JP2003130977A - 溶融リチウム核融合反応生成方法及び溶融リチウム核融合エネルギー発生装置 - Google Patents
溶融リチウム核融合反応生成方法及び溶融リチウム核融合エネルギー発生装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】放電を安定にし、しかもリチウムの飛散を防止
し安定で安全なエネルギを供給できる、取り扱いやすい
溶融リチウム核融合エネルギー発生装置を得る。 【解決手段】水素ガスを注入して水素イオンを生成する
反応容器７と、７内に配設される陽極１及び該１と該７
内であって所定間隔を存し、かつ溶融リチウムまたはそ
れに溶融する塩または金属を混入させた物質で構成され
た陰極２と、１及び２にパルス状の電圧を印加し、７内
に液体イオン・電子プラズマを生成するパルス電源装置
４とを備え、前記液体イオン・電子プラズマによって原
子間のクーロン障壁を滅殺するとともに、前記溶融リチ
ウム内の原子核に働く凝縮力によって原子核同志を反応
距離に近接させて核融合反応を誘発させることを特徴と
する溶融リチウム核融合エネルギー発生装置。
し安定で安全なエネルギを供給できる、取り扱いやすい
溶融リチウム核融合エネルギー発生装置を得る。 【解決手段】水素ガスを注入して水素イオンを生成する
反応容器７と、７内に配設される陽極１及び該１と該７
内であって所定間隔を存し、かつ溶融リチウムまたはそ
れに溶融する塩または金属を混入させた物質で構成され
た陰極２と、１及び２にパルス状の電圧を印加し、７内
に液体イオン・電子プラズマを生成するパルス電源装置
４とを備え、前記液体イオン・電子プラズマによって原
子間のクーロン障壁を滅殺するとともに、前記溶融リチ
ウム内の原子核に働く凝縮力によって原子核同志を反応
距離に近接させて核融合反応を誘発させることを特徴と
する溶融リチウム核融合エネルギー発生装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体金属リチウム
を核燃料及び触媒溶剤として行う核融合反応により、得
られる溶融リチウム核融合反応生成方法及び溶融リチウ
ム核融合エネルギー発生装置に関する。
を核燃料及び触媒溶剤として行う核融合反応により、得
られる溶融リチウム核融合反応生成方法及び溶融リチウ
ム核融合エネルギー発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から今日まで核融合反応の実用に十
分な高密度のイオン・電子プラズマは未だ実現していな
い。このようなことから、本出願人は、特願２００１−
００１５６において「溶融リチウム核融合反応発生方法
及び核融合エネルギー供給装置」を、特願２００１−１
７７６７０において「核融合発電方法および核融合発電
装置」を、特願２００１−２１６０２６において「非熱
核融合発電方法および非熱核融合発電装置」を発明し
た。これらの先願発明では、既存の手段によって、前記
の高密度のイオン・電子プラズマの達成が可能であり、
これを利用したエネルギー供給装置の構成例が紹介され
ている。
分な高密度のイオン・電子プラズマは未だ実現していな
い。このようなことから、本出願人は、特願２００１−
００１５６において「溶融リチウム核融合反応発生方法
及び核融合エネルギー供給装置」を、特願２００１−１
７７６７０において「核融合発電方法および核融合発電
装置」を、特願２００１−２１６０２６において「非熱
核融合発電方法および非熱核融合発電装置」を発明し
た。これらの先願発明では、既存の手段によって、前記
の高密度のイオン・電子プラズマの達成が可能であり、
これを利用したエネルギー供給装置の構成例が紹介され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】該各先願発明では、実
際に実用化するうえで、以下に述べるような課題が考え
られる。すなわち、該各先願発明では、注入水素イオン
エネルギーがリントハルト領域と呼ばれる１００ｋｅｖ
以下で１ｋｅｖ〜２５ｋｅｖの緩衝（バッファ）エネル
ギー領域である必要がある。そのため、放電電圧を非常
に高くするか、水素ガスを極めて薄くする必要がある。
際に実用化するうえで、以下に述べるような課題が考え
られる。すなわち、該各先願発明では、注入水素イオン
エネルギーがリントハルト領域と呼ばれる１００ｋｅｖ
以下で１ｋｅｖ〜２５ｋｅｖの緩衝（バッファ）エネル
ギー領域である必要がある。そのため、放電電圧を非常
に高くするか、水素ガスを極めて薄くする必要がある。
【０００４】ところが、このような状態では、放電が不
安定になり、均一な放電が出来なくなることが考えられ
る。この結果、放電が不安定になり、不均一であると、
リチウムの一部が放電ガス中に飛び散ったり、その影響
で電極間がショートしトラブルの発生が頻繁におこり、
安定な運転が出来なくなるばかりでなく、局所的な加熱
が生じるため、容器に穴が開いたり、最悪の場合爆発す
ることも考えられる。
安定になり、均一な放電が出来なくなることが考えられ
る。この結果、放電が不安定になり、不均一であると、
リチウムの一部が放電ガス中に飛び散ったり、その影響
で電極間がショートしトラブルの発生が頻繁におこり、
安定な運転が出来なくなるばかりでなく、局所的な加熱
が生じるため、容器に穴が開いたり、最悪の場合爆発す
ることも考えられる。
【０００５】そこで、本発明では放電を安定にし、しか
もリチウムの飛散を防止し安定で安全なエネルギーを供
給できる、取り扱いやすい、溶融リチウム核融合反応生
成方法及び溶融リチウム核融合エネルギー発生装置を提
供することを目的とする。
もリチウムの飛散を防止し安定で安全なエネルギーを供
給できる、取り扱いやすい、溶融リチウム核融合反応生
成方法及び溶融リチウム核融合エネルギー発生装置を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、各請求項に対応する発明は、以下のように
構成したものであるが、各発明は、いずれもエネルギー
発生過程として、下記（式１、式２）の緩衝エネルギー
（バッファエネルギー）核融合反応を利用する。
成するため、各請求項に対応する発明は、以下のように
構成したものであるが、各発明は、いずれもエネルギー
発生過程として、下記（式１、式２）の緩衝エネルギー
（バッファエネルギー）核融合反応を利用する。
【０００７】
