JP2023042581A

JP2023042581A - 第三の低温制御が可能な核融合装置と方法

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Publication number: JP2023042581A
Application number: JP2022145527A
Authority: JP
Inventors: 陳宇星; yu xing Chen; 陳紫微; Zi Wei Chen; 姜云鵬; yun peng Jiang; 陳素珍; Su Zhen Chen; 陳世浩; Shihao Chen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-09-14
Filing date: 2022-09-13
Publication date: 2023-03-27
Also published as: GB202213338D0; US20230080823A1; EP4163930A3; CN114023467A; EP4163930A2; CA3173880A1

Abstract

【課題】第三種の低温制御が可能な核融合装置と方法に関する。【解決手段】核融合に使用される主要物質は多原子物質であって、二重水素化リチウム６や二重水素化リチウム７およびベリリウム９であり、核融合反応強度を制御する具体的な方法を提出した。中性子が生じた後、中性子増殖反応と自己循環の持続的核融合反応が形成される。主な反応としては、先ず二重水素核と二重水素核との反応によって中性子が生じ、その後、中性子とリチウム６核ｄとの反応によって三重水素核ｔが生じ、ｔとリチウム７核との反応、および中性子とベリリウム９との反応によって、最後にいずれも二つの中性子と二つのヘリウム４核を放出する。これらのプロセスによって、核エネルギーを放出する。【効果】このような核融合反応は、放射性のサブコアが発生せず、入射イオンのエネルギーが低く、核エネルギーの放出がより易しくて、効率が高く、構造が簡単で、製造原価も低い。【選択図】図１

Description

第三種の低温制御が可能な核融合装置と方法は核エネルギー分野に関する。

今まで、制御可能な核融合は実現されていない。なぜならば、核融合は１億℃以上の高温が要るだけでなく、ローソン条件を満たさなければならないからである。１億℃以上の高温プラズマにとって、ローソン条件を満足するにはなかなか難しいことである。そこで、我々は低温で実現できる核融合のルートを提示した（文献［１］～［４］参照）。文献［４］には文献［１］～［３］に対する評価があり、存在する欠点に対する改良をしているが、ここでは詳細を述べる必要はない。文献[４]は文献[１]～[３]の幾つかの欠点を改良しているが、依然として効率が低く、核融合反応強度に対する具体的な制御方法も提出されておらず、また、文献[１]～[４]中の核融合物質は主に単原子分子だった。文献[１]～[４]中に存在する欠点を解決するために、本発明を提出する。

本発明の特徴としては、文献[１]～[４]とは違って、核融合に用いられる主要物質は多原子分子、即ち、二重水素化リチウム７や二重水素化リチウム６およびベリリウム９であって、核融合反応強度を制御する具体的な方法を提供する。この技術によれば、中性子が生じると、増殖反応と自己循環の持続的核融合反応が形成される。主な反応としては、先ず、二重水素核と二重水素核との反応によって中性子が生じ、その後、中性子とリチウム６核ｄとの反応によって三重水素核ｔが生じ、ｔとリチウム７核との反応、および中性子とベリリウム９との反応によって、最後にいずれも二つの中性子と二つのヘリウム４核を放出する。これらのプロセスによって、核エネルギーを放出する。このような核融合反応は、放射性のサブコアが発生せず、入射イオンのエネルギーが低く、核エネルギーの放出がより易しくて、効率が高く、構造が簡単で、製造原価も低い。

本発明は既存技術に存在する欠点を克服し、核融合反応強度を制御する具体的な方法を提供することを目的とする。

本発目は以下２種の技術手段で解決される。

１．第一の技術手段：この装置は原子核ビームフローＪの発生部、核融合物質が装填される反応窯Ｖ、核反応強度や、オン、オフを制御できるシステムＣ、電気加熱システムＷ、熱エネルギー出力システムＨ、および電気エネルギー出力システムＥからなる。

