實現輕核聚合的方法
2023-10-10 21:43:49 1
專利名稱:實現輕核聚合的方法
技術領域：
本發明屬於核能技術領域：
，具體涉及一種實現輕核聚合的方法。
背景技術：
能源與環境問題對全球的政治、經濟、軍事和社會發展產生巨大的影響，成為當今世界普遍關注的焦點。作為當前主要能源的化石能源不僅嚴重危害環境，並且在可預見的將來面臨枯竭，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境問題的「終結者」一方面，地球上蘊藏的聚變能極為豐富，按照當前的能源需求計算，僅海水中的氘即可供人類使用上億年；另一方面，聚變能的生產過程中不產生高放射性廢物，不排放溫室氣體和硫、氮氧化物等汙染氣體，反應過程容易控制，是清潔、安全的理想能源。
人類進行受控核聚變的研究已經有60多年的歷史，累計投資超過300億美元，開 展過大大小小近百個核聚變工程項目。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。現在仍在研究的構型中，磁約束(MCF)包括託克馬克和仿星器。託克馬克是研究最多的裝置，國內中國科學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都是這種構型。仿星器目前只有德國馬普學會的7-X仍在研究。慣性約束包括雷射約束、Z-Pinch驅動和重離子驅動的三種。雷射約束最主要的是美國勞倫斯立物摩爾實驗室(LLNL)的國家點火裝置NIF，國內中國工程物理研究院、中國科學院上海光機所和法國的原子能委員會CEA，日本大阪大學也都有類似的裝置。
目前，託克馬克構型的磁約束核聚變研究已經取得突破性進展等離子體最高溫度已達到2-4億度；美國的TFTR託克馬克上聚變功率超過10麗；歐洲聯合環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)已達到
I.25。因此，在等離子體溫度、穩定性及約束方面都已基本達到產生大規模核聚變的條件，可以說，受控核聚變的科學可行性已經得到確證，接下來的工作主要是建造"核聚變實驗堆"，進行核聚變發電的經濟論證。
2006年11月21日，歐盟、中國、美國、日本、韓國、俄羅斯、印度七方正式籤訂協議，全面啟動國際熱核聚變實驗堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)計劃。ITER是一個全超導託克馬克磁約束聚變反應裝置，初步預算100億歐元，建造時間約需十車，其成員包括了世界上主要的核國家，覆蓋全球近一半人口，是目前規模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一。目前，ITER計劃選址已經確定在法國，參與ITER的七方已經有了明確分工，各國已經提出了相關的設計方案，具體部件和技術研究已經啟動。預計2018年完成工程建設，2024年之前進行第一次氘氚實驗，期望實現聚變功率500MW、持續時間400s的等離子體放電。ITER的建設、運行和實驗研究是人類發展聚變能的必要一步，將直接決定真正聚變示範電站(DEMO)的設計和建設，並進而促進商用聚變電站的更快實現。
但是，由於聚變所需要的等離子體溫度高達上億度，需要耗費巨大的能量維持高溫等離子體的狀態，因此而導致了目前的聚變反應堆輸出能量低於輸入能量，缺乏經濟上的可行性；另外，由於維持上億度的高溫在現有技術上很難持續長時間的等離子體放電，因此核聚變在被提出之後的60多年時間裡一直僅限於實驗室的基礎研究。儘管在許多技術指標上獲得突破並驗證了受控核聚變在科學上的可行性，但是聚變能的商業應用還遙不可及。因此，有必要在現有技術的基礎上探索新的實現輕核聚合的方法。
發明內容
(一)發明目的本發明的目的是提供一種能夠在較低溫度和能耗下實現輕核聚合的方法。
( 二 )技術方案
為達到上述目的，本發明的技術方案以如下方式實現
一種實現輕核聚合的方法，包括如下步驟
I)製作直徑在納米量級的金屬鈀微球；
2)將步驟I)中製作的金屬鈀微球置於D氣中，因為金屬鈀具有極強的吸附D的能力，因此D進入金屬鈀的晶格內緊密排列，原子核間距遠低於正常狀態；
3)將飽和吸附D的金屬鈀微球投入反應堆容器中，以若干束強脈衝雷射成對稱進行打靶，靶球內的D原子核在高能量雷射的作用下聚合為更高原子序數的原子，並釋放出大量的能量。
(三)有益效果
本發明提供的技術方案由於採取金屬鈀吸附D氣，使D原子之間的距離遠小於常態，因此可以有效地降低雷射打靶所需要的能量，促進輕核聚變的實現。
具體實施方式
下面對本發明的較佳實施例做進一步說明。
首先，製作直徑在納米量級的金屬鈀微球，並將其置於D氣中，因為金屬鈀具有極強的吸附D的能力，因此D進入金屬鈀的晶格內緊密排列，原子核間距遠低於正常狀態。然後，將飽和吸附D的金屬鈀微球投入反應堆容器中，以若干束強脈衝雷射成對稱進行打靶，靶球內的D在高能量雷射的作用下克服核力作用，聚合為更高原子序數的原子，並釋放出大量的能量。
以上內容是結合優選的實施例對本發明所做的具體說明，不能認定本發明的具體實施方式
僅限於這些說明。對本發明所屬技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演和變換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1. 一種實現輕核聚合的方法，包括如下步驟 a)製作直徑在納米量級的金屬鈀微球； b)將步驟I)中製作的金屬鈀微球置於D氣中，因為金屬鈀具有極強的吸附D的能力，因此D進入金屬鈀的晶格內緊密排列，原子核間距遠低於正常狀態； c)將飽和吸附D的金屬鈀微球投入反應堆容器中，以若干束強脈衝雷射成對稱進行打靶，靶球內的D原子核在高能量雷射的作用下聚合為更高原子序數的原子，並釋放出大量的能量。
專利摘要
本發明屬於核能技術領域：
，具體涉及一種實現輕核聚合的方法。首先，製作直徑在納米量級的金屬鈀微球，並將其置於D氣中，因為金屬鈀具有極強的吸附D的能力，因此D進入金屬鈀的晶格內緊密排列，原子核間距遠低於正常狀態。然後，將飽和吸附D的金屬鈀微球投入反應堆容器中，以若干束強脈衝雷射成對稱進行打靶，靶球內的D在高能量雷射的作用下克服核力作用，聚合為更高原子序數的原子，並釋放出大量的能量。本發明提供的技術方案由於採取金屬鈀吸附D氣，使D原子之間的距離遠小於常態，因此可以有效地降低雷射打靶所需要的能量，促進輕核聚變的實現。
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
發明者曲舒心 申請人:曲舒心導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan