專利名稱:實(shí)現(xiàn)輕核聚合的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于核能技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種實(shí)現(xiàn)輕核聚合的方法。
背景技術(shù)：
能源與環(huán)境問題對全球的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事和社會發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響，成為當(dāng)今世界普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。作為當(dāng)前主要能源的化石能源不僅嚴(yán)重危害環(huán)境，并且在可預(yù)見的將來面臨枯竭，因此尋找替代能源的需要早已成為全球的共識。核聚變能無疑是能源與環(huán)境問題的“終結(jié)者”一方面，地球上蘊(yùn)藏的聚變能極為豐富，按照當(dāng)前的能源需求計(jì)算，僅海水中的氘即可供人類使用上億年；另一方面，聚變能的生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生高放射性廢物，不排放溫室氣體和硫、氮氧化物等污染氣體，反應(yīng)過程容易控制，是清潔、安全的理想能源。
人類進(jìn)行受控核聚變的研究已經(jīng)有60多年的歷史，累計(jì)投資超過300億美元，開 展過大大小小近百個核聚變工程項(xiàng)目。核聚變的途徑可以分為兩大類，磁約束核聚變和慣性約束核聚變?，F(xiàn)在仍在研究的構(gòu)型中，磁約束(MCF)包括托克馬克和仿星器。托克馬克是研究最多的裝置，國內(nèi)中國科學(xué)院等離子體物理研究所、西南核物理研究院，日本的JAEA，歐盟的JET，美國PPPL的NSTX都是這種構(gòu)型。仿星器目前只有德國馬普學(xué)會的7-X仍在研究。慣性約束包括激光約束、Z-Pinch驅(qū)動和重離子驅(qū)動的三種。激光約束最主要的是美國勞倫斯立物摩爾實(shí)驗(yàn)室(LLNL)的國家點(diǎn)火裝置NIF，國內(nèi)中國工程物理研究院、中國科學(xué)院上海光機(jī)所和法國的原子能委員會CEA，日本大阪大學(xué)也都有類似的裝置。
目前，托克馬克構(gòu)型的磁約束核聚變研究已經(jīng)取得突破性進(jìn)展等離子體最高溫度已達(dá)到2-4億度；美國的TFTR托克馬克上聚變功率超過10麗；歐洲聯(lián)合環(huán)JET上的最大聚變輸出功率已超過16MW ;日本JT-60上等效Q值(聚變輸出功率/輸入功率)已達(dá)到
I.25。因此，在等離子體溫度、穩(wěn)定性及約束方面都已基本達(dá)到產(chǎn)生大規(guī)模核聚變的條件，可以說，受控核聚變的科學(xué)可行性已經(jīng)得到確證，接下來的工作主要是建造"核聚變實(shí)驗(yàn)堆"，進(jìn)行核聚變發(fā)電的經(jīng)濟(jì)論證。
2006年11月21日，歐盟、中國、美國、日本、韓國、俄羅斯、印度七方正式簽訂協(xié)議，全面啟動國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)計(jì)劃。ITER是一個全超導(dǎo)托克馬克磁約束聚變反應(yīng)裝置，初步預(yù)算100億歐元，建造時(shí)間約需十車，其成員包括了世界上主要的核國家，覆蓋全球近一半人口，是目前規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國際科研合作項(xiàng)目之一。目前，ITER計(jì)劃選址已經(jīng)確定在法國，參與ITER的七方已經(jīng)有了明確分工，各國已經(jīng)提出了相關(guān)的設(shè)計(jì)方案，具體部件和技術(shù)研究已經(jīng)啟動。預(yù)計(jì)2018年完成工程建設(shè)，2024年之前進(jìn)行第一次氘氚實(shí)驗(yàn)，期望實(shí)現(xiàn)聚變功率500MW、持續(xù)時(shí)間400s的等離子體放電。ITER的建設(shè)、運(yùn)行和實(shí)驗(yàn)研究是人類發(fā)展聚變能的必要一步，將直接決定真正聚變示范電站(DEMO)的設(shè)計(jì)和建設(shè)，并進(jìn)而促進(jìn)商用聚變電站的更快實(shí)現(xiàn)。
