一种可控核聚变装置[发明专利]

(10)申请公布号 CN 102208214 A
(43)申请公布日 2011.10.05C N 102208214 A
*CN102208214A*
(21)申请号 201110107498.8
(22)申请日 2011.04.28
G21B 1/00(2006.01)
G21B 1/11(2006.01)
G21B 1/23(2006.01)
G21B 1/25(2006.01)
(71)申请人袁美照
地址556600 贵州省天柱县社学乡占溪村岑
楼组
(72)发明人
袁美照
(54)发明名称
一种可控核聚变装置
(57)摘要
一种可控核聚变装置，如图所示：若干部激光
聚焦点火器1同时照射核反应腔3的球心，使球
心的温度上升到核聚变反应所需要的几亿度的高
温。

核燃料在球心处发生聚变反应，核聚变反应发
出强烈的光芒。

球面聚焦反射镜2再把核聚变发
出的光反射回球心，使球心的温度保持在几亿度
到几千亿度之间，使球心具备持续的核聚变反应
条件。

这时，只要调节反射镜的反射面积的大小或
者是调节核燃料的浓度，就可以达到调节核聚变
激烈程度的目的。

(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请
权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 6 页
1.一种可控核聚变装置，本装置是利用球面聚焦反射镜将核聚变发出的光再反射回球心，使球心的温度保持在几亿到几千亿度的高温，为核燃料提供持续的聚变温度。

当球心的核聚变反应太过于激烈时，我们就使球面聚焦反射镜的反射面积的变小、或者是使球面聚焦反射镜的反射效率变低、或者是使核燃料的浓度变淡，这样就可以使球心的温度变低，这样就可以达到使球心的核聚变反应趋向温和的目的；当球心的核聚变反应太过于温和时，我们就使球面聚焦反射镜的反射面积的变大、或者是使球面聚焦反射镜的反射效率变高、或者是使核燃料的浓度变浓，这样就可以使球心的的温度变高，这样就可以达到使球心的核聚变反应趋向激烈的目的。

2.根据权利要求1，本发明使用了球面聚焦反射原理，其特征在于球面聚焦反射镜聚焦的焦点在球心。

3.根据权利要求1，本发明使用了球面聚焦反射镜，其特征在于球面聚焦反射镜聚焦的焦点在球心。

4.根据权利要求1，其特征在于球面聚焦反射镜的反射面是可以跟随镜面温度的高低而调整大小的。

5.根据权利要求1，其特征在于球面聚焦反射镜的反射面是可以跟随镜面温度的高低而调整反光效率的。

6.根据权利要求4，其特征是球形聚焦反射镜可以由液态的反光物组成，比如水银。

7.根据权利要求5，其特征在于有一个耐高温的球形透明玻璃罩，将液态的水银压缩成一面可以聚焦的球面反射镜。

8.根据权利要求1，本装置有若干个激光点火器，其特征是所有的激光点火器都聚焦在一点，即所有的激光点火器都可以同时照射到球心。

9.根据权利要求1，本装置有一个球形散热器，把热能迅速分散开去。

10.根据权利要求1，本装置有一个核燃料交换器，核燃料交换器中有一个核燃料输入口，还有一个核废料排泄口。

其特征是核燃料排泄口中装有一台空气压缩机，用压缩机将核废料抽出核反应腔之外，核燃料交换器具有自动调节核反应腔内的核燃料的功能。

一种可控核聚变装置
技术领域
[0001] 本新发明涉及一种可控核聚变装置，可以应用于发电厂发电，也可以应用于船类、飞机类、车类、宇宙飞行类的动力来源。

背景技术
[0002] 目前的人类能源主要来自于石油，而石油的存量有限，石油能源还会带来大气污染。

所以人类很想开发出一种没有污染，而又原材料丰富的绿色能源，即核聚变能。

[0003] 但是核聚变需要的温度太高，没有任何一种物质可以承受上亿度的核聚变温度，所以核聚变就难以控制。

到目前为止人类还没有开发出一种可以控制核聚变的装置，人类还难以合理利用核聚变能。

[0004] 为了改变这一状态，本发明提供了一种可控的核聚变装置，让核聚变变得容易控制，使人类可以顺利地利用核聚变能。

发明内容
[0005] 本新发明的目的是：向社会提供一种可以控制的核聚变装置。

本装置可以把核聚变的超高温度聚集在一个球状体的空球心处，让核燃料在球心的空旷处聚变，而不需要触及到装置的任何物件。

[0006] 本新发明的技术原理是：如图1，若干部激光聚焦点火器1同时照射核反应腔3的球心，使球心的温度上升到核聚变所需要的几亿度高温，达到核燃料所需要的聚变温度。

