[发明专利]磁流体原子电池

说明书

所属技术领域

本发明专利涉及核电领域和原子电池提高转换效率以及带电粒子加速、在磁流体原子电池内进行多次核反应。 

背景技术

目前，原子电池中只发生一次核反应，能量转换是把放射性元素产生的热能通过温差发电转换成电能，或用放射性元素放出的γ射线转换成电能，其转换效率低，而γ射线不好防护，原子电池中只发生一次核反应，而只靠放射性元素产生的能量也很低，而目前的磁流体发电要通过热量吧物质加热成等离子，所以发电机应为电极要承受巨大热量而不能长时间运行，而普通原子电池的转换效率又太低。 

发明内容

磁流体原子电池原理 

磁流体原子电池是用放α的放射性元素放出的α粒子撞击氮14原子核，氮14原子核放出一个质子， 放射性元素放出的α粒子能量很低所以要通过小型回旋粒子加速器加速来增大α粒子与氮14原子核的碰撞几率，因为α粒子与氮14原子核发生核反应产生核能，所以其射出质子的能量比入射的α粒子能量大，再用氮14原子核放出的质子撞击锂7原子核，锂7原子核与入射的质子发生核反应产生核能并变成两个能量更大的α粒子， 在通过直线粒子加速器加速α粒子，α粒子的动能通过磁流体发电装置转化为电能，磁流体发电机将等离子体以超音速的速度喷射到一个电极上，等离子体中带有正、负电荷的高速粒子，在磁场中受到洛伦兹力的作用，分别向两极偏移，于是在两极之间产生电压，用导线将电压接入电路中就可以使用了，在磁流体发电装置中用的是等离子体，等离子体中含有带正电的原子核和带负电的电子，但是锂7变成两个α粒子只是带正电的原子核而没有带负电的电子，这时就要通过放β射线的放射性元素产生带负电的电子。 

磁流体原子电池的磁流体发电机利用自激式发电机原理，用电磁铁代替普通磁铁，用磁流体发电发出的电让电磁铁产生磁性，用钕铁硼磁铁代替电磁铁中的铁芯，因为钕铁硼磁铁是磁性最强的磁性材料，用纳米线圈代替电磁铁中的普通线圈，因为纳米材料有很强的磁性，磁流体发出的电有一小部分供给电磁铁和粒子加速器加速带电粒子，磁流体发电机中有两个电极和两个小电极，小电极产生的电压由变压器放大至几千万伏，变压器由绕着钕铁硼磁体的纳米线圈组成，电极上的电是供给用电器的，而小电极上的电是供给电磁铁和粒子加速器的，这样就不会因为用电器用电过多而影响供给粒子加速器电量。 

磁流体原子电池的优点在于其中发生四种核反应产生能量，又通过加速器加大带电粒子的速度，用磁流体发电机把α和β粒子转换为能量，而以往的磁流体发电要通过热量吧物质加热成等离子，所以发电机应为电极要承受巨大热量而不能长时间运行，而普通原子电池 的转换效率又太低，磁流体原子电池中的粒子能量是动能而不是热能，电极上的热量小了电阻也就小了，转换效率也可以大大提高。 

磁流体原子电池结构 

磁流体原子电池有两个加速器两个气体室和一个磁流体发电机，用加速器加速α源放出的α粒子，α粒子进入第一个气体室，气体室内充有等离子体的氮14，α粒子与氮14核反应产生的质子进入第二个气体室，气体室内充有等离子锂6，锂是一种金属在常温下是固态，但把锂加热气化并电离就可以呈气态，因为等离子体就呈气态，在两个气体室内充的都是等离子，等离子没有外围电子所以原子核之间可以靠的很近，这样就可以在有限的空间内压缩进很多的物质，两个气体室中的等离子体都是要经过磁场把带负电荷的电子用导体导出来，这样就不会应为原子核俘获电子而有变成原子，磁流体原子电池外壳为磁体，用来屏蔽带电粒子，两个等离子气体室和粒子加速器之间有隔膜，因为α粒子穿透力很弱，所以隔膜呈网状结构，它由一层极细带磁性的金属丝编织成，因为等离子体都是带电粒子，遇到磁场或吸引或排斥，两个等离子气体室之间带磁性隔膜的负极朝向氮14等离子气体室，正极朝向锂6等离子气体室，因为α粒子在穿越氮14等离子气体室时必然有没有与氮14原子核发生碰撞的α粒子，负极朝向氮14等离子气体室因为等离子氮14带正电，正负电荷互相吸引，所以等离子氮14在隔膜上集中，这样没有与氮14原子核发生碰撞的α粒子在氮14集中区还有机会与氮14原子核发生碰撞，等离子锂6 气体室与直线粒子加速器之间的隔膜也是同样的原理。 

通过核反应产生的α粒子通过直线粒子加速器(第二个加速器)加速，受到洛伦兹力的做用向电极和小电极的方向运动，在电磁铁的另一端的电极上有β粒子源，β粒子源由磁场束缚β粒子运动方向，带负电的β粒子同样受洛伦兹力的作用向电极和小电极方向运动，于是在两极之间产生电压，用导线将电压接入电路中就可以使用了。