６Ｌｉ ＋ １Ｈ → ３Ｈｅ＋ ４Ｈｅ ＋４．０ＭｅＶ （式１）
７Ｌｉ ＋ １Ｈ → ２４Ｈｅ ＋１７．３ＭｅＶ （式２）
ここで、式の右辺の反応エネルギーは生成核の運動エネ
ルギーとして放出される。ＭｅＶは、メガ電子ボルトで
ある。
ルギーとして放出される。ＭｅＶは、メガ電子ボルトで
ある。
【０００８】（式２）は、左辺のリチウムの同位体の一
種７Ｌｉの１原子と水素Ｈの１原子の核融合反応によ
り、右辺のヘリウム原子（４Ｈｅ）が２原子生成される
ことを示している。
種７Ｌｉの１原子と水素Ｈの１原子の核融合反応によ
り、右辺のヘリウム原子（４Ｈｅ）が２原子生成される
ことを示している。
【０００９】この反応は水素イオンの照射の停止で即座
に終了するので、容易にエネルギー発生の制御が可能で
あり、使用しないときにはエネルギーの放出が無いた
め、利用上の制限が少なく取り扱い易いエネルギー源を
提供することが可能である。
に終了するので、容易にエネルギー発生の制御が可能で
あり、使用しないときにはエネルギーの放出が無いた
め、利用上の制限が少なく取り扱い易いエネルギー源を
提供することが可能である。
【００１０】前記目的を達成するため、請求項１に対応
する発明は、溶融リチウムまたはそれに溶融する塩また
は金属を混入させた物質で構成される電極表面に、パル
ス状ガス放電プラズマで加速した水素イオンを注入し
て、高密度の液体イオン・電子プラズマを生成し、これ
ら高密度の液体イオン・電子プラズマによって原子間の
クーロン障壁を滅殺するとともに、前記溶融リチウム内
の原子核に働く凝縮力によって原子核同志を反応距離に
近接させて核融合反応を誘発させることを特徴とする溶
融リチウム核融合反応生成方法である。
する発明は、溶融リチウムまたはそれに溶融する塩また
は金属を混入させた物質で構成される電極表面に、パル
ス状ガス放電プラズマで加速した水素イオンを注入し
て、高密度の液体イオン・電子プラズマを生成し、これ
ら高密度の液体イオン・電子プラズマによって原子間の
クーロン障壁を滅殺するとともに、前記溶融リチウム内
の原子核に働く凝縮力によって原子核同志を反応距離に
近接させて核融合反応を誘発させることを特徴とする溶
融リチウム核融合反応生成方法である。
【００１１】前記目的を達成するため、請求項２に対応
する発明は、水素ガスを注入して水素イオンを生成する
反応容器と、前記反応容器内に配設される陽極及び該陽
極と該反応容器内であって所定間隔を存し、かつ溶融リ
チウムまたはそれに溶融する塩または金属を混入させた
物質で構成された陰極と、前記陽極及び前記陰極間にパ
ルス状の電圧を印加し、前記反応容器内に液体イオン・
電子プラズマを生成するパルス電源装置と、を備え、前
記液体イオン・電子プラズマによって原子間のクーロン
障壁を滅殺するとともに、前記溶融リチウム内の原子核
に働く凝縮力によって原子核同志を反応距離に近接させ
て核融合反応を誘発させることを特徴とする溶融リチウ
ム核融合エネルギー発生装置である。
する発明は、水素ガスを注入して水素イオンを生成する
反応容器と、前記反応容器内に配設される陽極及び該陽
極と該反応容器内であって所定間隔を存し、かつ溶融リ
チウムまたはそれに溶融する塩または金属を混入させた
物質で構成された陰極と、前記陽極及び前記陰極間にパ
ルス状の電圧を印加し、前記反応容器内に液体イオン・
電子プラズマを生成するパルス電源装置と、を備え、前
記液体イオン・電子プラズマによって原子間のクーロン
障壁を滅殺するとともに、前記溶融リチウム内の原子核
に働く凝縮力によって原子核同志を反応距離に近接させ
て核融合反応を誘発させることを特徴とする溶融リチウ
ム核融合エネルギー発生装置である。
【００１２】前記目的を達成するため、請求項３に対応
する発明は、水素ガスを注入して水素イオンを生成する
反応容器と、前記反応容器内に配設される陽極及び該陽
極と該反応容器内であって所定間隔を存して縦置きし、
かつ液体リチウムを含浸させた多孔質金属からなる陰極
と、前記陽極及び前記陰極間にパルス状の電圧を印加
し、前記反応容器内に液体イオン・電子プラズマを生成
するパルス電源装置と、を備え、前記液体イオン・電子
プラズマによって原子間のクーロン障壁を滅殺するとと
もに、前記溶融リチウム内の原子核に働く凝縮力によっ
て原子核同志を反応距離に近接させて核融合反応を誘発
させることを特徴とする溶融リチウム核融合エネルギー
発生装置である。
する発明は、水素ガスを注入して水素イオンを生成する
反応容器と、前記反応容器内に配設される陽極及び該陽
極と該反応容器内であって所定間隔を存して縦置きし、
かつ液体リチウムを含浸させた多孔質金属からなる陰極
と、前記陽極及び前記陰極間にパルス状の電圧を印加
し、前記反応容器内に液体イオン・電子プラズマを生成
するパルス電源装置と、を備え、前記液体イオン・電子
プラズマによって原子間のクーロン障壁を滅殺するとと
もに、前記溶融リチウム内の原子核に働く凝縮力によっ
て原子核同志を反応距離に近接させて核融合反応を誘発
させることを特徴とする溶融リチウム核融合エネルギー
発生装置である。
【００１３】前記目的を達成するため、請求項４に対応
する発明は、水素ガスを注入して水素イオンを生成する
反応容器と、前記反応容器内に配設される陽極及び該陽
極と該反応容器内であって所定間隔を存し、金属と金属
メッシュを重ねたものでかつ該金属メッシュ中に液体リ
チウムを含浸させた陰極と、前記陽極及び前記陰極間に
パルス状の電圧を印加し、前記反応容器内に液体イオン
・電子プラズマを生成するパルス電源装置と、を備え、
前記液体イオン・電子プラズマによって原子間のクーロ
ン障壁を滅殺するとともに、前記溶融リチウム内の原子
核に働く凝縮力によって原子核同志を反応距離に近接さ
せて核融合反応を誘発させることを特徴とする溶融リチ
ウム核融合エネルギー発生装置である。
する発明は、水素ガスを注入して水素イオンを生成する
反応容器と、前記反応容器内に配設される陽極及び該陽
極と該反応容器内であって所定間隔を存し、金属と金属
メッシュを重ねたものでかつ該金属メッシュ中に液体リ
チウムを含浸させた陰極と、前記陽極及び前記陰極間に
パルス状の電圧を印加し、前記反応容器内に液体イオン
・電子プラズマを生成するパルス電源装置と、を備え、
前記液体イオン・電子プラズマによって原子間のクーロ
ン障壁を滅殺するとともに、前記溶融リチウム内の原子
核に働く凝縮力によって原子核同志を反応距離に近接さ
