JPS58111793A - プラズマ・フオ−カス溶融塩増殖炉 - Google Patents
プラズマ・フオ−カス溶融塩増殖炉Info
- Publication number
- JPS58111793A JPS58111793A JP56209312A JP20931281A JPS58111793A JP S58111793 A JPS58111793 A JP S58111793A JP 56209312 A JP56209312 A JP 56209312A JP 20931281 A JP20931281 A JP 20931281A JP S58111793 A JPS58111793 A JP S58111793A
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- Japan
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- molten salt
- plasma
- focus
- reaction vessel
- container
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- Pending
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はプラズマ、フォーカス溶融塩増殖炉に関する。
詳しくは１本発明は、円柱プラズマ表面に発生した高電
界によって高速に加速された陽子を１重原子核を含む溶
融地中に入射して生起した原子核破砕反応によって核分
裂物質の生産を行わせるプラズマ、フォーカス溶融塩増
殖炉に関する。
界によって高速に加速された陽子を１重原子核を含む溶
融地中に入射して生起した原子核破砕反応によって核分
裂物質の生産を行わせるプラズマ、フォーカス溶融塩増
殖炉に関する。
本願発明者は、 ０．５〜１．５ ＧｅＶ 程度の陽
子などの高速粒子による重い原子核破砕反応によって放
出される中性子を発生するに当り°、粒子による照射損
傷の心配がなく、熱除去、シャフリングの機能を持つ溶
融塩循環系することとし、またその中の燃料親物質に吸
収させる核分裂性物質全生成し１発生した熱にエリ発電
すると同時に、生産づれたトリチウムなどの核分裂生成
物を分離することについて研究を行い、ききに溶融塩核
反応容器の上に線型加速器を直結して設置した単一流体
型加速器溶融塩増殖炉を開発し、特許出願した（特願昭
５５−１２３５５２号）。
子などの高速粒子による重い原子核破砕反応によって放
出される中性子を発生するに当り°、粒子による照射損
傷の心配がなく、熱除去、シャフリングの機能を持つ溶
融塩循環系することとし、またその中の燃料親物質に吸
収させる核分裂性物質全生成し１発生した熱にエリ発電
すると同時に、生産づれたトリチウムなどの核分裂生成
物を分離することについて研究を行い、ききに溶融塩核
反応容器の上に線型加速器を直結して設置した単一流体
型加速器溶融塩増殖炉を開発し、特許出願した（特願昭
５５−１２３５５２号）。
しかしながら、線型加速器を使用する時は５００〜１０
００ ｍの長大な装置となり、高価であり、保守が容易
で々く、陽子エネルギーの分布はそろってＬ）るけれど
もこの分布中は＋５少し広くてもよいなどの問題点があ
る。
００ ｍの長大な装置となり、高価であり、保守が容易
で々く、陽子エネルギーの分布はそろってＬ）るけれど
もこの分布中は＋５少し広くてもよいなどの問題点があ
る。
本発明の目的は、このような問題点全台む線型加速器の
ごとき精密工作物でなく運転制御保守の単純な而も小型
化の容易な高速粒子発生装置を組合せた加速器溶融塩増
殖炉を提供することである。
ごとき精密工作物でなく運転制御保守の単純な而も小型
化の容易な高速粒子発生装置を組合せた加速器溶融塩増
殖炉を提供することである。
本願発明者等は、この目的全達成するため鋭意研究の結
果、低圧水素ガス中に形成された大電流プラズマ棧の高
速ピンチ現象を利用してプラズマ表面に高電界を発生さ
せ、陽子を約ＩＧｅＶ の高速に加速して重い原子核を
含む溶融塩中に入射して原子核破砕反応を起させ、発生
した中性子により核分裂性物質を生産させることに想到
し、本発明のプラズマ、フォーカス溶融塩増殖炉１允明
するに至った。
果、低圧水素ガス中に形成された大電流プラズマ棧の高
速ピンチ現象を利用してプラズマ表面に高電界を発生さ
せ、陽子を約ＩＧｅＶ の高速に加速して重い原子核を
含む溶融塩中に入射して原子核破砕反応を起させ、発生
した中性子により核分裂性物質を生産させることに想到
し、本発明のプラズマ、フォーカス溶融塩増殖炉１允明
するに至った。
すなわち、本発明の溶融塩増殖炉は、溶融塩核反応容器
、熱交換器及び溶融塩全該核反応容器と該熱交換器とを