核燃料在球心处发生聚变反应，核聚变反应发出强烈的光芒。

球面聚焦反射镜2再把核聚变发出的光反射回球心，使球心的温度保持在几亿度到几千亿度之间，使球心具备持续的核聚变反应条件。

这样，只要让核反应腔3的核燃料浓度保持在一个合适的范围，核燃料就可以持续地发生核聚变反应。

这时，只要调节球面聚焦反射镜2的反射面积的大小或者是调节核反应腔3中的核燃料的浓度，就可以达到调节核聚变激烈程度的目的。

[0007] 本新发明的技术方案是：如图2，从核燃料补给器10输入少量的核燃料气体到核反应腔9之内，然后用若干部激光聚焦点火器1同时照射核反应腔9的球心，使球心的温度达到几亿度的核聚变温度，在球心处发生核聚变反应，核聚变反应发出强烈的光。

用球面聚焦反射镜3把核聚变发出的光再反射回球心，使球心的温度保持在几亿度到几千亿度之间，给球心的核燃料提供持续的核反应温度。

球形透明玻璃罩2的作用是将液态的水银压缩成一个球面聚焦反射镜3。

吸光层8依附在球形散热器4内表面，吸光层8的作用是将光能转换成热能。

球形散热器4的作用是增大散热面积，方便散热。

热交换腔5内可以放入液态氢作为冷却物，直接推动飞机、火箭等飞行器航行；热交换腔5内也可以用水作为冷却物，推动蒸汽机运转。

热交换腔5内的温度较高，冷却液可能以气体的形态在其中冷却，为了增加热交换腔5内的空气对流，有必要在热交换腔5内增加几个加强空气对流的设备。

保温层6的作用是防止温度外泄，造成能源浪费。

热能交换口7用于把热交换腔内的热量带出去，把外面的冷却物推进来。

核燃料控制器10是用于添加核燃料和排泄核废料之用。

水银压力缓冲腔12是用于存放球面聚焦反射镜3因升温气体膨胀而多出来的水银。

水银导管11是作为球面聚焦反射镜3与水银压力缓冲腔12连接之用。

[0008] 球面聚焦反射镜的工作原理如图3所示。

由球形透明玻璃罩1将水银压缩成一个球面聚焦反射镜2，可利用的反射面是聚焦的焦点在球心的反射面3。

如果球心的核聚变反应太激烈，球面聚焦反射镜2 的温度就会升高，反射光线的水银就会蒸发，变成不反射光线的水银蒸汽4。

水银蒸汽4的增多，就通过导管5把球面聚焦反射镜2的水银，压缩到水银压力缓冲腔7之内，这样就减少了反射面3的反射面积，反射面积的减少就可以使球心的温度减少，球心的温度减少就可以使核聚变的反应趋向温和。

如果球心的核聚变反应太冷淡，就会使球面聚焦反射镜2的温度降低，使水银蒸汽4减少，反射面3增加，反射面3的增加就会使球心的温度升高，球心温度的升高就会使核聚变变得更加热烈。

所以，使用可变的球面聚焦反射镜可以使核聚变趋向自动平衡，使核聚变变得容易控制。

如果球心的光线太强烈，超出了预期想要的范围，就用压缩器6把球面聚焦反射镜2里的水银强行抽到水银压力缓冲腔7之内，就可以把核反应强行关闭。

[0009] 球形散热器的结构如图4所示。

由球形散热体1和吸光层2组成，吸光层2要紧紧地依附在球形散热体1的内表面。

吸光层2的上部是主要的吸光部位，温度较高，所以球形散热体1的上部的散热表面积要比其它位置的散热表面积大。

[0010] 反射面积监测器的安装示意图如图5所示。

在绝缘的水银压力缓冲腔1的腔壁上，镶嵌着裸漏在外的导电金属片4，导电金属片4的一端，分别连接在串联电阻器R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10之间，当水银面3上升到不同的高度时，就会顺序接通不同的导电金属片4，这样导电金属片4就组成了开关K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10。

