CN105493196A - 反应体、发热装置及发热方法 - Google Patents

反应体、发热装置及发热方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种相比现有技术能够更加稳定地产生热的反应体、发热装置及发热方法。在通过将由表面上形成有纳米尺寸的多个金属纳米粒子(金属纳米凸部)的储氢金属构成的反应体(26)设置在重氢气体氛围的反应炉内，使氢原子吸藏于反应体(26)的金属纳米粒子中时，所述金属纳米粒子中的电子从周围的金属原子或者其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果，金属纳米粒子中的氢原子之间的核间距缩短，隧道核聚变反应的产生概率上升，从而相比现有技术能够稳定地产生热。

Description

反应体、发热装置及发热方法
技术领域
本发明涉及一种反应体、发热装置及发热方法。
背景技术
1989年，由弗莱许曼(Fleischmann)教授和庞斯(pons)教授的共同研究组发表了在室温下成功进行核聚变反应的方法(例如，参照非专利文献1)。据该发表，在室温下产生核聚变反应的常温核聚变反应中，通过将钯(Pd)电极或者钛(Ti)电极作为负极使用，将铂(Pt)电极作为正极使用来对重水进行电分解时，会产生伴随着电分解产生的热以上的热，同时，还观测到γ射线或者中子。所述常温核聚变反应由于在反应过程中产生异常的过剩热，因此只要能够控制该发热现象，则能够将该发热现象作为发热装置的热源来利用。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：M.FleischmannandS.Pons,J.ElectroanalyticalChem.,261,P301(1989)
发明内容
发明需要解决的技术问题
但是，实际上，这样的常温核聚变反应的机理还没有弄清，而且再现性也缺乏，因此无法稳定地呈现其发热现象。因此，想要将这样的常温核聚变反应作为发热装置的热源利用的情况下，发热现象的产生概率很低，从而无法稳定地产生热。
因此，鉴于上述的问题，本发明的目的在于提供一种比现有技术相比能够更稳定地产生热的反应体、发热装置及发热方法。
为解决课题的技术手段
用于解决上述课题的本发明权利要求1所述的反应体，其特征在于，所述反应体设置在重氢气体氛围、重水气体氛围、轻氢气体氛围、或者轻水气体氛围的反应炉内，并且，所述反应体由储氢金属形成，且在其表面形成有1000nm以下的纳米尺寸的多个金属纳米凸部。
另外，本发明的权利要求10所述的发热装置，其特征在于，包括：反应炉，重氢气体、重水气体、轻氢气体、或者轻水气体中的任意一种被供给到保持真空状态的炉内；反应体，其设置在所述反应炉内，且由其表面形成有1000nm以下的纳米尺寸的多个金属纳米凸部的储氢金属构成，通过在所述反应炉内产生等离子体或者对所述反应体进行加热，使氢原子吸藏于所述金属纳米凸部。
另外，本发明的权利要求15所述的发热方法，其特征在于，包括：供给步骤，在设置有由储氢金属构成的反应体的反应炉内产生等离子体或者对所述反应体进行加热，并通过气体供给装置将重氢气体、重水气体、轻氢气体、或者轻水气体中的任意一种向真空状态的所述反应炉内供给；发热步骤，使氢原子吸藏于所述反应体表面上形成的1000nm以下的纳米尺寸的多个金属纳米凸部，从而所述反应体产生中子的同时产生热。
发明的效果
根据本发明权利要求1、10、15，氢原子吸藏于反应体的金属纳米凸部中，所述金属纳米凸部中的电子从周围的金属原子或者其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果，金属纳米凸部中的氢原子之间的核间距缩短，能够使隧道核聚变反应的产生概率上升，从而与现有技术相比能够稳定地产生热。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的发热装置的结构的示意图。
图2是表示反应炉内的剖面结构的示意图。
图3是表示第一实施方式的发热装置的中子的测量结果的图表。
图4是表示第一实施方式的发热装置的温度测量结果的图表。
图5是表示本发明的第二实施方式的发热装置的结构的示意图。
图6是第二实施方式的发热装置，图6A是表示在进行等离子体处理前的反应体的表面样子的扫描电子显微镜(SEM)照片，图6B是表示在进行等离子体处理前的卷绕型反应体的表面样子的SEM照片。
图7是表示在进行等离子体处理后的反应体的表面样子的SEM照片。
图8是表示在进行等离子体处理后的卷绕型反应体的表面样子的SEM照片。
图9A和图9b是放大表示卷绕型反应体的表面的SEM照片。
图10是表示在利用第二实施方式的发热装置的验证试验中对卷绕型反应体施加的电压的图表。
图11是表示在利用第二实施方式的发热装置的验证试验中卷绕型反应体的温度测量结果的图表。
图12是表示第三实施方式的发热装置的结构的示意图。
图13是的表示其他实施方式的反应体的结构的示意图。
图14A是表示重氢气体的质量分布的图表，图14B是表示验证试验后在10ks的反应炉内的气体成分的图表。
图15是表示气体成分随时间的增减量的图表。
图16是将图15的图表的一部分进行放大的图表。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
(1)第一实施方式
(1～1)第一实施方式的发热装置的整体结构
在图1中，1表示第一实施方式的发热装置，作为电极对的卷绕型反应体25和反应体26设置在反应炉2内，在所述反应炉2中室温下产生核聚变反应，从而能够发热。在该实施方式中，在反应炉2中管状的输热管32沿反应炉2的外壁以螺旋状卷绕。在输热管32的内部，水之类的流体从供给口32a向排出口32b流动，在输热管32内流动的流体被在炉内产生的热进行加热，而且加热的流体会从排出口32b直接排出，并被输送到例如图中未示出的发电装置，将流体的热利用于发电等方面。
在此，在反应炉2中设置气体供给装置3，从所述气体供给装置3经由气体供给管8向炉内供给作为反应气体的重氢气体(纯度99.99％)。另外，气体供给装置3包括重氢气体缸5和储气筒6，将从重氢气体缸5排出的高压重氢气体储存在储气筒6，然后将重氢气体减压至1大气压左右后供给到反应炉2内。在此，在气体供给管8上设置开闭阀7，并且通过分叉部16设置压力测量装置15。反应炉2可通过开启和关闭开闭阀和调节开闭量，来调节供给到炉内的重氢气体的供给量。另外，设置在气体供给管8的压力测量装置15可测量气体供给管8内的压力，并将测量的压力测量数据作为反应炉2内的压力传送给记录器17。
并且，在反应炉2中，通过真空排气管13设置有真空排气装置10。反应炉2通过真空排气装置10将炉内的气体向外部排出，从而使炉内变成真空氛围，并通过设置在真空排气管13的开闭阀11被关闭，能够使炉内保持真空状态。此时，在反应炉2中，通过从气体供给装置3向炉内供给重氢气体，由此能够形成为将重氢气体填满于被保持真空状态的炉内的状态。
顺便说一下，在所述反应炉2中，在反应炉2的外壁表面设置有用于测量反应炉2温度的热电偶18。另外，在反应炉2的外部设置有用于测量从反应炉2放出的中子的中子测量装置19。所述热电偶18和中子测量装置19与记录器17相连接，记录器17收集从热电偶18获得的温度测量数据和从中子测量装置19获得的中子测量数据，除此之外还收集上述的从压力测量装置15获得的压力测量数据，并将这些数据传送给计算机21。计算机21将通过例如记录器17收集的这些数据显示在显示单元上，工作人员可通过显示的所述数据知道反应炉2内的状态。
在此，反应炉2包括例如由不锈钢(SUS306或SUS316)等形成的筒状部2a和同样地由不锈钢(SUS306或SUS316)等形成的壁部2b、2c，筒状部2a的两端开口部通过密封垫(图中未示出)被壁部2b、2c封闭，从而由筒状部2a和壁部2b、2c形成密闭空间。并且，在该实施方式中，在筒状部2a的侧面部贯穿设置有开口部29，例如，为了使由不锈钢(SUS306或SUS316)构成的筒状的开口观察部30的中空区域与开口部29连通，所述开口观察部30的一端与侧面部接合。在所述开口观察部30的另一端嵌入有由盖板玻璃等透明材料形成的窗部31，以便保持炉内的密封状态，同时工作人员能够从窗部31通过中空区域和开口部29直接观察反应炉2内的状态。顺便说一下，在该实施方式中，反应炉2是例如筒状部2a形成为圆筒状，且全长(壁部2b、2c之间)为300mm、筒状部2a的外径为110mm。
除具有上述的结构之外，在所述反应炉2的炉内设置有由卷绕型反应体25和反应体26构成的电极对，通过由电极对产生的辉光放电能够产生等离子体。实际上，在反应炉2中，在一侧壁部2b贯穿设置有开口部28，棒状的卷绕型反应体25可插入于所述开口部28而所述卷绕型反应体25设置在炉内。实际上，壁部2b的开口部28通过设置在开口部28的绝缘部件27被封闭，同时按照卷绕型反应体25与开口部28不接触的方式通过绝缘部件27保持所述卷绕型反应体25，从而能够将保持反应炉2内维持密闭状态的同时使卷绕型反应体25和反应炉2之间电绝缘。
在该实施方式中，卷绕型反应体25的一端从壁部2b的开口部28向反应炉2的外部露出，且所述一端通过导线22a与电源20连接，可通过所述电源20施加电压。所述电源20还包括其他导线22b，且所述导线22b与反应炉2的壁部2b连接，从而可对反应炉2也可施加电压。另外，所述电源20通过记录器17与计算机21连接，记录器17收集输出电压等，并传送给计算机21，从而能够通过所述计算机21控制输出电源等。