循環させるだめの溶融塩循環系に（３） おいて、該核反応容器は内壁に沿って黒鉛遮蔽体を設け
たハステロイＮから作られた上下を閉じた円筒形の容器
で上面に孔を有し、その孔を通って陽子などの高速荷電
粒子が該容器内の溶融塩の液面に直接入射するように、
該容器上に、加速器として、約１０−’Ｔｏｒｒ の
水素ガスを充した同軸の円柱状内部電極と円柱状の外部
電極とで構成されたプラズマ、フォーカス装置を直結し
て設置したことを特徴とするプラズマ、フォーカス溶融
塩増殖炉である。
、熱交換器及び溶融塩全該核反応容器と該熱交換器とを
循環させるだめの溶融塩循環系に（３） おいて、該核反応容器は内壁に沿って黒鉛遮蔽体を設け
たハステロイＮから作られた上下を閉じた円筒形の容器
で上面に孔を有し、その孔を通って陽子などの高速荷電
粒子が該容器内の溶融塩の液面に直接入射するように、
該容器上に、加速器として、約１０−’Ｔｏｒｒ の
水素ガスを充した同軸の円柱状内部電極と円柱状の外部
電極とで構成されたプラズマ、フォーカス装置を直結し
て設置したことを特徴とするプラズマ、フォーカス溶融
塩増殖炉である。
次に、本発明の一態様を図面について具体的に説明する
。第１図において、本発明における加速器は約１．０’
−’Ｔｏｒｒ の水素ガスを充した同軸の円柱状内部
電極１お工び円柱状の外部電極２とで構成されたプラズ
マ、フォーカス装置Ａから成る。
。第１図において、本発明における加速器は約１．０’
−’Ｔｏｒｒ の水素ガスを充した同軸の円柱状内部
電極１お工び円柱状の外部電極２とで構成されたプラズ
マ、フォーカス装置Ａから成る。
コンデンサー３に蓄えられた電気的エネルギーは。
スイッチ４を閉じることによって変圧器１６を介して閉
回路５に蓄えられる。その後遮断スイッチ６を開いて、
該内部“電極１及び外部電極２の間に放電させてプラズ
マ電流ケ形成させる。発生した（４〕 プラズマは内部電極１の終端部７までピンチされ。
回路５に蓄えられる。その後遮断スイッチ６を開いて、
該内部“電極１及び外部電極２の間に放電させてプラズ
マ電流ケ形成させる。発生した（４〕 プラズマは内部電極１の終端部７までピンチされ。
プラズマ表面８に発生した高電界にエリ陽子を約１０ｅ
Ｖに加速する。加速された陽子は導管９の外側に設置さ
れたソレノイＰ磁石１０により集束されて下部にある溶
融塩浴１１に導かれる。溶融塩浴容器の上部開口部１７
及び導管の直径は約１ｍであって、導管９の上端にはゲ
イト弁１２が設けられ、炉の停止時には閉じられている
。導管９の側面には真空排気口１３及びペーノクートラ
ップが設けられている。溶融塩は２１１８（Ｊまたは２
８２Ｔｈｙ含むフッ化物塩から成り、約Ｉ ＧｅＶ の
入射陽子は２３８Ｕまたは一１１１ＩＷ−Ｔｈと衝突し
て原子核破砕反応を−−− 起し、陽子１個当り数１（）個の中性子？発生させる。
Ｖに加速する。加速された陽子は導管９の外側に設置さ
れたソレノイＰ磁石１０により集束されて下部にある溶
融塩浴１１に導かれる。溶融塩浴容器の上部開口部１７
及び導管の直径は約１ｍであって、導管９の上端にはゲ
イト弁１２が設けられ、炉の停止時には閉じられている
。導管９の側面には真空排気口１３及びペーノクートラ
ップが設けられている。溶融塩は２１１８（Ｊまたは２
８２Ｔｈｙ含むフッ化物塩から成り、約Ｉ ＧｅＶ の
入射陽子は２３８Ｕまたは一１１１ＩＷ−Ｔｈと衝突し
て原子核破砕反応を−−− 起し、陽子１個当り数１（）個の中性子？発生させる。
それらは過剰に存在する４１８８ ｕまたは２８２１１
１１．に吸収され ２Ｂ＋ＩＰｕまたは９８８１Ｊを生
産する。なお。
１１．に吸収され ２Ｂ＋ＩＰｕまたは９８８１Ｊを生
産する。なお。
溶融塩浴１１は容器上部に設けられた導入口１８より高
流速の溶融塩を流入させて渦１４全形成し。
流速の溶融塩を流入させて渦１４全形成し。
表面の静止過熱を防ぐ。また陽子はこの渦１４の底部に
入射きれるようになっており、発生中性子が溶融塩外に
逃げる量會少くする。高温になった溶融塩は炉下部の出
口１５より中間熱交換器に導かれ、二次系溶融塩に伝熱
される。これは水蒸気発電系と連結されている。
入射きれるようになっており、発生中性子が溶融塩外に
逃げる量會少くする。高温になった溶融塩は炉下部の出
口１５より中間熱交換器に導かれ、二次系溶融塩に伝熱
される。これは水蒸気発電系と連結されている。
実施例
プラズマ、フォーカス装置Ａの内部電極１及び外部電極
２の直径をそれぞれ約５０ｃｒｎ及び約７０ｍに設計し
、内部電極１の終端部７と外部電極２の終端部７′の間
隙ケ約２０６ｎとする。このような装置において、約１
０００万Ａｍｐ、のプラズマ電流を流すことによって、
約１０ Ｑｉ ｅ Ｖの加速陽子が放出される。放電は
毎秒数回性われる。この陽子をターゲット溶融塩 ７Ｌ
ｉＦ−ＢｅＦ２−ＴｈＦ４（６４１８−１８ｍｏｔ ％
）、融点５４０ ℃中に入射することによって１年間約
