一种核聚变脉冲反应装置制造方法及图纸

技术编号:29039963 阅读:19 留言:0更新日期:2021-06-26 05:49
本实用新型专利技术公开了一种核聚变脉冲反应装置,包括混合段及增压段,所述混合段包括由内至外设置的混合段第一筒体、混合段第二筒体及混合段第三筒体,在所述混合段第一筒体及混合段第二筒体的侧壁另一端分别设有连通外部空间的第一进料口及第二进料口;混合段第一筒体左端密闭右端开放;增压段与混合段结构相同,区别在于增压段直径大于混合段;还包括设置于所述混合段左端封闭板中心处还设有激光点火装置;所述增压段右端开口与泄压阀连接;为核聚变反应提供了一种可控反应装置,能够极大地降低聚变核反应的点燃临界温度,同时将核聚变从单次反应至链式反应变为脉冲式的间断反应,使得由于反应产生的高温高压对于反应材料的要求大大降低。

【技术实现步骤摘要】
一种核聚变脉冲反应装置
本技术涉及核聚变装置领域,尤其涉及一种核聚变脉冲反应装置。
技术介绍
核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变,这种反应在太阳上已经持续了50亿年。可控核聚变俗称人造太阳,因为太阳的原理就是核聚变反应。核聚变反应主要借助氢同位素。核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射,不产生核废料,当然也不产生温室气体,基本不污染环境。人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的。人类希望专利技术一种装置,可以有效控制“氢弹爆炸”的过程,让能量持续稳定的输出。早在1933年,核聚变的原理就被提出,而5年后,改变世界格局的核裂变才被发现。核聚变反应堆的原理很简单,很好理解,只不过实现起来对于当时的人类技术水准,几乎是不可能的。第一步,作为反应体的混合气必须被加热到等离子态——也就是温度足够高到使得电子能脱离原子核的束缚,原子核能自由运动,这时才可能使得原子核发生直接接触,这个时候,需要大约10万摄氏度的温度。第二步,为了克服库仑力,也就是同样带正电荷的原子核之间的斥力,原子核需要以极快的速度运行,得到这个速度,最简单的方法就是——继续加温,使得布朗运动达到一个疯狂的水平,要使原子核达到这种运行状态,需要上亿摄氏度的温度。氚的原子核和氘的原子核以极大的速度,赤裸裸地发生碰撞,产生了新的氦核和新的中子,释放出巨大的能量。经过一段时间,反应体已经不需要外来能源的加热,核聚变的温度足够使得原子核继续发生聚变。这个过程只要氦原子核和中子被及时排除,新的氚和氘的混合气被输入到反应体,核聚变就能持续下去,产生的能量一小部分留在反应体内,维持链式反应,大部分可以输出,作为能源来使用。而目前国际上关注较多的一个研究方向则是磁约束聚变,它的主要目的就是尽可能的延长对于核燃料高温等离子体的约束时间,并最终使得聚变反应在约束的条件下输出的能量超过为引发而输入的能量从而实现自持具体的方案主要有两种。第一种是在1950年代由苏联人阿齐莫维齐专利技术的托卡马克装置,这也是目前应用最多的一种。第二种磁约束方案叫仿星器,是美国物理学家斯皮策在1951年专利技术的,它的基本原理和托卡马克差不多,不同的地方在于约束等离子体用的线圈是以一种复杂而扭曲的形态安置的这种结构不需要额外加其他方向的磁场,就能将等离子体约束住。托卡马克和仿星器各有利弊,前者的难在于等离子体内部的电流增加了运行时的不稳定因素,而后者制造难度上大很多,因为线圈的角度都是预先设定好的加工和组装上的一点误差可能导致整设备无法运行,相比之下托卡马克容错性更好,因为即使存在误差以可以通过调整极向磁场的强度来修正。
技术实现思路
本技术实际要解决的技术问题是:现有的核聚变反应装置一方面无法实现核聚变的连续反应,另一方面也无法将核聚变产生的能量提取转化的问题。为了解决上述技术问题,本技术提供了一种核聚变脉冲反应装置,包括相互连通的混合段及增压段,所述混合段包括由内至外设置的混合段第一筒体、混合段第二筒体及混合段第三筒体,混合段第一筒体与混合段第二筒体构成左右两端封闭的混合段第一环状间隙,混合段第二筒体与混合段第三筒体构成混合段第二环状间隙;在所述混合段第一筒体及混合段第二筒体的侧壁一端设有若干组连接通孔,所述连接通孔连通混合段第一环状间隙、混合段第二环状间隙及混合段第一筒体内部空间;在所述混合段第一筒体及混合段第二筒体的侧壁另一端分别设有连通外部空间的混合段第一进料口及混合段第二进料口;混合段第一筒体左端密闭右端开放;增压段与混合段结构相同,但增压段直径大于混合段;所述增压段左端通过带有开口的密封板与混合段右端开口连通;还包括设置于所述混合段左端封闭板中心处还设有激光点火装置;所述增压段右端开口与泄压阀连接。特别的,所述增压段第一筒体内部还设有脉冲点火装置。特别的,所述泄压阀包括与增压段尾部开口连接的连接筒,所述连接筒右端与方形泄压装置连接。特别的,所述方形泄压装置包括固定设置的左竖板及右竖板,还包括与所述连接筒铰接的上板及下板,上板及下板之间通过压缩弹簧连接。