JP2001033573A - ニュートリノを利用した常温核融合反応の方法 - Google Patents

ニュートリノを利用した常温核融合反応の方法

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JP2001033573A
JP2001033573A JP11234518A JP23451899A JP2001033573A JP 2001033573 A JP2001033573 A JP 2001033573A JP 11234518 A JP11234518 A JP 11234518A JP 23451899 A JP23451899 A JP 23451899A JP 2001033573 A JP2001033573 A JP 2001033573A
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nuclear fusion
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Joshin Uramoto
上進 浦本
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 重水素の常温核融合反応装置が、重水の電気
分解と重水素の放電の陰極近傍の電気二重層に平行磁場
をかけることによって、原理的、実用的に可能なことを
示す。 【構成】 重水を含む電気分解の装置或るいわ、重水素
の放電装置で陰極にパラジウム等の重水素吸収金属を使
用し、陰極面に平行な磁場をかける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】[産業上の利用分野]エネルギー危機はす
でに半世紀以上前から叫ばれている。最近では環境問題
も含めて、クリーンで永遠の豊かなエネルギーが求めら
れている。この要求に答えられるのは、水の中にある重
水素を燃料とした核融合反応装置だけであり、エネルギ
ー産業から切望されている。
【0002】[従来の技術]重水素、三重水素の高温プ
ラズマを1014/cc以上の密度で1億度で1秒以上
閉じ込めて核融合反応を起こす、「高温核融合反応炉」
は、すでに半世紀以上研究されたが実用は絶望的であ
る。理由は、(1)巨額のお金(今後何兆円も)と時間
(今後50年も)がかかる。(2)巨大で複雑な装置に
なる。(3)耐熱(1cm当たり2kW)、耐放射化
(14MeVの中性子)材料が地球上に存在せず、人工
的につくりだすのも不可能である。最近、重水を含む電
気分解で、陰極のパラジウムに重水素を詰め込んで原子
間距離を縮めて、「常温核融合反応」を起こそうとする
試みが世界中で行なわれた。しかし、発生した熱がパル
ス的であり、再現性もなかった。かくて、核融合反応に
よるものか、化学反応によるものかの基礎的証明もでき
ず、研究も中止されている。考えて見ると、(1)物理
的には、いくら詰め込んでも原子間距離は1Å以下にな
らない。核融合反応を起こすには10−1Å以下にしな
ければならない。(2)パラジウムに強電場が発生する
様なクラックができない。最後に、「ミューオン触媒核
融合反応」があり、原理的に重水素イオンの核間距離を
10−2Å程度にできるので核融合反応は可能である。
事実、加速器を使用してパイオンの崩壊によるミューオ
ンを、高圧の重水素に入射して核融合反応でエネルギー
が発生することが確かめられている。問題は物理的に成
功しても、加速器を使用する限りエネルギー効率が極め
て低く、工業的には全く採算が取れない。すなわち、
「加速器によるミューオン触媒核融合反応」は実用にな
らない。
【0003】[発明が解決しようとする課題]従来の
「高温核融合」と「加速器によるミューオン触媒核融
合」は実用的に不可能であり、「常温核融合」は原理的
にも不明であった。従って、原理的に重水素の核融合反
応が可能であり、実用的にも簡単な装置で達成できる方
法を示すことが、重要課題である。
【0004】[課題を解決するための手段]加速器を使
わないで正、負のミューオンを生成できることは、すで
に二つの特許願(平10−76405、平11−513
63)で示した。即ち、「ミューオン触媒核融合反応」
に必要な負のミューオンは、加速器を使わなくても生成
できる。この事実を具体的に利用すれば、原理的に可能
で、実用的にも簡単で、安価な小型装置による「ミュー
オン触媒核融合反応」の展望が開ける。 (A) 図1に示した様に、従来の常温核融合装置と同
様な、重水を含む電気分解装置のパラジウム陰極面に平
行に磁場をかける。かくて、陰極表面の電気二重層(正
イオン層と電子層が対峙する)でパイオ ンが発生し、
すぐにミューニュートリノビームが派生して、陰極の内
部を貫通して直進する(特許願、平11−5136
3)。このとき、陰極(パラジウム)面に重水素の正イ
オンビームが打ち込まれ、陰極の内部に浸透する。同時
に、貫通しているミューニュートリノの触媒作用で陰極
内部に負ミューオンが発生する(この作用は特許願、平
11−51363に詳述)。次いで負ミューオンと浸透
した重水素正イオンは重水素の負ミューオン原子(外殻
電子が負ミューオンに置換された原子)から負ミューオ
ン分子を形成する。この分子は重水素の原子核間距離が
10−2Å程度に縮小しているので、直ちに核融合反応
を起こしてヘリウムに転換する(ヘリウム3+中性子と
ヘリウム4のの場合がある)。これは発熱反応であり、
エネルギーを解放する。図2にこの過程を示す。結果と
して、従来の常温核融合用の電気分解装置に磁場をかけ
ただけである。この電気分解型のミューオン触媒核融合
反応装置で問題なのは、陰極に打ち込まれる重水素正イ
オンビームのエネルギーとパラジウム陰極内部への浸透
の深さである。即ち、浸透したところまでにしか負ミュ
ーオンが発生しないので核融合反応領域もそこまでであ
る。電気分解の電圧は10V程度が限界であるから、重
水素イオンの浸透もそれによって制限される。 (B) 図1bに示した様に、重水素放電の陰極面に平
行な磁場をかけると、その電気二重層(陰極降下)から
パイオンが発生し、ミューニュートリノが派生して、陰
極金属を貫通し外部に直進する。電気分解の場合と同様
に、放電の陰極降下(200Vも可能)で加速された重