せて核融合反応を誘発させることを特徴とする溶融リチ
ウム核融合エネルギー発生装置である。
【００１４】前記目的を達成するため、請求項５に対応
する発明は、前記陽極及び前記陰極の外周側に冷却手段
を設けたことを特徴とする請求項２〜４の何れか一つに
記載の溶融リチウム核融合エネルギー発生装置である。
する発明は、前記陽極及び前記陰極の外周側に冷却手段
を設けたことを特徴とする請求項２〜４の何れか一つに
記載の溶融リチウム核融合エネルギー発生装置である。
【００１５】前記目的を達成するため、請求項６に対応
する発明は、前記陽極及び前記陰極の外周側に冷却手段
を設け、該冷却手段により発生した熱を利用する熱利用
手段を設けたことを特徴とする請求項２〜４の何れか一
つに記載の溶融リチウム核融合エネルギー発生装置であ
る。
する発明は、前記陽極及び前記陰極の外周側に冷却手段
を設け、該冷却手段により発生した熱を利用する熱利用
手段を設けたことを特徴とする請求項２〜４の何れか一
つに記載の溶融リチウム核融合エネルギー発生装置であ
る。
【００１６】前記目的を達成するため、請求項７に対応
する発明は、前記陽極及び前記陰極の外周側に断熱材を
設けたことを特徴とする請求項２〜４の何れか一つに記
載の溶融リチウム核融合エネルギー発生装置である。
する発明は、前記陽極及び前記陰極の外周側に断熱材を
設けたことを特徴とする請求項２〜４の何れか一つに記
載の溶融リチウム核融合エネルギー発生装置である。
【００１７】前記目的を達成するため、請求項８に対応
する発明は、前記パルス電源装置により印加されるパル
ス状の電界強度をＶ（Ｖ／ｃｍ）、放電ガス圧力をｐ
（Ｔｏｒｒ）、電極間隔をｄ （ｃｍ）としたとき、
０．０１ｋＶ／ｃｍ≦Ｖ≦１０００ｋＶ／ｃｍ、かつ１
０−３Ｔｏｒｒ・ｃｍ≦ｐｄ≦１０４ｔｏｒｒ・ｃｍを
みたすことを特徴とする請求項１記載の溶融リチウム核
融合反応生成方法である。
する発明は、前記パルス電源装置により印加されるパル
ス状の電界強度をＶ（Ｖ／ｃｍ）、放電ガス圧力をｐ
（Ｔｏｒｒ）、電極間隔をｄ （ｃｍ）としたとき、
０．０１ｋＶ／ｃｍ≦Ｖ≦１０００ｋＶ／ｃｍ、かつ１
０−３Ｔｏｒｒ・ｃｍ≦ｐｄ≦１０４ｔｏｒｒ・ｃｍを
みたすことを特徴とする請求項１記載の溶融リチウム核
融合反応生成方法である。
【００１８】請求項１又は２に対応する発明によれば、
液体状のリチウム、又は核融合反応の触媒作用を持つ金
属との合金の表面に水素イオンをパルス照射することに
より非熱核融合反応を誘発する。その際に（式１、２）
に従いエネルギーが発生するが、これをエネルギー源と
して利用する。ここで、制御されたパルス状の高電圧を
印加し、パルス放電させることにより、水素イオンを緩
衝領域と呼ばれる、エネルギー１００ｋｅＶ以下で、特
に１〜２５ｋｅＶのエネルギーに加速させる。ここで、
核融合反応で急激な加熱が、リチウム溶液中で発生する
が、液体リチウムが不安定になる前に高電圧印加を止め
れば、この不安定現象は制御可能となる。制御方法とし
ては、例えば、高電圧印加幅を増減させたり、パルス印
加繰り返し周波数を変化させることによる。
液体状のリチウム、又は核融合反応の触媒作用を持つ金
属との合金の表面に水素イオンをパルス照射することに
より非熱核融合反応を誘発する。その際に（式１、２）
に従いエネルギーが発生するが、これをエネルギー源と
して利用する。ここで、制御されたパルス状の高電圧を
印加し、パルス放電させることにより、水素イオンを緩
衝領域と呼ばれる、エネルギー１００ｋｅＶ以下で、特
に１〜２５ｋｅＶのエネルギーに加速させる。ここで、
核融合反応で急激な加熱が、リチウム溶液中で発生する
が、液体リチウムが不安定になる前に高電圧印加を止め
れば、この不安定現象は制御可能となる。制御方法とし
ては、例えば、高電圧印加幅を増減させたり、パルス印
加繰り返し周波数を変化させることによる。
【００１９】請求項３に対応する発明によれば、液体リ
チウムの局部発熱による不安定性を改善するため、陰極
として多孔質金属にリチウムを含浸させ、液体金属の凝
縮力と、多孔質金属の熱伝導により液体リチウムの飛散
を防止できしかも縦置きを可能に出来る。
チウムの局部発熱による不安定性を改善するため、陰極
として多孔質金属にリチウムを含浸させ、液体金属の凝
縮力と、多孔質金属の熱伝導により液体リチウムの飛散
を防止できしかも縦置きを可能に出来る。
【００２０】請求項４に対応する発明によれば、液体リ
チウムの局部発熱による不安定性を改善するため、陰極
として金属と金属メッシュを重ねて、金属メッシュ中に
液体リチウムを含浸させ液体リチウムの飛散を防止でき
しかも縦置きを可能に出来る。
チウムの局部発熱による不安定性を改善するため、陰極
として金属と金属メッシュを重ねて、金属メッシュ中に
液体リチウムを含浸させ液体リチウムの飛散を防止でき
しかも縦置きを可能に出来る。
【００２１】請求項５に対応する発明によれば、陽極及
び陰極の外周側に冷却手段を設け、熱暴走による不安定
性をなくすることを特徴とする。
び陰極の外周側に冷却手段を設け、熱暴走による不安定
性をなくすることを特徴とする。
【００２２】請求項６に対応する発明では、陽極及び陰
極の外周側に冷却手段を設け、この冷却手段により発生
した熱を利用する手段を設けたので、更に熱エネルギー
を有効利用できる。
極の外周側に冷却手段を設け、この冷却手段により発生
した熱を利用する手段を設けたので、更に熱エネルギー
を有効利用できる。
【００２３】請求項７に対応する発明によれば、陽極及
び陰極の外周側に断熱材を設けたので、更に熱効率を向
上させることができる。
び陰極の外周側に断熱材を設けたので、更に熱効率を向
上させることができる。
【００２４】請求項８に対応する発明は、請求項１に対
応する発明において、放電を安定させるため、パルス状
に印加する電界強度をＶ（Ｖ／ｃｍ）、放電ガス圧力を
ｐ（Ｔｏｒｒ）、電極間隔をｄ （ｃｍ）としたとき、
０．０１ｋＶ／ｃｍ≦Ｖ≦１０００ｋＶ／ｃｍ、かつ１
０−３Ｔｏｒｒｃｍ≦ｐｄ≦１０４ｔｏｒｒｃｍをみた
すよう電源を制御する。これにより、均一な放電が可能
となり、リチウムの一部が放電ガス中に飛び散ったり、
その影響で電極間がショートするようなトラブルは皆無
となり、安定で安全な運転が可能となる。
応する発明において、放電を安定させるため、パルス状
に印加する電界強度をＶ（Ｖ／ｃｍ）、放電ガス圧力を
ｐ（Ｔｏｒｒ）、電極間隔をｄ （ｃｍ）としたとき、
