用于产生能量的方法以及相关的装置制造方法及图纸

根据本发明专利技术构思，提供一种用于产生能量的方法。所述方法包括：通过将第一目标物质暴露在电磁辐射输入能量中，而经由波共振使所述第一目标物质进入更高的能量态，从而在所述第一目标物质中产生第一同位素偏移，以及产生由所述第一同位素偏移得到的中子；由第二目标物质俘获所述中子，从而在所述第二目标物质中产生第二同位素偏移以及电磁辐射输出能量。进一步地，本发明专利技术构思还涉及一种相关的装置。

The methods used to generate energy and the related devices

According to the idea of the invention, a method for generating energy is provided. The method includes: the first target substance exposed to electromagnetic radiation energy input, and via the wave resonance of the first target substance into a higher energy state, resulting in the first isotope excursion of the first target substance, and neutron production obtained by the article to offset the prime position; by the second target substance capture neutron, resulting in second isotope excursion and electromagnetic radiation energy output in the second target material. Further, the idea of the invention also relates to a related device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生能量的方法以及相关的装置
本专利技术涉及一种用于产生能量的方法。更具体地，本专利技术涉及这样一种用于产生能量的方法，其利用目标物质进行中子俘获，借此产生电磁辐射输出能量。本专利技术也涉及一种相关的装置。
技术介绍
核散裂与中子俘获是核物理中的确凿概念。核散裂指由用于产生高能中子束的粒子加速器中的高能粒子束造成的核子分裂。另一方面，中子俘获是核子俘获中子从而增加质量的聚变过程。对于前者，散裂需要比较高的能量输入。对于后者，由核素表中靠下部分中的同位素进行的中子俘获给出能量的输出。因为由高能粒子束进行散裂需要比起通过中子俘获而可能得到的能量高很多的能量输入，所以通常不将其认为产生能量的有效手段。鉴于上述情况，需要有克服上述问题的技术进步，从而实现产生能量。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种更可控地用于产生能量的改进方法。另外，本专利技术的另一个目的是提供一种相关的装置。根据本专利技术的第一个方面，提供了一种用于产生能量的方法。所述方法包括，通过将第一目标物质暴露在电磁辐射输入能量中，而经由波共振使第一目标物质进入更高能态，从而在第一目标物质中产生第一同位素偏移(isotopeshift)以及由该第一同位素偏移而产生的中子。所述方法还包括，由第二目标物质俘获中子，从而产生第二目标物质中的第二同位素偏移以及电磁辐射输出能量。第一目标物质和第二目标物质在此处以及下文中将统称为燃料，或反应器燃料。暴露在电磁辐射(EM辐射)输入能量中，在此意为EM辐射辐照第一目标物质的至少一部分。该辐射可以包括具有至少一个频率或频率模式的光子。在第一示例中，该辐射包括具有多个频率模式的光子。在第二示例中，该辐射实际是包括具有固定频率的光子的单色的辐射。而且，该辐射可以具有优选的强度和/或功率水平。所述优选的强度和/或功率水平可以与特定的频率相关联。EM辐射输入能量可以将输入能量和输入动量传递至第一目标物质。能量传递可以通过波粒加速过程而实现。可选地，EM辐射可以是偏振的。第一目标物质的至少一部分可以呈现高能态。当第一目标物质经由波共振而进入更高能态中时，可以释放或发射中子。也就是说，共振波能量可以给予第一目标物质能量从而产生裂变能并且产生中子。这个过程可以称为散裂。当输入的能量大于或等于阈值能量时，可以发生释放。然而在此之外，量子隧穿效应可以允许阈值能量之下的释放。凭借将波能量传递至第一目标物质的至少一部分，第一目标物质呈现更高能态。可以基于反应器的几何形状以及包含于其中的燃料的具体物理特性而选择波粒加速过程，或等效的，波共振过程。所述物理特性可以与第一目标物质的物理特性相关联。例如，这些物理特性可以涉及第一目标物质中包括的材料的类型，材料的晶格类型，材料的物理量，例如其原子质量、原子数、原子间距、音速、特征等离子体速度，局部温度，平均温度等，以及材料晶格结构的长度，材料颗粒结构的长度，和材料晶格结构的几何形状。物理特性也可以是第一目标物质的局部共振频率。波共振能量，即通过共振波加速(泵升(pumping))过程而获得的能量，能够以优选的强度而传递至第一目标物质。波共振能量W具有相关频率ω以及相关波长λ。第一目标物质中的离子可以通过EM辐射输入能量而受到加速。根据本专利技术的方法，中子被产生或释放。在非限定性的示例中，中子可以是冷中子。本申请中，冷中子指中子的动能特定处于0eV至0.025eV之间，其中eV代表电子伏特。具体地，冷中子可以是热中子。在另一非限定性示例中，中子的动能可以在0.025eV与1eV之间。在又一非限定性示例中，中子可以是动能在1eV与10eV之间的慢中子。也可以考虑10eV与50eV之间的动能。考虑持续供应的EM辐射输入功率，由第一目标物质产生的中子的数量可能会随时间增加。在非限定性的示例中，在散裂起始时间后产生的中子的数量可以在1010与1020中子每秒每cm2之间。在释放中子时，第一目标物质可以处于电离态或等离子态。在俘获中子时，第二目标物质可以处于固态或液态。第一目标物质可以包括氘(D)和7Li中的至少一个。