JPS61116683A - 慣性核融合炉 - Google Patents
慣性核融合炉Info
- Publication number
- JPS61116683A JPS61116683A JP59235988A JP23598884A JPS61116683A JP S61116683 A JPS61116683 A JP S61116683A JP 59235988 A JP59235988 A JP 59235988A JP 23598884 A JP23598884 A JP 23598884A JP S61116683 A JPS61116683 A JP S61116683A
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- Japan
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- liquid metal
- wall
- cavity
- liquid
- inertial
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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
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
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】
［産業上の利用分野］
本発明は慣性核融合炉に係り、特に類キャビティを区画
形成するブランケットを液体金属で形成する慣性核融合
炉に関するものである。
形成するブランケットを液体金属で形成する慣性核融合
炉に関するものである。
〔従来の技術］
慣性閏じ込め方式の慣性核融合は、燃料ペレットにレー
ザ、軽イオンビーム等の短パルスエネルギを投射、し、
燃料表面に高温プラズマを発生させ、これの外向き膨張
の反作用により燃料ペレット内部に向けて急激に圧縮し
く爆縮）、慣性力により燃料が圧縮状態に保持されてい
る間に急速に核融合反応を起させるものであり、トカマ
クに代表される複雑な磁場閉じ込め方式に代る新たなプ
ラズマの閉じ込め方式として注目されている。
ザ、軽イオンビーム等の短パルスエネルギを投射、し、
燃料表面に高温プラズマを発生させ、これの外向き膨張
の反作用により燃料ペレット内部に向けて急激に圧縮し
く爆縮）、慣性力により燃料が圧縮状態に保持されてい
る間に急速に核融合反応を起させるものであり、トカマ
クに代表される複雑な磁場閉じ込め方式に代る新たなプ
ラズマの閉じ込め方式として注目されている。
この慣性核融合炉は、燃料系（燃料ペレットの製造、注
入）と、燃料ペレットを高密度圧縮（爆縮）するための
エネルギ注入系（レーザ、電子ビーム、軽イオンビーム
、重イオンビーム等）と、炉系（ブランケット、燃料増
殖、放射線遮蔽、熱除去）と、熱発電系とから構成され
、燃料ペレットを高エネルギビームで照射し、爆縮によ
り核融合反応を起し、発生したエネルギをブランケット
で受け、この熱を取り出して発電等に利用するもので、
エネルギの発生は１ケの燃料ペレット毎に間欠的に行な
われる。炉容器の内壁は燻縮毎に高エネルギ放射線、燃
料破片等に曝されるので、金属材料等では損傷が大きく
実用の可能性が乏しい。
入）と、燃料ペレットを高密度圧縮（爆縮）するための
エネルギ注入系（レーザ、電子ビーム、軽イオンビーム
、重イオンビーム等）と、炉系（ブランケット、燃料増
殖、放射線遮蔽、熱除去）と、熱発電系とから構成され
、燃料ペレットを高エネルギビームで照射し、爆縮によ
り核融合反応を起し、発生したエネルギをブランケット
で受け、この熱を取り出して発電等に利用するもので、
エネルギの発生は１ケの燃料ペレット毎に間欠的に行な
われる。炉容器の内壁は燻縮毎に高エネルギ放射線、燃
料破片等に曝されるので、金属材料等では損傷が大きく
実用の可能性が乏しい。
そこで、炉容器の内壁を液体金属（液体リチウムＬｉ、
リチウム鉛Ｌｉ１７Ｐｂ８３、溶融塩ＦＬｉＢｅ等）で
覆うことにより構造材を保護し、放射線の遮蔽、三重水
素（トリチウム）の増殖、熱除去のための冷却等の働き
を行なうようにしている。
リチウム鉛Ｌｉ１７Ｐｂ８３、溶融塩ＦＬｉＢｅ等）で
覆うことにより構造材を保護し、放射線の遮蔽、三重水
素（トリチウム）の増殖、熱除去のための冷却等の働き
を行なうようにしている。
