[发明专利]用碳材增强热激发的氢燃料反应器

摘要

本发明涉及用碳材增强热激发的氢燃料反应器。反应器包括密封壳体和电加热器，壳体内设有用于降低氢渗透及表面温度的热绝缘材料层，其内设有保护管，管内为反应区，反应材料包括：多孔金属氧化物材料小球堆积床，在堆积床中小球的间隙和多孔材料的孔内填入支撑在碳纳米管、石墨烯或混合纳米金属氧化物上的多孔隙镍或镍‑钯的多元纳米合金催化剂及储氢和氘材料，包括合金纳米粉末或经处理的碳纳米管、石墨烯，电加热器置于保护管外或反应区内。

主权项

1.一种用碳材增强热激发的低能核反应器，其特征在于：低能核反应器的主要结构材料耐1400℃以上高温，并对高温氢密封性良好，其结构包括耐高温的外密封壳体和用于加热壳体内反应材料的电加热器，外密封壳体内设有用于降低氢渗透率并把反应器表面温度降低到和冷却系统热交换的合适温度的热绝缘材料层，在热绝缘材料层内设有耐高温、高压的保护管，以降低密封壳体温度，降低高温氢的泄漏，其腔内为反应区，用于装填低能核反应的反应材料；反应材料包括多孔金属氧化物材料小球堆积床，在堆积床中小球的间隙和多孔金属氧化物材料的孔内填入支撑在碳纳米管、石墨烯或混合纳米金属氧化物上的多孔隙镍或镍‑钯的多元纳米合金催化剂，以及储氢材料，储氢材料包括储氢或氘的合金纳米粉末或经过处理的碳纳米管、石墨烯储氢或氘材料；通过控制电加热器加热，达到预定的温度后，反应区内发生氢同位素的低能核反应，并释放出明显的过热量，随着过热量的产生，利用控制系统调节由蓄能器反馈到电加热器的输入端的电量，降低外电输入功率，并维持反应区内形成稳定的温度场，或者还可输入脉冲的电加热功率，形成温度场的脉冲变化，增强反应率；反应材料的加入量应保证能在设计要求的寿期内维持设计要求的氢同位素的低能核反应，以保证寿期内燃耗对反应器输出功率的影响。