除具有上述的结构之外，反应炉2具有反应体26以与筒状部2a的内壁表面接触的方式设置的结构，从而可通过筒状部2a将电源20电压施加到反应体26上。由此，通过由电源20施加的电压，卷绕型反应体25和反应体26在反应炉2内产生辉光放电。
实际上，在该实施方式中，反应体26可由例如Ni、Pd、Pt、Ti或者包括含有这些元素中的任意一种元素的合金的储氢金属以筒状形成，并沿着反应炉2的内壁设置，外表面覆盖反应炉2的筒状部2a的内壁。由于反应体26覆盖反应炉2的筒状部2a的内壁，因此由电极对产生等离子体时，通过向筒状部2a的电子照射，能够抑制从所述筒状部2a内向炉内放出元素(例如，不锈钢筒状部2a的情况下，铁、轻元素、氧、氮、碳等元素)。
除了这样的结构之外，所述反应体26的表面由细线形成为网格状，并且在细线的表面形成宽度为1000nm以下的纳米尺寸的多个金属纳米粒子(图中未示出)，从而所述表面形成为凹凸形状。并且，优选地，所述反应体26在重氢气体氛围中通过卷绕型反应体25和反应体26在炉内通过辉光放电来产生等离子体时(后述的发热反应处理时)，通过等离子体处理等来去除表面的氧化膜，以使氢原子(重氢原子)预先吸藏于所述金属纳米粒子中，使表面的金属纳米粒子呈激活的状态。
在本发明中，通过在起到电极作用的反应体26的表面形成多个金属纳米粒子，由此在重氢气体氛围中通过卷绕型反应体25和反应体26产生辉光放电时，氢原子会吸藏于金属纳米粒子中，纳米尺寸的金属纳米粒子中的电子从周围金属原子或者其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果金属纳米粒子中的氢原子之间的核间距缩短，从而能够在反应炉2中发生放出中子的同时产生热的核聚变反应。
顺便说一下，在该实施方式中，通过后面描述的等离子体处理，在反应炉2内设置反应体26后在所述反应体26的表面形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子，但是本发明并不限定于此，还可以在反应炉2内设置反应体26之前，通过对反应体26进行喷射处理或者蚀刻处理等，来在所述反应体26表面预先形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子，然后将在表面形成有所述金属纳米粒子的反应体26设置在反应炉2内。但是，即使在这种情况下，为了在重氢气体氛围中通过卷绕型反应体25和反应体26来在炉内通过辉光放电来产生等离子体时，使氢原子吸藏于金属纳米粒子中，也需要进行后面描述的等离子体处理，来去除反应体26表面的氧化膜，使表面的金属纳米粒子呈激活状态。
实际上，在反应体26表面形成具有如球形粒子、椭圆形粒子、或者蛋形粒子的一部分埋入于所述表面的形状(例如，半球形、半椭圆形、或者半蛋形)的弯曲表面的多个金属纳米粒子。并且，在该实施方式中，在反应体26表面形成的金属纳米粒子之间相互接触，且多个金属纳米粒子密集。并且，金属纳米粒子中还具有在所述金属纳米粒子的弯曲表面进一步形成宽度(粒径)为1～10nm的微细的金属纳米粒子的金属纳米粒子，而且在由多个金属纳米粒子形成的凹凸形状的表面上可分散形成宽度为1～10nm的微细金属纳米粒子。
这样的金属纳米粒子的宽度为1000nm以下的纳米尺寸，优选为300nm以下，进一步优选为10nm以下，再进一步优选为5nm以下，通过金属纳米粒子的宽度变小，由此能够通过少量的重氢气体供给量来在反应炉2中容易产生核聚变反应。
在此，如果利用表示核聚变反应产生概率的理论计算来进一步从理论上解释所述金属纳米粒子的尺寸，则最优选的是金属纳米粒子的宽度(粒径)为1～10nm，这些微细的金属纳米粒子之间的距离优选为不会因热运动而相互接触的距离，即，所述金属纳米粒子之间优选相互隔开粒径的3倍以上的距离。在这种情况下，优选地，在反应体26表面分散形成微细的金属纳米粒子，且每1cm2的面积内形成4×108个宽度(粒径)为1～10nm的微细的金属纳米粒子。
另外，在该实施方式中，当反应体26的厚度超过10mm时，在其表面难以形成纳米尺寸的微细的金属纳米粒子，为了在反应体的表面形成纳米尺寸的金属纳米粒子，反应体的厚度优选为1.0mm以下，进一步优选为0.3mm以下，再进一步优选为0.1mm以下。并且，在该实施方式中，反应体26由细线形成为网格状，因此可通过使用直径小的细线来容易地形成很薄的厚度，另外，能够增大形成金属纳米粒子的表面的面积。另外，优选地，反应体26表面的一个网格的宽度在10～30mm的范围内进行选择。
如图2所示，同反应体26一起构成电极对的卷绕型反应体25结构如下：在由例如Pt、Ni、Pd、Ti或者包括含有这些元素中的任意一种元素的合金的储氢金属构成的支承部即轴部35的周围，同样地由Pt、Ni、Pd、Ti或者包括含有这些元素中的任意一种元素的合金的储氢金属构成的细线36以螺旋状卷绕，在筒状部2a的中心轴上配置有轴部35。并且，卷绕型反应体25和反应体26之间的距离可设定在10～50mm的范围。另外，在该实施方式中，卷绕型反应体25为：直径为3mm、长度为200mm的轴部35由Ni形成，直径为1.0mm的细线36由Pt形成，细线36到反应体26的距离设定为50mm。
顺便说一下，在上述的实施方式中，关注反应体26的表面，对在反应体26的表面形成纳米尺寸的多个金属粒子的情况进行描述，但是，在卷绕型反应体25的细线36上也形成这样的纳米尺寸的多个金属粒子。实际上，在该实施方式中，由于卷绕型反应体25由储氢金属形成，因此通过在细线36的表面形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子，由此在重氢气体氛围中通过卷绕型反应体25和反应体26产生等离子体时，氢原子也会被吸藏于卷绕反应体25的金属纳米粒子中，纳米尺寸的金属纳米粒子内的电子(自由电子)从周围金属原子或其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果，金属纳米粒子内的氢原子之间的核间距缩短，能够在反应炉2中发生放出中子的同时产生热的核聚变反应。
(1-2)等离子体处理
在此，在本发明的发热装置1中，在上述的反应体26或者卷绕型反应体25的表面形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子的同时，能够进行用于激活所述反应体26或者卷绕型反应体25的表面的等离子体处理。实际上，在发热装置1中，例如，在反应炉2中设置有其表面未形成金属纳米粒子的反应体或者卷绕型反应体时，作为等离子体处理，首先对密闭空间的反应炉2中的气体进行真空排气，使炉内的压力为10～500Pa(例如，100Pa左右)。
在这种状态下，在发热装置1中例如将卷绕型反应体25作为正极，将反应体26作为负极，并对电极对施加600～1000V(例如，1000V左右)电压来产生辉光放电，在反应炉2中产生等离子体。另外，此时，作为负极的反应体26的温度上升至例如500～600℃。在发热装置1中，可通过在这样的真空氛围中持续产生辉光放电600秒～100小时(优选为10小时以上)来在反应体26和卷绕型反应体25的表面形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子，同时去除所述反应体26或者卷绕型反应体25的表面氧化膜来进行激活。
顺便说一下，在等离子体处理中，如上所述，不仅可通过将卷绕型反应体25作为正极、反应体26作为负极来产生等离子体，而且也可以在之后接着将卷绕型反应体25和反应体26的极性换过来，即，通过将卷绕型反应体25作为负极、反应体26作为正极来产生等离子体。如上所述，即使将卷绕型反应体25作为负极、将反应体26作为正极来产生辉光放电时，优选对电极对施加600～1000V(例如，1000V左右)电压而持续产生辉光放电600秒～100小时(优选为10小时以上)。由此，作为负极的卷绕型反应体25和作为正极的反应体26的温度均上升至例如500～600℃，从而能够充分地激活表面。
另外，在发热装置1中，优选地，在进行上述的等离子体处理后，对卷绕型反应体25和反应体26进行加热处理。所述加热处理可以是例如通过加热器直接对卷绕型反应体25和反应体26进行加热，从卷绕型反应体25和反应体26放出轻氢或者H2O、烃类气体，从而能够容易吸藏氢原子。另外，优选地，这样的加热处理一直进行到从卷绕型反应体25和反应体26不能再放出轻氢或者H2O、烃类气体为止，例如，优选地，在100～200℃的温度下进行3小时以上。
在此，在反应体26中，在形成金属纳米粒子之前，通过在室温的王水或者混合酸中浸泡几分钟反应体26，预先对其表面进行酸洗处理，由此在进行等离子体处理时，能够在反应体26表面形成更加微细的金属纳米粒子。
(1-3)发热反应处理
接着，在发热装置1中，使用表面上形成有如上所述的纳米尺寸的多个金属纳米粒子的反应体26，在反应炉2中进行用于产生核聚变反应的发热反应处理。该实施方式中，在发热装置1中，进行上述的等离子体处理后，作为发热反应处理，将反应炉2内保持真空状态的同时，通过气体供给装置3向反应炉2内供给重氢气体。
接着，在发热装置1中，在形成重氢气体氛围的反应炉2内，通过对卷绕型反应体25和反应体26施加电压来在电极对上产生辉光放电，从而在反应炉2中产生等离子体，所述施加的电压为400～1500V电压，优选为600～1000V电压，进一步优选为700～800V电压。由此，在发热装置1中，在反应炉2中产生等离子体的过程中，氢原子吸藏于卷绕型反应体25或者反应体26的表面的金属纳米粒子中，从而可产生核聚变。