従来この慣性核融合炉において、液体金属で炉キャピテ
イを形成するには炉容器の内壁に沿って液体金属を流下
させて流体壁を形成することが提案されている。
イを形成するには炉容器の内壁に沿って液体金属を流下
させて流体壁を形成することが提案されている。
［発明が畔決しようとする問題点］
しかしながら、キャピテイ側壁と底壁とは比較的簡単に
覆うことができるが、上部を覆うことが困難である。こ
の上部を覆う方法としては液体金属をスプリンクラ−の
ように上部からジェット状に吹き出す方法や磁場により
押し付ける方法なども考えられているが、いずれも十分
な方法とは言えない。
覆うことができるが、上部を覆うことが困難である。こ
の上部を覆う方法としては液体金属をスプリンクラ−の
ように上部からジェット状に吹き出す方法や磁場により
押し付ける方法なども考えられているが、いずれも十分
な方法とは言えない。
［発明の目的］
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、炉キャ
ピテイを液体金属で囲繞して形成するにおいて、その上
部壁を簡単に形成できる慣性核融合炉を提供することを
目的とする。
ピテイを液体金属で囲繞して形成するにおいて、その上
部壁を簡単に形成できる慣性核融合炉を提供することを
目的とする。
［発明の概要］
本発明は、上記目的を達成するために、液体金属で囲繞
して形成したキャピテイ内に燃料ペレットを注入し、該
燃料ペレットにエネルギを投射して核融合反応を起させ
、発生した熱エネルギを上記液体金属の壁で吸収する慣
性核融合炉において、上端が開口した略筒状に形成され
、その上縁から液体金属を流下させてキャビティの側壁
と底壁とを形成する液体ガイド壁と、その液体ガイド壁
の上部に設けられ、塊状の液体金属を落下させてキャピ
テイの上壁を形成するサイクロンヘッダとを備えたこと
を特徴とするもので、液体ガイド里に形成さた液体金属
の側壁上部にサイクロンヘッダから液体金属の塊を落下
させることにより、その塊状の液体金属が側壁上部と一
体となりその内部にキャビティを形成するもので、この
キャピテイが形成される時間は約１０ ｓｅｃである
が、慣性核融合反応が終了する時間（１０−’〜１０−
’ｓｅｃ ）に対して充分長いためキャビティを液体金
属で完全に囲繞することが可能となる。
して形成したキャピテイ内に燃料ペレットを注入し、該
燃料ペレットにエネルギを投射して核融合反応を起させ
、発生した熱エネルギを上記液体金属の壁で吸収する慣
性核融合炉において、上端が開口した略筒状に形成され
、その上縁から液体金属を流下させてキャビティの側壁
と底壁とを形成する液体ガイド壁と、その液体ガイド壁
の上部に設けられ、塊状の液体金属を落下させてキャピ
テイの上壁を形成するサイクロンヘッダとを備えたこと
を特徴とするもので、液体ガイド里に形成さた液体金属
の側壁上部にサイクロンヘッダから液体金属の塊を落下
させることにより、その塊状の液体金属が側壁上部と一
体となりその内部にキャビティを形成するもので、この
キャピテイが形成される時間は約１０ ｓｅｃである
が、慣性核融合反応が終了する時間（１０−’〜１０−
’ｓｅｃ ）に対して充分長いためキャビティを液体金
属で完全に囲繞することが可能となる。
［実施例Ｊ
以下、本発明に係る慣性核融合炉の好適一実施例を添付
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
第１図において、１は炉容器で、その内側に上端が開口
した筒状の炉内壁２が設けられ、その炉内壁２の内側に
、上端が開口し、下端にかけて絞められた筒状の液体ガ
イド壁′３が設けられる。この炉内壁２と液体ガイド壁
３との間には液体リチウムなどの液体金属４を導入する
通路５が形成される。炉内壁２の上端は液体ガイド壁３
より高くなるよう形成され、通路５を上昇した液体金属
４が、液体ガイド壁３の上縁かうその内周壁３ａに沿っ
て流下して液体側壁６を形成する。液体ガイド壁３は炉
容器１の底部から延出されタンク７に接続される。
した筒状の炉内壁２が設けられ、その炉内壁２の内側に
、上端が開口し、下端にかけて絞められた筒状の液体ガ
イド壁′３が設けられる。この炉内壁２と液体ガイド壁
３との間には液体リチウムなどの液体金属４を導入する
通路５が形成される。炉内壁２の上端は液体ガイド壁３
より高くなるよう形成され、通路５を上昇した液体金属
４が、液体ガイド壁３の上縁かうその内周壁３ａに沿っ
