[发明专利]一种核脉冲电源及运行方法

摘要

本发明公开一种核脉冲电源及运行方法，利用特殊设计的脉冲核反应堆产生高密度裂变碎片加热电离工质气体，形成高温高压等离子体并超声速喷射，驱动磁流体发电机直接发电，在毫秒至秒量级的时间内输出百兆焦耳量级的脉冲电能，直接向装备输出的装置。该系统利用具有超高能量密度的核裂变作为能量源泉，结合磁流体发电机可输出吉瓦级电脉冲的特性，以携带铯电离种子的工质气体作为能量传递和转换的工作介质，实现核能向电能的转变并高功率快脉冲输出。

主权项

1.一种核脉冲电源，其特征在于，包括基于薄膜型燃料的脉冲核反应堆(1)、气体工质电离喷射系统(2)、脉冲磁流体发电机(3)、工质循环及余热排放系统、和屏蔽运载控制装置(5)；所述脉冲核反应堆(1)通过气体工质电离喷射系统(2)连接至脉冲磁流体发电机(3)，所述工质循环及余热排放系统连接脉冲核反应堆(1)和脉冲磁流体发电机(3)与外部构成循环结构；所述脉冲核反应堆(1)，在启动后形成毫秒至秒量级时间宽度的核功率脉冲，释放千兆焦耳以上的裂变能；所述气体工质电离喷射系统(2)，接收脉冲核反应堆(1)输出的裂变能，依靠铯电离种子的作用使气体工质达到高电导率的高温等离子体状态，通过喷管(21)将工质气体加速后进入脉冲磁流体发电机(3)切割磁力线发电；所述脉冲磁流体发电机(3)，将工质气体的动能和内能转化为电能输出；脉冲电磁体在外部电流激励下产生瞬时强磁场，等离子体状态的工质气体在发电通道中快速流动，切割磁力线并通过法拉第效应在垂直于运动方向和磁场的方向上产生感应电动势，在此方向的正负电极上连接外负载形成电流回路，输出能量达百兆焦量级的电脉冲；所述工质循环及余热排放系统，通过非能动的方式将喷射的工质气体再循环注入到脉冲核反应堆(1)内部，同时将没有转化为电能的热量以非能动的方式散发到环境中，将系统的状态恢复到脉冲爆发之前的条件，为下一发脉冲的爆发做准备；所述屏蔽运载控制装置(5)，用于运载核脉冲电源，并屏蔽核脉冲电源。