在此，在本发明的发热装置1中，如果在进行发热反应处理时在反应炉2中产生等离子体，则在反应炉2中产生核聚变反应，此时，在反应体26或者卷绕型反应体25的表面形成新的微细的金属纳米粒子，氢原子也会吸藏于新形成的金属纳米粒子，可产生核聚变反应。
(1-4)本发明的发热装置的核聚变反应的概要
在此，关注反应体26，并对通过在所述反应体26表面形成纳米尺寸的金属纳米粒子来容易产生核聚变反应的概要进行简要说明。一般情况下，通过对金属的电子照射不会产生中子等的放射或者热。但是，在纳米尺寸的规定尺寸以下的金属纳米粒子中，电子起到重费米子(重电子)的作用，使氢原子之间相互靠近而产生核聚变反应。通常，对于重氢，产生核聚变反应需要107K＝1keV以上的能量。如果要通过温度来提供如此大的能量，则对重氢需提供例如约107k以上的高温，对于轻氢需提供1.5×107k以上的高温，而且核聚变产生概率极低即10-31/s/atompair。
但是，如本发明所示，在反应体26的表面形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子(金属纳米凸部)的情况下，在金属纳米粒子中电子从周围的金属原子或者其他电子受到强烈影响。也就是说，由于氢原子被导入到金属纳米粒子中而导致金属纳米粒子中的氢浓度上升，随着所述氢浓度的上升，金属纳米粒子中的电子性质进一步发生变化，从而质量增大。重的电子与氢原子核形成原子，如果重的电子成为核外电子，则电子轨道半径缩小，并且重电子氢原子间的核间距也缩小。结果，在反应体26中，由隧道效应引起的重电子氢原子间的核聚变反应产生概率上升，从而容易产生核聚变反应。例如，由Pd构成的金属纳米粒子中，当电子质量增加为2倍时，由隧道效应引起的核聚变产生概率增加10位，从而能够容易产生核聚变反应。
另外，在反应体26中，为了增加重电子氢原子间的核聚变反应产生概率，可在金属表面添附例如碱原子或者碱土原子(例如，具有氢原子结构的Li、Na、K、Ca等)，由此能够大幅度增加金属纳米粒子中的电子的交接作用，从而能够进一步提高核聚变反应产生概率。这样，在本发明的发热装置1中，能够稳定地产生核聚变反应，并通过核聚变反应时所产生的能量，能够稳定地发热。
(1-5)验证试验
接着，利用图1中示出的发热装置1，进行上述的等离子体处理和发热反应处理，并测量了反应炉2周围的中子和反应炉2的温度。在此，首先，准备没有形成有纳米尺寸的多个金属纳米粒子的Ni(纯度99.9％)的反应体，并将其设置在反应炉2内。接着，为了进行等离子体处理，由真空排气装置10对反应炉2内进行真空排气，使反应炉2内的气压达到10-6气压左右。
接着，在该状态下，通过对卷绕型反应体25和反应体26施加1kV的电压来产生辉光放电，并在反应炉2内，使所述辉光放电连续产生30小时。然后，在该时点上从反应炉2取出反应体26，并通过SEM照片等来确认反应体26的表面状态，结果可知粒径为1000nm以下的纳米尺寸的多个金属纳米粒子密集地形成，且表面呈凹凸形状。
与此不同地，为了进行发热反应处理，在从反应炉2中没有取出反应体26的状态下，如上所述通过对电极对施加1kV的电压来持续产生辉光放电，使反应炉2内的气压达到10-6气压左右，并通过气体供给装置3以10-2的气压向反应炉2内供给重氢气体。由此，在发热装置1中，经过1至2分钟后，通过中子测量装置19测量出了中子。
接着，暂时中止辉光放电，向反应炉2内补充重氢气体后，将电极对进行充分的冷却，然后再通过对电极对施加1kV的电压来产生辉光放电。由此，通过中子测量装置19重新开始测量出了中子，并连续测量了数小时。在此，将中子的测量结果表示在图3中。如图3所示，在所述发热装置1中，能够推测由于为了产生辉光放电而向电极对供给电压之后急剧产生中子，所以在反应炉2内产生了伴随着中子产生的核聚变反应。另外，确认了所述中子的产生数量可通过电极对的放电电压来控制，并且中子数量以电压的指数函数来增加。并且，通过电压的供给得到了稳定的中子的产生，即106个中子。对持续进行200秒的发热反应时的反应体26的每单位面积的中子的产生量进行了计算，结果中子数量为105个。
另外，测量中子的同时用热电偶18测量反应炉2的温度，结果得到了如图4所示的结果。从图4可知，产生中子后反应炉2的温度上升，由此确认了所述发热装置1的反应炉2产生热。并且，中子产生之后延迟一定时间后才测量到温度的上升是因为发热部分和热电偶18的设置位置偏离，测量温度的上升时产生了相当于导热所需的时间延迟。并且，图4中，△T1～△T5表示沿着反应炉2的筒状部2a以规定距离隔开设置的部分。顺便说一下，此时经过电极对之间的电流为30mA。即，电力为30W。由此，热产生量为1kW，相对于输入，发热量达到了33倍。
(1-6)作用及效果
对于以上的结构，在本发明的发热装置1中，在反应炉2内设置反应体26，在所述反应体26的表面形成1000nm以下的纳米尺寸的由储氢金属构成的多个金属纳米粒子，从而在成为重氢气体氛围的反应炉2内，通过卷绕型反应体25和反应体26产生等离子体，来进行赋予能量的发热反应处理。由此，在发热装置1中，氢原子吸藏于反应体26的金属纳米粒子中，所述金属纳米粒子中的电子从周围的金属原子或者其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果，金属纳米粒子中的氢原子之间的核间距缩小，隧道核聚变反应的产生概率上升。
另外，在该发热装置1中，即使在反应炉2内设置表面上没有形成金属纳米粒子的反应体的情况下，也可以在进行发热反应处理之前，使反应炉2内变成真空氛围，并通过进行等离子体处理来在反应体26的表面形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子，所述等离子体处理是通过由卷绕型反应体25和反应体产生的辉光放电进行在反应炉2内产生等离子体。并且，在发热装置1中，可通过在发热反应处理之前进行等离子体处理，来去除反应体26表面的氧化膜，由此在进行发热反应处理时，使反应体26的表面变成氢原子可被吸藏于反应体26的金属纳米粒子中的激活状态，并能够产生核聚变反应。
另外，在该实施方式中，由于反应体26的表面由细线形成为网格状，因此可以只通过缩小细线的直径来容易使表面的厚度变薄，从而能够使表面厚度变成容易形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子的最佳的厚度。并且，在反应体26中，由于表面形成为网格状，因此能够增大表面面积，从而能够扩大吸藏氢原子的金属纳米粒子的形成区域，增大发热产生的部分。
另外，在该发热装置1中，通过导线22b从电源20向反应炉2施加电压的同时，使反应体26接触在反应炉2的内壁，从而用所述反应体26覆盖反应炉2的内壁，由此不仅使反应体26起到电极作用，与此同时通过反应体26还能够防止反应炉2的内壁受到由辉光放电产生的电子照射而被削掉。
并且，在发热装置1中，由储氢金属构成的卷绕型反应体25的细线36的表面上也形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子。由此，在发热装置1中，氢原子也会吸藏于卷绕型反应体25的细线36表面的金属纳米粒子中，所述金属纳米粒子中的电子从周围的金属原子或其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果，金属纳米粒子中的氢原子之间的核间距缩短，隧道核聚变反应的产生概率上升。
根据以上的构成，通过将表面上形成有1000nm以下的纳米尺寸的储氢金属的多个金属纳米粒子(金属纳米凸部)的反应体26设置在重氢气体氛围的反应炉内，氢原子吸藏于反应体26的金属纳米粒子中，所述金属纳米粒子中的电子从周围的金属原子或其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果，金属纳米粒子中的氢原子之间的核间距缩短，隧道核聚变反应的产生概率上升，从而与现有技术相比能够稳定地产生热。
(2)第二实施方式
(2-1)第二实施方式的发热装置的结构
在图5中与图1对应的部分用相同的符号表示，在图5中，41表示第二实施方式的发热装置，其中，反应炉42的结构和电极对的结构与第一实施方式不同。另外，第二实施方式的发热装置41与上述的第一实施方式的发热装置的区别是：进行发热反应处理时，并没有通过电极对产生等离子体，而是通过加热器对反应炉42内进行加热，并向经过加热的反应炉42内供给重氢气体，由此产生加热温度以上的过剩热。并且，所述发热装置41与第一实施方式的发热装置的区别是：在产生过剩热后，通过电极对产生等离子体，从而发热温度进一步上升，即使停止产生等离子体，只要继续向反应炉42内供给重氢气体，则能够持续产生温度上升的高温热。
并且，所述发热装置41中，其他结构与上述的第一实施方式相同，因此省略关于气体供给装置3、真空排气装置10、电源20等的图示或者说明。实际上，在该实施方式中，反应炉42包括例如由不锈钢(SUS306或SUS316)等形成的筒状部43a和壁部43b、43c，筒状部43a的两端开口部通过密封垫(图中未示出)被壁部43b、43c封闭，从而由筒状部43a及壁部43b、43c形成密封空间。
在这种情况下，在筒状部43a的侧面部上与设置开口观察部30的开口部29相对地设置有其他开口部45，例如，由不锈钢(SUS306或SUS316)等构成的筒状的管道连通部46的一端按照所述管道连通部46的中空区域和开口部45连通的方式接合在侧面部上。在管道连通部46的另一端上设置有壁部47，在所述壁部47上设置有气体供给管8、真空排气管13及压力测量用管道48，以使所述气体供给管8、真空排气管13及压力测量用管道48的管内部与反应炉42内连通。并且，压力测量装置15设置在压力测量用管道48上，并通过压力测量用管道48测量反应炉42内的压力。