て流下して液体側壁６を形成する。液体ガイド壁３は炉
容器１の底部から延出されタンク７に接続される。
液体ガイド壁３の上部の炉容器１にはサイクロンヘッダ
８が設けられる。このサイクロンヘッダ８は、第２図に
示すように液体金属供給管９が接線方向に接続され、そ
こから導入された液体金属４をその中央下部に設けた整
流器１０からプラグ状の塊１１として落下させる。
８が設けられる。このサイクロンヘッダ８は、第２図に
示すように液体金属供給管９が接線方向に接続され、そ
こから導入された液体金属４をその中央下部に設けた整
流器１０からプラグ状の塊１１として落下させる。
供給管９は、バルブ１２を介してプレナム部１３に接続
される。
される。
このブレナム部１３及び炉内壁２と液体ガイド壁３間の
通路５には、液体金属４を供給する電磁ポンプ等のポン
プ１４に接続される。
通路５には、液体金属４を供給する電磁ポンプ等のポン
プ１４に接続される。
炉容器１の上部にはサイクロンヘッダ８を通じて液体金
ｍ４で形成されるキャビティ１５内に二重水素と三重水
素などからなる燃料ペレット１６を注入する注入孔１７
が設けられると共に炉容器１、炉内壁２及び液体ガイド
壁３を挿通してキャビティ１５内の燃料ペレット１６に
、高エネルギビーム（レーザ、電子ビーム、軽イオンビ
ーム、重イオンビーム等）を照射するビーム入射孔１８
が設けられる。
ｍ４で形成されるキャビティ１５内に二重水素と三重水
素などからなる燃料ペレット１６を注入する注入孔１７
が設けられると共に炉容器１、炉内壁２及び液体ガイド
壁３を挿通してキャビティ１５内の燃料ペレット１６に
、高エネルギビーム（レーザ、電子ビーム、軽イオンビ
ーム、重イオンビーム等）を照射するビーム入射孔１８
が設けられる。
また液体ガイド壁３からタンク７に溜った液体金属４は
熱交換器１９から不純物除去回収装置２０を通じてポン
プ１４に戻され、再びプレナム部１３及び通路５に供給
される。炉容器１には核融合反応で発生したガス（未燃
燃料ガス、反応生成ガス、液体金属蒸気等）を排気する
真空排気ボート２１が設けられる。
熱交換器１９から不純物除去回収装置２０を通じてポン
プ１４に戻され、再びプレナム部１３及び通路５に供給
される。炉容器１には核融合反応で発生したガス（未燃
燃料ガス、反応生成ガス、液体金属蒸気等）を排気する
真空排気ボート２１が設けられる。
次に本発明の詳細な説明する。
ポンプ１４により液体金属４は炉内壁２と液体ガイド壁
３間の通路５内に供給され、液体ガイド壁３の上端から
オーバーフローの状態でガイド壁３の内周壁３ａに沿っ
て流下し、その間にコーン状のキャビティ１５の液体側
壁６を形成する。この場合液体側壁６の下端は合流しキ
ャビティ１５の底壁１５ａを形成する。一方、ポンプ１
４゛で移送された液体金属４はプレナム部１３に溜まる
。
３間の通路５内に供給され、液体ガイド壁３の上端から
オーバーフローの状態でガイド壁３の内周壁３ａに沿っ
て流下し、その間にコーン状のキャビティ１５の液体側
壁６を形成する。この場合液体側壁６の下端は合流しキ
ャビティ１５の底壁１５ａを形成する。一方、ポンプ１
４゛で移送された液体金属４はプレナム部１３に溜まる
。
この際タイミングを計ってバルブ１２を開きサイクロン
ヘッダ８に一定ｌの液体金属４を供給する。
ヘッダ８に一定ｌの液体金属４を供給する。
サイクロンヘッダ８に供給された液体金属４はサイクロ
ンヘッダ８内を渦巻き状に流れ、中央の整流器１０でプ
ラグ状の塊１１となって落下し、これがコーン状の側壁
６の上端を閉塞するにおいて金属液体４で完全に囲繞さ
れたキャピテイ１５が形成される。
ンヘッダ８内を渦巻き状に流れ、中央の整流器１０でプ
ラグ状の塊１１となって落下し、これがコーン状の側壁
６の上端を閉塞するにおいて金属液体４で完全に囲繞さ
れたキャピテイ１５が形成される。
燃料ペレット１６は、この液体金属４のプラグ状の塊１
１が落下する直前に注入孔１７よりキャビティ１５内に
注入され、上述のようにプラグ状の塊１１で液体側壁６
の上部が閉塞されて液体金属４の壁でキャビティ１５が
完全に形成されている間にビーム入射孔１８から高エネ
ルギビームが燃料ペレット１６に投射され、核融合反応
（爆縮）を起させる。核融合反応により発生した放射線
（中性子、α粒子、Ｘ線）および熱エネルギ或いは燃料
ペレット１６の破片や増殖された三重水素（トリチウム
）等は液体金属４と一緒に夕・ンク７に取り出される。
１が落下する直前に注入孔１７よりキャビティ１５内に
