專利名稱:小型氘核反應(yīng)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及核能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域：
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技術(shù)背景
目前，核能發(fā)電是用鈾元素裂變產(chǎn)生能量，能量轉(zhuǎn)換是核反應(yīng)中釋放出的能量轉(zhuǎn)換為水的內(nèi)能，使水沸騰帶動發(fā)電機發(fā)電，其能量轉(zhuǎn)換過程中浪費的能量較多，核反應(yīng)堆體積較大。
核反應(yīng)爐原理
小型氘核反應(yīng)爐是用放射性元素放出Y射線，或者是用放α射線的放射性元素放出的α射線轟擊氮原子核，讓氮原子核放出質(zhì)子，在用質(zhì)子轟擊鋰核，鋰核放出17.6MeV
的高能Y光子，讓氘核分解為質(zhì)子和中子〗D+ Z^11Hlh，再讓質(zhì)子在磁鏡作用下，與中
子發(fā)生碰撞，形成氘核丨Η ++廠，這是讓光致核裂變、核聚變依次發(fā)生。這樣，這
個核反應(yīng)是可逆的。它的優(yōu)點是放出的能量好控制，而且因為反應(yīng)可逆，所以反應(yīng)爐可以把所有的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為能量，所以運行的時間非常長，核反應(yīng)放出的熱能，把金屬加熱到沸點，讓氣態(tài)金屬通過毛細管帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，通過二級傳動加速，達到更快的速度，產(chǎn)生感生電流。使用的金屬是沸點較低的，比如銣、鉀、銫等。
核反應(yīng)爐結(jié)構(gòu)
核反應(yīng)爐結(jié)構(gòu)最里層(第一層)，是耐高溫的金屬陶瓷，金屬陶瓷中還添加用于中子吸收和減速的鎘，中子減速可以提高中子與質(zhì)子相撞的幾率。
控制核反應(yīng)的是磁鏡(納米線圈和釹鐵硼制成的金屬圈)，納米材料通電后，可以產(chǎn)生很強的磁場，在納米材料產(chǎn)生的磁場和釹鐵硼的磁場疊加后，就可產(chǎn)生更強的磁場。在反應(yīng)爐的核心上、下都有線圈(納米線圈和釹鐵硼制成的金屬圈)，這樣就可以產(chǎn)生磁鏡， 磁鏡是兩邊強，中間弱的磁場，讓粒子在這種磁場中運動可以讓帶電粒子發(fā)生碰撞，當(dāng)繞著磁力線旋進的粒子由弱磁場區(qū)進入兩端的強磁場區(qū)域時，就會受到一反向力的作用。這個力迫使粒子的速度減慢，軌道螺距縮短，然后停下來并反射回去，反射回去的粒子達管子中心區(qū)域后，又向另一端螺旋前進，達端口后又被反射回來。粒子就像光在兩個鏡子之間來回反射，用來產(chǎn)生核反應(yīng)。線圈的電線上有開關(guān)，必要時可以關(guān)閉開關(guān)停止核反應(yīng)，
第二層是能產(chǎn)生光電效應(yīng)的光電板，它是用反應(yīng)爐中放射源放出的Y射線產(chǎn)生光電效應(yīng)，在Y光子發(fā)生光電效應(yīng)時，Y光子轉(zhuǎn)化為能量并消失，如果用鉛板直接擋住Y 射線，Y射線的巨大能量將會被浪費，Y光子發(fā)生光電效應(yīng)時產(chǎn)生的電流，單獨一層光電板是不能完全吸收Y光子的，所以要用多層光電板吸收Y光子。
第三層是Y射線反射層(多層疊加的鉛板)。在Y光子發(fā)生光電效應(yīng)時，沒有被轉(zhuǎn)化為能量的光子被反向?qū)臃瓷涞焦怆姲?，再次被轉(zhuǎn)化為能量。多層疊加的鉛板有利于 Y射線的反射，因為在兩種介質(zhì)的交界處會增大反射率，就像多層疊加的玻璃比一整塊玻璃反射率要高。[0010]第四層是保護層(外殼)。它是硬度大、耐腐蝕的鈦板。
