[实用新型]一种常温核聚变反应装置

说明书

本实用新型属于加速带电粒子的技术领域，是一种在常温下进行轻核聚变反应的装置。

目前国内外的实验室内进行的人工轻核聚变，一种方式是在10⁸T高温条件下，使氘或氘和氚的混合物发生核聚变反应称之为热核聚变反应，另一种方式是在常温条件下利用加速器使氘－氘或氘－氚发生核聚变反应称之为常温核聚变反应。

利用加速器或强电场在常温条件下实现核聚变反应都因受设备条件不尽完善的影响，使正电荷或氘氚等离子相互对撞的几率少，反应截面小而造成常温核聚变不能连续自持地进行或因反应时间短暂，反应效果不明显等不足。

本实用新型的目的在于提供一种能够在实验室内实现常温核聚变的反应装置，该装置靠安装在反应容器内的一对异形电极，在高压放电的条件下，使容器中含有氕、氘、氚等离子的混合气体有效地发生常温核聚变反应，不仅可克服现有技术中存在的不足，而且易于组配相应的设施，加速实现利用核聚变反应所释放的能量。

本实用新型的整体结构是：

在常规的核聚变反应室内设置凹面电极板（5）与其相对应的异性电极（3）位于凹面极板的中轴线上，二者的相对面积比为10²－10⁴：1，两电极的张角α为10²－170°。

其中，正负电极的形状和相对位置为：

凹面电极板呈球面或抛物面状，为正电极板；正、负电极板的相对面积比为100：1，两电极的张角α为90°。

当正电极板是球面的一部分时，负电极端点（4）与正电极的弧顶的相对距离为球面的曲率半径或是球面曲率半径的2－4倍，当正电极为抛物面时，负电极的端点位于抛物面焦距（f）和2f之间。

该反应装置的具体结构特征为：

反应容器为球形或圆柱状承压容器，直径为2－4cm，容积为70－100cm³，圆柱状容积的端口（6）覆盖抛物面电极，在封堵端口（7）的绝缘密封塞（1）上插置负电极（3），其端部（4）与抛物面电极的顶点为1.5－2.5cm；在容器内充入氕和氘混合气体，并使瓶内的压强为0.3－0.5个大气压，高压放电器是电容器组，电压为6－10万伏。

反应容器内的混合气体氕和氘各占50％，电容器组由两个以上电容器串联构成，电压为6万伏。

本实用新型的附图有：

图1是常温核聚变反应装置的结构简图。

图2是反应前后容器内气体中⁴₂He含量检测图。

附图给出了本实用新型的实施例，结合附图进一步说明如下：

根据较为缓慢的轻核聚变反应，即

¹₁H＋²₁H→³₂He（＋Y）

³₂He＋³₂He→⁴₂He＋2¹₁H

利用附图1的装置，通过电解重水获得氘（即重氢²₁H），电解水获得氕（即¹₁H）。氘、氕各取5cm³充入已无空气的容器中，所含氕、氘的密度使容器内的压强0.3－0.5个大气压。当三个电容器（C1＞C2＝C3）充电后的总电压为6万伏时，利用开关K接通电路，由于反应容器中的正负电极的面积比为100：1，相互距离为2cm左右，因此在负极表面附近的极小面积上便产了数量级为10⁸－10¹⁰伏／厘米的电场，在该电场作用下，氕氘离子将具有大于10⁵电子伏特的能量，相互接近至10^－14米距离之内，以发生短暂核聚变反应。如此通过电容器组反复放电60余次，加长核聚变反应时间，就能使核聚变反应所释放的能量接近或高于输入的能量，通过附加的热交换设施输出，作为一种新能源。