使用D的一个优点是它很廉价。另一个优点是使用D导致高的净增益。另外，第二目标物质可以包括40Ca，46Ti，52Cr，64Zn，58Ni，70Ge和74Se中的至少一个。这些材料中的任何一个可以通过中子俘获而产生超出能量(excessenergy)。更具体地，中子俘获的过程可以释放比中子散裂所需能量更多的能量。第二目标物质也可以包括上述元素的更重的同位素。所述元素可以是短寿命的或稳定的。注意，这些同位素可以通过这些元素中的任意元素的中子俘获而产生。例如，第二目标物质可以包括能够通过58Ni的中子俘获而得到的60Ni和62Ni。借助于本专利技术构思，通常没有元素嬗变。相反，存在第一目标物质和第二目标物质的同位素偏移。同位素是指具有相同的原子数Z，但具有不同的中子数N＝A-Z的一组核子，其中A为质量数。在同位素偏移的过程中，同位素的质量数A偏移至少一个整数阶(integerstep)。第一同位素偏移可以是从具有质量数A的同位素AP至具有质量数A-1的同位素A-1P的同位素偏移。同位素AP的同位素偏移可以通过以下反应通道发生：AP+Ws→n+A-1P(g.s.)，其中，Ws代表散裂能量，“n”代表中子，而“g.s.”代表A-1P的基态。该反应与特定的阈值能量(通常以eV表示)相关。这种类型的反应也与特定的阈值能量相关。存在类似的从AP开始的反应通道，其可能产生同位素A-kP，其中k＝1,2,3……例如，上述的原子数偏移一阶的过程可以重复k次，或者可以发生直接的k阶变换。散裂能量Ws是通过辐照曝光而供应至第一目标物质的一部分以允许至少一个中子的释放的能量。在辐照之前的第一目标物质的能量状态可以被激发至更高的能量状态。第一目标物质可以通过吸收能量而达到更高的能量状态。例如，吸收的能量可以转变为第一目标物质的动能和/或振动能。在第一非限定示例中，锂的同位素偏移可以源自于以下反应通道7Li+Ws→n+6Li(g.s.)其中WS为散裂能量，“g.s.”代表6Li的基态。本反应的阈值能量是7.25MeV。应注意6Li和7Li本身是稳定同位素，但可以通过高于该阈值能量的辐照而引发上述反应。在第二非限定性示例中，同位素偏移可以源自于这样的反应通道：D+Ws→n+1H，其中D是氘H2，H是氕(即氢)。本反应的阈值能量是2.25MeV。元素嬗变也可以通过β衰变而发生。例如，镍俘获中子而升至不稳定同位素63Ni和65Ni，而63Ni和65Ni经由β(β-)衰变而分别转变为63Cu和65Cu，即中子转变为了质子。与之相反，59Ni的中子俘获可以通过β+衰变转变为58Co，即质子转化为中子。另外，上述不稳定同位素具有高的中子俘获截面。能量转化过程因此可能涉及中子俘获同位素偏移和β±衰变元素嬗变的复杂迂回的过程，最终转变为稳定的元素。第一目标物质可以包括至少一种同位素AP。在第一示例中，第一目标物质只包括一种同位素。在第二示例中，第一目标物质包括两种同位素。在第三示例中，第一目标物质包括多种同位素。第一目标物质中的同位素AP优选地具有低的核结合能，从而允许释放中子。另外，第一目标物质中的同位素AP优选地具有比同位素A-1P的核本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生能量的方法，其包括：通过将第一目标物质暴露在电磁辐射输入能量中，而经由波共振使所述第一目标物质进入更高的能量态，从而在所述第一目标物质中产生第一同位素偏移，以及产生由所述第一同位素偏移得到的中子；通过第二目标物质俘获所述中子，从而在所述第二目标物质中产生第二同位素偏移以及电磁辐射输出能量；其中，在产生的电磁辐射输出功率高于功率阈值的条件下，通过将所述第一目标物质暴露在电磁辐射维持能量下而维持所述电磁辐射输出能量的产生。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.21 EP 15162307.11.一种用于产生能量的方法，其包括：通过将第一目标物质暴露在电磁辐射输入能量中，而经由波共振使所述第一目标物质进入更高的能量态，从而在所述第一目标物质中产生第一同位素偏移，以及产生由所述第一同位素偏移得到的中子；通过第二目标物质俘获所述中子，从而在所述第二目标物质中产生第二同位素偏移以及电磁辐射输出能量；其中，在产生的电磁辐射输出功率高于功率阈值的条件下，通过将所述第一目标物质暴露在电磁辐射维持能量下而维持所述电磁辐射输出能量的产生。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电磁辐射输入能量由包括处于频率区间中的至少一个共振频率模式的电磁辐射提供。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述至少一个共振频率模式与所述第一目标物质的原子间距相关。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述至少一个共振频率模式是所述第一目标物质的气体或等离子体共振频率模式，表征所述第一目标物质的磁化和/或非磁化等离子体的等离子体共振，或所述第二目标物质的固体/液体/气体/等离子体共振频率模式。5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的方法，其进一步包括加热所述第一目标物质和所述第二目标物质中的至少一个。6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的方法，其中，所述电磁辐射输入能量以方波信号或正弦波信号的形式提供。7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的方法，其中，所述电磁辐射维持能量由包括处于频率区间中的至少一个共振频率模式的电磁辐射提供。8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的方法，其中，所述电磁辐射维持...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·利德格伦，R·伦丁，
申请(专利权)人：斯帕拉凯奇公司，瑞顿控股有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE