TW201526020A - 一種核聚變爐 - Google Patents

Abstract

　　本發明公開了一種核聚變爐，包括導磁的球形殼體、實心鐵球、環形鐵磁導軌、運轉車、點火裝置、用於輸出氘氚混合氣體的輸氣裝置，環形鐵磁導軌為多個，對稱固定於球形殼體的外壁；球形殼體的壁體內設有水管，水管的一端連接有水泵，水管的另一端連接有抽氣裝置；運轉車在環形鐵磁導軌的推力作用下沿環形鐵磁導軌的周向旋轉，且該運轉車與環形鐵磁導軌間相互磁懸浮作用產生磁力線；實心鐵球內置於球形殼體內，在磁力線的磁感應作用下懸浮於球形殼體中央，並沿著運轉車的旋轉方向旋轉，且與球形殼體之間構成閉合的磁約束空間；本發明能通過磁約束作用將氘氚混合氣體的原子核聚變反應有效控制在球形殼體內，並將核聚變釋放的能量轉換為水蒸氣噴出。

Description

一種核聚變爐 【0001】

本發明涉及核聚變裝置，具體涉及一種核聚變爐。

【0002】

核聚變，即輕原子核（例如氘和氚）結合成較重原子核（例如氦）時放出巨大能量。核聚變是指由品質小的原子（主要是指氘或氚）需要在一定條件下，如超高溫和高壓，才能發生原子核互相聚合作用，生成新的品質更重的原子核，並伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。但是，目前對核聚變一般難以得到控制，因此，核聚變釋放的能量仍難以有效利用。

【0003】

本發明所要解決的技術問題，就是提供一種核聚變爐，能通過磁約束作用將氘氚混合氣體的原子核聚變反應有效控制在球形殼體內，並將核聚變釋放的能量轉換為水蒸氣輸出。

【0004】

為解決上述技術問題，本發明採取的技術方案如下：

【0005】

一種核聚變爐，包括導磁的球形殼體、實心鐵球、環形鐵磁導軌、運轉車、點火裝置、用於輸出氘氚混合氣體的輸氣裝置，所述環形鐵磁導軌為多個，對稱固定於球形殼體的外壁；所述運轉車位於環形鐵磁導軌的上方，且與所述環形鐵磁導軌配合產生磁懸浮力及推動力；所述球形殼體的壁體內設有水管，水管的一端連接有水泵，水管的另一端連接有抽氣裝置；所述點火裝置和輸氣裝置均固定於球形殼體外壁，點火裝置的點火端伸入球形殼體內，輸氣裝置的輸出端也伸入球形殼體內；

【0006】

所述運轉車在環形鐵磁導軌的推力作用下沿環形鐵磁導軌的周向旋轉，且該運轉車與環形鐵磁導軌間相互磁懸浮作用產生磁力線，該磁力線的密度與運轉車的旋轉速度成正比；所述實心鐵球內置於球形殼體內，在所述磁力線的磁感應作用下穿入實心鐵球使該實心鐵球懸浮於球形殼體中央，並沿著運轉車的旋轉方向旋轉，且與球形殼體之間構成閉合的磁約束空間；

【0007】

所述點火裝置通過點火端對球形殼體內的氘氚混合氣體點火，氘氚混合氣體被加熱成為等離子體，並在磁約束空間內發生原子核聚變反應釋放出的能量，該釋放出的能量：一方面將實心鐵球保持在磁約束的狹窄空間中加熱至氣態和固態間循環轉換，該實心鐵球用於吸收過多能量維持球形殼體內能量的動態平衡；一方面將連續通入磁約束空間內的氘氚混合氣體加熱至等離子體並發生原子核聚變反應，用於維持氘氚混合氣體的鏈式原子核聚變反應；一方面還將水管內的水加熱至水蒸氣，通過抽氣裝置噴出。

