[发明专利]一种低温可控核聚变装置及其实现方式

权利要求书

1.一种低温可控核聚变装置及其实现方式，其特征在于，这种装置由中子源，含有靶核的物质及使这种物质更新流动的输送系统，能量传输系统，及吸收残余中子的屏蔽层构成；用中子源辐射出的中子辐照靶核物质，根据所选定的靶核调整中子的能量，吸收中子的靶核裂变为几个子核，同时放出能量，所释放的能量被能量传输系统传送出去，这里的子核包含质子与中子；靶核的厚度能够吸收99％以上的中子，没有被靶核吸收的残余中子被屏蔽层完全吸收；裂变产生的子核及电子最后结合为原子并放出能量；

这里所用中子源有五种选择：电子中子源，伽马光中子源，散裂中子源，反应堆中子源，自发辐射中子源；

中子与所有核都能反应，所以这里的靶核有许多种选择，其中两种选择是⁶Li核和¹⁰B核，所用的中子是热中子，所依据的聚变反应分别是

n+⁶Li→α+³T+4.783MeV，σ_Li0＝936b，

n+¹⁰B→α+⁷Li+2.792MeV，σ_B0＝3840b，

式中σ_Li0和σ_B0分别是热中子与⁶Li核和¹⁰B核的反应截面。

2.权利要求1所述的一种低温可控核聚变装置及其实现方式，其特征在于，这里低温可控核聚变中电子中子源的特征是，在真空室中，将丰中子核离解为电子与裸核，按传统技术、用电场与磁场将电子与裸核分离，并分别调制成单能电子束和离子束；将单能电子束与单能离子束用垂直于输送电子与离子管道的磁场分别输送到对撞区，在对撞区有平行于电子束和裸核离子束强度大于1T的强磁场，电子束与裸核离子束反平行运动并对撞；电子相对于裸核的动能大于裸核最后中子的结合能；由于电子与核子中夸克的电磁和弱作用，对撞后裸核碎裂为几个子核，中子是子核之一；其中99％以上中子是原来裸核的中子，1％以下是由质子转化而来；

这里所用的丰中子核有许多种选择，其中两种丰中子核是氘核d与铍核⁹Be；用相对于氘核动能大于氘核结合能2.224MeV的电子与氘裸核对撞，有以下反应，

e^-+d→e^-′+p+n-2.224MeV，

用相对于铍核⁹Be动能大于铍核⁹Be结合能1.665MeV的电子与⁹Be核对撞，有以下反应，

e^-+⁹Be→e^-′+⁸Be+n-1.665MeV，

⁸Be→2α+0.092218MeV，T/2＝0.07fs；

这里所产生的中子辐射到聚变靶核区，与靶核发生聚变反应。

3.权利要求1所述的一种低温可控核聚变装置及其实现方式，其特征在于，这种核聚变所用的伽马光中子源是以伽马激光或伽马射线辐照丰中子核产生单能中子的装置，这里所用的丰中子核有许多种选择，其中两种丰中子核是氘核d与铍核⁹Be；用相对于静止氘核能量大于氘核结合能2.224MeV的伽马光子与氘裸核对撞，有以下反应，

γ+d→p+n-2.224MeV，

用相对于静止铍核⁹Be能量大于铍核⁹Be结合能1.665MeV的电子与⁹Be核对撞，有以下反应，

γ+⁹Be→⁸Be+n-1.665MeV；

有多种传统方式可以将原子离解为裸核与电子，其中一种方式是用单光子能量大于电子与核结合能的激光或射线辐照靶原子，使其靶核与电子解离；用电场与磁场将裸核分离出来，并调制成单能裸核束，输送到对撞区；未电离和未完全电离的粒子继续被同样频率的光辐照、离解；

另一种伽马光中子源的实现方式是，用单光子能量相对于靶核大于靶核与其电子结合能的伽马激光或伽马射线直接辐照靶原子，使靶核离解为中子与其它子核，用电场与磁场将其它子核分离出去备用，而中子辐射到与中子聚变的靶核上。