２００ Ｋｇの核分裂性５８８（Ｊ′ｆｔ生産すること
ができる。なお、この溶融塩浴容器は直径約５ｍ、深さ
約６ｍである。また、この容器の内壁には約１ｍの黒鉛
反射体が裸で置かれている。
２の直径をそれぞれ約５０ｃｒｎ及び約７０ｍに設計し
、内部電極１の終端部７と外部電極２の終端部７′の間
隙ケ約２０６ｎとする。このような装置において、約１
０００万Ａｍｐ、のプラズマ電流を流すことによって、
約１０ Ｑｉ ｅ Ｖの加速陽子が放出される。放電は
毎秒数回性われる。この陽子をターゲット溶融塩 ７Ｌ
ｉＦ−ＢｅＦ２−ＴｈＦ４（６４１８−１８ｍｏｔ ％
）、融点５４０ ℃中に入射することによって１年間約
２００ Ｋｇの核分裂性５８８（Ｊ′ｆｔ生産すること
ができる。なお、この溶融塩浴容器は直径約５ｍ、深さ
約６ｍである。また、この容器の内壁には約１ｍの黒鉛
反射体が裸で置かれている。
電極の熱除去は、外部電極２の上端部の上面にターゲッ
ト溶融塩を流して行う。この塩は導管９の内側に活って
流下シ２、浴１１に導かれる。
ト溶融塩を流して行う。この塩は導管９の内側に活って
流下シ２、浴１１に導かれる。
上記の説明における態様゛においては、コンデンサー１
６は１個だけしか示されていないが、数個全併設して次
々に放電きせることかできる。また。
６は１個だけしか示されていないが、数個全併設して次
々に放電きせることかできる。また。
でない位置に設は陽子ビームを適当に曲げて入射ζせる
こともできる。このようにビーム導管ヲ曲げることによ
って、第２図に示すごとく複数個の加速器を設け、同時
もしくは個々に独立して作゛用させることができる。
こともできる。このようにビーム導管ヲ曲げることによ
って、第２図に示すごとく複数個の加速器を設け、同時
もしくは個々に独立して作゛用させることができる。
また、本発明においては溶融塩中に超ウラン元素その他
の長寿命放射性元素のフッ化物を溶解さ第１図は本発明
のプラズマ、フォーカス溶融塩増殖炉の１態様の概要説
明図である。
の長寿命放射性元素のフッ化物を溶解さ第１図は本発明
のプラズマ、フォーカス溶融塩増殖炉の１態様の概要説
明図である。
第２図は、プラズマ、フォーカス装置を複数個設けた場
合の説明図である。
合の説明図である。
（７）
第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶融塩核反応容器、熱交換器及び溶融塩を該核反応
容器と該熱交換器とを循環きせるだめの溶融塩循環系に
おいて、該核反応容器は内壁に沿って黒鉛遮蔽体を設け
たハステロイＮか６作られた上下ケ閉じた円筒形の容器
で上面に孔を有し、その孔全通って陽子々どの高速荷電
粒子が該容器内の溶融塩の液面に直接入射するように、
該容器上に、加速器として、約１０′−２Ｔｏｒｒの水
素ガスを充し・た同軸の円柱状内部電極と円柱状の外部
電極とで構成されたプラズマ、フォーカス装置を直結し
て設置したこと全特徴とするプラズマ、フォーカス溶融
塩増殖炉。 ２ 該プラズマ、フォーカス装置は複数個設置されて成
る第１項のプラズマ、フォーカス溶融塩増殖炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209312A JPS58111793A (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | プラズマ・フオ−カス溶融塩増殖炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209312A JPS58111793A (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | プラズマ・フオ−カス溶融塩増殖炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58111793A true JPS58111793A (ja) | 1983-07-02 |
Family
ID=16570864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56209312A Pending JPS58111793A (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | プラズマ・フオ−カス溶融塩増殖炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58111793A (ja) |
-
1981
- 1981-12-25 JP JP56209312A patent/JPS58111793A/ja active Pending
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