常温聚变靶组件、激光聚变反应堆系统及聚变发电方法
2025-02-24 20:03
No.1343674749624262656
技术概要
PDF全文
本技术提供了常温聚变靶组件、激光聚变反应堆系统及激光聚变发电方法,本发明的聚变靶组件包括一对共轴且锥顶相对的压缩锥体,压缩锥体中装填常温硼氘化锂球冠靶,还包括点火锥体,且在点火锥体的锥尖端套设有磁场线圈;本发明的光聚变发电方法为利用压缩激光驱动球冠靶发生向心内爆,在球心附近对撞形成具有陡峭边缘的高密度等容等离子体,对撞等离子体在点火激光的驱动下发生造氚反应和聚变点火燃烧,高重频聚变释放的能量被热力学系统转换成平稳输出的电能;本发明还提供了一种高重频、低成本、低放射性的激光核聚变反应堆系统。
背景技术
二十世纪六十年代,激光器刚发明不久,美国的Nuckolls和我国的王淦昌等人便独立提出了激光核聚变概念。2022年,美国利弗莫尔国家实验室首次通过冷冻氘氚靶的中心点火方案,实现了聚变输出能量大于激光输入能量的净能量增益目标。但是,该方案采用了激光间接驱动的冷冻靶中心点火方案,不可避免地存在激光能量利用效率较低和内爆流体不稳定性较强等特点,难以满足激光聚变发电所需的高效率和高重频要求。 2018年,我国科学家张杰院士,基于其1997年的原始想法,结合最近几十年来的最新研究进展,创造性地提出了双锥对撞点火方案。该方案采用燃料压缩和聚变点火相分离的快点火方案,有望以较小的激光能量实现高增益的聚变点火。由于研究时间较短等因素,早期提出的点火方案为单发次的氘氚冷冻靶方案。该方案在演示聚变点火方面具有独特的优势,但是在聚变能源商业化方面仍然存在较大的改进空间。 基于上述技术问题,亟需研发一种满足未来激光聚变能源应用需求的高重频、低成本、低放射性的常温靶激光聚变发电方法和聚变反应堆系统。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
张杰  远晓辉  张喆  李玉同  吴福源  王伟民  刘景全  钱列加
技术所属: 上海交通大学  中国科学院物理研究所  中国人民大学
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