注入され、上述のようにプラグ状の塊１１で液体側壁６
の上部が閉塞されて液体金属４の壁でキャビティ１５が
完全に形成されている間にビーム入射孔１８から高エネ
ルギビームが燃料ペレット１６に投射され、核融合反応
（爆縮）を起させる。核融合反応により発生した放射線
（中性子、α粒子、Ｘ線）および熱エネルギ或いは燃料
ペレット１６の破片や増殖された三重水素（トリチウム
）等は液体金属４と一緒に夕・ンク７に取り出される。
コーン状の液体側壁６の上部をプラグ状の塊１１が塞い
でキャピテイ１５を形成している時間は〜繭ｓｅｃ
（１０−３ｓｅｃ ）程度であり、他方燃料ペレット１
６の核融合反応の時間はｎ ｓｅａ （１０−９ｓｅ
ｃ ）程度であり、また融合反応により発生した粒子等
が液体金属４の壁に到達する時間はμｓｅｃ （１０−
’ｓｅｃ ）程度であり、以上の時間関係から核融合反
応が起り、発生放射ｍ＜中性子、プラズマ、Ｘ線等）を
吸収、遮蔽する間は液体金属４によるキャピテイ１５が
完全に形成されている。
でキャピテイ１５を形成している時間は〜繭ｓｅｃ
（１０−３ｓｅｃ ）程度であり、他方燃料ペレット１
６の核融合反応の時間はｎ ｓｅａ （１０−９ｓｅ
ｃ ）程度であり、また融合反応により発生した粒子等
が液体金属４の壁に到達する時間はμｓｅｃ （１０−
’ｓｅｃ ）程度であり、以上の時間関係から核融合反
応が起り、発生放射ｍ＜中性子、プラズマ、Ｘ線等）を
吸収、遮蔽する間は液体金属４によるキャピテイ１５が
完全に形成されている。
核融合反応により液体金属４が吸収した熱エネルギは液
体ガイド壁３からタンク７を介して熱交換器１９で炉外
へ取り出され、発電用の熱エネルギとして使用される。
体ガイド壁３からタンク７を介して熱交換器１９で炉外
へ取り出され、発電用の熱エネルギとして使用される。
次に熱交換器１９を通った液体金ＷＡ４は不純物除去口
収装Ｗ１１１で、その液体金属中の不純物が除去、分離
、回収され再びポンプ１４によりプレナム部１３と通路
５へ供給される。
収装Ｗ１１１で、その液体金属中の不純物が除去、分離
、回収され再びポンプ１４によりプレナム部１３と通路
５へ供給される。
また核融合反応により発生したガス（未燃燃料ガス、反
応生成ガス、液体金属蒸気等）は真空排気ボート２１を
通じて排気系に取り出される。
応生成ガス、液体金属蒸気等）は真空排気ボート２１を
通じて排気系に取り出される。
尚、不純物除去回収装置１１で回収された三重水素は再
び燃料ペレット１６の原料として使用される。
び燃料ペレット１６の原料として使用される。
［発明の効果］
以上詳述してきたことから明らかなように本発明によれ
ば次のごとき優れた効果を発揮する。
ば次のごとき優れた効果を発揮する。
（１） 液体ガイド壁で流下する液体金属のキャピテ
イ側壁と底壁とを形成し、その側壁上部を、サイクロン
ヘッドから液体金属を塊状に落下させて塞ぐので、液体
金属で完全に囲繞されたキャビティを形成することが可
能となる。
イ側壁と底壁とを形成し、その側壁上部を、サイクロン
ヘッドから液体金属を塊状に落下させて塞ぐので、液体
金属で完全に囲繞されたキャビティを形成することが可
能となる。
（２＋ 液体金属でキャピテイを形成している時間は
約１０ ＳｅＣであり、核融合反応が発生し、発生放
射線等を吸収遮蔽する時間１０ 〜１０ｓｅｃに対して
充分長いので、液体金属によるキャピテイがより完全に
形成できる。
約１０ ＳｅＣであり、核融合反応が発生し、発生放
射線等を吸収遮蔽する時間１０ 〜１０ｓｅｃに対して
充分長いので、液体金属によるキャピテイがより完全に
形成できる。
（３） プラグ状の塊として液体金属を落下させるだ
けでキャビティ上壁を形成できるので炉の構造が極めて
簡素化される。
けでキャビティ上壁を形成できるので炉の構造が極めて
簡素化される。
第１図は本発明に係る慣性核融合炉の一実施例を示す断
面口、第２図は第１図のＩｆ−ＩＩ線断面図である。 図中、１は炉容器、３は液体ガイド壁、４は液体金属、
６は液体側壁、８はサイクロンヘッダ、１５はキャピテ
イ、１５ａはキャビティ底壁、１６は燃料ペレット、１
７は注入孔、１８はビーム入射孔である。
面口、第２図は第１図のＩｆ−ＩＩ線断面図である。 図中、１は炉容器、３は液体ガイド壁、４は液体金属、
６は液体側壁、８はサイクロンヘッダ、１５はキャピテ
イ、１５ａはキャビティ底壁、１６は燃料ペレット、１
７は注入孔、１８はビーム入射孔である。
Claims (1)
- 液体金属で囲繞して形成したキャビティ内に燃料ペレッ