核ビームフローＪは複数種から選択され、そのうち、三種の核ビームフローは、単原子核エネルギーが５０ＫｅＶ－１ＭｅＶである三重水素核ｔビームフローであり、単原子核エネルギーが１００ＫｅＶ－５ＭｅＶである二重水素核ｄビームフローであり、単原子核エネルギーが２－１０ＭｅＶである陽子ｐビームフローであり、核ビームフローＪの発生部は電離室と陽イオン線型加速器との二部分からなるが、既知の成熟した技術によって製作される。

反応窯Ｖの壁は二層あり、内層は中性子反射層であり、外層は中性子吸収層であり、中性子反射層はベリリウム原子⁹Ｂｅプレートで製作され、中性子吸収層はホウ素原子¹⁰Ｂプレートで製作され、反応窯Ｖ中には核融合物質が装填され、核融合物質は重量比が３０％―７０％である二重水素化リチウム６分子⁶ＬｉＤと、７０％―３０％である二重水素化リチウム７分子⁷ＬｉＤで構成され、核融合物質の原子核は核ビームフローの標的核でもある。

反応窯Ｖの形状は三種あって、即ち直方体形、円柱形、球形であり、核ビームフローが核融合物質に入射されると中性子が生じ、中性子は融合物質中での複数回の作用によって、運動エネルギーが減り、中性子の吸収断面が大きくなり、反応窯Ｖの壁厚は中性子の運動エネルギーを２５．３ｍｅＶまで減らす時の厚さ以上とし、つまり、Ｖ壁厚は中性子の平均運動エネルギーによって決められ、反応窯の形状や壁厚および容積が決まった時に、反応窯Ｖ中の核融合反応強度はその中の中性子数と核融合物質の数量Ｎによって決められ、中性子数は核ビームフローＪとＮによって決められ、加速器中の加速電圧を制御して、核ビームフローＪ中の核の平均エネルギーＥ_Ｎを確定し、この時、核ビームフローＪの強度は加速器中の核数平均密度ｎ_Ｎだけによって決められ、ｎ_Nは電離室中の原子の数密度とその中の電圧によって決められ、このように、既知の通常方法で電離室中の原子の数密度や電圧および加速器中の電圧を制御することによって、核ビームフローＪと核の平均エネルギーＥ_Nを制御することができる。

核ビームフローＪ中の核が標的核とぶつかって生じる中性子の断面はＥ_Ｎによって決められ、Ｅ_Ｎが一つの確定された範囲（Ｅ_N1、Ｅ_N2）以内である時のみ、この断面σ_Ｎが著しくゼロにならず、選定された入射核と標的核にとって、（Ｅ_N1、Ｅ_N2）が確定されたものであって、且つＥ_Nが対応する特定値Ｅ_N0である時に、σ_Ｎが極大値になり、加速器中の加速電圧を選んで、Ｅ_Nが（Ｅ_N1、Ｅ_N2）範囲内に収まるようにする。

核反応強度とオン、オフを制御するシステムＣは、核ビームフローＪ強度制御装置、融合物質数量Ｎ制御装置、および融合物質蒸気を液体に冷やして、最後に反応窯に還流させる三つの部分からなる。核ビームフローＪ強度と核の平均エネルギーＥＮを制御する装置は、既知の通常方法で製作された電離室中の原子の数密度や電圧、および加速器中の電圧を制御する装置であって、Ｊが大きければ大きいほど、融合反応も強くなる。

反応窯Ｖの底板は、開閉可能なバルブであり、バルブの開口Ｏの大きさは入力シグナルによって自動制御される。溶融状態の融合物質、つまり溶融液は、開口Ｏから流出し、融合物質が減少し、融合反応が弱くなり、加速器をオフにし、融合物質をすべて排出すると、融合反応は停止される。反応窯Ｖ中に融合物質を装填し、加速器をオンにして、核ビームフローＪを入力すると、融合反応が始まる。開口Ｏと連通するのは複数の深さがｄである浅配管Ｐであり、ｄは浅配管Ｐ中の核融合反応が持続的に行なえる最大深さであり、浅配管Ｐの数は必要に応じて決める。溶融液はベリリウム原子⁹Ｂｅで製作された押し棒に押されて再び浅配管Ｐから開口Ｏを経て反応窯Ｖに流れ込み、Ｖ中の融合物質が増加し、反応が強くなり、温度が高くなる。核ビームフローＪの強度と融合物質の数量Ｎを制御することによって、核反応強度とオン、オフを制御することができる。

反応強度を制御する他の方法としては、溶融状態の融合物質中にホウ素¹⁰で製作された隔離板を挿し込むことである。挿入深さは必要に応じて決める。挿入深さが深ければ深いほど、融合反応が弱くなり、完全に挿入すると、融合反応は止まる。これはホウ素¹⁰中性子を著しく吸収するからである。挿入深さが深ければ深いほど、融合反応に参与する中性子数が少なくなり、完全に挿入すると、中性子数が持続的反応の閾値以下となる。

融合反応の温度を制御することによって融合反応の強度を制御する。反応窯Ｖの上方には温度測定器Ｔが設置され、Ｔは測定結果を対応する電気シグナルに変換し、このシグナルを核ビームフローＪの制御システムとバルブ制御システムに送り、融合反応温度をその沸点Ｔ₀以下に制御する。温度がＴ₀近くになると、温度制御装置はシグナルを、反応強度とオン、オフを制御するシステムＣに出力し、ビームフローＪと融合物質の数量を減らして、核反応強度と温度を減少する。融合温度が７００℃未満になると、バルブを開き、浅配管Ｐ中の融合物質を反応窯に押し返して、核ビームフローＪを増やすことによって、融合反応が強くなり、温度が高くなる。

もう一つの方法として、温度がＴ₀近くになると、ホウ素¹⁰隔離板を適当な深さに挿し込んで、反応強度を下げる。融合物質の温度が７００℃未満であると、ホウ素¹⁰隔離板を引き出して反応を増強し、温度を上げる。

融合反応が融合物質の温度を融点以上にした場合、融合物質の蒸気が生じ、沸点に達すると、大量の蒸気が生じる。蒸気が流出すると、融合物質が減少し、反応強度が下がる。これらの蒸気は反応窯上部の蒸気出口から蒸気配管に流れ、蒸気配管は反応窯底板の下部の円筒と連通され、蒸気配管はホウ素¹⁰で製作され、蒸気配管の外側は冷却流体配管であり、冷却流体配管中で循環流動する流体は蒸気配管中の融合物質の蒸気を冷やして液体状態にする。蒸気配管の出口は反応窯底板下部の円筒上に設置され、出口には片方向に開かれるバルブが設置される。融合物質の蒸気は液体に冷却されてから、配管を沿って、片方向バルブを押し開いて反応窯底板下部の円筒に流れ込み、最後に反応窯Ｖ中に押し戻され、片方向バルブは溶融液が蒸気配管に流れないように阻む。

核ビームフローＪは線型加速器によって設定されたエネルギーまで加速された後、垂直に核融合物質上に入射され、核融合物質と反応して、中性子を放出し、中性子は油剛物質の一連の核反応を引き起こして、中性子やその他の粒子および核エネルギーを放出する。三重水素核ｔビームフローに対応し、放出される中性子の主な核反応は以下のとおりである（文献［５］参照）。

二重水素核ｄビームフローに対応し、放出される中性子および陽子の主な核反応は以下のとおりである（文献［６］参照）。

陽子Ｐビームフローに対応し、放出される中性子の主な核反応は以下のとおりである（文献［７］参照）。

中性子によって行われる主な融合反応は以下のとおりである（文献［８］参照）。

（１）～（１４）から見れば、これらの反応は、循環且つ持続可能な反応を構成する。例えば、（１）、（２）、（１０）から見れば、二重水素リチウム６と二重水素リチウム７の比例が適当で、数量が十分であって、最初適当量の中性子が生じれば、この反応は複数回循環するか、或いは持続的に行なえ、よって、放出される核エネルギーは最初中性子によって入力された電気エネルギーよりはるかに大きい。