开关被接通的个数不同，串联电路所流过的电流就不同，这样通过监测串联电路所流过的电流的大小，就知道了反射面积的大小了。

当接通K1时，表明水银的温度已经升高，已经有水银蒸汽在蒸发了。

当接通K10时，就表明核反应太激烈，反射面积已经很小，需要发出指令命令压缩器4强行把核反应堆的水银抽干，强行关闭核反应堆。

[0011] 核燃料控制器结构示意图如图6所示。

由导管1、排泄核废料的电动压缩器2、核燃料气体的压强监测器3、光敏器件4、补充核燃料的电动阀门5和腔壁6组成。

其中，光敏器件4要正对着核反应堆的球心，时刻监测着球心的核反应强度。

核反应腔内的气体有时比外面大气压的压强低，所以需要用排泄核废料的电动压缩器2将多余的核废料压出腔外。

[0012] 本装置的电路工作原理图如图7所示。

其中，虚线框1是反射面积监测器，虚线框2是核反应腔的核燃料压强显示器、核反应光线的监测器3，核燃料气体的压强监测器4，排泄核废料的控制器5，补充核燃料的控制器6，核反就堆的强行关闭器7，开、关机延时电路8，激光点火电路9，报警轰鸣器10，虚线框11是反射面积显示器，IC是中央处理器。

因为在开机时，水银反射镜的的温度较低，球形反射镜还没有正常工作，此时的反射面是处于最多的时候，所以在电路接到开机命令后，开、关机延时电路8开始进入工作状态，首先将核反应腔中的气体回复到开机状态，避免核反应腔中的核燃料过多，开机时引起核爆炸。

核反应腔中的核燃料恢复到开机状态后，CI就发出命令给激光点火电路9，实行点火。

关机时也不是直接关闭电源，而是要先发送关机指令给核反应堆的强行关闭器7，把球面反射镜内的水银抽干后，才能关闭总电源开关。

虚线框1中的K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10与虚线框11中的LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED8、LED9、LED10一一对应，K1
闭合，则LED1被点亮，K10闭合，则LED10被点亮。

所有的开关都是顺序接通的，每接通一个开关，就亮一个LED，同时表明球面聚焦反射镜的反射面积减少了若干，同时也是表明核反应更加激烈了。

虚线框2是核反应腔的核燃料压强显示器，分为10档，每多亮一个LED，表明就增加了一部分压强。

其中LED1、LED8、LED11、LED18是亮橙灯，表明是橙色警示，本核反应堆已经出现故障，需要维修了。

这时设备虽然有点不正常，但是还可以正常工作。

LED9、LED19是红色报警，不仅红色LED9、LED19在闪烁，而且轰鸣器10也会发出声音报警，这时由人工判断需不需要关闭核反应堆。

LED10、LED20如果被点亮，那么不但发出声光报警，电路还会发送一个信号给核反就堆的强行关闭器7，强行自动关闭核反应堆。

补充核燃料的条件是：反射面积也只显示器只亮了两个LED1和LED2，表明核反应已经偏弱，需要增加核燃料了，就发送电子信号给补充核燃料的控制器6，给核反应腔增加核燃料。

排泄核废料的条件是：当核燃料气体的压强监测器4监测到核燃料气体的压强偏高，已经亮到了LED17，而同时反射面积监测器1监测到反射面积中等，只亮到了LED5，表明核燃料的压强大，而核反应不激烈，所以核废料已经很多了，就发送一个电子信号给排泄核废料的控制器5，直到反射镜的反射面积偏多，只亮了两个LED1和LED2，这时就需要停止排放核废料，并需要马上补充核燃料了。

核反应光线的监测器3时刻监视着球心的核反应发出的光线，当发现发出的光线超过了预期的要求时，不必参考LED10、LED20是否被点亮，都发送一个信号给核反就堆的强行关闭器7，强行自动关闭核反应堆。

附图说明
[0013] 图1为本新发明的技术原理图；
[0014] 图2为本新发明的技术方案图；
[0015] 图3为球面聚焦反射镜的工作原理。

[0016] 图4为球形散热器的结构示意图。

[0017] 图5为反射面积监测器的安装示意图
[0018] 图6为核燃料控制器结构示意图
[0019] 图7为本新发明的电路工作原理图
具体实施方式
[0020] 具体实施时，可以分为液态氢冷却方式和液态水冷却方式。

[0021] 液态氢冷却方式主要应用于大功率、远距离的运输工具的能量来源，比如飞机、宇宙飞船等。

液态氢冷却方式的特征是冷却液是一次性使用，不需要循环使用。

使用液态氢作为冷却液可以使飞行器的重量更轻，运载量更大，飞行距离更远。

[0022] 液态水冷却方式主要应用于蒸汽机的能量来源，比如核聚变发电厂。

液态水冷却方式的特征是冷却液可以循环多次使用，可以避免不断加料的麻烦。

图1
图2
图3
图4
图5
图6
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11图 7说 明 书 附 图
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