【0008】

進一步地，所述運轉車呈弧形，該運轉車的周長小於環形鐵磁導軌。

【0009】

進一步地，所述運轉車為相互獨立的多個，並繞環形鐵磁導軌的周向間隔分佈。

【0010】

進一步地，所述水管在球形殼體的壁體內彎繞形成盤管。

【0011】

進一步地，所述點火裝置為鐳射加熱裝置或神光加熱裝置。

【0012】

進一步地，所述核聚變爐還包括抽真空裝置，該抽真空裝置固定於球形殼體的外壁，並具有抽取端伸入球形殼體內。

【0013】

進一步地，所述球形殼體的被一支架固定。

【0014】

相比現有技術，本發明的有益效果在於：

【0015】

本發明通過運轉車與環形鐵磁導軌的磁懸浮配合，使得兩者間產生沿運轉車旋轉方向變化的磁力線，在該磁力線作用下，實心鐵球被懸浮托起旋轉，該鐵球與運轉車同步並能比外圍轉速加倍的同方向旋轉，鐵球運轉間直接與球形殼體內的空間形成狹窄通道並閉合構成可操控的磁約束空間，當通入該磁約束空間內的氘氚混合氣體被點火裝置點火至核聚變條件的溫度後，則產生原子核聚變反應，該核聚變反應被約束在磁約束空間內成順態的流向在激流的電磁中運作，由運轉車的速度操控而得到有效控制，且所釋放的能量一方面被實心鐵球在氣態和動態轉換的過程中動態吸收，而且由運轉車以速度高低來支配電磁強度大小也可以保證球形殼體內的溫度不至於過高，也進一步能使核聚變反應得到有效控制，一方面還用於作為繼續進入磁約束空間內的氘氚混合氣體的加熱能力，形成鏈式原子核聚變反應，另一方面，加熱了水管中的水，形成的水蒸汽適度地噴出，可得到有效利用，如驅動汽輪機帶動發電機發電。

【0016】

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

【0033】

1‧‧‧球形殼體

2‧‧‧實心鐵球

3‧‧‧環形鐵磁導軌

4‧‧‧運轉車

5‧‧‧點火裝置

6‧‧‧輸氣裝置

7‧‧‧水管

8‧‧‧水泵

9‧‧‧抽氣裝置

10‧‧‧磁約束空間

11‧‧‧支架

【0017】

圖1為本發明核聚變爐的立體結構示意圖（省略輸氣裝置、水泵、抽氣裝置）；及

【0018】

圖2為本發明核聚變爐的剖視結構示意圖。

【0019】

如圖1及圖2所示的一種核聚變爐，包括導磁的球形殼體1、實心鐵球2、環形鐵磁導軌3、運轉車4、點火裝置5、用於輸出氘氚混合氣體的輸氣裝置6，環形鐵磁導軌3為多個，對稱固定於球形殼體1的外壁；運轉車4位於環形鐵磁導軌3的上方，且與環形鐵磁導軌3配合產生磁懸浮力及推動力；球形殼體1的壁體內設有水管7，水管7的一端連接有水泵8，水管7的另一端連接有抽氣裝置9；點火裝置5和輸氣裝置6均固定於球形殼體1外壁，點火裝置5的點火端伸入球形殼體1內，輸氣裝置6的輸出端也伸入球形殼體1內；

【0020】

運轉車4在環形鐵磁導軌3的推力作用下沿環形鐵磁導軌3的周向旋轉，且該運轉車4與環形鐵磁導軌3間相互磁懸浮作用產生磁力線，該磁力線的密度與運轉車4的旋轉速度成正比；實心鐵球2內置於球形殼體1內，在磁力線的磁感應作用下穿入實心鐵球2使該實心鐵球2懸浮於球形殼體1中央，並沿著運轉車4的旋轉方向旋轉，且與球形殼體1之間構成閉合的磁約束空間10；

【0021】

點火裝置5通過點火端對球形殼體1內的氘氚混合氣體點火，氘氚混合氣體被加熱成為等離子體，並在磁約束空間10內發生原子核聚變反應釋放出的能量，該釋放出的能量：一方面將實心鐵球2保持在磁約束的狹窄空間中加熱至氣態和固態間循環轉換，該實心鐵球2用於吸收過多能量維持球形殼體1內能量的動態平衡；一方面將連續通入磁約束空間10內的氘氚混合氣體加熱至等離子體並發生原子核聚變反應，用於維持氘氚混合氣體的鏈式原子核聚變反應；一方面還將水管7內的水加熱至水蒸氣，通過抽氣裝置9噴出。