ベリリウムは中性子、特に低エネルギー中性子に対する反射断面が大きく、σ（１０μeＶ）＝１２０ｂであるので、⁹Ｂｅで中性子反射層を製作する。反応窯Ｖを囲む外表面上には中性子吸収層が設置され、ホウ素は中性子に対する吸収断面が大きく、σ（１０μeＶ）＝２×１０⁵ｂであるので、¹⁰Ｂで中性子吸収層を製作する。関連反応は以下のとおりである（文献［８］参照）。

核反応によって生じる熱エネルギー出力システムＨは、中性子吸収層とケーシング層との間の隙間とそれと連通される配管中の冷却流体およびこれらの流体の循環流動を押さえる動力装置によって構成される。

電気エネルギー出力システムＥは、直流電源や電器製品で反応窯Ｖ中の対応する二点をそれぞれ直流電源の正負電極と連通する導体ターミナルからなり、核反応によって生じる陽イオンと電子を電気製品を介してそれぞれ電源の正負極に流せて、電気エネルギーを出力する。

バルブの開口Ｏと接続する複数の浅配管Ｐの下部には電気加熱装置Ｗが設置され、冷却且つ固形化された融合物質を必要に応じて改めて加熱して熔かす。

上記方式によって、反応窯Ｖ中に比例によって融合物質である二重水素化リチウム６と二重水素化リチウム７を装填し、加速器をオンにし、核ビームフローを入力すると、核エネルギーが放出される。逆に、加速器をオフにすると、反応窯から融合物質が流出し、或いはホウ素¹⁰隔離板を挿し込むと、核反応は止まる。

２．第二の技術手段：融合物質中に重量比例でベリリウム粉⁹Ｂｅを入れるが、その比例は、二重水素化リチウム６が２０％―６０％、二重水素化リチウム７が６０％―２０％、ベリリウム粉⁹Ｂｅが２０％―４０％であり、ベリリウムと関連する主な核反応は以下のとおりである（文献［５］－［９］参照）。

図面１は低温性制御が可能である核融合装置の垂直断面の見取図である。図１中、１は陽イオンを発生し、加速器中に送る電離室である。２は陽イオン加速器であり、陽イオンは加速器の開口から垂直に核融合反応窯に入射される。３は反応窯壁の内層であり、即ち、ベリリウム９で製作された中性子反射層である。４は反応窯壁の外層であり、即ち、ホウ素¹⁰で製作された中性子吸収層である。５は反応窯である。６は入力シグナルによって底板開口の大、小、および全開、全閉を自動に制御する装置である。７は反応窯から流出される溶融液が散布されてから流れ込む浅配管である。８は浅配管中の溶融液を再び反応窯中に押し入れる押し棒である。９はベリリウム９で製作された浅配管Ｐ壁の内層である。１０はホウ素¹⁰で製作された浅配管Ｐ壁の外層である。１１は温度測定および測定結果の出力装置である。１２は反応窯を回る冷却流体が循環流動する配管である。１３は直流電源の負極と接続されるターミナルである。１４は直流電源の正極と接続されるターミナルである。１５は溶融液浅配管を加熱する加熱装置である。１６は融合物質蒸気管であり、蒸気管壁はホウ素¹⁰で製作される。１７は融合物質蒸気管の循環冷却流体管である。１８は融合物質蒸気を液体状態に冷却した後の出口に設置される片方向開きバルブである。図２は反応窯下部の溶融液浅配管部分の俯瞰断面図である。図中、１９は浅配管の正面であり、２０は浅配管間の隔壁であり、２１は浅配管周辺の中性子吸収層であり、２２は反応窯の底部配管と連通されるベリリウム９で製作された配管壁の内層であり、２３は反応窯の底部配管と連通されるホウ素¹⁰で製作された配管壁の外層である。図３は浅配管側面の断面図である。図中、２４は浅配管であり、２５は浅配管間の隔壁であり、２６は浅配管周辺の中性子吸収層である。

発明を実施するための具体的な形態

従来の方式によって、重水から二重水素イオンｄを電離し、ｄを加速器に送って、加速電圧を２０万ボルト、電流を５０μＡとする。５０ｇの二重水素化リチウム６、３０ｇの二重水素化リチウム７、２０ｇのベリリウム粉を取って、円筒形容器Ｖ中に入れる。Ｖ内部の高さは６２ｍｍ、内径は６４ｍｍ、容積は２００ｒａｌ、壁厚は４０ｍｍであり、そのうち、⁹Ｂeで製作された中性子反射層の厚さは２０ｍｍであり、¹⁰Ｂで製作された中性子吸収層の厚さも２０ｍｍである。円筒の底板は必要に応じて自動に全開、全閉、または適当な開口に開けるバルブである。底部と連通される内径も６４ｍｍの円管であり、円管は５０個の幅１０ｍｍ、深さ１．１ｍｍ、長さ４００ｍｍ、水平に置かれ、断面が矩形である浅配管Ｐと連通され、バルブが開かれると、反応窯Ｖ中の溶融液がこれらの浅配管Ｐ中に流れ込まれる。浅配管Ｐは５ｍｍ厚さのホウ素¹⁰で製作される。浅配管Ｐの末端には矩形断面の配管とマッチングする溶融液の押し棒が設置され、押し棒は溶融液を再び反応窯Ｖ中に押し戻す。底板下部の円管と浅配管Ｐの周りには円管と溶融液配管中の融合物質を加熱して熔かすことができる加熱用の抵抗線が設置される。

中性子吸収層の外部には鉄鋼製のケーシングが設置され、両者の距離は５ｃｍであり、この隙間およびそれと接続される配管中にはポンプに駆動されて循環流動する冷却水がある。

反応窯Ｖ内において、直径に対応する二点はそれぞれ導線および直列連結の電気製品によって１００ボルトの直流電源の正負極に接続され、Ｖ中の融合によって生じる電子と陽イオンがそれぞれ直流電源の正・負極に流れるようにする。

反応窯Ｖの上方に赤外線温度を測定するとともに、測定結果を対応する電気シグナルに変える装置Ｔが設置され、電気シグナルを核ビームフロー制御システムとバルブ制御システムに送る。

上記方式によって、この核融合装置を製作し、加速電圧と二重水素イオン電流をそれぞれ２０万ボルトと５０μＡに調整し、二重水素イオンをすでに上記比例で二重水素化リチウム６、二重水素化リチウム７およびベリリウム９が装填された容器中に垂直に入射させる。融合物質中には中性子の増殖および（１）―（３２）の各種反応が発生し、核エネルギーを放出するが、これらの核エネルギーは熱エネルギーおよび電気エネルギーに転化されて出力される。

融合温度が１０００℃に近づくと、温度制御装置が自動に起動され、核ビームフローＪは自動に減少すると同時に、バルブ開口の一部が開かれ、容器Ｖ中の融合物質が減少し、融合反応が弱くなり、温度が下がる。温度が１０００℃に達するか、超えると、Ｊは減少しゼロになり、融合物質が全部に流出し、浅配管Ｐ中に分散され、核融合反応が止まる。温度が７００℃まで下がると、Ｊは再び最大になり、バルブが開き、押し棒で配管Ｐを溶融状態の融合物質を再び容器Ｖ中に押し戻し、反応を強化させる。