除了这样的结构之外，在反应炉42的炉内设置有由卷绕型反应体50、51构成的电极对，并且，将反应体26以覆盖反应炉42的筒状部43a的内部的方式设置。并且，在该实施方式中，与贯穿设置在筒状部43a的开口部29、45相对地，在炉内配置卷绕型反应体50、51，从而可以从设置在开口部45的管道连通部46向卷绕型反应体50、51直接喷射重氢气体，同时，作业人员能够从设置在开口部29的开口观察部30的中空区域直接观察卷绕型反应体50、51。
在此，该实施方式与上述的第一实施方式不同，在发热装置42中反应体26并没有起到电极的作用，而是设置在反应炉42内的卷绕型反应体50、51起到负极和正极的作用，在进行等离子体处理等时，所述卷绕型反应体50、51作为电极对产生辉光放电，从而能够在炉内产生等离子体。反应体26的结构与上述的第一实施方式相同，虽然反应体并不起到电极的作用，但是通过将卷绕型反应体50、51作为电极对的等离子体处理(在此，等离子体处理是指，通过将密闭空间的反应炉42内的气体进行真空排气，使炉内压力为10～500Pa，然后通过对电极对施加600～1000V的电压来产生辉光放电600～100小时，使反应体26的温度上升至500～600℃的情况)，在表面形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子，由此在保持真空状态的反应炉42内通过加热器进行加热后供给重氢气体时，氢原子会吸藏于这些金属纳米粒子中，从而产生核聚变反应。
卷绕型反应体50设置在电极保持部54的前端，并通过所述电极保持部54配置在反应炉42内的中央。电极保持部54与未图示的电源通过电极导入部57连接，从而能够从所述电源向卷绕型反应体50施加电压。并且，电极保持部54通过贯穿设置在壁部43b的开口部55插入到反应炉42内，并通过设置在所述开口部55的绝缘部件56来保持的同时，因所述绝缘部件56而在开口部55上不与壁部43b接触，从而与反应炉42电绝缘。卷绕型反应体50的结构如下：由例如Pb、Ti、Pt、Ni或者包括含有这些元素中的任意一种元素的合金的储氢金属构成的细线53以螺旋状卷绕在由Al2O3(氧化铝陶瓷)等导通部件构成的支承部52，从而可通过等离子体处理在细线53的表面形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子。由此，即使是卷绕型反应体50，在保持真空状态的反应炉42内通过加热器进行加热的同时供给重氢气体时，氢原子会吸藏于这些金属纳米粒子内，从而产生核聚变反应。
并且，在卷绕型反应体50的细线53表面上形成的金属纳米粒子的尺寸或者形状与在反应体26表面上形成的金属纳米粒子相同。即，在卷绕型反应体50的细线53表面可形成具有如球形粒子、椭圆形粒子、或者蛋形粒子的一部分埋入于所述表面的形状(例如，半球形、半椭圆形、或者半蛋形)的弯曲表面的多个金属纳米粒子。
顺便说一下，当反应体26由Ni形成，卷绕型反应体50的细线53由Pb形成时，虽然达不到由Ni形成的反应体26的程度，但在卷绕型反应体50的细线53的表面，金属纳米粒子以相互接触的方式形成，而且还形成多个金属纳米粒子密集的区域(在后面描述的图8中示出)。另外，在卷绕型反应体50的细线53表面形成的金属纳米粒子与在反应体26表面上形成的金属纳米粒子相同，金属纳米粒子的宽度为1000nm以下的纳米尺寸，优选为300nm以下，进一步优选为10nm以下，再进一步优选为5nm以下，由于金属纳米粒子的宽度小，因此能够通过少量的重氢气体供给量来在反应炉2中容易产生核聚变反应。
并且，在这种情况下，与反应体26的表面一样，在卷绕型反应体50的细线53表面的金属纳米粒子的宽度(粒径)为1～10nm，所述微细的金属纳米粒子之间的距离优选为不会因热运动而相互接触的距离，即，所述金属纳米粒子之间需要相互隔开粒径的3倍以上的距离。在这种情况下，优选地，在反应体表面，例如在每1cm2的面积内形成4×108个金属纳米粒子，并且，微细的金属纳米粒子分散形成。
并且，在反应炉42中，热电偶58以与卷绕型反应体50的支承部52接触的方式配置。由此，可通过热电偶58测量卷绕型反应体50的温度，作业人员可通过与热电偶58连接的计算机等来确认温度。在这种情况下，热电偶58具有氧化铝管的内部插入K型的热电偶元件的结构，在壁部43b由绝缘部件59保持，从而与反应炉42绝缘。
与卷绕型反应体50成对的另一卷绕型反应体51设置在电极保持部62的前端，通过所述电极保持部62以与一个卷绕型反应体50相对地配置在炉内。并且，电极保持部62与由设置在壁部43b的绝缘部件63保持的电极导入部64连接。电极导入部64与图中未示出的电源连接，通过电极保持部62将所述电源的电压施加到卷绕型反应体51上。由此，卷绕型反应体51因从电源施加电源而起到负极或者正极的作用。
卷绕型反应体51的结构如下：在由例如Pb、Ti、Pt、Ni或者包括含有这些元素中的任意一种元素的合金的储氢金属形成的轴部60上，同样地由Pb、Ti、Pt、Ni或者包括含有这些元素中的任意一种元素的合金的储氢金属形成的细线61以螺旋状卷绕，轴部60的根部安装在电极保持部62的前端。该卷绕型反应体51与上述的卷绕型反应体50一样，可通过等离子体处理，在轴部60或者细线61的表面形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子。这样，即使在卷绕型反应体51，在向保持真空状态的反应炉42内供给重氢气体时，氢原子也会吸藏于形成在轴部60或者细线61表面的金属纳米粒子中，从而产生核聚变反应。并且，形成于卷绕型反应体51的轴部60或者细线61表面的金属纳米粒子的结构与上述的卷绕型反应体50的细线53表面上形成的金属纳米粒子相同，因此在此省略该部分的说明。
这样，在第二实施方式的发热装置41中，可通过等离子体处理在卷绕型反应体51、51和反应体26表面形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子，接着，如果在通过图中未示出的加热器对卷绕型反应体50、51或者反应体26进行加热的状态下，向保持真空状态的反应炉42内供给重氢气体，则氢原子会吸藏于卷绕型反应体50、51和反应体26表面的金属纳米粒子中，结果，在反应炉42内产生核聚变反应而能够发热。在此，通过加热器对卷绕型反应体50、51和反应体26进行加热时的加热温度优选为200℃以上，进一步优选为250℃以上。
另外，在该实施方式的发热装置41中，在所述反应炉42内发热时，如果通过电极对产生辉光放电从而产生等离子体，则发热温度会进一步上升，即使停止所述等离子体处理，只要将反应炉42内继续维持在氢气氛围，则能够持续维持温度上升的状态。
(2-2)验证试验
接着，利用图5中示出的发热装置41，对反应炉42是否发热的情况进行验证试验。在此，用不锈钢(SUS306)形成体积为15l、重量为50kg的反应炉42。另外，在该验证试验中，使用了在由长宽为20mm、厚度为2mm的Al2O3(氧化铝陶瓷)形成的支承部52上卷绕15圈由直径为0.1mm、长度为1000mm的Pd(纯度99.9％)构成的细线53的卷绕型反应体50，另外，使用了在由直径为3mm、长度为50mm的Pd(纯度99.9％)构成的轴部60上由直径为1mm、长度为300mm的Pd(纯度99.9％)构成的细线61以无缝隙且以螺旋状卷绕的卷绕型反应体51。另外，在该验证试验中，使用由直径为0.1mm的Ni(纯度99.9％)构成的细线表面以网格状形成的筒状的反应体26。
接着，用乙醇和丙酮对这些卷绕型反应体50、51和反应体26进行超声波洗涤，并将其保持为不产生油脂污染的洗涤状态下设置在反应炉42内。另外，整个反应炉42都成为接地电位。另外，用于直接测量卷绕型反应体50的温度的热电偶53使用了直径为1.6mm、长度300mm的K型不锈钢包覆型热电偶，并且将不锈钢外皮的外侧用直径为3mm、长度为100mm的氧化铝管进行绝缘，使其前端部与卷绕型反应体50表面接触。
然后，先作为等离子体处理，将反应炉42内的气体进行真空排气，使反应炉42内的气压变成数Pa的真空氛围后，将卷绕型反应体50作为正极，并通过施加600V的直流电压，以20mA左右放电600秒左右。接着，通过改变电极电压，将卷绕型反应体50作为负极，并通过施加600V的直流电压，以20mA左右放电1200秒左右。将上述过程重复进行5次，然后从反应炉42取出反应体26和卷绕型反应体50，并通过SEM照片对其表面进行观察。
在此，图6A是拍摄进行上述的等离子体处理前的反应体26表面的的SEM照片，从照片可知，在反应体表面没有形成宽度为1000nm以下的纳米尺寸的多个金属纳米粒子，且表面平坦。另外，图7是拍摄进行上述的等离子体处理后的反应体26表面的SEM照片，从照片可知，在反应体表面形成宽度为1000nm以下的纳米尺寸的多个金属纳米粒子，且表面呈凹凸形状。另外还可知，这些金属纳米粒子呈如半球形状、半椭圆形状等的弯曲表面。
