[其他]應用激光、磁壓縮、反射的受控核聚變方案

無效

• 申請號: 87103025
• 申請日: 1987-08-01
• 公開（公告）號: CN87103025A
• 公開（公告）日: 1988-05-11
• 發明（設計）人: 陳達遠
• 申請（專利權）人: 陳達遠
• 主分類號: G21B1/02
• 分類號: G21B1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本方案屬受控核聚變領域。

激光具有異常高的簡并度，在同一個量子態的情況下，具有多達10¹⁷個光子，其量的變化引起了質的飛躍。表現在：第一，激光的方向性強，亮度高，能在直徑為百分之幾或千分之幾毫米的范圍內，產生幾百萬度以上的高溫：……;第五，高簡并度電磁場的場強可以遠遠超過原子、分子內部庫侖場的場強，這種強激光與物質的相互作用，導致了倍頻、和頻、差頻等許多新的物理現象。（摘自程守洙、江之水主編的《普通物理學》第三冊336頁。）

由基本粒子理論：光子參與電磁相互作用，輕子也參與電磁相互作用。它們的行為由電磁相互作用和弱相互作用所決定。強相互作用粒子也參與電磁相互作用和弱相互作用。

由以上兩點，說明激光具有對原子和原子核的強電磁作用（且具有一定的選擇性），從而使原子核處于某種‘激發態’。而強相互作用的粒子又參加了處于‘激發態’的電磁相互作用。即輕子（D⁺、T等）的核處于某種‘激發態’。

用另一種方法論述：光子（r）頻率與核子振動頻率相近時，光子有可能與原子核形成“共振”，從而使原子核不穩定。在核子相互作用（碰撞）時，有可能重新組合而發生核反應，同時放出能量（指熱核反應。）這種‘激發態’的核子所需的r光子可用激光產生，自由電子的‘軔致輻射’產生，也可以由核反應本身而產生，還可能由激光的間接作用而派生出來。（即入射具有一定頻率的光子，而反射的光子可能是另一些頻率的。）這些現象在阿·卡·別爾金（蘇聯）、張禮（中國）等作的‘低能光核過程’一書中叫‘光核過程’，或叫‘光核反應’。

本人認為：在激光作用下的熱核反應，首先形成高溫等離子體，進一步吸收光能，產生很大的壓強（約10⁸個大氣壓），對熱核燃料進行壓縮。（可以看著勢能提高，持續時間達10ns，密度達固體的一千倍以上）。再進一步獲得能量（電子或光子提供）。核子被‘被激發’和高速運動，發生熱核反應而膨脹，很快擴散。這個過程，大約以第10ns到50ns反應速度最快，從50ns到100ns而逐漸減弱，到停止反應。

由于擴散，有限的‘有效碰撞’銳減，從而終止反應，大部份（百分之九十以上的）核燃料未反應。當然，輸出的各種能量也很少。（產生10^5～7個中子-對1000焦耳的脈沖激光器而言。）

就1982年7月美國公布的‘希瓦’和‘諾瓦’激光打靶裝置而言：功率達2×10¹³瓦，作用時間為10^-10秒，輸入能量達幾千焦耳。雖然約達到了‘勞森條件’，但是，它存在著核燃料轉化低（不到1%），激光效率低（不到1%），設備龐大，價格昂貴。幾乎談不上‘重復頻率’，不能持續再反應。產生的能量也是爆炸式的，因而是一種沒有實際經濟意義的反應。世界上所有的國家幾乎都是這種類似情況。

如何提高熱核燃料的轉換率？如何出現一定的‘重復頻率’呢？這問題歸咎于減慢它的膨脹速度，較長時間維持其高密度和高溫，獲得更多的能量輸出。首先用的方法是人們長期研究的“等離子體物理學與受控熱核反應。”

等離體的理論和方法在蘇聯科學院原子能研究所編的“等離子體物理與受控熱核反應問題”和J·G林哈脫著的“等離子體物理學”，及美國的雪伍德方案中，以及其它有關文獻和資料中均有論述。

總的來說：是等離子體在外磁場的壓力下收縮，從而產生高溫（幾百萬度以上），高密度（10^16～17個/立方厘米）。時間以微秒計。在六萬焦耳的角向收縮裝置中的熱核反應中子數僅達10³個。關于其它的磁壓縮裝置中，反應時間可達到一秒，但是密度仍然很低（10¹⁰個/cm³以下），溫度也只有幾十電子伏特。總的來說，磁壓縮裝置的密度很低，反應離‘勞森條件’還差很遠。

以上的資料可在有關的年會資料，國際有關會議的資料中查到，也可以在‘核聚變與等離子體物理’（原子能出版社出版），“中國激光”（上海科學技術出版社出版），“國外激光”（上海科學技術文獻出版社），以及中國及國外的有關專利文獻中查到。