（参考文献）
[１]陳素珍の低温制御が可能な核融合装置およびその実現方式、出願番号：２０１９１０７３１９５６．１、出願日：２０１９．７．２９。
[２] Chen, S.H. and Chen Z.W.(2020), A Possible Way to Realize Controlled Nuclear Fusion at Low Temperatures, World Journal of Science and Technology, 10.23-31. doi: 10,4236/winst,2020,101003
[３] 陳素珍の低温制御が可能な核融合の実現方式と装置、出願番号：２０２０１０５５６６１７．７、出願日：２０２０．６．１２。
[４] 陳素珍の中性子数増殖による低温制御が可能な核融合を実現する第二の方法と装置、出願番号：２０２１１０１５８５７８．X、出願日：２０２１年２月１日。
[５]JANIS Book of triton-induced cross-sections， Comparison of evaluated and experimental data from ENDF/B-VIII.0, TENDL-2019 and EXFOR, N. Soppera, E. Dupont,* M. Fleming OECD NEA Data Bank, * current address: CEA, Irfu, Universite Paris-Saclay, September 2020.
[６]JANIS Book of deuteron-induced cross-sections， Comparison of evaluated and experimental data from ENDF/B-VIII.0, TENDL-2019 and EXFOR, N. Soppera, E. Dupont,* M. Fleming OECD NEA Data Bank, * current address: CEA, Irfu, Universite Paris-Saclay, September 2020.
[７]JANIS Book of proton-induced cross-sections， Comparison of evaluated and experimental data from ENDF/B-VIII.0, IAEA/PD-2019, JENDL/PD-2016.1, TENDL-2019 and EXFOR, N. Soppera, E. Dupont,* M. Fleming, OECD NEA Data Bank, * current address: CEA, Irfu, Universite Paris-Saclay, September 2020.
[８]JANIS Book of neutron-induced cross-sections， Comparison of evaluated and experimental data from BROND-3.1, CENDL-3.2, EAF-2010, ENDF/B-VIn.0, IRDFF-II, JEFF-3.3, JENDL-4.0u, JENDL/HE-2007, TENDL-2019 and EXFOR， N. Soppera, E. Dupont,* M. Fleming OECD NEA Data Bank， current address: CEA, Irfu, Universite Paris-Saclay， September 2020.
[９]JANIS Book of alpha-induced cross-sections，Comparison of evaluated and experimental data from JENDL/AN-2005, TENDL-2019 and EXFOR，N. Soppera, E. Dupont,* M. Fleming, OECD NEA Data Bank， current address: CEA, Irfu, Universite Paris-Saclay， September 2020.

Claims

原子核ビームフローＪの発生部、核融合物質が装填される反応窯Ｖ、核反応強度とオン、オフを制御するシステムＣ、電気加熱システムＷ、熱エネルギー出力システムＨ、および電気エネルギー出力システムＥからなり、
核ビームフローＪは複数種から選択され、そのうち、三種の核ビームフローは、単原子核エネルギーが５０ＫｅＶ－１ＭｅＶである三重水素核ｔビームフローであり、単原子核エネルギーが１００ＫｅＶ－５ＭｅＶである二重水素核ｄビームフローであり、単原子核エネルギーが２－１０ＭｅＶである陽子ｐビームフローであり、核ビームフローＪの発生部は電離室と陽イオン線型加速器との二部分からなるが、既知の成熟した技術によって製作され、
反応窯Ｖの壁は二層あり、内層は中性子反射層であり、外層は中性子吸収層であり、中性子反射層はベリリウム原子⁹Ｂｅプレートで製作され、中性子吸収層はホウ素原子¹⁰Ｂプレートで製作され、反応窯Ｖ中には核融合物質が装填され、核融合物質は重量比が３０％―７０％である二重水素化リチウム６分子⁶ＬｉＤと、７０％―３０％である二重水素化リチウム７分子⁷ＬｉＤで構成され、核融合物質の原子核は核ビームフローの標的核でもあり、
反応窯Ｖの形状は三種あって、即ち直方体形、円柱形、球形であり、核ビームフローが核融合物質に入射されると中性子が生じ、中性子は融合物質中での複数回の作用によって、運動エネルギーが減り、中性子の吸収断面が大きくなり、反応窯Ｖの壁厚は中性子の運動エネルギを２５．３ｍｅＶまで減らす時の厚さ以上とし、つまり、Ｖ壁厚は中性子の平均運動エネルギーによって決められ、反応窯の形状や壁厚および容積が決まった時に、反応窯Ｖ中の核融合反応強度はその中の中性子数と核融合物質の数量Ｎによって決められ、中性子数は核ビームフローＪとＮによって決められ、加速器中の加速電圧を制御して、核ビームフロー中の核の平均エネルギーＥ_Nを確定し、この時、核ビームフローＪの強度は加速器中の核数平均密度ｎ_Nだけによって決められ、ｎ_Nは電離室中の原子の数密度とその中の電圧によって決められ、このように、既知の通常方法で電離室中の原子の数密度や電圧および加速器中の電圧を制御することによって、核ビームフローＪと核の平均エネルギーＥ_Nを制御することができ、
核ビームフローＪ中の核が標的核とぶつかって生じる中性子の断面はＥ_Nによって決められ、Ｅ_Nが一つの確定された範囲（Ｅ_N1、Ｅ_N2）以内である時のみ、この断面σ_Ｎが著しくゼロにならず、選定された入射核と標的核にとって、（Ｅ_N1、Ｅ_N2）が確定されたものであって、且つＥ_Ｎが対応する特定値Ｅ_N0である時に、σ_Nが極大値になり、加速器中の加速電圧を選んで、Ｅ_Nが（Ｅ_N1、Ｅ_N2）範囲内に収まるようにし、
核反応強度とオン、オフを制御するシステムＣは、核ビームフローＪ強度制御装置、融合物質数量Ｎ制御装置、および融合物質蒸気を液体に冷やして、最後に反応窯に還流させる三つの部分からなる。核ビームフローＪ強度と核の平均エネルギーＥ_Ｎを制御する装置は、既知の通常方法で製作された電離室中の原子の数密度や電圧、および加速器中の電圧を制御する装置であって、Ｊが大きければ大きいほど、融合反応も強くなり、
反応窯Ｖの底板は、開閉可能なバルブであり、バルブの開口Ｏの大きさは入力シグナルによって自動制御される。溶融状態の融合物質、つまり溶融液は、開口Ｏから流出し、融合物質が減少し、融合反応が弱くなり、加速器をオフにし、融合物質をすべて排出すると、融合反応は停止される。反応窯Ｖ中に融合物質を装填し、加速器をオンにして、核ビームフローＪを入力すると、融合反応が始まる。開口Ｏと連通するのは複数の深さがｄである浅配管Ｐであり、ｄは浅配管Ｐ中の核融合反応が持続的に行なえる最大深さであり、浅配管Ｐの数は必要に応じて決める。溶融液はベリリウム原子⁹Ｂｅで製作された押し棒に押されて再び浅配管Ｐから開口Ｏを経て反応窯Ｖに流れ込み、Ｖ中の融合物質が増加し、反応が強くなり、温度が高くなる。核ビームフローＪの強度と融合物質の数量Ｎを制御することによって、核反応強度とオン、オフを制御することができ、
反応強度を制御する他の方法としては、溶融状態の融合物質中にホウ素¹⁰で製作された隔離板を挿し込むことである。挿入深さは必要に応じて決める。挿入深さが深ければ深いほど、融合反応が弱くなり、完全に挿入すると、融合反応は止まる。これはホウ素¹⁰中性子を著しく吸収するからである。挿入深さが深ければ深いほど、融合反応に参与する中性子数が少なくなり、完全に挿入すると、中性子数が持続的反応の閾値以下となり、
融合反応の温度を制御することによって融合反応の強度を制御する。反応窯Vの上方には温度測定器Ｔが設置され、Ｔは測定結果を対応する電気シグナルに変換して、この電気シグナルを核ビームフローＪの制御システムとバルブ制御システムに送り、融合反応温度をその沸点Ｔ₀以下に制御する。温度がＴ₀近くになると、温度制御装置はシグナルを、反応強度とオン、オフを制御するシステムＣに出力し、ビームフローＪと融合物質の数量を減らして、核反応強度と温度を減少する。融合温度が７００℃未満になると、バルブを開き、浅配管Ｐ中の融合物質を反応窯に押し返して、核ビームフローＪを増やすことによって、融合反応が強くなり、温度が高くなり、
もう一つの方法として、温度がＴ₀近くになると、ホウ素¹⁰隔離板を適当な深さに挿し込んで、反応強度を下げる。融合物質の温度が７００℃未満であると、ホウ素¹⁰隔離板を引き出して反応を増強し、温度を上げ、
融合反応が融合物質の温度を融点以上にした場合、融合物質の蒸気が生じ、沸点に達すると、大量の蒸気が生じる。蒸気が流出すると、融合物質が減少し、反応強度が下がる。これらの蒸気は反応窯上部の蒸気出口から蒸気配管に流れ、蒸気配管は反応窯底板の下部の円筒と連通され、蒸気配管はホウ素¹⁰で製作され、蒸気配管の外側は冷却流体配管であり、冷却流体配管中で循環流動する流体は蒸気配管中の融合物質の蒸気を冷やして液体状態にする。蒸気配管の出口は反応窯底板下部の円筒上に設置され、出口には片方向に開かれるバルブが設置される。融合物質の蒸気は液体に冷却されてから、配管を沿って、片方向バルブを押し開いて反応窯底板下部の円筒に流れ込み、最後に反応窯V中に押し戻され、片方向バルブは溶融液が蒸気配管に流れないように阻み、
核ビームフローＪは線型加速器によって設定されたエネルギーまで加速された後、垂直に核融合物質上に入射され、核融合物質と反応して、中性子を放出し、中性子は油剛物質の一連の核反応を引き起こして、中性子やその他の粒子および核エネルギーを放出する。三重水素核ｔビームフローに対応し、放出される中性子の主な核反応は以下のとおり、