另外，图6B是拍摄进行等离子体处理前的卷绕型反应体50的细线53表面的SEM照片，从照片可知，在所述卷绕型反应体50的表面也没有形成宽度为1000nm以下的纳米尺寸的多个金属纳米粒子，且表面平坦。另外，图8是拍摄进行上述的等离子体处理后的卷绕型反应体50的细线53表面的SEM照片，从照片可知，在其表面形成宽度为1000nm以下的纳米尺寸的多个金属纳米粒子，且表面呈凹凸形状。另外还可知，在该情况下金属纳米粒子也呈如半球形状、半椭圆形状等的弯曲表面。并且，虽然达不到反应体26的程度，但在卷绕型反应体50的细线53表面，金属纳米粒子以相互接触的方式形成，而且还形成多个金属纳米粒子密集的区域。
在此，对于卷绕型反应体50，进一步放大等离子体处理后的细线53表面并进行观察，结果得到如图9A和图9B所示的SEM照片。从图9A和图9B可知，形成有宽度为100nm以下的金属纳米粒子，而且在金属纳米粒子表面进一步形成有宽度小的微细金属纳米粒子等、表面形成为凹凸形状。顺便说一下，虽然在该验证试验中使用了在支承部52上卷绕直径为0.1mm的Pd的细线53的卷绕型反应体50，但是通过使用在支承部52上卷绕直径为1mm的Pd的细线的卷绕型反应体进行验证试验可知，通过持续放电10ks，并将该过程反复进行10次，也能够在所述细线表面形成非常活跃的金属纳米粒子。
接着，在该验证试验中，将反应炉42内保持真空状态，并通过图中未示出的加热器在100～200℃的温度下对卷绕型反应体50、51和反应体26进行3个小时左右的加热激活，并从卷绕型反应体50、51和反应体26释放轻氢、H2O、进一步释放烃类气体来去除杂质。
接着，作为发热反应处理，在第二实施方式的发热装置41的验证试验中，如图10和图11所示，在将反应炉42内保持真空状态的情况下，对卷绕型反应体50分阶段进行加热，并在与室温相差140℃时，以100Pa从气体供给管8向反应炉42内导入重氢气体。在此，图10是表示对电极对施加的电压，图11是表示从通过加热器对卷绕型反应体50开始分阶段加热时的卷绕型反应体50的温度。并且，图11中示出的温度是卷绕型反应体50的温度和室温之间的差(室温差)。
如图11所示，在该验证试验中，对卷绕型反应体50分阶段进行加热从而与室温相差140℃后，以100Pa(即，100ml)向反应炉42内供给重氢气体时，即使通过电极对没有产生等离子体，与室温的差也很快上升至220℃。然后，如图10和图11所示，为了激活卷绕型反应体50的细线53(图10中称为Pd细线)表面，将施加于电极对的电压值提高至45V并进行4000秒的基于等离子体的激活处理时，温度会进一步上升30℃而达到250℃。然后，即使将施加于电极对的电压值降至32V而停止等离子体处理时，到将重氢气体从反应炉42中排出为止，温度上升的状态会继续保持稳定。
另外，此时，通过中子测量装置测量反应炉42周围的中子，结果发现从向反应炉42内导入重氢气体而卷绕型反应体50发热开始，在中子测量装置中被测量到了中子。如上所述，从卷绕型反应体50的发热和中子的测量可以推测反应炉42内产生核聚变反应。顺便说一下，如图10和图11所示，成为250℃的稳定的发热状态后，为了再次激活卷绕型反应体50的细线53表面，即使对电极对施加电压来产生辉光放电，从而进行基于等离子体的激活处理，但是也没能确认到温度进一步上升。通过以上的验证试验可以知道，在第二实施方式的发热装置41中，在卷绕型反应体50、51或者反应体26表面形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子，在激活所述表面后，通过向反应炉42内供给重氢气体来产生核聚变反应，从而能够产生热。
(2-3)作用及效果
根据以上的结构，本发明的发热装置41，在反应炉42内设置由表面上形成有纳米尺寸的多个金属纳米粒子的储氢金属构成反应体26，并通过加热器对反应体26进行加热来赋予能量，在保持真空状态的反应炉42内供给重氢气体，使反应炉42内成为重氢气体氛围。另外，在发热装置41中，在由储氢金属构成的卷绕型反应体50的细线53或者卷绕型反应体51的表面上也形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子。由此，在发热装置41中，通过由加热器的加热来赋予能量，氢原子吸藏于卷绕型反应体50、51或者反应体26的金属纳米粒子中，所述金属纳米粒子中的电子从周围的金属原子或者其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果，金属纳米粒子中的氢原子之间的核间距缩短，隧道核聚变反应的产生概率上升，从而与现有技术相比，能够稳定地产生加热温度以上的热。
另外，在该发热装置41中，在成为重氢气体氛围的反应炉中，通过电极对产生等离子体时，促进发热而发热温度进一步上升，即使停止所述等离子体，只要将反应炉42内继续维持在重氢气体氛围，则能够持续维持温度上升的状态。
另外，在发热装置41中，除了设置反应体26和卷绕型反应体50之外，还设置卷绕型反应体51，由于在所述卷绕型反应体51上也形成有多个金属纳米粒子，因此增大所述金属纳米粒子形成的区域，因此，氢原子容易吸藏于金属纳米粒子，提高核聚变反应产生概率。
(3)第三实施方式
图12中与图1对应的部分用相同的符号表示，在图12中，65表示第三实施方式的发热装置，第三实施方式与上述的第一实施方式的区别是设置在反应炉2内的电极对的结构不同。实际上，该发热装置65的反应炉2中，在反应炉2的中心轴上串联配置例如起到正极作用的卷绕型反应体66和起到负极作用的内侧反应体72，在同样起到负极作用的筒状的反应体26的中空区域配置所述卷绕型反应体66和内侧反应体72。
在该实施方式中，以与反应炉2的筒状部2a的内部接触的方式设置反应体26的同时，相对于一个壁部2c竖立设置有内侧反应体72。反应炉2具有与图中未示出的电源连接的导线连接在外壁的结构，当通过导线从电源向反应炉2施加电压时，对接触在所述反应炉2的反应体26和内侧反应体72也能够施加电压。
在该实施方式中，在壁部2b的开口部28设置有绝缘部件27，被氧化铝绝缘管覆盖的棒状的电极导入部71由所述绝缘部件27被保持。电极导入部71在通过绝缘部件27与反应炉2保持绝缘状态的情况下其前端配置在反应炉2内，并且在所述前端具有卷绕型反应体66。卷绕型反应体66具有与电极导入部71的前端连接的轴部69，并且细线70以螺旋状卷绕在轴部69上。另外，在卷绕型反应体66中，在轴部69的前端设置有扩径状的支承部67，在所述支承部67上也卷绕有细线68。在卷绕型反应体66中，与图中未示出的电源连接的导线连接在电极导入部71，通过所述导线和电极导入部71从电源可施加电压。
在此，构成卷绕型反应体66的轴部69和细线68、70由Ni、Pd、Ti、Pt或者包括含有这些元素中的任意一种元素的合金的储氢金属形成。由此，卷绕型反应体66与上述的反应体66一样，可通过进行等离子体处理，在轴部69和细线68、70表面形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子的同时去除表面的氧化膜来使其成为可吸藏氢原子的激活状态。并且，支承部67可以由例如Al2O3(氧化铝陶瓷)等导通部件形成。
除了这样的结构外，内侧反应体72以内部为中空状的方形柱状形成，而且在所述内侧反应体表面上，通过由Ni、Pd、Ti、Pt或者包括含有这些元素中的任意一种元素的合金的储氢金属构成的细线形成为网格状。所述内侧反应体72的底部固定在壁部2c上，从而形成与反应炉2导通的状态，通过从电源通过反应炉2施加电压，内侧反应体72起到电极的作用。另外，与底部相对的该内侧反应体72的顶部与卷绕型反应体66的支承部67相隔规定距离且相对地配置，从而能够与所述卷绕型反应体66构成电极对，并产生辉光放电来产生等离子体。
在此，该内侧反应体72与反应体26或者卷绕型反应体66一样，也可以通过等离子体处理，在表面形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子的同时，去除所述表面的氧化膜，从而成为可吸藏氢原子的激活状态。另外，在该发热装置65中，除内侧反应体72之外，设置在反应炉2内壁的反应体26也起到电极作用，所述反应体26及卷绕型反应体66中也会产生辉光放电，从而能够产生等离子体。
根据以上的结构，在所述发热装置65中也能够得到与上述的第二实施方式一样的效果。例如，在发热装置65中，在反应炉2内设置有由表面上形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子的储氢金属构成的反应体26和内侧反应体72，通过加热器对反应体26和内侧反应体72进行加热来赋予能量，并向保持真空状态的反应炉42内供给重氢气体，使反应炉42内变成重氢气体氛围。由此，在发热装置65中，氢原子吸藏于反应体26和内侧反应体72的金属纳米粒子，所述金属纳米粒子中的电子从周围的金属原子或者其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果，金属纳米粒子中的氢原子之间的核间距缩短，隧道核聚变反应的产生概率上升，从而与现有技术相比能够稳定地产生热。
另外，在所述发热装置65中，在由储氢金属构成的卷绕型反应体66的轴部69和细线68、70表面上也形成有纳米尺寸的多个金属纳米粒子。由此，在发热装置65中，通过由加热器赋予能量来使氢原子吸藏于轴部69和细线68、70表面的金属纳米粒子中，所述金属纳米粒子中的电子从周围的金属原子或其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果，金属纳米粒子中的氢原子之间的核间距缩短，隧道核聚变反应的产生概率上升，从而与现有技术相比能够稳定地产生热。
(4)其他实施方式
本发明并不限定于上述的实施方式，在本发明的主旨的范围内能够进行适当的变更。例如，根据上述的实施方式，作为金属纳米凸部，对具有如球形粒子、椭圆形粒子、或者蛋形粒子的一部分埋入于所述表面的形状的弯曲表面的金属纳米粒子进行了描述，但是本发明并不限定于此，如图13A所示，可以使用宽度为纳米尺寸的带状的金属纳米凸部83，另外，如图13A所示，也可以使用板状的反应体80。
在这种情况下，反应体80的结构为：在例如由储氢金属形成的厚度为0.5mm的基板82上，由储氢金属形成的宽度为1000nm以下的带状的金属纳米凸部83和带状的凹部84隔开一定距离且交叉配置。如果使用蚀刻技术等，这种带状的金属纳米凸部83能够容易形成为例如宽度为5nm的纳米尺寸的带状。因此，可以在反应炉内设置反应体之前，利用蚀刻技术等来在反应体表面形成金属纳米凸部83。
然后，通过将由表面上形成纳米尺寸的多个金属纳米凸部83的储氢金属构成的反应体80设置在重氢气体氛围的反应炉内，氢原子吸藏于反应体80的金属纳米凸部83中，所述金属纳米凸部83中的电子从周围的金属原子或者其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果，金属纳米凸部83中的氢原子之间的核间距缩短，隧道核聚变反应的产生概率上升，从而与现有技术相比能够稳定地产生热。
另外，作为其他实施方式，也可以使用如图13B所示的反应体81，所述反应体81为：在由储氢金属构成的基板82上形成以格子形状形成的凹部84，由宽度为1000nm以下的立方体形状的储氢金属构成的金属纳米凸部85以矩阵形状配置。在这种情况下，也可以通过将由表面上形成纳米尺寸的多个金属纳米凸部85的储氢金属构成的反应体81设置在重氢气体氛围的反应炉内，氢原子吸藏于反应体81的金属纳米凸部85中，所述金属纳米凸部85中的电子从周围的金属原子或者其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果，金属纳米凸部85中的氢原子之间的核间距缩短，隧道核聚变反应的产生概率上升，从而与现有技术相比能够稳定地产生热。
因此，金属纳米凸部的宽度优选为1000nm以下，进一步优选为300nm以下，再进一步优选为10nm以下，更进一步优选为5nm以下，而且所述金属纳米凸部的形状可以是带状、立方体形状等其他各种不同形状。
(4-1)关于重水气体、轻氢气体及轻水气体的利用
在上述的实施方式的发热装置1、41、65中，对向反应炉2、42内供给重氢(D2)气体而使上述反应炉2、42内变成重氢气体氛围的情况进行说明，但是本发明并不限定于此，也可以向反应炉2、42内供给重水(D2O)气体，使所述反应炉2、42内变成重水气体氛围，另外，还可以向反应炉2、42内供给轻氢(H2)气体，使所述反应炉2、42内变成轻氢气体氛围，另外，还可以向反应炉2、42内供给轻水(H2O)气体，使所述反应炉2、42内变成轻水气体氛围。
即，即使在第一实施方式的发热装置1(图1)中使用重水气体、轻氢气体、或者轻水气体来替代重氢气体，在成为重水气体氛围、轻氢气体氛围、或者轻水气体氛围的反应炉2内，通过进行由卷绕型反应体25和反应体26产生等离子体来赋予能量的发热反应处理，氢原子也能够吸藏于反应体26或者卷绕型反应体25的金属纳米粒子中。由此，在发热装置1中，金属纳米粒子中的电子从周围的金属原子或者其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果，金属纳米粒子中的氢原子之间的核间距缩短，隧道核聚变反应的产生概率上升。
另外，根据第二实施方式的发热装置41(图5)中，在反应炉内设置由表面上形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子的储氢金属构成的反应体26和卷绕型反应体50、51，通过加热器对这些反应体26和卷绕型反应体50、51进行加热来赋予能量，并向保持真空状态的反应炉42内供给重水气体或者轻氢气体或、轻水气体。由此，在发热装置41中，氢原子也会吸藏于卷绕型反应体50、51或者反应体26的金属纳米粒子中，所述金属纳米粒子中的电子从周围的金属原子或者其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果，金属纳米粒子中的氢原子之间的核间距缩短，隧道核聚变反应的产生概率上升，从而与现有技术相比能够稳定地产生加热温度以上的热。
并且，即使在使用重水气体、轻氢气体、或者轻水气体的第二实施方式的发热装置41中，如上所述，在产生过剩热后，如果在变成重水气体氛围、轻氢气体氛围、或者轻水气体氛围的反应炉42内，通过电极对产生等离子体，则也因促进发热而发热温度会进一步上升，即使停止所述等离子体，只要将反应炉42内继续维持在重水气体氛围、轻氢气体氛围或者轻水气体氛围，则能够持续维持温度上升的状态。
并且，根据第三实施方式的发热装置65(图12)中，也能够用重水气体、轻氢气体、或者轻水气体来替代重氢气体，即使使用所述重水气体或者轻氢气体、轻水气体，也能够得到与上述的第二实施方式相同的效果。即，即使在图12所示的发热装置65中，在反应炉2内也设置由表面上形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子的储氢金属构成的反应体26和内侧反应体72，通过加热器对反应体26和内侧反应体72进行加热来赋予能量，并向保持真空状态的反应炉42内供给重水气体或者轻氢气体、轻水气体。
在重水气体氛围、轻氢气体氛围、或者轻水气体氛围的反应炉42内，氢原子吸藏于反应体26和内侧反应体72的金属纳米粒子中，所述金属纳米粒子中的电子从周围的金属原子或者其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果，金属纳米粒子中的氢原子之间的核间距缩短，隧道核聚变反应的产生概率上升，从而与现有技术相比能够稳定地产生热。
另外，使用所述重水气体或者轻氢气体、轻水气体的发热装置65中，在由储氢金属构成卷绕型反应体66的轴部69和细线68、70的表面可形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子，通过加热器的加热赋予能量时，氢原子吸藏于轴部69和细线68、70的表面的金属纳米粒子中，所述金属纳米粒子中的电子从周围的金属原子或者其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果，金属纳米粒子中的氢原子之间的核间距缩短，隧道核聚变反应的产生概率上升，从而与现有技术相比能够稳定地产生热。
(4-2)关于使用重氢气体、重水气体、轻水气体及轻氢气体的验证试验
接着，使用具有图5所示的结构的发热装置41，对使用重氢气体、重水气体、轻水气体及轻氢气体时的总输出能量等进行验证试验。在此，用于验证试验的发热装置41为：用由直径为0.05mm的Ni(纯度99.9％)构成的细线形成100目的网眼，准备高度为30cm、宽度为30cm的反应体26，所述反应体26的外周面沿着反应炉42内的内壁紧贴。并且，在该阶段，在圆筒状的反应体26表面没有形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子。
另外，在该验证试验中，使用了在由长宽为30mm、厚度为2mm的Al2O3(氧化铝陶瓷)形成的支承部52上卷绕15圈由直径为0.2mm、长度为1000mm的Pd(纯度99.9％)构成的细线53的卷绕型反应体50。进一步，在该验证试验中，使用了在由直径为3mm、长度为50mm的Pd(纯度99.9％)构成的轴部60上由直径为1mm、长度为300mm的Pd(纯度99.9％)构成的细线61以无缝隙且螺旋状卷绕的卷绕型反应体51。
接着，用乙醇和丙酮对所述卷绕型反应体50、51和反应体26进行超声波洗涤，并将其保持为不产生油脂污染的洗涤状态下设置在反应炉42内。另外，整个反应炉42都成为接地电位。另外，用于直接测量卷绕型反应体50的温度的热电偶58使用了直径为1.6mm、长度为300mm的K型不锈钢包覆型热电偶，并且，将不锈钢外皮的外侧用直径为3mm、长度为100mm的氧化铝管进行绝缘，使其前端部与卷绕型反应体50表面接触。并且，构成电极对的卷绕型反应体50、51可改变正极和负极的极性。
接着，首先进行等离子体处理，将反应炉42内的气体进行真空排气，使反应炉42内的气压变成数Pa的真空氛围后，将卷绕型反应体50作为正极，另一卷绕型反应体51作为负极，并通过施加600V～800V的直流电压，以20mA左右放电600秒左右。接着，通过改变电极电压，将卷绕型反应体50作为负极，另一卷绕型反应体51作为正极，并通过施加600V～800V的直流电压，以20～30mA左右放电103～104秒左右。
接着，在该验证试验中，作为等离子体处理，将反应炉42内保持真空状态，并通过图中未示出的加热器对卷绕型反应体50、51和反应体26进行加热并激活。对卷绕型反应体50、51和反应体26的加热一直持续至从卷绕型反应体50、51和反应体26不再释放轻氢、H2O、以及烃类气体为止。具体地，通过加热器在100～200℃的温度下对卷绕型反应体50、51和反应体26进行加热3个小时左右来进行加热激活，从而从卷绕型反应体50、51和反应体26释放轻氢、H2O、进一步释放烃类气体来去除杂质。
并且，在该验证试验中，作为等离子体处理，将卷绕型反应体50作为正极，并施加600～800V的直流电压，以20～30mA左右放电10ks秒左右。这样，在卷绕型反应体50、51和反应体26表面形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子。并且，在进行这样的等离子体处理后，向反应炉42内供给重氢气体，并观察反应炉42内的气体压力，结果可知，所述气体压力从170Pa降至40Pa。由此可知，作为试样金属的卷绕型反应体50、51和反应体26吸藏6.5cm3的重氢气体。
另外，使用这种由表面上形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子的卷绕型反应体50、51和反应体26，在反应炉42内进行产生核聚变反应的发热反应处理。在该验证试验中，作为发热反应处理，将反应炉42内保持真空状态的同时，改变通过气体供给装置3向反应炉42内供给的气体种类或者供给气体时的气体压力、加热电极对的加热器的输入加热瓦数，并在此情况下，观察了反应炉42的温度等各种数值。在此，首先，将作为向反应炉42内供给的气体使用重氢气体时的结果表示在下述表1中。
表1
在表1中，第1列“No.”表示试验序号，第2列的“气体压力Pa”表示重氢气体的气体压力Pa，第3列的“输入W”表示加热器的输入加热瓦数W，第4列的“输出/W电极”表示从电极(卷绕型反应体50)温度计算出的热输出W，第5列的“输出/W反应炉”表示从反应炉42的温度计算出的热输出W。
另外，在表1中，第6列的“时间ks”表示过剩热持续时间ks，第7列的“Hout/Hin电极”表示从电极(卷绕型反应体50)的温度求出的输出/输入值，第8列的“Hout/Hin反应炉”表示从反应炉42的外壁温度求出的输出/输入比，第9列的“温度/C电极”表示试验中的电极(卷绕型反应体50)的定态温度℃，第10列的“温度/C反应炉”表示试验中的反应炉42的定态温度℃，第11列的“输入能量kJ”表示总输入能量kJ，第12列的“输出电极kJ”表示从电极(卷绕型反应体50)的温度计算出的总输出能量kJ，第13列的“输出反应炉kJ”表示从反应炉42的外壁温度计算出的总输出能量kJ。
并且，从试验序号No.6至No.13表示连续的一系列试验结果。从表1可知，在使用重氢气体的任何一种情况下，总输出能量(第12列和第13列)大于总输入能量(第11列)，并且观察到产生过剩热，从而可知能够通过发热装置41发热。
接着，在发热装置41中，对使用重氢气体时的发热前后的气体成分进行观察。图14A是作为原料气体的重氢气体的质量分析结果，横轴表示气体M/e的质量数，纵轴为以分压来表示反应炉42内的气体成分。从分压值、反应炉42的体积5l、温度、压力得到如图14A所示的重氢气体的标准状态的气体量。如图14A所示，作为原料气体的重氢气体的主要成分为重氢，且质量数4为202Pa。另外，其他质量数3的HD+为42Pa，质量数2的H2 +为5Pa。作为杂质包含被推测为H2O+或者OD+的质量数18。并且质量数17被推测为OH+、质量数19被推测为OHD+、质量数20被推测为OD2 +。
接着，在发热装置41中进行发热反应处理，并分析经过发热反应处理后的反应炉42内的气体成分。在此，作为发热反应处理，在真空排气状态下，向反应炉42内供给重氢气体的同时，通过加热器对电极(卷绕型反应体50)进行加热约84ks。此时，在最初的7ks中，加热器的输入功率为46W，之后为81W。并且，在此期间，虽然多次进行反应炉42内的气体排气，但是过剩热继续产生。
图14B表示进行上述的发热反应处理后(即，通过加热器的电极加热结束后，以下称为“试验结束后”)，分析10ks期间的反应炉42内的气体成分的结果。从图14B可知，在试验结束后，质量数3的HD+增多，其次是质量数2的H2 +和质量数19的OHD+。
然后，为了更加准确地确定气体成分，对在发热装置41中使用重氢气体的热产生试验进行了30天。图15和图16表示在这种情况下气体成分随试验时间增减的测量结果。图15和图16中，横轴表示时间经过，纵轴表示气体量，图16是将图15的气体量为15cm3以下的区域进行放大的图表。图15和图16中，“Totalexclude2”表示总气体量。并且，相对于80W的输入过剩热，最低值为15W。如果经过时间上乘以15W则变成发热能量即焦耳。由此，经过时间为2.7Ms时能够计算得到40MJ。
从图15和图16可知，在验证试验开始之后，以重氢气体D2 +为主的质量数4减少，虽然之后的减少速度下降，但是随着时间的经过以线性减少。与此相反，推测为重氢原子(D+)的质量数2与质量数4(D2 +)相反，反而会增加。这样的氢分子的离解能在25℃下为436kJ/mol，离解度在1000℃下为1.0×10-7左右。另外，即使停止对由镍构成的反应体26的通过加热器的加热，该质量气体能够稳定地存在。
在验证试验开始后，相对于质量数2的质量减少，质量数3相反地增加，但是之后与质量数4的趋势对应地减少。另外，质量数28也随着时间增加，其量在30天内达到2.3cm3。除此之外的成分几乎没有变化。并且，除质量数2之外的成分的总量在开始阶段变化以后，大致稳定为规定值。然后，质量数3(HD+)和质量数4(D+)都是根据气体压力和总输出能量发生变化，但是其倾向是相反的，质量数3随着气体压力或者总输出能量的增加而增加，质量数4随着气体压力或者总输出能量的增加而减少。这表示质量数4对质量数2或者质量数3的产生做出贡献。并且，根据验证试验可知，质量数2(H2 +)是总输出能量越大时产生量越多，但是并没有依赖于重氢气体的气体压力，另外，质量3(HD+)是随着重氢气体的气体压力和发热量的增加而增加。
另外，对用重水气体来替代重氢气体的发热装置41的输出能量等进行了分析，结果得到了如下述表2所示的结果。
表2
并且，在该验证试验中所使用的发热装置41中，将上述的验证试验中由Pd形成的另一卷绕型反应体51由Ni来形成，将由Pd构成的卷绕型反应体50作为正极，由Ni构成的卷绕型反应体51作为负极，向反应炉42内供给重水气体，并通过加热器对所述卷绕型反应体50、51和反应体26进行加热。另外，根据需要在反应炉42内通过辉光放电来产生等离子体。然后，对此时的发热装置41的输出能量进行测量。
并且，表2中，Pd极是表示卷绕型反应体50，Ni极是表示卷绕型反应体51。从表2可知，在发热装置41中，在使用重水气体的任何情况下，通过进行在反应炉42内通过加热器对卷绕型反应体50、51和反应体26进行加热的发热反应处理，能够得到超出输入能量的输出能量，并发热。另外，还可知，在所述发热装置41中，如表2的第7行和第8行的“氢产生量”所示，进行发热反应处理时产生氢。
在此，在发热装置41中，构成电极对的卷绕型反应体50、51由Pd形成，供给到反应炉42内的原料气体使用重氢气体、重水气体、或者轻水气体时的验证试验结果表示在下述的表3中。
表3
并且，在表3中，第2列的“气体成分着重点”表示所使用的气体种类，第3列的“气体压力Pa”表示向反应炉42内供给气体时的气体压力，第4列的“电力输入/W加热瓦数W”表示对卷绕型反应体50、51和反应体26进行加热时的加热器的输入加热瓦数W，第5列的“电力输入/W等离子体V”表示通过构成电极的卷绕型反应体50、51来产生等离子体放电时的输入电压值，第6列的“电力输入/W等离子体W”表示通过构成电极对的卷绕型反应体50、51产生等离子体放电时的输入瓦数，第7列的“电力输入/WTotal”表示通过加热器的输入加热瓦数和等离子体放电时的向电极对的输入瓦数进行相加的总输入瓦数。
另外，在表3中，第8列的“时间ks”表示过剩热持续时间，第9列的“发热量/W从电极温度计算”表示从电极(卷绕型反应体50)的温度计算出的发热量，第10列的“发热量/W从反应炉温度计算”表示从反应炉42的外壁温度计算出的发热量，第11列的“Hout/Hin从电极温度”表示从电极(卷绕型反应体50)的温度计算出的输出/输入比，第12列的“Hout/Hin从反应炉温度计算”表示根据反应炉42的外壁温度计算出的输出/输入比。
并且，在使用重氢气体的试样No.33中，不进行等离子体放电，且也不进行通过加热器的对电极对的加热，在这种情况下，从第11列和第12列的输出/输入比可知，不产生过剩热。
另外，对于其他的试样，从第11列和第12列的输出/输入比可知，产生过剩热。另外，还可知，在发热装置41中，进行发热反应处理时，不仅是重氢气体，即使向反应炉42内供给重水气体或者轻水气体，从而使反应炉42内成为重水气体氛围或者轻水气体氛围的情况下，也能够通过由加热器对卷绕型反应体50、51和反应体26进行加热来产生过剩热。
接着，在发热装置41中，将使用轻氢(H2)气体时的验证试验结果表示在表4中。在这种情况下，卷绕型反应体50、51由Ni形成，并将所述卷绕型反应体50、51作为电极对，在与得到上述的表1的结果的条件相同的条件下进行等离子体处理。接着，在发热装置41中进行发热反应处理，结果得到如表4所示的结果。
表4
在表4中，第3列的“压力”表示向反应炉42内供给轻氢气体时的气体压力Pa，第4列的“输入/W”表示对卷绕型反应体50、51和反应体26进行加热时的加热器的输入加热瓦数W，第5列的“时间/ks”表示过剩热持续时间，第6列的“内部温度计算”表示从反应炉42内的温度℃计算出的发热量，第7列的“炉温度计算”表示从反应炉42自身温度℃计算出的发热量。另外，在表4中，第8列的“内部温度计算”表示根据从反应炉42内的温度计算出的发热量来求出的输出/输入比，第9列的“炉温度计算”表示根据从反应炉42自身的温度计算出的发热量来求出的输出/输出比。
在表4中，从第8列的“内部温度计算”和第9列的“炉温度计算”的输出/输入比的至少一个为1以上的结果可知，通过使反应炉42内成为轻氢气体氛围，在该状态下通过加热器对反应炉42内的卷绕型反应体50、51和反应体26进行加热，来能够产生过剩热。
以上，从表1至表4可知，在发热装置41中，在反应炉42内设置由通过等离子体处理来在表面形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子的储氢金属构成的卷绕型反应体50、51和反应体26，使保持真空状态的反应炉42内成为重氢气体氛围或者重水气体氛围、轻氢气体氛围、轻水气体氛围，并通过加热器对卷绕型反应体50、51和反应体26进行加热来赋予能量，从而能够稳定地产生加热温度以上的热。
(4-3)其他实施方式的反应体
在图1中示出的发热装置1或者图5中示出的发热装置41、图12中示出的发热装置65中，在通过细线以网格状形成的反应体26、80、81的表面，作为金属纳米凸部形成纳米尺寸的多个金属纳米粒子，但是，也可以在反应体26、80、81表面的金属纳米粒子表面附着例如比金属纳米粒子(金属纳米凸部)小的微细的粒子状的Ni或Pd、Pt、Ti的储氢金属(以下，称为储氢金属微粒子体)，从而通过储氢金属微粒子体使金属纳米粒子的表面形成为凹凸状。
例如，在通过上述的“(1-2)等离子体处理”形成金属纳米粒子(金属纳米凸部)后，在氢气氛围中，在1～50Pa的压力条件下，通过产生等离子体，从而由储氢金属构成的其他电极的一部分被削掉而作为储氢金属微粒子体在反应炉42内飞散。飞散的储氢金属微粒子体附着在反应体26、80、81表面的金属纳米粒子表面，从而使金属纳米粒子的表面形成为微细的凹凸状。而且，上述的发热装置1、41、65，具有在所述金属纳米粒子表面附着储氢金属微粒子体的结构，因此氢原子也能够吸藏于储氢金属微粒子体中。在表面附着储氢金属微粒子体的金属纳米粒子中，在所述储氢金属微粒子体中电子也会从周围的金属原子或者其他电子受到强烈影响而起到重电子的作用，结果，在储氢金属微粒子体中氢原子之间的核间距缩短，隧道核聚变反应的产生概率上升，从而与现有技术相比能够稳定地产生热。
例如，图1中示出的发热装置1中，构成一个电极的反应体26由Ni或Pd、Pt等形成，构成另一电极的卷绕型反应体25的轴部35和细线36(图2)由Ni或者Pd、Pt等形成。在如上所述的图1所示的发热装置1中，通过在反应炉2内产生等离子体，由此例如电极对的一方的卷绕型反应体25的一部分被削掉而作为储氢金属微粒子体在反应炉2内飞散，能够将由Ni或者Pd等构成的微细的储氢金属微粒子体附着在反应体26表面的金属纳米粒子表面。由此，发热装置1中，例如由Ni等构成的金属纳米粒子表面附着由相同的Ni或者不同种类的Pd等构成的多个储氢金属微粒子体，从而使反应体26表面进一步凹凸化，使随后进行的发热反应处理时隧道核聚变反应的产生概率会进一步提高，从而与现有技术相比能够产生稳定的热。
另外，图5所示的发热装置41中，例如，反应体26由Ni或者Pd、Pt等形成，卷绕型反应体50、51的细线53、61由Ni或者Pd、Pt等形成。在如上所述的图5所示的发热装置41中，通过在反应炉42内产生等离子体，构成电极对的卷绕型反应体50、51的一部分被削掉而作为储氢金属微粒子体在反应炉42内飞散，从而由Pd构成的微细的储氢金属微粒子体附着在反应体26表面的金属纳米粒子表面。由此，发热装置41中，由Ni等构成的金属纳米粒子表面附着由相同的Ni或者不同种类的Pd等构成的多个储氢金属微粒子体，从而使反应体26表面进一步凹凸化，使随后进行的发热反应处理时隧道核聚变反应的产生概率会进一步提高，从而与现有技术相比能够产生稳定的热。
并且，在图12中示出的发热装置65中，构成一个电极的反应体26由Ni或Pd、Pt等形成，构成另一电极的卷绕型反应体66的轴部69和细线68、70由Ni或者Pd、Pt等储氢金属形成。并且，发热装置65的内侧反应体72可以由Ni或者Pd、Pt等储氢金属中的与反应体26相同的储氢金属形成，或者可以由与卷绕型反应体66相同的储氢金属形成，或者可以由不同于所述反应体26和卷绕型反应体66的储氢金属形成。
在如上所述的图12所示的发热装置65中，通过在反应炉2内产生等离子体，由此例如反应体26或者卷绕型反应体66、内侧反应体72的一部分被削掉而作为储氢金属微粒子体在反应炉2内飞散，从而由Ni或者Pd构成的微细的储氢金属微粒子体能够附着在反应体26或者卷绕型反应体66、内侧反应体72的各金属纳米粒子表面。由此，发热装置65中，例如在由Ni等构成的金属纳米粒子表面附着由相同的Ni或者不同种类的Pd等构成的多个储氢金属微粒子体，从而使反应体26、卷绕型反应体66、内侧反应72的各表面进一步凹凸化，使随后进行的发热反应处理时隧道核聚变反应的产生概率会进一步提高，从而与现有技术相比能够产生稳定的热。
并且，在表面形成比金属纳米粒子微细的储氢金属微粒子体的金属纳米粒子是可以在反应炉内设置反应体26、80、81或者卷绕型反应体25、50、51、66、内侧反应体72之前，预先利用化学气相沉积(chemicalvapordeposition，CVD)法或者溅射法，形成在所述反应体26、80、81或者卷绕型反应体25、50、51、66、内侧反应体72的表面。
附图标号说明
1、41、65：发热装置
2、42：反应炉
3：气体供给装置
26、80、81：反应体
72：内侧反应体(反应体)
25、50、51、66：卷绕型反应体(反应体)

Claims (17)

1.一种反应体，其特征在于，
所述反应体设置在重氢气体氛围、重水气体氛围、轻氢气体氛围、或者轻水气体氛围的反应炉内，并且，
所述反应体由储氢金属形成，且在其表面上形成有1000nm以下的纳米尺寸的多个金属纳米凸部。
2.根据权利要求1所述的反应体，其特征在于，
在所述表面上形成有宽度为300nm以下的多个所述金属纳米凸部。
3.根据权利要求1或2所述的反应体，其特征在于，
所述金属纳米凸部为球形粒子、椭圆形粒子、或者蛋形粒子的一部分埋入于所述表面而具有弯曲表面的金属纳米粒子。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的反应体，其特征在于，
通过由所述储氢金属构成的细线形成为网格状，在所述细线的表面形成有所述金属纳米凸部。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的反应体，其特征在于，包括：
由所述储氢金属构成的细线，和
所述细线被卷绕的支承部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的反应体，其特征在于，
与电源电连接，并且起到用来在所述反应炉内产生等离子体的电极的作用。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的反应体，其特征在于，
在所述金属纳米凸部的表面附着有小于所述金属纳米凸部且由储氢金属构成的多个储氢金属微粒子体，
所述金属纳米粒子的表面通过所述储氢金属微粒子形成为凹凸状。
8.根据权利要求7所述的反应体，其特征在于，
所述储氢金属微粒子由不同于所述金属纳米凸部的所述储氢金属的储氢金属形成。
9.根据权利要求8所述的反应体，其特征在于，
所述金属纳米凸部由Ni、Pt及Pd中的任意一种储氢金属形成，所述储氢金属微粒子体由Ni、Pt及Pd中不同于所述金属纳米凸部的储氢金属形成。
10.一种发热装置，其特征在于，包括：
反应炉，重氢气体、重水气体、轻氢气体、或者轻水气体中的任意一种被供给到保持真空状态的炉内；
反应体，其设置在所述反应炉内，且由表面上形成有1000nm以下的纳米尺寸的多个金属纳米凸部的储氢金属构成，
通过在所述反应炉内产生等离子体或者对所述反应体进行加热，使氢原子吸藏于所述金属纳米凸部。
11.根据权利要求10所述的发热装置，其特征在于，
所述反应体起到产生所述等离子体的电极的作用。
12.根据权利要求10或11所述的发热装置，其特征在于，
所述反应体通过由所述储氢金属构成的细线以网格状形成，且沿着所述反应炉内的内壁配置，并设置成覆盖所述内壁。
13.根据权利要求12所述的发热装置，其特征在于，
在所述反应体的中空区域设置有由所述储氢金属形成、且在表面上形成有纳米尺寸的多个金属纳米凸部的内侧反应体。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的发热装置，其特征在于，
在所述金属纳米凸部的表面附着有小于所述纳米凸部且由储氢金属构成的多个储氢金属微粒子体，
所述金属纳米粒子的表面通过所述储氢金属微粒子形成为凹凸状。
15.一种发热方法，其特征在于，包括：
供给步骤，在设置有由储氢金属构成的反应体的反应炉内产生等离子体或者对所述反应体进行加热，并通过气体供给装置将重氢气体、重水气体、轻氢气体、或者轻水气体中的任意一种供给到真空状态的所述反应炉内；
发热步骤，使氢原子吸藏于所述反应体表面上形成的1000nm以下的纳米尺寸的多个金属纳米凸部，从而所述反应体产生中子的同时产生热。
16.根据权利要求15所述的发热方法，其特征在于，
在所述供给步骤中对所述反应体进行加热时，在所述发热步骤之后包括发热促进步骤，在所述发热促进步骤中，在重氢气体氛围、重水气体氛围、轻氢气体氛围、或者轻水气体氛围的所述反应炉内产生等离子体，从而促进发热而使发热温度上升。
17.根据权利要求15或16所述的发热方法，其特征在于，
在所述供给步骤之前包括通过设置在所述反应炉内的电极对来产生等离子体以在所述反应体的表面形成多个所述金属纳米凸部的形成步骤。
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