生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重破壞；（二）化石能源日益枯竭。因此，人類推廣利用清潔能源替代石油能源已刻不容緩！

“可控核聚變”不僅能效比高，而且其原材料氫、氘、氚在自然界大量存在，同時(shí)是人類永久清潔能源，從而使得“可控核聚變”成為世界各國(guó)新能源的重要探索方向。

當(dāng)前，人類研究“可控核聚變”主要采用托卡馬克裝置，其主要缺點(diǎn)是：

1、制備核聚變材料等離子體需要“一億度”以上高溫，沒有一種物質(zhì)能儲(chǔ)存它，必須通過(guò)真空磁場(chǎng)約束；

2、等離子體核聚變需要持續(xù)維持“一億度”以上高溫，難度很大；

3、托卡馬克裝置十分龐大；

4、等離子體的密度很低，是空氣的幾百萬(wàn)分之一，從而原子核的密度也很低，使得原子核碰撞產(chǎn)生核聚變的幾率非常低；

5、托卡馬克裝置目前輸入電量大、產(chǎn)出電量少，經(jīng)濟(jì)效益低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種氫、氘、氚合金反應(yīng)堆核聚變方法及其裝置，該核聚變方法采用合金反應(yīng)堆，能實(shí)現(xiàn)氫、氘、氚密集儲(chǔ)存，每立方米能儲(chǔ)存氫、氘、氚1125立方米，從而使得原子核碰撞產(chǎn)生核聚變的幾率大大提高，從而能讓核聚變反應(yīng)難度小、反應(yīng)能穩(wěn)定進(jìn)行。

本發(fā)明中，氕元素符號(hào)為P或1H，氘元素符號(hào)為D或2H,氚元素符號(hào)為T或3H， 1MeV兆電子伏＝1000000電子伏特。

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的技術(shù)方案是:

一種氫、氘、氚合金反應(yīng)堆核聚變裝置，它包括：離子發(fā)生器單元，用于產(chǎn)生高頻離子流和高頻電子流；合金反應(yīng)堆單元，用于儲(chǔ)存氫、氘、氚氣體形成氫、氘、氚合金反應(yīng)堆，并用于產(chǎn)生核聚變反應(yīng)；能量轉(zhuǎn)換單元，用于將核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換為可利用的能源；

優(yōu)選地，所述離子發(fā)生器單元包括高頻離子源、加速管、集束管、真空閥、金屬靶、控制棒，所述高頻離子源包括離子出射端，所述離子出射端依次設(shè)置加速管、集束管，所述加速管上設(shè)置真空閥，用于加速管抽真空，所述集束管內(nèi)徑小于加速管內(nèi)徑，高頻離子源產(chǎn)生的高頻離子流或高頻電子流經(jīng)加速管加速，并經(jīng)集束管聚集形成高速粒子束，所述金屬靶設(shè)置于集束管后端，所述控制棒插設(shè)于金屬靶中；

優(yōu)選地，所述合金反應(yīng)堆單元包括合金反應(yīng)堆、冷卻液回路、熱交換器，所述合金反應(yīng)堆由儲(chǔ)氫合金和添加物制成，所述合金反應(yīng)堆設(shè)置有氦氣排氣口、及加氣口，所述加氣口用于添加氫、氘、氚氣體原料，合金反應(yīng)堆儲(chǔ)存氫、氘、氚氣體后形成為氫、氘、氚合金反應(yīng)堆，所述合金反應(yīng)堆外設(shè)置冷卻液回路，用于冷卻降溫和收集能量，所述冷卻液回路上還設(shè)置有熱交換器，用于把能量傳送給能量交換單元。

所述高頻離子源用于產(chǎn)生高頻離子流或高頻電子流，高頻離子流經(jīng)過(guò)加速和集束打到金屬靶上產(chǎn)生高能中子，高頻電子流經(jīng)過(guò)加速和集束打到金屬靶上產(chǎn)生高能伽馬射線，控制棒用于控制金屬靶的高能中子流或高能伽馬射線的強(qiáng)度，進(jìn)而調(diào)節(jié)可控核聚變強(qiáng)度；