二重水素核ｄビームフローに対応し、放出される中性子および陽子の主な核反応は以下のとおり、

陽子Ｐビームフローに対応し、放出される中性子の主な核反応は以下のとおり、

中性子によって行われる主な融合反応は以下のとおり、

（１）～（４）から見れば、これらの反応は、循環且つ持続可能な反応を構成し、
ベリリウムは中性子、特に低エネルギー中性子に対する反射断面が大きく、σ（１０μeＶ）＝１２０ｂであるので、⁹Ｂｅで中性子反射層を製作し、反応窯Ｖを囲む外表面上には中性子吸収層が設置され、ホウ素は中性子に対する吸収断面が大きく、σ（１０μeＶ）＝２×１０⁵ｂであるので、¹⁰Ｂで中性子吸収層を製作し、関連反応は以下のとおり、

核反応によって生じる熱エネルギー出力システムＨは、中性子吸収層とケーシング層との間の隙間とそれと連通される配管中の冷却流体およびこれらの流体の循環流動を押さえる動力装置によって構成され、
電気エネルギー出力システムＥは、直流電源や電器製品で反応窯V中の対応する二点をそれぞれ直流電源の正負電極と連通する導体ターミナルからなり、核反応によって生じる陽イオンと電子を電気製品を介してそれぞれ電源の正負極に流せて、電気エネルギーを出力し、
バルブの開口Ｏと接続する複数の浅配管Ｐの下部には電気加熱装置Ｗが設置され、冷却且つ固形化された融合物質を必要に応じて改めて加熱して熔かし、
上記方式によって、反応窯V中に比例によって融合物質である二重水素化リチウム６と二重水素化リチウム７を装填し、加速器をオンにし、核ビームフローを入力すると、核エネルギーが放出される。逆に、加速器をオフにすると、反応窯から融合物質が流出し、或いはホウ素¹⁰隔離板を挿し込むと、核反応は止まることを特徴とする第三の低温制御が可能な核融合装置と方法。
融合物質中に重量比例でベリリウム粉⁹Ｂｅを入れるが、その比例は、二重水素化リチウム６が２０％―６０％、二重水素化リチウム７が６０％―２０％、ベリリウム粉⁹Ｂｅが２０％―４０％であり、ベリリウムと関連する主な核反応は以下のとおりである、

ことを特徴とする請求項１に記載の第三の低温制御が可能な核融合装置と方法。