０．０１ｋＶ／ｃｍ≦Ｖ≦１０００ｋＶ／ｃｍ、かつ１
０−３Ｔｏｒｒｃｍ≦ｐｄ≦１０４ｔｏｒｒｃｍをみた
すよう電源を制御する。これにより、均一な放電が可能
となり、リチウムの一部が放電ガス中に飛び散ったり、
その影響で電極間がショートするようなトラブルは皆無
となり、安定で安全な運転が可能となる。
【００２５】前記目的を達成するため、請求項９に対応
する発明は、前記核融合反応によって発生する熱を冷却
材により取出し循環するポンプ及び配管よりなる高熱源
ループと、配管、循環ポンプ及び冷却器よりなる低熱源
ループと、当該高温熱源と低温熱源の間に熱電物質をは
さみ外部負荷に接続して電力を取り出す熱電変換器より
構成される熱電発電システムを有することを特徴とする
請求項１〜７のいずれか一つに記載の溶融リチウム核融
合エネルギー発生装置である。
する発明は、前記核融合反応によって発生する熱を冷却
材により取出し循環するポンプ及び配管よりなる高熱源
ループと、配管、循環ポンプ及び冷却器よりなる低熱源
ループと、当該高温熱源と低温熱源の間に熱電物質をは
さみ外部負荷に接続して電力を取り出す熱電変換器より
構成される熱電発電システムを有することを特徴とする
請求項１〜７のいずれか一つに記載の溶融リチウム核融
合エネルギー発生装置である。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る溶融リチウム
核融合エネルギー発生装置の実施の形態を図に基づき説
明する。図１は本発明の第１の実施形態の溶融リチウム
核融合エネルギー発生装置の概念図である。図１におい
て、真空排気が可能な反応容器７内に、液体リチウム９
を含浸させた陰極２、水素注入装置５より導入された水
素ガス、パルス電源装置４よりパルス状高電圧を印加で
きる陽極１等を収容している。
核融合エネルギー発生装置の実施の形態を図に基づき説
明する。図１は本発明の第１の実施形態の溶融リチウム
核融合エネルギー発生装置の概念図である。図１におい
て、真空排気が可能な反応容器７内に、液体リチウム９
を含浸させた陰極２、水素注入装置５より導入された水
素ガス、パルス電源装置４よりパルス状高電圧を印加で
きる陽極１等を収容している。
【００２７】また、反応容器７には高電圧印加を可能と
するための絶縁リング３が設けられている。さらに反応
容器７には核融合反応により発生したヘリウムを回収す
るＨｅ回収装置６と、発生した陰極周辺の熱を回収する
熱交換システム１０と、この熱を発電等に利用する熱利
用システム１１が設けられている。
するための絶縁リング３が設けられている。さらに反応
容器７には核融合反応により発生したヘリウムを回収す
るＨｅ回収装置６と、発生した陰極周辺の熱を回収する
熱交換システム１０と、この熱を発電等に利用する熱利
用システム１１が設けられている。
【００２８】なお、陰極２に含浸させる液体リチウム９
は、反応容器７の外部に設置されたリチウム補給システ
ム（図示せず）により、補給できるようになっている。
は、反応容器７の外部に設置されたリチウム補給システ
ム（図示せず）により、補給できるようになっている。
【００２９】次に、第１の実施形態の作用について説明
する。
する。
【００３０】図１において、反応容器７内の陰極２に含
浸された液体リチウム９と、その上方に配置した陽極１
の間に接続したパルス電源装置５により発生したパルス
状高電圧を液体リチウム９を含んだ陰極２と陽極１の間
にパルス高電圧を印加し、反応容器７内に封入した水素
ガス中で放電を発生させる。放電により水素ガスの一部
又はほとんどが電離し水素イオンとなる。
浸された液体リチウム９と、その上方に配置した陽極１
の間に接続したパルス電源装置５により発生したパルス
状高電圧を液体リチウム９を含んだ陰極２と陽極１の間
にパルス高電圧を印加し、反応容器７内に封入した水素
ガス中で放電を発生させる。放電により水素ガスの一部
又はほとんどが電離し水素イオンとなる。
【００３１】水素イオンは陽極１と液体リチウム９を含
浸した陰極２の間のパルス電界により加速されて、水素
イオンの流れを形成する。水素イオンの流れは液体リチ
ウム９の表面に達して、（式１、式２）の緩衝エネルギ
ー（バッファエネルギー）核融合反応が発生する。この
とき発生するエネルギーは陰極２を構成する多孔質金属
や液体リチウムの熱伝導等により、熱交換システム１０
に運ばれ、最終的に熱利用システム１１で電気等のエネ
ルギーに変換される。
浸した陰極２の間のパルス電界により加速されて、水素
イオンの流れを形成する。水素イオンの流れは液体リチ
ウム９の表面に達して、（式１、式２）の緩衝エネルギ
ー（バッファエネルギー）核融合反応が発生する。この
とき発生するエネルギーは陰極２を構成する多孔質金属
や液体リチウムの熱伝導等により、熱交換システム１０
に運ばれ、最終的に熱利用システム１１で電気等のエネ
ルギーに変換される。
【００３２】このときパルス電源装置４の電圧、パルス
幅、高電圧印加繰り返し数を変更することにより、パル
ス放電電流が変化し、液体リチウム９の表面への水素イ
オンの流れの量を調節することが出来る。
幅、高電圧印加繰り返し数を変更することにより、パル
ス放電電流が変化し、液体リチウム９の表面への水素イ
オンの流れの量を調節することが出来る。
【００３３】（式１、式２）から分かるように水素１個
に対してＬｉの１原子が緩衝エネルギー核融合反応し、
ヘリウム原子３Ｈｅ，４Ｈｅ（この時のエネルギー発生
量は４．０ＭｅＶ）または４Ｈｅが２原子生成する（こ
の時のエネルギー発生量は１７．３ＭｅＶ）ので、水素
イオンの流れに応じてエネルギー量を制御できることを
示している。
に対してＬｉの１原子が緩衝エネルギー核融合反応し、
ヘリウム原子３Ｈｅ，４Ｈｅ（この時のエネルギー発生
量は４．０ＭｅＶ）または４Ｈｅが２原子生成する（こ
の時のエネルギー発生量は１７．３ＭｅＶ）ので、水素
イオンの流れに応じてエネルギー量を制御できることを
示している。
【００３４】ここで、放電条件に関する事項を検討す
る。水素気体空間に、強い電界が存在すると、もともと
気体にあったごく僅かの電子が加速され、水素分子と衝
突電離を繰り返すうち急速に数が増大し、放電が生ず
る。このとき、放電開始電圧をＶｓボルトとし、ガス圧
力をｐｔｏｒｒ、電極間隔をｄｃｍとすると、同一種の
ガスでは、Ｖｓはｐｄのみの関数となる。電極間隔ｄを
一定にしてガス圧力ｐを下げると、Ｖｓはだんだん減少
するが、ある最小値をへて再び上昇する。
る。水素気体空間に、強い電界が存在すると、もともと
気体にあったごく僅かの電子が加速され、水素分子と衝
突電離を繰り返すうち急速に数が増大し、放電が生ず
る。このとき、放電開始電圧をＶｓボルトとし、ガス圧
力をｐｔｏｒｒ、電極間隔をｄｃｍとすると、同一種の
ガスでは、Ｖｓはｐｄのみの関数となる。電極間隔ｄを
一定にしてガス圧力ｐを下げると、Ｖｓはだんだん減少
するが、ある最小値をへて再び上昇する。
【００３５】これは、ｐを下げると、電子の平均自由行
程が長くなり、電界による加速が大きく衝突電離が盛ん
になるためであるが、あるところまで平均自由行程が長
くなると、逆に電極間で電子の衝突回数が減るので、衝
突電離が不活発となり、Ｖｓは再び上昇する。
程が長くなり、電界による加速が大きく衝突電離が盛ん
になるためであるが、あるところまで平均自由行程が長
くなると、逆に電極間で電子の衝突回数が減るので、衝
突電離が不活発となり、Ｖｓは再び上昇する。
【００３６】ここで、パルス放電の場合、０．０１ｋＶ
／ｃｍ≦Ｖ≦１０００ｋＶ／ｃｍ、かつ１０−３Ｔｏｒ
ｒｃｍ≦ｐｄ≦１０４ｔｏｒｒｃｍの領域を選択する
と、イオンエネルギーとして、１〜１０ｋｅＶ程度が得
られるようになる。水素イオンは陽極１と液体リチウム
９を含む陰極２の間の電界により加速されて、水素イオ
ンの流れを形成する。水素イオンの流れは液体リチウム
９を含む陰極２の表面に達して、（式１、２）の緩衝エ
ネルギー（バッファエネルギー）核融合反応が発生す
る。このとき発生するエネルギーは、液体リチウムを急
速に加熱するが、陰極を構成する多孔質金属等の伝熱効
果により、急速に熱交換システム１０に移行する。
／ｃｍ≦Ｖ≦１０００ｋＶ／ｃｍ、かつ１０−３Ｔｏｒ
ｒｃｍ≦ｐｄ≦１０４ｔｏｒｒｃｍの領域を選択する
と、イオンエネルギーとして、１〜１０ｋｅＶ程度が得
られるようになる。水素イオンは陽極１と液体リチウム
９を含む陰極２の間の電界により加速されて、水素イオ
ンの流れを形成する。水素イオンの流れは液体リチウム
９を含む陰極２の表面に達して、（式１、２）の緩衝エ
ネルギー（バッファエネルギー）核融合反応が発生す
る。このとき発生するエネルギーは、液体リチウムを急
速に加熱するが、陰極を構成する多孔質金属等の伝熱効
果により、急速に熱交換システム１０に移行する。
【００３７】移行したエネルギーは、熱エネルギー利用
システム１１によって、発電されたり、地域暖房等に有
効利用される。この時、熱効率向上のため、発熱する陰
極２周辺の反応容器７を断熱材で覆い、熱効率を高める
ことも可能である。このときパルス電源４を制御するこ
とにより、放電を一時的に停止し水素イオンの流れを消
失させることも可能で発生エネルギーを安全に容易に制
御できる。
システム１１によって、発電されたり、地域暖房等に有
効利用される。この時、熱効率向上のため、発熱する陰
極２周辺の反応容器７を断熱材で覆い、熱効率を高める
ことも可能である。このときパルス電源４を制御するこ
とにより、放電を一時的に停止し水素イオンの流れを消
失させることも可能で発生エネルギーを安全に容易に制
御できる。
【００３８】従って、本発明の第１の実施形態によれ
ば、目的に応じて最適なエネルギー発生量を得ることが
出来、利用上の制限が少なく、取り扱いやすいエネルギ
ーを提供することができる。
ば、目的に応じて最適なエネルギー発生量を得ることが
出来、利用上の制限が少なく、取り扱いやすいエネルギ
ーを提供することができる。
【００３９】図２は図１の陰極２を説明するための概念
図であり、図２（ａ）はその平面図であり、図２（ｂ）
はその縦断面図である。陰極２は、熱伝導性の優れた多
孔板１３と、金網１４をサンドイッチ状に積層したもの
である。前述のように多孔板１３の多孔部に液体リチウ
ムを満たしておけば、局部的な発熱が生じても、多孔板
１３が熱伝導効果で熱を拡散する。さらに金網１４が、
液体リチウムの凝縮力と相互作用を及ぼし、液体リチウ
ムの飛散を防止する。多孔板１３は、金網１４の強度的
な補強効果も期待できる。
図であり、図２（ａ）はその平面図であり、図２（ｂ）
はその縦断面図である。陰極２は、熱伝導性の優れた多
孔板１３と、金網１４をサンドイッチ状に積層したもの
である。前述のように多孔板１３の多孔部に液体リチウ
ムを満たしておけば、局部的な発熱が生じても、多孔板
１３が熱伝導効果で熱を拡散する。さらに金網１４が、
液体リチウムの凝縮力と相互作用を及ぼし、液体リチウ
ムの飛散を防止する。多孔板１３は、金網１４の強度的
な補強効果も期待できる。
【００４０】図３は、本発明の第２の実施形態の溶融リ
チウム核融合エネルギー発生装置の概念図である。有底
筒状の反応容器７と、この反応容器７の開口部を閉塞可
能な絶縁板３Ａとからなり、真空排気可能な装置容器内
に、陽極１と、陰極２と、液体リチウム９と、水素ガス
等が収納されている。陰極２は、筒状であって、反応容
器７の内周面に配設され、また陽極１は柱状であって装
置容器内に収納配置され、かつ陽極１の一端部は絶縁板
３Ａに貫通固定されている。装置容器内の底面部には、
図示しないリチウム補給システムからの液体ヘリウム９
が供給され、液体ヘリウム９は陰極２の下端部に接触す
るようになっている。
チウム核融合エネルギー発生装置の概念図である。有底
筒状の反応容器７と、この反応容器７の開口部を閉塞可
能な絶縁板３Ａとからなり、真空排気可能な装置容器内
に、陽極１と、陰極２と、液体リチウム９と、水素ガス
等が収納されている。陰極２は、筒状であって、反応容
器７の内周面に配設され、また陽極１は柱状であって装
置容器内に収納配置され、かつ陽極１の一端部は絶縁板
３Ａに貫通固定されている。装置容器内の底面部には、
図示しないリチウム補給システムからの液体ヘリウム９
が供給され、液体ヘリウム９は陰極２の下端部に接触す
るようになっている。
【００４１】反応容器７の外周面には、熱交換システム
１０が配設され、この熱交換システム１０を含む反応容
器７の外周面全体は、断熱材８に覆われている。熱交換
システム１０で得られる熱は熱利用システム１１に供給
できるように構成されている。そして、陰極２と陽極１
の間には、パルス電源装置４が電気的に接続されてい
る。装置容器内部には、水素が注入されるように装置容
器外部設置の水素注入装置５が絶縁板３Ａを貫通して連
通するように配設されている。装置容器内部には、装置
容器内部のＨｅが回収できるように装置容器外部設置の
Ｈｅ回収装置６が絶縁板３Ａを貫通して連通するように
配設されている。装置容器には、装置容器内のリチウム
の状態をモニターできるようにリチウム計測純化系１５
が配設されている。
１０が配設され、この熱交換システム１０を含む反応容
器７の外周面全体は、断熱材８に覆われている。熱交換
システム１０で得られる熱は熱利用システム１１に供給
できるように構成されている。そして、陰極２と陽極１
の間には、パルス電源装置４が電気的に接続されてい
る。装置容器内部には、水素が注入されるように装置容
器外部設置の水素注入装置５が絶縁板３Ａを貫通して連
通するように配設されている。装置容器内部には、装置
容器内部のＨｅが回収できるように装置容器外部設置の
Ｈｅ回収装置６が絶縁板３Ａを貫通して連通するように
配設されている。装置容器には、装置容器内のリチウム
の状態をモニターできるようにリチウム計測純化系１５
が配設されている。
【００４２】このように構成されている第２の実施形態
において、陰極２と液体リチウム９が反応容器７の底で
接触しているため毛細管現象で陰極２内に液体リチウム
がしみ込む。陰極２と陽極１の間にパルス電源装置４が
接続されており、水素注入装置５により供給された水素
ガスによりパルス放電を行えば、緩衝エネルギー核融合
反応が生じ、熱交換システム１０および熱利用システム
１１により容易にエネルギーを取り出せる。この時、液
体リチウム９の状態は、リチウム計測純化系１５により
モニターされ安定な長時間運転を行える。また、核融合
反応の結果発生するヘリウム等は、Ｈｅ回収装置６で系
外に排除される。
において、陰極２と液体リチウム９が反応容器７の底で
接触しているため毛細管現象で陰極２内に液体リチウム
がしみ込む。陰極２と陽極１の間にパルス電源装置４が
接続されており、水素注入装置５により供給された水素
ガスによりパルス放電を行えば、緩衝エネルギー核融合
反応が生じ、熱交換システム１０および熱利用システム
１１により容易にエネルギーを取り出せる。この時、液
体リチウム９の状態は、リチウム計測純化系１５により
モニターされ安定な長時間運転を行える。また、核融合
反応の結果発生するヘリウム等は、Ｈｅ回収装置６で系
外に排除される。
【００４３】この第２の実施形態によれば、陰極２を円
筒状に配置し、反応面積を増大しさらに熱交換システム
１０を反応容器７の外周に配設したので、効率の向上を
図ることが可能である。 さらに、リチウム計測純化系
１５を設けたので、リチウム中に含まれる不純物を取り
除き、リチウムの温度等を計測する事により核融合反応
を円滑に行うことができる。また、第２の実施形態で
は、装置の縦置きが可能となる。
筒状に配置し、反応面積を増大しさらに熱交換システム
１０を反応容器７の外周に配設したので、効率の向上を
図ることが可能である。 さらに、リチウム計測純化系
１５を設けたので、リチウム中に含まれる不純物を取り
除き、リチウムの温度等を計測する事により核融合反応
を円滑に行うことができる。また、第２の実施形態で
は、装置の縦置きが可能となる。
【００４４】図４は、本発明の第３の実施形態の溶融リ
チウム核融合エネルギー発生装置の概念図である。図３
の実施形態と異なる点は、概略装置容器と、陽極１の構
成と、これらの配置構成である。装置容器は、２つの有
底筒状の反応容器７，７と、この間に介在され反応容器
７，７とそれぞれ一体的に連結された絶縁リング３とで
構成されている。反応容器７のうちの下側の反応容器７
の内周面には、筒状の陰極２が配置固定され、上側の反
応容器７の内周面には、筒状の陽極１が配置固定されて
いる。下側の反応容器７の外周面には、熱交換システム
１０が配設されている。以上述べた点以外の構成は、図
３と同一である。
チウム核融合エネルギー発生装置の概念図である。図３
の実施形態と異なる点は、概略装置容器と、陽極１の構
成と、これらの配置構成である。装置容器は、２つの有
底筒状の反応容器７，７と、この間に介在され反応容器
７，７とそれぞれ一体的に連結された絶縁リング３とで
構成されている。反応容器７のうちの下側の反応容器７
の内周面には、筒状の陰極２が配置固定され、上側の反
応容器７の内周面には、筒状の陽極１が配置固定されて
いる。下側の反応容器７の外周面には、熱交換システム
１０が配設されている。以上述べた点以外の構成は、図
３と同一である。
【００４５】この第３の実施形態によれば、第２の実施
形態の効果以外に、装置容器内周面の軸線方向に筒状の
陽極１と、筒状の陰極２が配設されているので、水素放
電状況において、放電長を長くする場合に有効であり、
また高電圧印加を可能とするため、絶縁リング３を長く
取れる利点がある。この結果、目的に応じて最適なエネ
ルギー発生量を得ることが出来、利用上の制限が少な
く、取り扱いやすい安全で安定なエネルギー源を提供す
ることができる。
形態の効果以外に、装置容器内周面の軸線方向に筒状の
陽極１と、筒状の陰極２が配設されているので、水素放
電状況において、放電長を長くする場合に有効であり、
また高電圧印加を可能とするため、絶縁リング３を長く
取れる利点がある。この結果、目的に応じて最適なエネ
ルギー発生量を得ることが出来、利用上の制限が少な
く、取り扱いやすい安全で安定なエネルギー源を提供す
ることができる。
【００４６】次に、図６を用いて前述の実施形態の熱利
用システム１１について説明する。図６は、熱電発電シ
ステムのフローシートであって、核融合反応装置を構成
する反応容器７から核融合反応により加熱された溶融リ
チウム冷却材が配管２０１を介して、熱電素子（熱電物
質）２０５の高温部２０３に導かれ当該部を加熱した後
循環ポンプ２０２に配管で導かれ、当該ポンプ２０２で
核融合反応容器に戻る1次系循環ループを形成してい
る。
用システム１１について説明する。図６は、熱電発電シ
ステムのフローシートであって、核融合反応装置を構成
する反応容器７から核融合反応により加熱された溶融リ
チウム冷却材が配管２０１を介して、熱電素子（熱電物
質）２０５の高温部２０３に導かれ当該部を加熱した後
循環ポンプ２０２に配管で導かれ、当該ポンプ２０２で
核融合反応容器に戻る1次系循環ループを形成してい
る。
【００４７】一方、熱電素子２０５の低温部２０４を冷
却除熱する2次系除熱ループが配管２０６、循環ポンプ
２０７、放熱装置２０８により構成されている。熱電素
子２０５の高温部２０３と低温部２０４との間には熱電
素子２０５が密接されていて、高温部２０３と低温部２
０４との温度差により電気を発生する。即ち、熱エネル
ギーを直接電気エネルギーに変換する。発生した電気エ
ネルギーはケーブル２０９により負荷に供給される。
却除熱する2次系除熱ループが配管２０６、循環ポンプ
２０７、放熱装置２０８により構成されている。熱電素
子２０５の高温部２０３と低温部２０４との間には熱電
素子２０５が密接されていて、高温部２０３と低温部２
０４との温度差により電気を発生する。即ち、熱エネル
ギーを直接電気エネルギーに変換する。発生した電気エ
ネルギーはケーブル２０９により負荷に供給される。
【００４８】図６の実施形態によれば、熱エネルギーを
直接電気エネルギーに変換できるため、極めて簡素な発
電システムを実現でき、経済性や信頼性に富んだ核融合
エネルギー供給装置を提供することができる。
直接電気エネルギーに変換できるため、極めて簡素な発
電システムを実現でき、経済性や信頼性に富んだ核融合
エネルギー供給装置を提供することができる。
【００４９】本発明は、以上述べた各実施形態に限定さ
れず、次のように変形して実施できる。図５は、本発明
の変形例を説明するための概略断面図であり、ここでは
陽極１０２と陰極１０１に印加する放電用パルス電源１
０５を直流電源として構成したものである。このような
構成のものに、図２に示す構成の陰極を使用したり、図
３に示す断熱材及び熱交換システム並びに絶縁リングを
使用するようにしたり、更には図４に示す構成の絶縁リ
ングを使用したり、あるいは図３及び図４に示す構成の
断熱材及び熱交換システム並びに絶縁リングを組合せる
ようにしてもよい。
れず、次のように変形して実施できる。図５は、本発明
の変形例を説明するための概略断面図であり、ここでは
陽極１０２と陰極１０１に印加する放電用パルス電源１
０５を直流電源として構成したものである。このような
構成のものに、図２に示す構成の陰極を使用したり、図
３に示す断熱材及び熱交換システム並びに絶縁リングを
使用するようにしたり、更には図４に示す構成の絶縁リ
ングを使用したり、あるいは図３及び図４に示す構成の
断熱材及び熱交換システム並びに絶縁リングを組合せる
ようにしてもよい。
【００５０】図５において、１０１は陰極となる溶融リ
チウム電極、１０２は陽電極、１０３は水素補給孔、１
０４は容器、１０５は放電用パルス電源で構成されたエ
ネルギー供給装置は、放電により水素ガス１０６を電離
する。水素イオン１０７は電界によって加速され、溶融
リチウム電極１０１に打ち込まれる。すると、溶融リチ
ウム表面に高密度イオン・電子プラズマが生成され、こ
れら高密度の液体イオン・電子プラズマによって原子核
間のクーロン障壁を滅殺すると同時に原子核間に働く凝
縮力によって、原子間同志を反応距離に近接させ、核融
合反応を誘発させる。容器１０４に内蔵された溶融リチ
ウムは、核融合反応によりヘリウムに変換される。
チウム電極、１０２は陽電極、１０３は水素補給孔、１
０４は容器、１０５は放電用パルス電源で構成されたエ
ネルギー供給装置は、放電により水素ガス１０６を電離
する。水素イオン１０７は電界によって加速され、溶融
リチウム電極１０１に打ち込まれる。すると、溶融リチ
ウム表面に高密度イオン・電子プラズマが生成され、こ
れら高密度の液体イオン・電子プラズマによって原子核
間のクーロン障壁を滅殺すると同時に原子核間に働く凝
縮力によって、原子間同志を反応距離に近接させ、核融
合反応を誘発させる。容器１０４に内蔵された溶融リチ
ウムは、核融合反応によりヘリウムに変換される。
【００５１】更に、本発明の変形例として、図１、図
３、図４の放電ガスとして水素の代わりに、重水素を用
いることで、以下の反応にて発生する核融合エネルギー
中性子をエネルギーとして用いたり、劣化ウランに照射
し、新たな核燃料の製造に利用することができる。
３、図４の放電ガスとして水素の代わりに、重水素を用
いることで、以下の反応にて発生する核融合エネルギー
中性子をエネルギーとして用いたり、劣化ウランに照射
し、新たな核燃料の製造に利用することができる。
【００５２】
７Ｌｉ ＋ Ｄ → ２４Ｈｅ ＋ ｎ （式３）
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、放電を安定にし、しか
もリチウムの飛散を防止し安定で安全なエネルギーを供
給できる、取り扱いやすい、溶融リチウム核融合反応生
成方法及び溶融リチウム核融合エネルギー発生装置を提
供することができる。
もリチウムの飛散を防止し安定で安全なエネルギーを供
給できる、取り扱いやすい、溶融リチウム核融合反応生
成方法及び溶融リチウム核融合エネルギー発生装置を提
供することができる。
【図１】本発明の第１の実施形態の溶融リチウム核融合
エネルギー発生装置の概略構成を説明するための図。
エネルギー発生装置の概略構成を説明するための図。
【図２】本発明の陰極部分の実施形態の溶融リチウム核
融合エネルギー発生装置の構成を説明するための図。
融合エネルギー発生装置の構成を説明するための図。
【図３】本発明の第２の実施形態の溶融リチウム核融合
エネルギー発生装置の概略構成を説明するための図。
エネルギー発生装置の概略構成を説明するための図。
【図４】本発明の第３の実施形態の溶融リチウム核融合
エネルギー発生装置の概略構成を説明するための図。
エネルギー発生装置の概略構成を説明するための図。
【図５】本発明の変形例を説明するための溶融リチウム
核融合エネルギー発生装置の概略構成を説明するための
図。
核融合エネルギー発生装置の概略構成を説明するための
図。
【図６】前述の実施形態の熱利用システム１１を説明す
るための図。
るための図。
１…陽極
２…陰極
３…絶縁リング
３Ａ…絶縁板
４…パルス電源装置
５…水素注入装置
６…Ｈｅ回収装置
７…反応容器
９…液体リチウム
１０…熱交換システム
１１…熱利用システム
１３…多孔板
１４…金網
１５…リチウム計測純化系
１０１…陰極
１０２…陽極
１０４…容器
１０５…放電用パルス電源
１０６…水素ガス
１０７…水素イオン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 木村 博信
神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株
式会社東芝横浜事業所内
(72)発明者 清水 博
神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株
式会社東芝横浜事業所内
Claims (9)
- 【請求項１】 溶融リチウムまたはそれに溶融する塩ま
たは金属を混入させた物質で構成される電極表面に、パ
ルス状ガス放電プラズマで加速した水素イオンを注入し
て、高密度の液体イオン・電子プラズマを生成し、これ
ら高密度の液体イオン・電子プラズマによって原子間の
クーロン障壁を滅殺するとともに、前記溶融リチウム内
の原子核に働く凝縮力によって原子核同志を反応距離に
近接させて核融合反応を誘発させることを特徴とする溶
融リチウム核融合反応生成方法。 - 【請求項２】 水素ガスを注入して水素イオンを生成す
る反応容器と、 前記反応容器内に配設される陽極及び該陽極と該反応容
器内であって所定間隔を存し、かつ溶融リチウムまたは
それに溶融する塩または金属を混入させた物質で構成さ
れた陰極と、 前記陽極及び前記陰極間にパルス状の電圧を印加し、前
記反応容器内に液体イオン・電子プラズマを生成するパ
ルス電源装置と、 を備え、前記液体イオン・電子プラズマによって原子間
のクーロン障壁を滅殺するとともに、前記溶融リチウム
内の原子核に働く凝縮力によって原子核同志を反応距離
に近接させて核融合反応を誘発させることを特徴とする
溶融リチウム核融合エネルギー発生装置。 - 【請求項３】 水素ガスを注入して水素イオンを生成す
る反応容器と、 前記反応容器内に配設される陽極及び該陽極と該反応容
器内であって所定間隔を存して縦置きし、かつ液体リチ
ウムを含浸させた多孔質金属からなる陰極と、 前記陽極及び前記陰極間にパルス状の電圧を印加し、前
記反応容器内に液体イオン・電子プラズマを生成するパ
ルス電源装置と、 を備え、前記液体イオン・電子プラズマによって原子間
のクーロン障壁を滅殺するとともに、前記溶融リチウム
内の原子核に働く凝縮力によって原子核同志を反応距離
に近接させて核融合反応を誘発させることを特徴とする
溶融リチウム核融合エネルギー発生装置。 - 【請求項４】 水素ガスを注入して水素イオンを生成す
る反応容器と、 前記反応容器内に配設される陽極及び該陽極と該反応容
器内であって所定間隔を存し、金属と金属メッシュを重
ねたものでかつ該金属メッシュ中に液体リチウムを含浸
させた陰極と、 前記陽極及び前記陰極間にパルス状の電圧を印加し、前
記反応容器内に液体イオン・電子プラズマを生成するパ
ルス電源装置と、 を備え、前記液体イオン・電子プラズマによって原子間
のクーロン障壁を滅殺するとともに、前記溶融リチウム
内の原子核に働く凝縮力によって原子核同志を反応距離
に近接させて核融合反応を誘発させることを特徴とする
溶融リチウム核融合エネルギー発生装置。 - 【請求項５】 前記陽極及び前記陰極の外周側に冷却手
段を設けたことを特徴とする請求項２〜４の何れか一つ
に記載の溶融リチウム核融合エネルギー発生装置。 - 【請求項６】 前記陽極及び前記陰極の外周側に冷却手
段を設け、該冷却手段により発生した熱を利用する熱利
用手段を設けたことを特徴とする請求項２〜５の何れか
一つに記載の溶融リチウム核融合エネルギー発生装置。 - 【請求項７】 前記陽極及び前記陰極の外周側に断熱材
を設けたことを特徴とする請求項２〜５の何れか一つに
記載の溶融リチウム核融合エネルギー発生装置。 - 【請求項８】 前記パルス電源装置により印加されるパ
ルス状の電界強度をＶ（Ｖ／ｃｍ）、放電ガス圧力をｐ
（Ｔｏｒｒ）、電極間隔をｄ （ｃｍ）としたとき、
０．０１ｋＶ／ｃｍ≦Ｖ≦１０００ｋＶ／ｃｍ、かつ１
０−３Ｔｏｒｒ・ｃｍ≦ｐｄ≦１０４ｔｏｒｒ・ｃｍを
みたすことを特徴とする請求項１記載の溶融リチウム核
融合反応生成方法。 - 【請求項９】 前記核融合反応によって発生する熱を冷
却材により取出し循環するポンプ及び配管よりなる高熱
源ループと、配管、循環ポンプ及び冷却器よりなる低熱
源ループと、当該高温熱源と低温熱源の間に熱電物質を
はさみ外部負荷に接続して電力を取り出す熱電変換器よ
り構成される熱電発電システムを有することを特徴とす
る請求項１〜７のいずれか一つに記載の溶融リチウム核
融合エネルギー発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001258234A JP2003130977A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-28 | 溶融リチウム核融合反応生成方法及び溶融リチウム核融合エネルギー発生装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-245076 | 2001-08-10 | ||
| JP2001245076 | 2001-08-10 | ||
| JP2001258234A JP2003130977A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-28 | 溶融リチウム核融合反応生成方法及び溶融リチウム核融合エネルギー発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP2003270372A (ja) * | 2002-03-12 | 2003-09-25 | Hidetsugu Ikegami | 無反跳非熱核融合反応生成方法及び無反跳非熱核融合エネルギー発生装置 |
| KR20030091623A (ko) * | 2002-05-22 | 2003-12-03 | 강경창 | 원소융합 장치 및 그 방법 |
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| JP2014514551A (ja) * | 2011-04-01 | 2014-06-19 | ザ・ボーイング・カンパニー | 核融合炉環境の液体リチウム第一壁用の複合形状構造体 |
-
2001
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| CN103518237B (zh) * | 2011-04-26 | 2016-08-17 | S·皮安泰利 | 通过由金属的纳米晶体结构上的轨道俘获吸附的氢的核反应产生能量的装置 |
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