[发明专利]制备氚的方法、装置和系统

摘要

本发明公开了制备氚的方法、装置和系统。其中，制备氚的方法包括：将第一流体介质通过柱塞泵进行压缩，以便形成射流，其中，第一流体介质包含至少2mmol/L的⁶LiD；利用空化盘对射流进行空化处理，形成含有空泡的空泡流；使空泡流通过迷宫式通道，在超声场作用下，进行液汽界面传质处理，得到高内含物空泡流；利用喷嘴使高内含物空泡流以60-100m/s的速度冲击置于第二流体介质中的金属工件的上表面，高内含物空泡流趋近金属工件的上表面，实现氘氘热核聚变，得到氚和快中子，其中，第二流体介质含有氘，快中子在第二流体介质中慢化并得到热中子，热中子与⁶LiD反应生成额外的氚。利用该方法可以实现氘氘热核聚变，可以安全、简便并且低成本地制备氚。

主权项

一种制备氚的方法，其特征在于，包括：将第一流体介质通过柱塞泵进行压缩，以便形成射流，其中，所述第一流体介质包含至少2mmol/L的⁶LiD；利用空化盘对所述射流进行空化处理，以便形成含有空泡的空泡流；使所述空泡流通过迷宫式通道，在超声场作用下，实现液汽界面传质处理，从而得到高内含物空泡流；以及利用喷嘴使所述高内含物空泡流以60‑100m/s的速度冲击置于第二流体介质中的金属工件的上表面，所述高内含物空泡流趋近所述金属工件的上表面，实现氘氘热核聚变，以便得到氚和快中子，其中，所述第二流体介质含有氘，所述快中子在所述第二流体介质中发生慢化并得到热中子，所述热中子与所述⁶LiD反应生成额外的氚，任选地，所述第一流体介质和所述第二流体介质均为重水，任选地，所述高内含物空泡流在所述喷嘴的出口的压力为5‑10Bar，速度为至少60m/s，任选地，所述喷嘴的出口与所述金属工件的上表面的距离为10‑20mm，任选地，所述高内含物空泡流到达所述金属工件的上表面的速度为至少50m/s，任选地，所述空泡的Zeta电位为‑30mV‑‑50mV，优选地，为‑40mV，任选地，所述金属工件的材料为镁锰合金，任选地，采用饱和甘汞作为参比电极时，所述金属工件的电位低于‑1200mV，任选地，所述双电层的电场强度为至少10⁷V/m，任选地，所述金属工件的表面的粗糙度Ra为至多0.1μm。