【0022】

通過運轉車4與環形鐵磁導軌3的磁懸浮配合，使得兩者間產生沿運轉車4旋轉方向變化的磁力線，在該磁力線作用下，實心鐵球2被懸浮托起，該實心鐵球2與運轉車4同向旋轉，實心鐵球2可屏蔽磁力線，即由於實心鐵球2的球狀和實心結構作用下，磁力線穿過時將托起並帶動實心鐵球2旋轉，設置該實心鐵球2與運轉車4、環形鐵磁導軌3共同作用下所產生的磁力線的密度與運轉車4的旋轉速度為1:3的正比例關係，從而與球形殼體1間閉合構成磁約束空間10。在球形殼體1上運轉中的運轉車4所產生出的強磁強行侵進實心鐵球2內，運轉車4運轉速度越大產生的電磁場越強，就能自控球形殼體1腔內的電磁場強弱，直接說，用速度能支配電磁場強弱，比傳統性的托克馬卡納固定性的電磁流優越，而且，傳統性的托克馬卡納固定性的電磁流優越不能造電只會耗電，令現有的在核聚變過程中，耗去的電比自造出來的電多。

【0023】

當通入該磁約束空間10內的氘氚混合氣體被點火裝置5點火至核聚變條件的溫度後，則產生原子核聚變反應，該核聚變反應被約束在磁約束空間10內，能量得到有效約束限制，且所釋放的能量：一方面被實心鐵球2在氣態和動態轉換的過程中動態吸收，以保證球形殼體1內的溫度不至於過高，也進一步使核聚變反應得到有效控制。當球形殼體1內能量過高時，實心鐵球2吸收能量並氣化，該氣化後的實心鐵球2仍被限制在磁約束空間10外，以維持其球狀結構，當能量不足于氣化實心鐵球2後，又固化形成固態而釋放能量，保持了能量的動態回饋、回彈、令應釋放出的能量持續平衡。而且，由於鐵元素的結合能最大，故實心鐵球2很難在高溫下發生核聚變反應，因此該實心鐵球2可在氣態和固體間循環轉換。

【0024】

氘氚混合氣體核聚變所釋放的能量一方面還用於作為繼續進入磁約束空間10內的氘氚混合氣體的加熱能力，形成鏈式原子核聚變反應，以維持核聚變所需的高溫，無需持續用點火裝置5點火。

【0025】

氘氚混合氣體核聚變所釋放的能量另一方面還加熱了水管7中的水，形成的高溫水蒸汽被抽氣裝置9抽出可得到有效利用，如驅動汽輪機帶動發電機發電。

【0026】

其中，根據磁約束空間10對核聚變反應時的磁場強度需要，可控制運轉車4的旋轉速度和旋轉方向，各個運轉車4的速度和旋轉方向可以不同。可將運轉車4設置呈弧形，該運轉車4的周長小於環形鐵磁導軌3，即每個環形鐵磁導軌3配置一個弧形的運轉車4。也可將運轉車4設置為如本實施例圖1及圖2所示的相互獨立的多個，並繞環形鐵磁導軌3的周向間隔分佈，即每個環形鐵磁導軌3配置多個運轉車4。

【0027】

本實施例的核聚變爐還包括抽真空裝置（圖中未示出），該抽真空裝置固定於球形殼體的外壁，並具有抽取端伸入球形殼體內。對應可在球形殼體1上下都設置排壓減壓裝置，在適當的壓力下排出氣體、水、與其他殘存的化合物。

【0028】

本實施例的環形鐵磁導軌3為四條，沿球形殼體1的豎向均勻間隔分佈，為保證球形殼體1的穩定，球形殼體1的被一支架11固定。

【0029】

為使水管7得到充分均勻的加熱，水管7在球形殼體1的壁體內彎繞形成盤管，核聚變產生的高溫能力透過球形殼體1的壁體的降溫後傳熱至水管7上，盤管式的水管7以增加與高溫能量的接觸面積。