但是，由于聚變所需要的等離子體溫度高達(dá)上億度，需要耗費(fèi)巨大的能量維持高溫等離子體的狀態(tài)，因此而導(dǎo)致了目前的聚變反應(yīng)堆輸出能量低于輸入能量，缺乏經(jīng)濟(jì)上的可行性；另外，由于維持上億度的高溫在現(xiàn)有技術(shù)上很難持續(xù)長時(shí)間的等離子體放電，因此核聚變在被提出之后的60多年時(shí)間里一直僅限于實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)研究。盡管在許多技術(shù)指標(biāo)上獲得突破并驗(yàn)證了受控核聚變在科學(xué)上的可行性，但是聚變能的商業(yè)應(yīng)用還遙不可及。因此，有必要在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上探索新的實(shí)現(xiàn)輕核聚合的方法。

發(fā)明內(nèi)容
(一)發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種能夠在較低溫度和能耗下實(shí)現(xiàn)輕核聚合的方法。
( 二 )技術(shù)方案
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案以如下方式實(shí)現(xiàn)
一種實(shí)現(xiàn)輕核聚合的方法，包括如下步驟
I)制作直徑在納米量級的金屬鈀微球；
2)將步驟I)中制作的金屬鈀微球置于D氣中，因?yàn)榻饘兮Z具有極強(qiáng)的吸附D的能力，因此D進(jìn)入金屬鈀的晶格內(nèi)緊密排列，原子核間距遠(yuǎn)低于正常狀態(tài)；
3)將飽和吸附D的金屬鈀微球投入反應(yīng)堆容器中，以若干束強(qiáng)脈沖激光成對稱進(jìn)行打靶，靶球內(nèi)的D原子核在高能量激光的作用下聚合為更高原子序數(shù)的原子，并釋放出大量的能量。
(三)有益效果
本發(fā)明提供的技術(shù)方案由于采取金屬鈀吸附D氣，使D原子之間的距離遠(yuǎn)小于常態(tài)，因此可以有效地降低激光打靶所需要的能量，促進(jìn)輕核聚變的實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施方式
下面對本發(fā)明的較佳實(shí)施例做進(jìn)一步說明。
首先，制作直徑在納米量級的金屬鈀微球，并將其置于D氣中，因?yàn)榻饘兮Z具有極強(qiáng)的吸附D的能力，因此D進(jìn)入金屬鈀的晶格內(nèi)緊密排列，原子核間距遠(yuǎn)低于正常狀態(tài)。然后，將飽和吸附D的金屬鈀微球投入反應(yīng)堆容器中，以若干束強(qiáng)脈沖激光成對稱進(jìn)行打靶，靶球內(nèi)的D在高能量激光的作用下克服核力作用，聚合為更高原子序數(shù)的原子，并釋放出大量的能量。
以上內(nèi)容是結(jié)合優(yōu)選的實(shí)施例對本發(fā)明所做的具體說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式
僅限于這些說明。對本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演和變換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種實(shí)現(xiàn)輕核聚合的方法，包括如下步驟 a)制作直徑在納米量級的金屬鈀微球； b)將步驟I)中制作的金屬鈀微球置于D氣中，因?yàn)榻饘兮Z具有極強(qiáng)的吸附D的能力，因此D進(jìn)入金屬鈀的晶格內(nèi)緊密排列，原子核間距遠(yuǎn)低于正常狀態(tài)； c)將飽和吸附D的金屬鈀微球投入反應(yīng)堆容器中，以若干束強(qiáng)脈沖激光成對稱進(jìn)行打靶，靶球內(nèi)的D原子核在高能量激光的作用下聚合為更高原子序數(shù)的原子，并釋放出大量的能量。
專利摘要
本發(fā)明屬于核能技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種實(shí)現(xiàn)輕核聚合的方法。首先，制作直徑在納米量級的金屬鈀微球，并將其置于D氣中，因?yàn)榻饘兮Z具有極強(qiáng)的吸附D的能力，因此D進(jìn)入金屬鈀的晶格內(nèi)緊密排列，原子核間距遠(yuǎn)低于正常狀態(tài)。然后，將飽和吸附D的金屬鈀微球投入反應(yīng)堆容器中，以若干束強(qiáng)脈沖激光成對稱進(jìn)行打靶，靶球內(nèi)的D在高能量激光的作用下克服核力作用，聚合為更高原子序數(shù)的原子，并釋放出大量的能量。本發(fā)明提供的技術(shù)方案由于采取金屬鈀吸附D氣，使D原子之間的距離遠(yuǎn)小于常態(tài)，因此可以有效地降低激光打靶所需要的能量，促進(jìn)輕核聚變的實(shí)現(xiàn)。
文檔編號G21B3/00GKCN102789819SQ201110128050
公開日2012年11月21日 申請日期2011年5月18日
發(fā)明者曲舒心 申請人:曲舒心導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan