DE2500429A1 - Fusion reaction by three stages of laser bombardment - with increasing energy and shorter duration also reflectors for second stage - Google Patents

Fusion reaction by three stages of laser bombardment - with increasing energy and shorter duration also reflectors for second stage

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DE2500429A1 DE19752500429 DE2500429A DE2500429A1 DE 2500429 A1 DE2500429 A1 DE 2500429A1 DE 19752500429 DE19752500429 DE 19752500429 DE 2500429 A DE2500429 A DE 2500429A DE 2500429 A1 DE2500429 A1 DE 2500429A1
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Abstract

A method of operating a thermonuclear reactor consists of introducing heated, liquid lithium from a heat exchanger tangentially into a pressure vessel, then abstracting it from the vessel back to the heat exchanger, so as to form a central cavity in the pressure vessel, thermonuclear fuel pellets are intermittently, individually fed into this central cavity and bombarded by a laser beam to initiate a fusion reaction, the fast neutrons thus produced breed tritium in the liquid lithium, this tritium being removed in the heat exchanger, the heat produced in the heat exchanger drives a steam turbine to generate electricity. The laser beam is subdivided into successive pulses, a first pulsed beam oriented directly into the cavity zone on the path of the fuel pellets and having a selected energy and duration (esp. 1-2 Joules and 10-8- 10-9 secs) to evaporate and slightly ionise the pellets and thus form a plasma, a number of second, pulsed laser beams immediately following the first pulse and reflected from surfaces below the plasma to 'tailor' the plasma, these having a higher energy and shorter duration than the first beam (esp. 200-400 J and 10-8 -10-10 secs) a third pulsed high-energy firing laser beam having a still higher energy and still shorter duration (esp. 105J and 10-9-10-11 secs) and oriented directly into the 'tailored' plasma, to cause a fusion reaction inside it. Each of these steps is repeated for each individually introduced fuel pellet to obtain an optimum energy output level. Cryogenic magnetic fields are not required. Damage to the vacuum wall of the reactor by fast neutrons is substantially eliminated. A tritium breeder ratio greater than unity is obtd.

Description

Programmierte Laserstrahlen zur optimalen Erzeugung von Fusionsreaktionen in Brennstoffpellets Es ist bekannt, daß die Sonne Energie durch thermonukleare Reaktionen erzeugt, welche bei sehr hohen Temperaturen erfo]gen. Diese Reaktionen und sämtliche gesteuerten thermonuklearen Reaktionen beruhen auf Kollosionen zwischen Kernen, um Energie freizusetzen.Programmed laser beams for the optimal generation of fusion reactions In fuel pellets it is known that the sun generates energy through thermonuclear Generates reactions which take place at very high temperatures. These reactions and all controlled thermonuclear reactions are based on collosions between Cores to release energy.

Man kann zeigen, daß äußerst hohe Temperaturen erreicht werden müssen, um verwendbare thermonukleare Leistung zu erhalten, wobei aber bei diesen Temperaturen auch der Energieverlust infolge von Strahlung ebenfalls groß ist. Deuterium und Tritium setzen Energie bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen frei und emitieren verhältnismäßig wenig Strahlung, so daß diese als thermonukleare Brennstoffe geeignet sind. Die Umschließung des Brennstoffes bei derartigen Temperaturen wurde bei einigen Anordnungen gemäß dem Stande der Technik dadurch erreicht, daß man sehr starke Magnetfelder vorsah, welche das Umschließgefäß für den Brennstoff umfassten; verschiedene Verfahren wurden bislang vorgesehen, um die Dichte der Ionen des Brennstoffes und deren Energie zu erhöhen, so daß die Ionen Fusionsreaktionen durchmachen, um Hochenergie-Neutronen zu erzeugen. Bei bekannten mit Deuterium als Brennstoff arbeitenden Reaktoren ist normalerweise ein Mantel vorgeseheni der das Reaktorgefäß zum Brüten von Tritium und zum Umwandeln der kinetischen Energie der Fusionsneutronen in wieder gewinnbare Wärme umfaßt, wobei letztere in einem üblichen Wärmekreislauf zur Erzeugung von Elektrizität benutzt wird. Ein derartiger Mantel muß drei grundsätzlichen Kernenergie-Ingenieur-Anforderungen entsprechen: Er muß Tritium ausbrüten, d.h. eine auf Tritium basierende Leistungswirtschaftlichkeit ist nicht möglich, wenn nicht die Tritiumproduktionsrate im Mantel die Verbrauchsrate im Fusionsplasma überschreitet; 2. der Mantel muß die kinetische Energie der Fusionsneutronen n - wie oben erwähnt- wiedergewinnbare Wärme umwandeln; 3. der Mantel muß gegenüber baulichen Ausfällen und Korrosion bei den Betriebstemperaturen und bei Neutronenbestrahlung stabil gebaut sein; einige der Probleme bei den bekannten Vorrichtungen sind die ordnungsgemäße Umschließung der thermonuklearen Reaktionsprodukte durch sehr starke Magnetfelder und-die bei der Erbeugung derartiger Felder auftretenden hohen Kosten; ferner die Erwärmung des thermonuklearen Brennstoffes auf hinreichend hohe Temperaturen, um sicherzustellen, daß die thermonuklearen Reaktionen erfolgen; die Bereitstellung von Mitteln zur Gewährleistungt daß die Dichte des erhitzten Brennstoffes hinreichend groß ist, um die verschiedenen Verlustvorgänge zu überwinden, die mit der Erzeugung eines Hochtemperaturplasmas zusammenhängen; und schließlich die schnelleNeutronen-Schädigung der Vakuumwand des Behälters, in dem die thermonuklearen Reaktionen Platz greifen.It can be shown that extremely high temperatures must be reached, to get usable thermonuclear power, but at these temperatures the energy loss due to radiation is also great. Deuterium and Tritium release and emit energy at relatively low temperatures relatively little radiation, making them suitable as thermonuclear fuels are. The containment of the fuel at such temperatures was in some Arrangements according to the prior art achieved in that one very strong magnetic fields provided which included the containment vessel for the fuel; different procedures were previously provided to the density of the ions of the fuel and their energy so that the ions undergo fusion reactions to form high-energy neutrons to create. In known reactors operating with deuterium as fuel Usually a jacket is provided for the reactor vessel for breeding tritium and to convert the kinetic energy of fusion neutrons in includes recoverable heat, the latter in a conventional heat cycle is used to generate electricity. Such a coat must have three basic principles Meet Nuclear Power Engineer Requirements: He must hatch tritium, i.e. tritium based power economy is not possible if the rate of tritium production in the mantle does not exceed the rate of consumption in the fusion plasma; 2. the mantle must have the kinetic energy of the fusion neutrons n - as mentioned above- converting recoverable heat; 3. The coat must withstand structural failures and corrosion at operating temperatures and with neutron irradiation built to be stable be; some of the problems with the known devices are the proper ones Enclosure of the thermonuclear reaction products by very strong magnetic fields and the high costs involved in the diffraction of such fields; furthermore the Heating the thermonuclear fuel to high enough temperatures to ensure that the thermonuclear reactions occur; the provision of means to ensure that the density of the heated fuel is sufficient is great to overcome the various loss processes involved in generating of a high temperature plasma; and finally, rapid neutron damage the vacuum wall of the container, in which the thermonuclear reactions take place.

Die meisten der obigen Probleme wurden durch das System gemäß der US-Patentanmeldungs-Serial No. 10 516 vom 11.2.1970 (Erfinder: Arthur P. Fraas Inhaber: US Atomic Energy Commission) eliminiert. Bei dieser Anmeldung werden Pellets aus gefrorenem thermonuklearen Brennstoff, beispielsweise Deuterium-Tritium, periodisch und einzeln in eine zentrale Leerstelle eines kreisenden Körpers aus flüssigem Litium injiziert. Die Leerstelle im flüssigen Litium wird am bequemsten dadurch erzeugt, daß Litium tangential in ein Druckgefäß injiziert, um so einen zentralen Wirbel (Vortex) oder eine Leerzone zu erzeugen.Most of the above problems were caused by the system according to the U.S. Patent Application Serial No. 10 516 dated February 11, 1970 (inventor: Arthur P. Fraas owner: US Atomic Energy Commission) eliminated. With this registration, pellets are made frozen thermonuclear fuel, e.g. deuterium-tritium, periodically and individually into a central void of a rotating body made of liquid lithium injected. The void in liquid lithium is most conveniently created by that Litium is injected tangentially into a pressure vessel, thus creating a central one To create a vortex or an empty zone.

Ein jedes der Pellets wird mit einem intensiven Laserimpuls bombardiert, wenn das Pellet im wesentlichen in der Leerstelle des flüssigen Litiums eingeschlossen ist, um die Fusion zu erzeugen, und somit die Erwärmung des Litiums zu bewirken. Das erhitzte Litium wird zu einem Wärmeaustauscher und einem Tritiumwiedergewinnungssystem transportiert, nach welchem das Litium zurück zum Reaktordruckgefäß geführt wird.Each of the pellets is bombarded with an intense laser pulse, when the pellet is essentially trapped in the void of the liquid lithium is to produce the fusion, and thus to cause the heating of the lithium. The heated lithium becomes a heat exchanger and tritium recovery system transported, after which the lithium is returned to the reactor pressure vessel.

Um die durch die aufeinanderfolgende Zündung einer jeden der gefrorenen Pellets durch den gepulsten Laserstrahl an der Reaktordruckgefäßwand erzeugten Stoßwellen in angemessener Weise einzuschließen, werden Gas-Blasen in die Litiumströmuns infiziert, wenn sie vom Wäremaustauscher zurück in das Druckgefäß transportiert wird. Das flüssige Litium mit den Gas-Blasen-, welche die zentrale innerhalb des Druckgefäßes erzeugte Leerstelle umgeben, dienen nicht nur als ein Tritium-Brütmantel, sondern auch als ein Mittel zur Absorbtion der Stoßwellenkräfte der periodischen innerhalb der Leerstelle erzeugten thermonuklearen Reaktionen und als ein Mittel zur wesentlichen Verminderung oder Eliminierung von Schaden durch schnelle Elektronen an den Druckgefäßwänden, so daß kein Erfordernis besteht, Magnetfelder außerhalb des Druckgefäßes vorzuziehen, um Plasma einzuschließen.To the by the successive ignition of each of the frozen Pellets shock waves generated by the pulsed laser beam on the reactor pressure vessel wall appropriately entrapping gas bubbles in the lithium streams become infected, when it is transported back into the pressure vessel by the heat exchanger. The liquid one Litium with the gas-bubbles which the central one generated within the pressure vessel Surrounding void serve not only as a tritium brood mantle, but also as a a means for absorbing the shock wave forces of the periodic within the void generated thermonuclear reactions and as a means of substantial mitigation or elimination of damage from fast electrons on the pressure vessel walls, so that there is no need to prefer magnetic fields outside the pressure vessel, to contain plasma.

Es wurde aus Energieberechnungen ermittelt, daß der Wirkungsgrad des Systems der obigen Anmeldung unterhalb des Gewünschten liegt. Beispielsweise ist der Gleichgewichtspunkt, wo die Energieausgangsgröße des Systems die Energieeingangsgröße zum Laser übersteigt, von solcher Art, daß der Gesamtwirkungsgrad des Systems verbessert werden müßte, wenn dies möglich wäre. Die vorliegende Erfindung verbessert das in der obengenannten Anmeldung beschriebene System derart, daß der Betriebswirkungsgrad in einer im folgenden zu beschreibenden Weise verbessert wird.It was determined from energy calculations that the efficiency of the System of the above application is below what is desired. For example is the equilibrium point where the energy output of the system equals the energy input to the laser, of such a nature that the overall efficiency of the system improves would have to be if this were possible. The present invention improves on that in the system described above in such a way that the operating efficiency is improved in a manner to be described below.

Die Erfindung bezweckt ein thermonukleares Reaktorsystem sowie ein Verfahren anzugeben, welches normalerweise zur Umschließung des Plasmas erforderliche kryogene Magnetfelder eliminiert, die Beschädigung der Vakkumwand des Reaktors durch schnelle Neutronen im wesentlichen vermeidet, ein Tritiurnflrüteverhältnis von größer als 1 erzeugt, eine optimale Energieübertragung zum thermonuklearen Brennstoff vorsieht und mehr elektrische Leistung erzeugt, als verbraucht wird, und zwar in einer wirkungsvolleren Weise beim Betrieb des Reaktors.The invention aims at a thermonuclear reactor system as indicate a procedure that would normally be required to contain the plasma Eliminates cryogenic magnetic fields that damage the vacuum wall of the reactor fast neutrons essentially avoids having a trinity flute ratio of greater generated as 1, provides an optimal energy transfer to the thermonuclear fuel and generates more electrical power than is consumed in a more efficient way Way when operating the reactor.

Der obengenannte Zweck wird dadurch gemäß der Erfindung erreicht, daß ein System vorgesehen wird, welches im wesentlichen dem in der obengenannten Anmeldung ähnelt, jedoch anstelle eines einzigen Hochenergielaserimpulses zur Durchführung der Fusion innerhalb des injizierten Brennstoff-Pellets mindestens drei aufeinanderfolgende gepulste Laserstrahlen von unterschiedlicher Energie und Dauer benutzt, wobei alle derartigen Strahlen auf ein jedes der sequentiell injizierten Brennstoff-Pellets in einer solchen Weise gerichtet ist, daß optimale Energie auf jedes Pellet zum Zwecke der Ionisation, Dichteformung ("tailoring") und Fusion übertragen wird. Durch Verwendung derartiger erfindungsgemäßer sequentieller gepulster Laserstrahlen wurde festgestellt, daß die zur Erzeugung der gepulsten Laserstrahlen erforderliche Gesamteingangsenergie zur Erzeugung der obenerwähnten optimalen Energieübertragung auf jedes der Pellets ungefähr zwei Größenordnungen niedriger liegt, als die für einen einzeln gepulsten Laserstrahl wie er bei der obenerwähnten Anmeldung benutzt wird, so daß der obenerwähnte Gleichgewichtspunkt wesentlich verbessert wird, was einen wirkungsvolleren Betrieb des vorliegenden Reaktorsystems verglichen mit dem System der obengenannten Anmeldung zur Folge hat.The above purpose is achieved according to the invention, that a system is provided which is essentially that in the above Registration is similar, but instead of a single high-energy laser pulse to perform the fusion within the injected fuel pellet at least three consecutive uses pulsed laser beams of different energy and duration, all being such jets on each of the sequentially injected fuel pellets is directed in such a way that optimal energy is directed to each pellet Purposes of ionization, density shaping ("tailoring") and fusion is transferred. By Using such sequential pulsed laser beams according to the invention was found that the total input energy required to generate the pulsed laser beams to produce the aforementioned optimal energy transfer to each of the pellets is about two orders of magnitude lower than that for a single pulsed Laser beam as used in the above-mentioned application, so that the above-mentioned Equilibrium point is significantly improved, resulting in more efficient operation of the present reactor system compared to the system of the above-mentioned application has the consequence.

Es sei bemerkt, daß bei an der Universität von Rochester, N.Y.It should be noted that at the University of Rochester, N.Y.

durchgeführten Forschungen der Erfinder ein System verwendete, wobei ein einziger Laser-Vorimpuls, ohne den "tailoring"-Vorimpuls, vor dem Hauptzünd-Laserimpuls verwendet wurde, wobei der Hauptimpuls eine geeignete Dauer und Energie von bis zu 2 x 103 Joules aufwies. Die vorliegende Erfindung verwendet zwei Vorimpulse und einen Hauptzündimpuls bis hinauf zu 1.5 x 105 Joules in einer noch zu beschreibenden Weise.conducted research by the inventors used a system wherein a single laser pre-pulse, without the tailoring pre-pulse, before the main ignition laser pulse was used, with the main pulse having an appropriate duration and energy of up to to 2 x 103 joules. The present invention employs two Pre-pulses and a main ignition pulse up to 1.5 x 105 joules in one way to be descriptive.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere auch aus den Unteransprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine Zeichnung, welche schematisch die grundsätzlichen Arbeitsprinzipien der vorliegenden Erfindung darstellt; Fig. 2 eine Darstellung der berechneten Gesamtneutronenproduktion als Funktion der Zeit unter Verwendung des Systems der Figur 1; Fig. 3 eine schematische Veranschaulichung des Systems der Figur 1, und zwar verwendet in einem thermonuklearen Reaktorsystem. Die Grundprinzipien des Betriebs der vorliegenden Erfindung sind in Figur 1 dargestellt. Die Anordnung gemäß Figur 1 kann zusammen mit einem Druckgefäß eines thermonuklearen Reaktorsystems Wie beispielsweise in Figur 3 gezeigt und im folgenden beschrieben ist, oder mit irgendeinem der Reaktordruckgefäße, die in der obenerwähnten Anmeldung beschrieben sind, verwendet werden.In Fig. 1 ist eine Laserquelle auf der einen Seite eines Brennstoffpellets 12, beispielsweise Deuterium-Tritium, angeordnet. Die Laserquelle kann sequentielle Laserimpulsstrahlen von unterschiedlicher Energie und Zeitdauer in schneller Folge erzeugen. Es sei bemerkt, daß auch gesonderte Laserquellen, wenn gewünscht, verwendet werden können, um die sequentiellen (aufeinanderfolgenden) Laserimpulsstrahlen zu erzeugen. Das Pellet 12 hat eine Größe von ungefähr 3 - 10 mm und wird durch irgendwelchen geeigneten Mittel, beispielsweise durch Verdampfungs-Abkühlung, kryogene Kryostaten usw. geformt und wird in die in Fig. 1 gezeigte Stellung durch geeignete nicht gezeigte Mittel eingegeben, beispielsweise durch eine elektrostatische Linse oder ein System, welches einer Zi-el-Pelletkanone ähnelt. Während sich das Pellet 12 in dieser Lage befindet, wird durch die Quelle 11 ein Anfangslaserimpuls 13, der nicht stark fokusiert zu sein braucht, erzeugt und auf das Pellet gerichtet, wobei der Impuls 13 eine Energie von ungefähr 1 - 2 Joules und eine Dauer von ungefähr 10 8 bis 10 9 Sekunden besitzt. Dieser Impuls bewirkt die Verdampfung des Pellets 12 und eine schwache Ionisation des sich ergebenden Dampfes.Further advantages, objects and details of the invention result in particular also from the subclaims and from the following description of Embodiments based on the drawing; In the drawing: Fig. 1 shows a Drawing showing schematically the basic working principles of the present Invention represents; 2 shows a representation of the calculated total neutron production as a function of time using the system of Figure 1; Fig. 3 is a schematic Illustration of the system of Figure 1 used in a thermonuclear Reactor system. The basic principles of operation of the present invention are shown in FIG. The arrangement according to FIG. 1 can be used together with a pressure vessel of a thermonuclear reactor system As shown for example in Figure 3 and in described below, or with any of the reactor pressure vessels described in the in the aforementioned application. In Fig. 1 is a laser source on one side of a fuel pellet 12, for example deuterium-tritium, arranged. The laser source can have sequential laser pulse beams of different Generate energy and duration in quick succession. It should be noted that also separate Laser sources, if desired, can be used to generate the sequential (consecutive) Generate laser pulse beams. The pellet 12 is approximately 3-10 in size mm and is by any suitable means, for example by evaporative cooling, cryogenic cryostats, etc. and is shaped into the position shown in FIG entered suitable means not shown, for example by an electrostatic Lens or a system that resembles a Zi-el pellet cannon. While that Pellet 12 is in this position, an initial laser pulse is generated by the source 11 13, which does not need to be very focused, is generated and aimed at the pellet, where the pulse 13 is a Energy of about 1 - 2 joules and one Has a duration of approximately 10 8 to 10 9 seconds. This impulse causes the evaporation of the pellet 12 and weak ionization of the resulting vapor.