トを注入し、該燃料ペレットにエネルギを投射して核融
合反応を起させ、発生した熱エネルギを上記液体金属の
壁で吸収する慣性核融合炉において、上端が開口した略
筒状に形成され、その上縁から液体金属を流下させてキ
ャビティの側壁と底壁とを形成する液体ガイド壁と、そ
の液体ガイド壁の上部に設けられ、塊状の液体金属を落
下させてキャビティの上壁を形成するサイクロンヘッダ
とを備えたことを特徴とする慣性核融合炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59235988A JPS61116683A (ja) | 1984-11-10 | 1984-11-10 | 慣性核融合炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59235988A JPS61116683A (ja) | 1984-11-10 | 1984-11-10 | 慣性核融合炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61116683A true JPS61116683A (ja) | 1986-06-04 |
Family
ID=16994146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59235988A Pending JPS61116683A (ja) | 1984-11-10 | 1984-11-10 | 慣性核融合炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61116683A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110026657A1 (en) * | 2009-02-04 | 2011-02-03 | Michel Georges Laberge | Systems and methods for compressing plasma |
| US9765546B2 (en) | 2012-02-06 | 2017-09-19 | Gil Dezer | Passenger and vehicle elevator system |
-
1984
- 1984-11-10 JP JP59235988A patent/JPS61116683A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110026657A1 (en) * | 2009-02-04 | 2011-02-03 | Michel Georges Laberge | Systems and methods for compressing plasma |
| JP2012517085A (ja) * | 2009-02-04 | 2012-07-26 | ジェネラル フュージョン インコーポレイテッド | プラズマを圧縮するためのシステム及び方法 |
| US8537958B2 (en) * | 2009-02-04 | 2013-09-17 | General Fusion, Inc. | Systems and methods for compressing plasma |
| RU2503159C2 (ru) * | 2009-02-04 | 2013-12-27 | Дженерал Фьюжен, Инк. | Устройство для сжатия плазмы и способ сжатия плазмы |
| US9875816B2 (en) | 2009-02-04 | 2018-01-23 | General Fusion Inc. | Systems and methods for compressing plasma |
| US10984917B2 (en) | 2009-02-04 | 2021-04-20 | General Fusion Inc. | Systems and methods for compressing plasma |
| US9765546B2 (en) | 2012-02-06 | 2017-09-19 | Gil Dezer | Passenger and vehicle elevator system |
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