【0030】

為達到核聚變反應所需要的高溫，點火裝置5為鐳射加熱裝置，也可以是神光加熱裝置。目前現有的鐳射加熱裝置最大鐳射輸出功率達一百萬億瓦，足以“點燃”核聚變，即大約需十萬攝氏度的高溫。除鐳射加熱方式外，也可利用超高額微波加熱法，也可達到“點火”溫度。

【0031】

可以理解的是，核聚變產生的能量一小部分留在磁約束空間10內，維持鏈式反應，剩餘大部分的能量用於加熱水管7中的水，以產生水蒸氣用於驅動汽輪機發電。

【0032】

上述實施方式僅為本發明的優選實施方式，不能以此來限定本發明保護的範圍，本領域的技術人員在本發明的基礎上所做的任何非實質性的變化及替換均屬於本發明所要求保護的範圍。

 

 

1‧‧‧球形殼體

2‧‧‧實心鐵球

3‧‧‧環形鐵磁導軌

4‧‧‧運轉車

5‧‧‧點火裝置

6‧‧‧輸氣裝置

7‧‧‧水管

8‧‧‧水泵

9‧‧‧抽氣裝置

10‧‧‧磁約束空間

11‧‧‧支架

Claims (1)

1. 1.一種核聚變爐，包括：導磁的球形殼體、實心鐵球、環形鐵磁導軌、運轉車、點火裝置、用於輸出氘氚混合氣體的輸氣裝置，所述環形鐵磁導軌為多個，對稱固定於球形殼體的外壁；所述運轉車位於環形鐵磁導軌的上方，且與所述環形鐵磁導軌配合產生磁懸浮力及推動力；所述球形殼體的壁體內設有水管，水管的一端連接有水泵，水管的另一端連接有抽氣裝置；所述點火裝置和輸氣裝置均固定於球形殼體外壁，點火裝置的點火端伸入球形殼體內，輸氣裝置的輸出端也伸入球形殼體內；
   　　所述運轉車在環形鐵磁導軌的推力作用下沿環形鐵磁導軌的周向旋轉，且該運轉車與環形鐵磁導軌間相互磁懸浮作用產生磁力線，該磁力線的密度與運轉車的旋轉速度成正比；所述實心鐵球內置於球形殼體內，在所述磁力線的磁感應作用下穿入實心鐵球使該實心鐵球懸浮於球形殼體中央，並沿著運轉車的磁力線旋轉方向旋轉，且與球形殼體之間構成閉合的磁約束空間；
   　　所述點火裝置通過點火端對球形殼體內的氘氚混合氣體點火，氘氚混合氣體被加熱成為等離子體，並在磁約束空間內發生原子核聚變反應釋放出的能量，該釋放出的能量：一方面將實心鐵球保持在磁約束的狹窄空間中加熱至氣態和固態間循環轉換，該實心鐵球用於吸收過多能量維持球形殼體內能量的動態平衡；一方面將連續通入磁約束空間內的氘氚混合氣體加熱至等離子體並發生原子核聚變反應，用於維持氘氚混合氣體的鏈式原子核聚變反應；一方面還將水管內的水加熱至水蒸氣，通過抽氣裝置噴出。
   2.如申請專利範圍第1項所述一種核聚變爐，其中該運轉車呈弧形，該運轉車的周長小於環形鐵磁導軌。
   3.如申請專利範圍第1項所述一種核聚變爐，其中該運轉車為相互獨立的多個，並繞環形鐵磁導軌的周向間隔分佈。
   4.如申請專利範圍第1項所述一種核聚變爐，其中該水管在球形殼體的壁體內彎繞形成盤管。
   5.如申請專利範圍第1項所述一種核聚變爐，其中該點火裝置為鐳射加熱裝置或神光加熱裝置任一者。
   6.如申請專利範圍第1至5項中任一項所述一種核聚變爐，其中該核聚變爐還包括抽真空裝置，該抽真空裝置固定於球形殼體的外壁，並具有抽取端伸入球形殼體內。
   7.如申請專利範圍第1至5項中任一項所述一種核聚變爐，其中該球形殼體的被一支架固定。