Eine zweite Gruppe von Impulsen 14 mit einer Energie von ungefähr 200- 400 Joules und einer Dauer von ungefähr 10 8 bis 10 10 Sekunden wird durch die ouelle 11 erzeugt; diese Impulse werden auf das schwachionisierte Plasma fokusiert, und zwar Von verschiedenen Richtungen her, und zwar allgemein entgegengesetzt zur Richtung des ersten Impulses 13, beispielsweise von den Ecken einer gleichseitigen Polygonanordnung aus reflektierenden Oberflächen 16 aus, wie dies beispielsweise in Figur 1 dargestellt ist, wo dieses Polygon drei Richtungen darstellt. Die Impulse 14 folgen unmittelbar auf den Impuls 13 und werden zum Einführen von Druckwellen verwendet, die bei ihrer Fortpflanzung nach innen eine dichte Formung ("tailor") und eine Umschließung des Plasmas bewirken.A second group of pulses 14 with an energy of approximately 200-400 joules and a duration of approximately 10 8 to 10 10 seconds is through the source 11 generates; these impulses are focused on the weakly ionized plasma, from different directions, and generally opposite to Direction of the first pulse 13, for example from the corners of an equilateral Polygon arrangement made of reflective surfaces 16, such as this for example is shown in Figure 1, where this polygon represents three directions. The impulses 14 immediately follow the pulse 13 and are used to introduce pressure waves used, which in their propagation inwards a dense formation ("tailor") and cause an enclosure of the plasma.

Das Ergebnis ist eine vielseitige Pyramide aus konkaven Oberflächen mit hoher Dichte, wobei die Basis aus Plasma besteht, dessen Dichte hinreichend niedrig liegt, um das Eindringen darauffolgender Laserstrahlung zu gestatten.The result is a versatile pyramid of concave surfaces with high density, with the base consisting of plasma, the density of which is sufficient is low to allow penetration of subsequent laser radiation.

Unmittelbar auf den Impuls 14 folgt ein letzter fokusierter Laserimpuls 15 von Quelle 11, der in die Basis der'erwähnten Pyramide gerichtet ist, um das dichte-zugeschnittene (tailor) Plasma zu zünden. Dieser letzte Impuls 15 besitzt die Energie von ungefähr 10 Joules und eine Dauer von ungefähr 10 9 bis 10 11 Sekunden und ist auf das Plasma in der gleichen Richtung wie der erste Laserimpuls gerichtet. Die resultierenden Fusionsreaktionen setzen sich nach diesem letzten Impuls solange fort, bis eine Beendigung durch Expansion des Plasmas eintritt.Immediately after the pulse 14 there follows a last focused laser pulse 15 from source 11, which is directed into the base of the above-mentioned pyramid, around the Ignite density-tailored (tailor) plasma. This last pulse has 15 the energy of about 10 joules and a duration of about 10 9 to 10 11 seconds and is aimed at the plasma in the same direction as the first laser pulse. The resulting fusion reactions continue after this last impulse continues until it is terminated by expansion of the plasma.

Nachdem dies aufgetreten ist, werden die obigen Schritte wieder und wieder wiederholt und zwar für jedes darauffolgend injizierte Pellet, bis der Betrieb abgeschaltet werden soll.After this occurs, the above steps are repeated and again repeated for each subsequent pellet injected until the operation should be switched off.

Wie oben erwähnt, können sämtliche Impulse von einer Laserquelle bei geeigneter Steuerung geliefert werden, und es werden Spiegel verwendet, um die zweiten Mehrfach-Sequentialimpulse 14 zu erzeugen. Durch die Verwendung der anfänglichen ersten und zweiten Vorbereitungsimpulse im System der Figur 1 wird die erforderliche Energie des Hauptzündimpulses von ungefähr 107 bis 108 Joules, ein Betrag, der im Einzellasersystem der obenerwähnten Anmeldung erforderlich ist, auf ungefähr 105 Joules oder möglicherweise weniger in der vorliegenden Erfindung abgesenkt.As mentioned above, all pulses from a laser source can be at suitable control will be delivered and it are mirrors used to generate the second multiple sequential pulses 14. By using the initial first and second preparation pulses in the system of FIG the required energy of the main ignition pulse of approximately 107 to 108 joules, an amount that is required in the single laser system of the above-mentioned registration, to about 105 joules or possibly less in the present invention lowered.

Für die obenbeschriebene Verdampfung, den Plasmazuschnitt und den sequentiellen D-T-Verbrennungs-Thermonuklearprozeß wurde ein zweidimensionaler Computercode geschrieben. Er wurde verwendet, um die Neutronenausgangsgröße während des D-T-Verbrennungsteils als Funktion der Zeit zu bestimmen.For the above-described evaporation, plasma cutting and sequential D-T combustion thermonuclear process was a two-dimensional computer code written. It was used to determine the neutron output during the D-T combustion part as a function of time.

Das Ergebnis für einen speziellen Satz von Parametern ist in Figur 2 dargestellt. Die Parameter für diese Berechnung waren: Pelletgröße, 5 mm; gesamte Vorimpulsdauer (1. und 2.The result for a particular set of parameters is in Figure 2 shown. The parameters for this calculation were: pellet size, 5 mm; entire Pre-pulse duration (1st and 2nd

Impuls), 2 x 10 9 Sek.; Gesamt-Vorimpulsenergie, 383 Joules; Zündimpulsdauer, 1,5 x 10 10 Sek.; Zündimpulsenergie, 1,5 x 105 Jules. Ein Gleichgewichtspunkt, wo die Energieausgangsgröße des Systems die Energieeingangsgröße zum Laser übersteigt, ist in Figur 2 gezeigt. Der Absorbtionsprozeß im Plasmaheizmechanismus ist vollständig kollisionell, und es wird demgemäß angenommen, daß der Wert von 105 Joules eine konservative Schätzung der für einen wirksamen Betrieb erforderlichen Minimalenergie ist. Es sei betont, daß der obige Prozeß grundsätzlich wegen der sehr hohen thermischen Elektronenleitung arbeiten wird, welche die Eingangsenergie wesentlich schneller ausbreitet, als sich-irgendwelche Assymetrien entwickeln können.Impulse), 2 x 10 9 sec .; Total pre-pulse energy, 383 joules; Ignition pulse duration, 1.5 x 10 10 sec .; Ignition pulse energy, 1.5 x 105 Jules. A point of equilibrium where the energy output of the system exceeds the energy input to the laser, is shown in FIG. The absorption process in the plasma heating mechanism is complete collision, and accordingly it is assumed that the value of 105 joules is a conservative estimate of the minimum energy required for effective operation is. It should be emphasized that the above process is basically because of the very high thermal Electron conduction will work, which the input energy much faster spreads than-any asymmetries can develop.

In Figur 3 ist eine Art dargestellt, gemäß welcher der obenbeschriebene Prozeß in Verbindung mit einem Reaktorgefäß verwendet werden kann, wobei auch die Hilfsbauteile dargestellt sind, die zur Erzeugung von Elektrizität aus dem thermonuklearen Fusionsreaktionen dienen. Wie in Figur 3 gezeigt, ist beispielsweise ein Reaktordruckgefäß 20 vorgesehen, welches 12,5 Fuß Durchmesser und eine Wandstärke von 10 Zoll im Durchmesser aufweisen kann und aus beispielsweise Stahllegierung oder Nioh besteht. Das Gefäß 20 ist mit einem tangentialen Einlaß 26 für die Einführung flüssigen Litiums ausgestattet, um einen wirbelnden Körper aus Litium 31 mit einer zentralen leeren Fläche 32 zu erzeugen. In der Praxis können mehrere derartige Litiumeinlässe verwendet werden, um die Leerfläche mit einer gegebenen Form, beispielsweise konstantem Durchmesser, zu bilden. Ein zweiter Einlaß 21 ist für die Injektion der Brennstoffpelletanordnungen 33 vorgesehen und für die von einer Laserquelle 11 kommenden Laserstrahlen, wobei ferner ein Litiumauslaß 22 axial mit dem zweiten Einlaß 21 und der Achse der Leerfläche 32 ausgerichtet ist. Ein nicht gezeigtes externes Brennstoffpelletspeisesystem ist vorgesehen, um periodisch eine Vielzahl (eines zu jeder Zeit) von Pelletanordnungen 33 in die leere Fläche 32 des Druckgefäßes 20 zu injizieren oder einzugeben. Es sei bemerkt, daß die Laserquelle 11' wesentlich weiter vom Druckgefäß entfernt ist, als dies in der Zeichnung dargestellt ist, und daß die Brennstoffhalteanordnung 33 wesentlich kleiner ist, als dies aus Gründen der Klarheit dargestellt ist; ferner ist der Einlaß 21 in einer solchen Weise aufgebaut, daß er nicht nur groß genug ist, um die Eingabe einzelner Anordnungen 33 zu gestatten, sondern daß er auch eine klare Sichtlinie für die gepulsten Laserstrahlen 13', 14' und 15' von der Quelle 11' zum Brennstoffpellet 36, wie gezeigt, ermöglicht. Beispielsweise kann der Einlaß oval ausgebildet sein.In Figure 3 there is shown a manner according to which the above-described Process can be used in conjunction with a reactor vessel, including the Auxiliary components are shown that are used to generate electricity from the thermonuclear Serve fusion reactions. For example, as shown in Figure 3 is a reactor pressure vessel 20 provided, which is 12.5 feet in diameter and a wall thickness 10 inches in diameter and made of, for example, steel alloy or Nioh exists. The vessel 20 is provided with a tangential inlet 26 for introduction liquid Litiums fitted to a swirling body of Litium 31 with a central empty area 32 to generate. In practice there can be several such lithium inlets used to define the empty area with a given shape, e.g. constant Diameter to form. A second inlet 21 is for the injection of the fuel pellet assemblies 33 provided and for the laser beams coming from a laser source 11, wherein also a lithium outlet 22 axially with the second inlet 21 and the axis of the void 32 is aligned. An external fuel pellet feed system not shown is provided to periodically generate a plurality (one at a time) of pellet arrays 33 to inject or enter into the empty area 32 of the pressure vessel 20. It it should be noted that the laser source 11 'is much further away from the pressure vessel, than shown in the drawing, and that the fuel holding assembly 33 is much smaller than shown for clarity; further the inlet 21 is constructed in such a way that it is not only large enough is to allow the input of individual arrangements 33, but that he is also a clear line of sight for the pulsed laser beams 13 ', 14' and 15 'from the source 11 'to the fuel pellet 36 as shown. For example, the inlet be oval.

Die Brennstoffhalteanordnung 33 besitzt einen aerodynamisch geformten Mantel 34 und einen nach hinten weisenden Hohlraum 35. Innerhalb dieses Hohlraums 35 ist ein Pellet 36 aus beispielsweise gefrorenen D-T-Brennstoff angeordnet, der auf einem Pedestal (Tragsäule) 37 gehaltert ist. Der untere Teil des Hohlraums 35 ist so geformt, daß er Spiegelflächen 38 bildet, um die Laserstrahlen 14'zu reflektieren. Die Oberflächen 38 können Teile einer konischen Oberfläche sein, oder können einzelne ebene Oberflächen sein. Alternativ zu obigem Gebilde kann jedes der Brennstoffpellets mit einem Überzug versehen sein, der sich nach hinten abschal, nachdem -der erste Laserimpuls l3rauftritt, um so reflekticrende Oberflächen zum Ablenken der zweiten Mehr fachlaserimpulse 14tauf das Brennstoffpellet zu bilden.The fuel holding assembly 33 has an aerodynamically shaped one Jacket 34 and a rearwardly facing cavity 35. Inside this cavity 35 a pellet 36 of, for example, frozen D-T fuel is arranged, the is supported on a pedestal (support column) 37. The lower part of the cavity 35 is shaped so that it forms mirror surfaces 38 in order to reflect the laser beams 14 '. The surfaces 38 can be portions of a conical surface, or can be individual be flat surfaces. As an alternative to the above structure, each of the fuel pellets with a cover be provided that peeled off to the rear, after the first laser pulse occurs, the more reflective surfaces for the Deflecting the second multiple laser pulses 14t onto the fuel pellet to form.

Der Kreislauf des flüssigen Litiums des Systems der Figur 3 wird dadurch vervollständigt, daß man den Auslaß 22 mit einem Wärmeaustauscher 23 verbindet, dessen Ausgang mit einer Pumpe 24 in Verbindung steht, um das Litium zurück in den Einlaß 26 einzuspeisen. Da es wichtig ist, Gasblasen im flüssigen Litium 31 vorzusehen, kann eine Quelle inerten Gases 25 mit der Pumpe 24 verbunden sein und mit tangentialen Düsen im Druckgefäß oder mit anderen zweckmcißigen Punkten im System. Es sei bemerkt, daß das System auch ohne die Hinzufügung von Gasblasen aus inertem Gas wenn gewünscht betrieben werden kann, wobei die Wände des Druckgefäßes in einem solchen Fall dicker gemacht würden. Vorzugsweise werden jedoch Gasblasen verwendet. Der Wärmeaustauscher 23 ist mit einem Tritium-Wiedergewinnungssystem und mit einem nicht gezeigten elektrische Generator system verbunden, und zwar in der gleichen Weise wie dies in der obengenannten Patentanmeldung (jetzt US-Patent No. 3624239) beschrieben ist.The circuit of liquid lithium of the system of Figure 3 is thereby completes that the outlet 22 is connected to a heat exchanger 23, the output of which is in communication with a pump 24 to return the lithium to the Inlet 26 to be fed. Since it is important to have gas bubbles in the liquid lithium 31, A source of inert gas 25 can be connected to the pump 24 and with tangential Nozzles in the pressure vessel or at other convenient points in the system. It should be noted that the system can also be made without the addition of gas bubbles of inert gas if desired can be operated, the walls of the pressure vessel being thicker in such a case would be made. However, gas bubbles are preferably used. The heat exchanger 23 is with a tritium recovery system and with an electrical one not shown Generator system connected in the same way as this in the above Patent application (now U.S. Patent No. 3624239).

Es sei bemerkt, daß das flüssige Litium beim Beginn des Betriebes auf die gewünschte Betriebs temperatur durch irgendwelche geeigneten nicht gezeigten Mittel in einer üblichen Weise erhitzt wird.It should be noted that the liquid lithium at the start of operation to the desired operating temperature by any suitable not shown Agent is heated in a conventional manner.

Litium wird mit einer Rate von 1.400 Gallonen pro Minute durch das Reaktorgefäß gepumpt, wobei hinreichend Gas hinzugefügt ist, um die mittlere Dichte auf ungefähr 5 % zu vermindern. Die Betriebstemperatur des Litiums wird auf beispielsweise ungefähr 9000F - 1 8000F abhängig von dem im Druckgefäß verwendeten Material gehalten.Litium is being pumped through the at a rate of 1,400 gallons per minute The reactor vessel is pumped with sufficient gas added to maintain the mean density to be reduced to about 5%. The operating temperature of the lithium is set to, for example held approximately 9000F - 18000F depending on the material used in the pressure vessel.

Beim Betrieb des Systems der Figur 3 werden die Anordnungen 33 mit ihren gefrorenen Brennstoffpellets 36 einzeln in eine Position eingegeben, wie sie in der Zeichnung in der leeren Zone 32 dargestelt ist, wobei zu diesem Zeitpunkt die sequentiellen gepulsten Laserstrahlen 13', 14rund 15tmit den entsprechenden gleichen Energiepegeln und Zeitdauern wie die Laserstrahlen der Figuren I sequentiell auf das Pellet 36 gerichtet werden r um optimale Ionisation, Plasmadichtenformung und Fusion des Brennstoffs zu bewirken. Diese Folge des Pelleteinspeisens und das darauffolgende Richten des Laserstrahles darauf wird zu ausgewählten Intervallen von 1 - 30 Sekunden wiederholt. Es sei bemerkt, daß jede Anordnung 33 vollständig zerlegt ist, bevor eine weitere derartige Anordnung in das Druckgefäß injiziert oder eingegeben wird.When operating the system of Figure 3, the arrangements 33 are with their frozen fuel pellets 36 placed one at a time in a position like them is shown in the drawing in the empty zone 32, at this point in time the sequential pulsed laser beams 13 ', 14rund 15t with the corresponding energy levels and durations equal to that of the laser beams of the figures I can be directed sequentially at the pellet 36 for optimal ionization, plasma density formation and to effect fusion of the fuel. This sequence of pellet feeding and that subsequent aiming of the laser beam thereon will be at selected intervals repeated from 1 to 30 seconds. It should be noted that each assembly 33 is completely is disassembled before another such arrangement is injected into the pressure vessel or is entered.

Die sich ergebende Energie freisetzung von den Fusionsreaktionen erzeugt einen ungefähr 100°Ft-Anstieg in der Litiumtemperatur, was der Erzeugung von 50 - 1.000 MW thermischer Energie entspricht. Das umlaufende Litium transportiert dann einen Teil dieser Wärme in den Wäremaustauscher23. Diese Wärme kann dazu verwendet werden, um ein Arbeitsströmungsmittel für einen Rankine-Kreislaufsystem zum Kochen zu hringen, oder aber zum Erhitzen eines Gases für ein Brayton-Ereislaufsystem in üblicher Weise.The resulting release of energy is generated by the fusion reactions an approximately 100 ° Ft rise in lithium temperature, resulting in the production of 50 - corresponds to 1,000 MW of thermal energy. The circulating lithium then transports some of this heat in the heat exchanger23. This heat can be used for this become a working fluid for a Rankine circulatory system for cooking or to heat a gas for a Brayton circulation system in usual way.

Es sei bemerkt, daß der Einlaß 21 des Druckgefäßes recht lang mit einem Innenwandprofil aus einer Vielzahl von Prallplatten gemacht werden kann und zwar in der gleichen Weise wie dies bei dem obenerwähnten US-Patent erfolgte. Diese Ausbildung ist vorgesehen, um die Explosionswelle zu dämpfen, die nach oben durch den Einlaß 21 läuft und durch jede der Fusionsreaktionen innerhalb des Druckgefäßes bewirkt wird; diese Ausbildung verhindert auch jegliches Hinaufspritzen der Flüssigkeit zur Öffnung. Es sei ferner bemerkt, daß nach jeder Fusionsreaktion das Rotationsmoment im Litium im Druckgefäß unterstützend bei der Wiederherstellung der Leerzone wirkt, da der Litium-Durchsatz in einem tpischen Fall so groß ist, daß ungefähr 50 % des Litiums im Gefäß in jedem Zyklus ersetzt werden. Die obenerwähnte Strömungsrate des erwärmten Litums von 1.400 Gallonen pro Minute durch den Reaktor hält den durchschnittlichen Temperaturanstieg im Litium auf ungefähr 100 F während des Betriebes, was erwünscht ist, um die thermischen Belastungen auf einem niedrigen Pegel zu halten.It should be noted that the inlet 21 of the pressure vessel is quite long with an inner wall profile can be made from a variety of baffle plates and it was done in the same manner as in the aforementioned US patent. These Training is provided to dampen the explosion wave coming through upwards runs through inlet 21 and through each of the fusion reactions within the pressure vessel is effected; this design also prevents any splashing up of the liquid to the opening. It should also be noted that after each fusion reaction, the rotational moment in the lithium in the pressure vessel supports the restoration of the empty zone, since the lithium throughput in a typical case is so large that about 50% of the Litiums in the vessel are replaced in each cycle. The above mentioned flow rate of the heated liter of 1,400 gallons per minute through the reactor keeps the average Temperature rise in lithium to about 100 F during operation, which is desirable is to keep the thermal loads at a low level.

Das durch den Reaktor zirkulierende erhitzte, flüssige Litium mit seinen Blasen aus inertem Gas dient nicht nur als ein Kissen für die Explosionswellen, die infolge der thermonuklearen Fusionsreaktionen erzeugt werden, welche bei der Zündung jedes Pellet auftreten, sondern es dient auch als ein Mittel zum Brüten des Tritium und zum Einfangen der Energie der schnellen Neutronen in der Form von Wärme als Folge der Verlangsamung und Absorbtion der Neutronen, auf welche Weise jeglicher Strahlungsschaden an der Reaktordruckgefäßwand minimiert wird. Da zudem die thermonuklearen Reaktionen im wesentlichen vollständig durch das erhitzte, flüssige Litium anstelle von metallischen Wänden, wie dies normalerweise bei bekannten Reaktoren getan wird, umgeben sind, besteht kein Bedürfnis für irgendwelche Magnetfelder zum Umschließen der Reaktionsprodukte, da diese im wesentlichen durch das strömender flüssige Litium abgeschirmt sind. Das Gesamt-Tritium-Brütverhältnis des Systems der Figur 3 ist ungefähr das gleiche wie bei der oben erwähnten US-Patentschrift, d.h. es ist mindestens 1,5.The heated liquid lithium circulating through the reactor with its inert gas bubbles not only serve as a cushion for the waves of the explosion, generated as a result of the thermonuclear fusion reactions that occur in the Ignition of each pellet may occur, but it also serves as a means for incubation of tritium and to capture the energy of fast neutrons in the form of Heat as a result of the slowing down and absorption of neutrons in whatever way any radiation damage to the reactor pressure vessel wall is minimized. Since also the thermonuclear reactions essentially completely through the heated, liquid Lithium instead of metallic walls, as is normally the case in known reactors is done, there is no need for any magnetic fields to Enclosing the reaction products, as these are essentially flowing through the liquid lithium are shielded. The overall tritium breeding ratio of the system of Figure 3 is approximately the same as in the above-mentioned US patent, i.e. it is at least 1.5.

Ein mit dem Wärmeaustauscher 23 verbundenes System zur Wiedergewinnung des Tritiums, welches im flüssigen Litium 31 bei der Strömung durch das Reaktordruckgefäß 20 der Figur 3 erzeugt wird und ein elektrisches Generatorsystem was damit verbunden ist, ist in dem obengenannten Patent beschrieben und es wird an dieser Stelle darauf Bezug genommen.A recovery system connected to the heat exchanger 23 of the tritium, which in the liquid lithium 31 when flowing through the reactor pressure vessel 20 of Figure 3 is generated and an electrical generator system associated with it is described in the aforesaid patent and it is referred to at this point Referenced.

Wie bereits oben erwähnt, kann das obenbeschriebene erfinduyigsgemäße System mit irgendwelchen Reaktordruckgefäßen des obenerwähnten Patents - wenn gewünscht - verwendet werden, wobei dort verschiedene Mittel dargestellt sind, um die Durchströmung des flüssigen Litiums durch jedes der verschiedenen dargestellten Reaktordruckgefäße zu bewirken.As already mentioned above, the above-described can according to the invention System with any of the reactor pressure vessels of the aforementioned patent - if desired - Be used, where various means are shown to the flow of liquid lithium through each of the various reactor pressure vessels shown to effect.

Die vorliegende Erfindung weist im wesentlichen die gleichen Vorteile wie das System des obengenannten Patents auf. Beispielsweise sind die Druckgefäß-Kapitalkosten wesentlich geringer als für Reaktoren mit Magnetfeldern, die Neutronen wirtschaftlichkeit des vorliegenden Systems ist ausgezeichnet, da man routinemäßig ein Tritium-Brübverhältnis von mindestens 1,5 erreicht, wobei die vorliegende Erfindung am zweckmäßigsten für Antriebssysteme von Schiffen geeignet wäre, weil eine beträchtliche Größenverminderung und Gewichtsverminderung des Druckgefäßes sowie eine Verminderung der nuklearen SicherheitsProbleme auftritt. Zudem ist die vorliegende Erfindung wirtschaftlicher als bekannte Systeme, da sie eine geringere Leistungseingabe für die Laserquelle benötigt, um den obenerwähnten Gleichgewichtspunkt zu erreichen, was einen wirkungsvolleren Betrieb zur Folge hat und gegenüber dem bekannten System einen Anstieg der Energieausgangsgröße um mindestens das 100-fache gestattet.The present invention has essentially the same advantages like the system of the above patent. For example, is the pressure vessel capital cost The neutron economy is much lower than for reactors with magnetic fields of the present system is excellent, since one routinely achieved a tritium pulp ratio of at least 1.5, the present invention would be most suitable for propulsion systems of ships because a considerable Reduction in size and weight of the pressure vessel as well as a reduction of nuclear safety problems occurs. In addition, the present invention is more economical than known systems as they require less power input for the laser source is required to reach the above mentioned equilibrium point, which results in more efficient operation and compared to the known system allows an increase in the energy output variable of at least 100 times.

Es sei bemerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung von gefrorenen (erstarrten) Deuterium-Tritium-Pellets beschränkt ist; sie kann auch unter Verwendung von gefrorenen Deuterium-Pellets oder unter Verwendung von gefrorenen D-3He-Pellets, wenn gewünscht, durchgeführt werden.It should be noted that the present invention is not limited to the use restricted by frozen (solidified) deuterium-tritium pellets; she can too using frozen deuterium pellets or using frozen D-3He pellets, if desired, can be performed.

Es sei ferner bemerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung von flüssigem Litium per se beschränkt ist, sondern auch unter Verwendung einer flüssigen Litium-Beryllium-Fluoridvcrbindung oder anderen Litium-enthaltenden Verbindungen praktiziert werden kann.It should also be noted that the present invention does not apply to the Use of liquid lithium per se is limited, but also using it a liquid lithium beryllium fluoride compound or other lithium containing Connections can be practiced.

Claims (7)