觀察鏡是通過小孔成像原理觀察核反應(yīng)情況，是為了減少Y射線射出，小孔上有放大鏡，放大鏡和放大鏡上層的玻璃都含有鉛，是為了完全阻擋Y射線。
核反應(yīng)爐為產(chǎn)生磁場的線圈供電的電源是用放射性元素放出的β射線轉(zhuǎn)化為電能的，因為β粒子是帶負電荷的電子，所以把放射性元素放出的β射線利用磁場束縛，因為β射線的能量很大可達幾兆電子伏特，再讓β粒子通入導(dǎo)體就可以產(chǎn)生很強的電壓和電流，導(dǎo)體是納米材料，因為納米材料的電阻很小，如果用普通的材料會產(chǎn)生很大的電阻導(dǎo)致能量浪費，如果用超導(dǎo)材料，超導(dǎo)材料必須在低溫下才能保持超導(dǎo)的特性，而納米材料也同樣電阻很小，因為核反應(yīng)時產(chǎn)生磁場的線圈需要很強的電壓，所以這很適合核反應(yīng)爐的線圈。
還有把核聚變時放出的熱量轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)化裝置，它是讓溶點低的金屬加熱，產(chǎn)生高壓，通過毛細管帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，通過二級傳動加速，達到更快的速度，產(chǎn)生感生電流。熱能產(chǎn)生的電流和光電板產(chǎn)生的電流一起供給用電器。
在反應(yīng)爐中，為了不讓中子被吸收的過多或在反應(yīng)爐關(guān)閉時中子衰變成質(zhì)子影響核反應(yīng)，所以在反應(yīng)室中裝有中子源，中子源是放射性同位素中子源，中子源利用放射性同位素放出的α射線轟擊鈹原子核產(chǎn)生中子9Be+4He — 12C+n。


圖1為小型氘核反應(yīng)爐立體圖。 圖2為小型氘核反應(yīng)爐平面圖。
權(quán)利要求
1.小型氘核反應(yīng)爐是用放射性元素放出、射線，或者是用放α射線的放射性元素放出的α射線轟擊氮原子核，讓氮原子核放出質(zhì)子，在用質(zhì)子轟擊鋰核，鋰核放出17.6MeV的高能Y光子，讓氘核分解為質(zhì)子和中子，再讓質(zhì)子在磁鏡作用下，與中子發(fā)生碰撞，形成氘核，這是讓光致核裂變、核聚變依次發(fā)生。這樣，這個核反應(yīng)是可逆的。它的優(yōu)點是放出的能量好控制，而且因為反應(yīng)可逆，核反應(yīng)放出的熱能，把金屬加熱到沸點，讓氣態(tài)金屬通過毛細管帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，通過二級傳動加速，達到更快的速度，產(chǎn)生感生電流。使用的金屬是沸點較低的。
專利摘要
小型氘核反應(yīng)爐小型氘核反應(yīng)爐是用放射性元素放出γ射線，或者是用放α射線的放射性元素放出的α射線轟擊氮原子核，讓氮原子核放出質(zhì)子，在用質(zhì)子轟擊鋰核，鋰核放出17.6MeV的高能γ光子，讓氘核分解為質(zhì)子和中子再讓質(zhì)子在磁鏡作用下，與中子發(fā)生碰撞，形成氘核這是讓光致核裂變、核聚變依次發(fā)生。這樣，這個核反應(yīng)是可逆的。它的優(yōu)點是放出的能量好控制，而且因為反應(yīng)可逆，所以反應(yīng)爐可以把所有的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為能量，所以運行的時間非常長，核反應(yīng)放出的熱能，把金屬加熱到沸點，讓氣態(tài)金屬通過毛細管帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，通過二級傳動加速，達到更快的速度，產(chǎn)生感生電流。使用的金屬是沸點較低的，比如銣、鉀、銫等。
文檔編號G21B3/00GKCN102163467SQ201010519828
公開日2011年8月24日 申請日期2010年10月17日
發(fā)明者徐寬 申請人:徐寬導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan