磁電誘導(dǎo)式核聚變反應(yīng)器

我設(shè)想建造一種新型的核聚變裝置, 它將綜合利用磁場約束和電場加速來引發(fā)核聚變. 根據(jù)現(xiàn)有的在研方案, 實(shí)現(xiàn)核聚變目前有兩種方式: 一種是磁約束核聚變(托卡馬克裝置), 另一種是慣性約束核聚變. 但就目前的研究進(jìn)展而言, 這些裝置的前景普遍不容樂觀. 對于托卡馬克, 實(shí)現(xiàn)核聚變需要將等離子體加熱到相當(dāng)高的溫度, 并用強(qiáng)磁場壓縮等離子體. 這勢必會帶來包括加熱能量不集中, 耗能大, 補(bǔ)注核燃料困難, 產(chǎn)能引出困難, 材料易老化等諸多問題. 對于慣性約束裝置, 則對燃料的包裝和激光照射方式的選擇有相當(dāng)高的要求. 為此, 我認(rèn)為可以將電場和磁場結(jié)合起來, 用電場加速等離子體, 用磁場約束等離子體, 然后通過兩股相對而行的等離子體流壓縮后碰撞, 將動能轉(zhuǎn)化為核與核之間的電勢能, 從而實(shí)現(xiàn)較低溫度下的穩(wěn)定動態(tài)核聚變過程.

一、我的設(shè)計(jì)如下圖所示:

如圖, 兩組電磁鐵平行放置, 反應(yīng)腔夾于磁鐵之間. 每個電磁鐵組水平均分為兩半, 中間以狹縫隔開. 其線圈繞組使得在通交流電時兩半的磁場方向相反, 大小相同. 兩組電磁鐵通以同步高頻交流電, 于是就可以使兩組電磁鐵之間的半邊磁通量變化, 從而在反應(yīng)腔所在的位置產(chǎn)生渦旋電場. 兩邊的渦旋電場在反應(yīng)腔中部橫穿的導(dǎo)流管處疊加. 導(dǎo)流管兩端自然產(chǎn)生主、副對撞點(diǎn), 即反應(yīng)點(diǎn)1和2. 反應(yīng)腔內(nèi)同時還存在水平方向同軸的環(huán)形磁場(此點(diǎn)與托卡馬克相同), 用于約束粒子沿環(huán)形軌跡運(yùn)動, 并在反應(yīng)點(diǎn)處收緊以壓縮等離子體.

二、裝置的工作原理如下：

1、注入. 將核聚變反應(yīng)燃料(氘-氚或氘-氦3或其他)氣化, 通入電離室進(jìn)行預(yù)電離. 在交流電的位相為0的時候?qū)㈦婋x后的等離子體脈沖注入反應(yīng)腔. 其中的電子會因荷質(zhì)比大而打到腔壁上, 故此時內(nèi)部主要為熾熱的原子核.

2、加速，注入后, 反應(yīng)腔內(nèi)恰好？Φ/？t為最大, 即渦旋電場為最強(qiáng). 粒子在電場力和洛侖茲力的作用下開始加速.

3、反應(yīng)，加速1/4周后，粒子開始參與第一次反應(yīng), 與反應(yīng)腔另一半入射的粒子在反應(yīng)點(diǎn)處經(jīng)磁場壓縮后對撞反應(yīng). 同時, 電場方向改變, 未反應(yīng)的粒子在另一個半周繼續(xù)加速, 同時加注器補(bǔ)給燃料, 在另一個反應(yīng)點(diǎn)再次參與反應(yīng). 如此循環(huán)往復(fù), 不僅很好地利用了核燃料, 而且將反應(yīng)集中在兩點(diǎn), 能量的引出自然很方便。

三、理論可行性分析：

現(xiàn)代大型電磁鐵磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)5T，因此說建造一個直徑9m的容器也是可行的。

由于本人才疏學(xué)淺，未免疏漏。錯誤或不當(dāng)之處，敬請指正。歡迎廣大讀者與我交流意見，我的電子郵箱是：haoguangoung@163.com。