本技术的有益效果是:为核聚变反应提供了一种可控反应装置,且通过纯氢及纯氧的增压能够极大地降低聚变核反应的点燃临界温度,使可控核聚变变为可能,同时将核聚变从单次反应至链式反应变为脉冲式的间断反应,使得由于反应产生的高温高压对于反应材料的要求大大降低,并且留出了将反应能量提取转化的时间,实现了核聚变反应产生的能量转化为能够提取并向外做功的能量的目的。附图说明图1为本技术装置轴向剖面结构示意图。其中,混合段—1;混合段第一筒体—11;混合段第一环状间隙—12;密封板—13;混合段第二筒体—21;混合段第二环状间隙—22;混合段第三筒体—31;连接通孔—4;混合段第一进料口—51;混合段第二进料口—52;增压段—6;密封板—61;激光点火装置—7;连接筒—71;左竖板—81;上板—82;下板—83;压缩弹簧—84。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。一种核聚变脉冲反应装置,包括相互连通的混合段1及增压段6,所述混合段1包括由内至外设置的混合段第一筒体11、混合段第二筒体21及混合段第三筒体31,混合段第一筒体11与混合段第二筒体21构成左右两端封闭的混合段第一环状间隙12,混合段第二筒体21与混合段第三筒体31构成混合段第二环状间隙22;在所述混合段第一筒体11及混合段第二筒体21的侧壁一端设有若干组连接通孔4,所述连接通孔4连通混合段第一环状间隙12、混合段第二环状间隙22及混合段第一筒体11内部空间;在所述混合段第一筒体11及混合段第二筒体21的侧壁另一端分别设有连通外部空间的混合段第一进料口51及混合段第二进料口52;混合段第一筒体11左端密闭右端开放;增压段6与混合段1结构相同,但增压段6直径大于混合段1;所述增压段6左端通过带有开口的密封板61与混合段1右端开口连通;还包括设置于所述混合段1左端封闭板13中心处还设有激光点火装置7;所述增压段6右端开口与泄压阀连接。作为一个优选的实施例,所述增压段第一筒体内部还设有脉冲点火装置。作为一个优选的实施例,所述泄压阀包括与增压段6尾部开口连接的连接筒71,所述连接筒71右端与方形泄压装置连接。作为一个优选的实施例,所述方形泄压装置包括固定设置的左竖板81及右竖板,还包括与所述连接筒71铰接的上板82及下板83,上板82及下板83之间通过压缩弹簧84连接。本技术装置的工作原理为:混合段1主要起到将核燃料气体初步混合的作用;在初始阶段,通过混合段第一进料口51及混合段第二进料口52分别向装置混合段1内充入A、B燃料气体,所述燃料气体可以是氢的同位素如氘气体和氚气体,或氘气体与氦-3气体。A气体由混合段第一进料口51通入混合段第一环状间隙12,B气体由混合段第二进料口52通入混合段第二环状间隙22,与A气体在通过连接通孔进入混合段本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种核聚变脉冲反应装置,包括相互连通的混合段(1)及增压段(6),其特征在于,所述混合段(1)包括由内至外设置的混合段第一筒体(11)、混合段第二筒体(21)及混合段第三筒体(31),混合段第一筒体(11)与混合段第二筒体(21)构成左右两端封闭的混合段第一环状间隙(12),混合段第二筒体(21)与混合段第三筒体(31)构成混合段第二环状间隙(22);在所述混合段第一筒体(11)及混合段第二筒体(21)的侧壁一端设有若干组连接通孔(4),所述连接通孔(4)连通混合段第一环状间隙(12)、混合段第二环状间隙(22)及混合段第一筒体(11)内部空间;在所述混合段第一筒体(11)及混合段第二筒体(21)的侧壁另一端分别设有连通外部空间的混合段第一进料口(51)及混合段第二进料口(52);混合段第一筒体(11)左端密闭右端开放;增压段(6)与混合段(1)结构相同,但增压段(6)直径大于混合段(1);所述增压段(6)左端通过带有开口的密封板(61)与混合段(1)右端开口连通;还包括设置于所述混合段(1)左端封闭板(13)中心处还设有激光点火装置(7);所述增压段(6)右端开口与泄压阀连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种核聚变脉冲反应装置,包括相互连通的混合段(1)及增压段(6),其特征在于,所述混合段(1)包括由内至外设置的混合段第一筒体(11)、混合段第二筒体(21)及混合段第三筒体(31),混合段第一筒体(11)与混合段第二筒体(21)构成左右两端封闭的混合段第一环状间隙(12),混合段第二筒体(21)与混合段第三筒体(31)构成混合段第二环状间隙(22);在所述混合段第一筒体(11)及混合段第二筒体(21)的侧壁一端设有若干组连接通孔(4),所述连接通孔(4)连通混合段第一环状间隙(12)、混合段第二环状间隙(22)及混合段第一筒体(11)内部空间;在所述混合段第一筒体(11)及混合段第二筒体(21)的侧壁另一端分别设有连通外部空间的混合段第一进料口(51)及混合段第二进料口(52);混合段第一筒体(11)左端密闭右端开放;增压段(6)与混合段(1)结构相同,但增压段...

【专利技术属性】
技术研发人员:文强文舒尘朱占峰
申请(专利权)人:成都泰空科技有限公司
类型:新型
国别省市:四川;51

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