[发明专利]产生核能的方法和装置无效

专利信息
申请号: 89106335.8 申请日: 1989-06-07
公开(公告)号: CN1040453A 公开(公告)日: 1990-03-14
发明(设计)人: 娄水音 申请(专利权)人: 阿普里科特公司
主分类号: G21B1/02 分类号: G21B1/02
代理公司: 中国国际贸易促进委员会专利代理部 代理人: 杜日新
地址: 卢森堡*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 产生 核能 方法 装置
【说明书】:

发明涉及一种产生核能的方法和装置。所谓“核能”是指由原子核相互作用而释放出的能量。

一束相干的玻色束,由稳定的或不稳定的玻色子构成。然而在玻色子是相干的情况下,稳定和不稳定的区别变得模糊了。一些通常被认为是稳定的玻色子,在它们相干的情况下会变得不稳定。例如,通常被认为是稳定的氘核,在形成相干束时会变得不稳定并发生衰变。

对于一束在中和电子本底下的氘核束,由于氘核在库仑排斥力的作用下彼此分开,所以氘核束通常被认为是稳定的。由经典观点来看,它们不可能聚变在一起。但是根据量子力学,氘核仍有一定的几率穿过库仑位垒并发生聚变:

d++d+3He+n+3.27Mev

→t+P+4.03Mev    (1)

分别释放出3.27和4.03兆电子伏的能量。

求解薜定锷方程,可得出这种几率:

Hψ=Eψ    (2)

H= (P2)/(2μ) +V(X)

V= (α)/(r) =1/137

其中μ=m/2为约化质量,v是两个氘核之间的库仑势。

采用半径典近似解方程(2),可得到几率为:

K=2μ(V - E )]]>

E=动能

rc=经典转变点

设E≈0,则几率为:

P=exp(-4αmr c]]>

=exp(-4×104

≈10-1.7×104(4)]]>

这样,氘核束衰变的可能性是极小的,由此它是稳定的。

当玻色束变为相干束时,衰变率rm增加为m!倍

rm=m!r1(4a)

其中r1为通常的衰变率,m为相干粒子的数目。在m=104时,相干氘核束的衰变率变为:

rm= (104×104)/(e) ×r1

它与方程(4a)给出的穿透几率是可比拟的。因此,粒子数m>104的相干束迅速衰变。

根据(1)式,一个相干氘核束的衰变可产生核能。为了得到产生(1)式所示的受控核聚变的条件,人们通常采用增加动能,即增加方程(2)中的E值,由此减小(3)式中的K值。因此几率P会迅速增大。然而,由上所述可知,这时不必增加每一个氘核的动能E。实际上,在相干束中氘核的相对动能减小到零。由完全不同的物理机制,使聚变的几率增加了,这被称为相干玻色子的集体效应。

过去试图产生核聚变能的主要困难是在于:难于在足够长的时间、足够近的距离上约束带电的氘核,以使它们穿越库仑势垒。在诸如著名的“托卡马克”中采用的磁约束方案,利用强磁场将氘核约束在一个环形区域。用已知的激光内爆技术中的惯性约束,试图减小氘核之间的距离。

在上面的情况中,使用“衰变”这一术语,是与相干粒子束有关,而实际机制是由两个氘核聚合构成。通常衰变是指一个粒子衰变成两个或更多的粒子而言。从原子核的衰变中也可能释放核能,例如:

84Po21282Pb208

钋212通过α衰变可释放8兆电子伏的能量。当形成钋212相干束时,它将以(5)式给出更高的衰变速率。因而我们获得相干束的衰变和单个原子核的衰变。一般可通过两个轻核的聚变或一个重核的裂变来获得核能。通过使原子核形成相干束,相互作用的速度增强,从而在必要时可释放出能量。

鉴于上述情况,本发明总地涉及一种产生核能的方法,它包括产生相干玻色子和从中获取核能。

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