一种基于氘氦燃料的激光聚变靶丸和聚变发电与推进系统技术方案

本发明专利技术提供一种激光聚变靶丸和聚变发电与推进系统，所述激光聚变靶丸为球形，由内至外依次包括：氘氚气体层、固体聚变材料层、氘氦燃料层和高密度碳球壳层；本发明专利技术提供的聚变发电与推进方法是：采用多束大能量重频激光驱动球形靶丸内爆，利用点火阈值温度较低的氘氚燃料引燃点火阈值温度较高的氘氦燃料，脉冲式聚变释放的聚变能量通过磁流体发电与推进装置，转换为平稳输出的电能或空间推进动力；本发明专利技术的特点是能够在常温状态下实现高重复频率和高激光能量利用效率的聚变放能，既适用于地球上的聚变发电，也适用于月球等存在丰富氦燃料的地外天体聚变发电及航天器的空间推进。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核聚变和空间推进领域，特别是涉及一种基于氘氦燃料的激光聚变靶丸和聚变发电与推进系统。

技术介绍

1、激光聚变有望为人类提供清洁、安全的终极能源。2022年，人类首次实现了基于冷冻氘氚燃料的激光间接驱动聚变点火，验证了激光聚变的可行性。但是，该方法由于采用了冷冻氘氚燃料和间接驱动方案，很难应用于将来高频率、高效率和低成本的激光聚变发电和空间推进。

2、近年来，美国的helion公司等科研机构提出了基于氘氦燃料的磁约束聚变方案。该方案的一个目的是采用更加稳定存在的氦燃料(原子序数为2，质量数为3的氦同位素，本专利技术中采用符号he表示)替代具有12.5年半衰期的放射性氚燃料。该方案利用反场构型磁约束方案，采用极强的磁场对大尺度的高温稀薄等离子体进行近乎稳态的约束，以产生净聚变能量输出。但是，磁约束聚变具有体积庞大、聚变等离子体温度极高、反应堆第一壁空间距离很近和造价昂贵等特点。

技术实现思路

1、鉴于现有技术以上所述的缺点，本专利技术旨在提供一种基于氘氦燃料的激光聚变靶丸和聚变发电与推进本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光聚变靶丸，其特征在于，所述聚变靶丸(10)为球形，由内至外依次包括：

2.根据权利要求1所述的激光聚变靶丸，其特征在于，所述聚变靶丸(10)的半径为1000～2000μm。

3.根据权利要求2所述的激光聚变靶丸，其特征在于，所述氘氚气体层(1)的半径为1000～1800μm，密度为0.0001～0.001g/cc。

4.根据权利要求2所述的激光聚变靶丸，其特征在于，所述固体聚变材料层(2)的厚度为20～200μm。

5.根据权利要求2所述的激光聚变靶丸，其特征在于，所述氘氦燃料层(3)的厚度为0～500μm；

6.一...

【技术特征摘要】

1.一种激光聚变靶丸，其特征在于，所述聚变靶丸(10)为球形，由内至外依次包括：

2.根据权利要求1所述的激光聚变靶丸，其特征在于，所述聚变靶丸(10)的半径为1000～2000μm。

3.根据权利要求2所述的激光聚变靶丸，其特征在于，所述氘氚气体层(1)的半径为1000～1800μm，密度为0.0001～0.001g/cc。

4.根据权利要求2所述的激光聚变靶丸，其特征在于，所述固体聚变材料层(2)的厚度为20～200μm。

5.根据权利要求2所述的激光聚变靶丸，其特征在于，所述氘氦燃料层(3)的厚度为0～500μm；

6.一种聚变...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，吴福源，杜倩蕾，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：