水素イオンが陰極内部に浸透する。陰極がパラジウム
等、重水素吸着性の材料、或いは多孔質の材料を使用す
れば、重水素イオンは深く、多量に浸透する。この気体
放電の場合には、電気分解より重水素イオンのエネルギ
ーが大きいので深く浸透する。又、発生する負ミューオ
ンのエネルギーも大きいので核融合反応に有利である。
但し、密度、簡単さでは電気分解に劣る。 (C) 図1cに示した様に、電場と磁場が直交する形
式の放電を使用すると、1.陰極面に平行な磁場が初め
からかかっている、2.高い放電電圧を維持できる(逆
流イオンエネルギーが大きい)、3.陰極内に負ミュー
オンが閉じ込められる、等の利点がある。 (D) 図3に示した様に、更に重水素の高エネルギー
イオンの打ち込みが必要な場合には、電子銃からの電子
ビームを反射させて、重水素イオンビームを発生させ、
再加速電子と共に、磁場に垂直に金属に打ち込めばよい
(特許願平10−76405)。このようにすると数K
eVの重水素イオンも打ち込むことができる。
【0005】[作用と実施例]第一段階として、図1の
aの磁場をかけた電気分解、bの磁場をかけた気体放電
でミューニュートリノビームが発生し、負ミューオンの
生成によって確かめられている。また、図3の電子ビー
ムからの高エネルギーイオン型でも同様に確かめられて
いる。負ミューオンのエネルギーは図4のミューニュー
トリノ触媒検出器で分析され、電気分解型で数eV、気
体放電型で数10eVであった。また、電子ビームから
の高エネルギーイオン型では、電子銃の加速電圧の2倍
のエネルギーになり、2KeVまで観測されている。以
上の様に、ミューニュートリノビームの発生とミューニ
ュートリノビームに正イオンビームを送ると負ミューオ
ンが発生することは明らかである。
【0006】[発明の効果]従来の物理的に不明だった
常温核融合反応装置に磁場をかけるだけで、ミューオン
触媒核融合反応装置となり得ることが証明された。かく
て、原理的、実用的に最も有望な重水素の核融合反応装
置が設計できるようになつた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電気分解型(a)、放電型(b)、直
交磁場放電型(c)常温核融合反応装置の構成図
【図2】本発明のミューニュートリノを利用した重水素
のミューオン核融合反応の原理図(a)と電子層、重水
素イオン流(b)
【図3】本発明の高エネルギー重水素イオン型常温核融
合反応装置の構成図
【図4】本発明のためのミューニュートリノ触媒検出器
の構成図
【符号の説明】
[図1]νはミューニュートリノビーム、cathod
eは陰極、anodeは陽極、Bは陰極面に平行な磁
場、electrolyteは重水を含む電解液、El
ectrolysisは電気分解、Gasは重水素、G
as dischargeは重水素放電を示す。 「図2]cathode(Pd)surfaceは重水
を含む電解液(ele−ctrolyte)に接するパ
ラジウム陰極の表面或るいわ、重水素放電(D ga
s discharge)のパラジウム陰極の表面、V
は電気分解或るいわ放電の直流電源、anodeは電気
分解或るいわ放電の陽極、eはVの負極からの電子、D
は重水素正イオン、π± は正、負のパイオン、ν
はミューニュートリノビーム、μは負のミューオン、
Bは陰極表面に平行にかかる磁場、(μ)は負ミ
ューオン重水素、(μ He++)は負ミューオン
ヘリウム、N−uclear Fusionは核融合反
応、e−layerは電子層、electric−do
uble layerは陰極表面の電気二重層を示す。
また、(1)は重水素イオンDのパイオン生成の役
割、(2)はDの陰極内部への浸透の役割、(3)は
負ミューオン重水素の形成の役割を示す。 [図3]1は陰極、2は陽極、3は電子ビーム、4は加
速電源、5は電子反射板、6は重水素ガス、7はイオン
ビーム、8は電子再加速電極、9は再加速電子ビーム、
10は電子ビームバンチ用マグネット、11はパイオ
ン、12はパラジウム等重水素の吸着性金属板、13は
ミューニュートリノ、反ミューニュートリノを示す。 [図4」<Detector>はミューニュートリノ検
出器、<Source>とνは各常温核融合反応装置か
らのミューニュートリノを示す。また、DMPはミュー
ニュートリノを受ける厚い金属板、MAは磁場型質量分
析器、+Ionは正イオン、+Ion Beamは正イ
オンビーム、μは負のミューオンビーム、−Bは分
析磁場、BCはビームコレクター、I.G.はイオン
銃、GasはArかNガス、Fは電子銃のフイラメン
ト、Vは電子銃の電源、Iは負電流を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重水を含む電気分解に磁場をかけて核融合
    反応を起こす方法。
  2. 【請求項2】重水素を含む放電に磁場をかけて陰極の中
    で核融合反応を起こす方法。
  3. 【請求項3】電子ビームと重水素イオンビームの先端に
    磁場をかけて、金属に打ち込んで核融合反応を起こす方
    法。
JP11234518A 1999-07-16 1999-07-16 ニュートリノを利用した常温核融合反応の方法 Pending JP2001033573A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012112206A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-23 Highfuels, Inc. Method and apparatus for intermediate controlled fusion processes

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012112206A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-23 Highfuels, Inc. Method and apparatus for intermediate controlled fusion processes

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