PATENTAN 5 P RUCHEPATENTAN 5 P RUCHE Verfahren zum Betreiben eines thermonuklearen Reaktors, bei welchem erhitztes flüssiges Litium tangential von einem Wärmeaustauscher in ein Druckgefäß eingespeist, sodann vom Druckgefäß zurück zum Wärmeaustauscher geführt wird, derart, daß eine zentral angeordnete Leerzone im Druckgefäß ausgebildet wird, wobei periodisch thermonukleare Brennstoffpellets einzeln in die Leerzone eingegeben werden und ein Laserstrahl in die Leerzone in die Bahn des einzeln eingegebenen Brennstoff-Pellets gerichtet wird, um dessen Fusionsreaktionen zu bewirken, und wobei durch die bei diesen Reaktionen erzeuyten schnellen Neutronen Tritium in dem flüssigen Litium innerhalb des Druckgefäßes ausgehrütet wird, welches im Wärmeaustauscher entfernt wird, und wobei die vom Wärmeaustauscher entnommene Wärme zum Betrieb einer Dampfturbine für die Elektrizitätserzeuqung benutzt wird dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl in eine Vielzahl aufeinanderfolgend gezündeter Laserimpulse aufgeteilt ist, wobei ein erster gepulster Laserstrahl 13' von einer ausgewählten Energie und Zeitdauer in die Leerzone in die Bahn des einzeln eingegebenen Brennstoff pellets gerichtet wird,um die Verdampfung und schwache Ionisation des Pellets zur Bildung eines Plasmas zu bewirken, worauf dann gleichzeitig eine Vielzahl von zweiten gepulsten Laserstrahlen 14' unmittelbar auf den ersten gepulsten Laserstrahl folgend mit einer zweiten ausgewählten höheren Energie und geringeren Zeitdauer als der erste gepulste Laserstrahl in das ausgebildete Plasma durch eine Vielzahl von reflektierenden Oberflächen 38 unterhalb des ausgebildeten Plasmas zur Bewirkung einer Dichteformung des Plasmas gerichtet wird, und wobei ein dritter gepulster Hochenergie-Zündlaserstrahl 15' mit einer dritten ausgewählen weiterhin wesentlich höheren Energie und weiterhin kürzeren Zeitdauer als die zweiten Laserstrahlen direkt in das dichtegeforinte Plasma gerichtet wird, und zwar unmittelbar auf die Vielzahl der zweiten Laserstrahlen folgend, um Fusionsreaktionen innerhalb des dichtegeformten Plasmas in der Leerzone zu bewirken und wobei ein jeder der genannten Schritte des sequentiellen Ausrichten der ersten, zweiten und dritten gepulsten Laserstrahlen in ein jedes der aufeinanderfolgend einzeln eingegebenen Brennstoffpellets wiederholt wird, um auf diese Weise eine optimale Energieausgangsgröße vom Reaktor zu erhalten.A method of operating a thermonuclear reactor, in which heated liquid lithium tangentially from a heat exchanger into a pressure vessel fed in, then fed back from the pressure vessel to the heat exchanger, in such a way that a centrally arranged void zone is formed in the pressure vessel, periodically Thermonuclear fuel pellets are entered individually into the empty zone and a Laser beam in the empty zone in the path of the individually inserted fuel pellets is directed to cause its fusion reactions, and by the at These reactions produced fast neutrons tritium in the liquid lithium is carried out inside the pressure vessel, which is removed in the heat exchanger is, and wherein the heat removed from the heat exchanger to operate a steam turbine used for electricity generation is characterized in that the laser beam is divided into a plurality of successively ignited laser pulses, wherein a first pulsed laser beam 13 'of a selected energy and duration directed into the empty zone in the path of the individually entered fuel pellets will cause the evaporation and weak ionization of the pellet to form a plasma to effect, whereupon a plurality of second pulsed laser beams simultaneously 14 'immediately following the first pulsed laser beam with a second selected one higher energy and shorter duration than the first pulsed laser beam into the formed plasma by a plurality of reflective surfaces 38 below of the formed plasma directed to effect a density shaping of the plasma is, and wherein a third pulsed high energy ignition laser beam 15 'with a third select continues to have much higher energy and continue shorter Length of time as the second laser beams are directed directly into the density-shaped plasma is immediately following the plurality of second laser beams to To cause fusion reactions within the densely formed plasma in the void zone and wherein each of said steps of sequentially aligning the first, second and third pulsed laser beams into each of the successive ones individually entered fuel pellets is repeated in this way a to obtain optimal energy output from the reactor. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß inerte Gasblasen in das flüssige Litium eingebracht werden, bevor dieses in das Druckgefäß eingespeist wird.2. The method according to claim 1, characterized in that inert gas bubbles be introduced into the liquid lithium before this is fed into the pressure vessel will. 3. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die gefrorenen Brennstoffpellets aus der im wesentlichen aus Deuterium-Tritium, Deuterium und Deuterium- 3He gebildeten Gruppe ausgewählt ist.3. The method according to claim 2, characterized in that the frozen Fuel pellets made from essentially deuterium-tritium, deuterium and deuterium- 3He formed group is selected. 4. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die ausgewählten Brennstoffpellets Deuterium-Tritium sind, 4. The method according to claim 3, characterized in that the selected Fuel pellets are deuterium-tritium, 5. Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Laserimpulsstrahl eine Energie von 1 -2 Joules und eine Dauer von 10 8 bis 10 9 Sekunden besitzt, daß die Gruppe der zweiten gepulsten Laserstrahlen eine Energie von 200 bis 400 Joules und eine Dauer von 10 8 bis 10 10 Sekunden besitzt, und daß der dritte gepulste Laserstrahl eine Energie von ungefähr 105 Joules und eine Dauer von bis 10 Sekunden besitzt.5. The method according to claim 4, characterized in that that the first laser pulse beam has an energy of 1-2 joules and a duration of 10 8 to 10 9 seconds that the group of the second pulsed laser beams has an energy of 200 to 400 joules and a duration of 10 8 to 10 10 seconds, and that the third pulsed laser beam has an energy of approximately 105 joules and has a duration of up to 10 seconds. 6. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Litiums durch des Druckgefäß auf eine Geschwindigkeit von ungefähr 1.400 Gallonen pro Minute gehalten wird, und daß die Betriebstemperatur des flüssigen Litiums auf einem ausgewählten Wert im Bereich von 9000F bis 1.8000F gehalten wird.6. The method according to claim 5, characterized in that the flow rate of liquid lithium through the pressure vessel to a speed of approximately 1,400 gallons per minute is maintained and that the operating temperature of liquid lithium is maintained at a selected value in the range of 9000F to 1.8000F will. 7. Fusionsreaktor insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit einem Pellet aus thermonuklearen Brennstoffmaterial gekennzeichnet durch mindestens einen Laser, Mittel zur Erzeugung einer zeitgesteuerten Folge von Laserimpulsen mit sukzessive ansteigender Energie, Mittel, um die Energie vom ersten der genannten Impulse auf eine Seite des Pellets aus einer ersten Stelle zu richten, um das Pellet zu verdampfen und den Dampf zur Bildung eines Plasmas zu ionisieren, Mittel, um die Energie von einem zweiten der genannten Impulse auf das Plasma von mindestens 3 Stellen aus zu fokusieren, und zwar von 3 Stellen auf der entgegengesetzten Seite des Plasmas gegenüber der ersten Stelle aus, um das Plasma zu formen und zu umschließen, und durch Mittel, um die Energie eines dritten der Impulse auf das Plasma von einer Stelle auf der gleichen Seite des Plasmas wie die erste Stelle zu richten, um eine thermonukleare Reaktion darin zu zünden.7. Fusion reactor in particular according to one or more of the preceding Claims characterized with a pellet of thermonuclear fuel material by at least one laser, means for generating a timed sequence of Laser pulses with successively increasing energy, means to reduce the energy from the first directing the said impulses to one side of the pellet from a first point, to vaporize the pellet and ionize the vapor to form a plasma, Means to transfer the energy of a second of said pulses to the plasma of to focus at least 3 spots from 3 spots on the opposite side Side of the plasma opposite the first point to shape and shape the plasma enclose, and by means of, the energy of a third of the impulses upon the Plasma from a location on the same side of the plasma as the first location directed to ignite a thermonuclear reaction in it. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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