磁电诱导式核聚变反应器

我设想建造一种新型的核聚变装置, 它将综合利用磁场约束和电场加速来引发核聚变. 根据现有的在研方案, 实现核聚变目前有两种方式: 一种是磁约束核聚变(托卡马克装置), 另一种是惯性约束核聚变. 但就目前的研究进展而言, 这些装置的前景普遍不容乐观. 对于托卡马克, 实现核聚变需要将等离子体加热到相当高的温度, 并用强磁场压缩等离子体. 这势必会带来包括加热能量不集中, 耗能大, 补注核燃料困难, 产能引出困难, 材料易老化等诸多问题. 对于惯性约束装置, 则对燃料的包装和激光照射方式的选择有相当高的要求. 为此, 我认为可以将电场和磁场结合起来, 用电场加速等离子体, 用磁场约束等离子体, 然后通过两股相对而行的等离子体流压缩后碰撞, 将动能转化为核与核之间的电势能, 从而实现较低温度下的稳定动态核聚变过程.

一、我的设计如下图所示:

如图, 两组电磁铁平行放置, 反应腔夹于磁铁之间. 每个电磁铁组水平均分为两半, 中间以狭缝隔开. 其线圈绕组使得在通交流电时两半的磁场方向相反, 大小相同. 两组电磁铁通以同步高频交流电, 于是就可以使两组电磁铁之间的半边磁通量变化, 从而在反应腔所在的位置产生涡旋电场. 两边的涡旋电场在反应腔中部横穿的导流管处叠加. 导流管两端自然产生主、副对撞点, 即反应点1和2. 反应腔内同时还存在水平方向同轴的环形磁场(此点与托卡马克相同), 用于约束粒子沿环形轨迹运动, 并在反应点处收紧以压缩等离子体.

二、装置的工作原理如下：

1、注入. 将核聚变反应燃料(氘-氚或氘-氦3或其他)气化, 通入电离室进行预电离. 在交流电的位相为0的时候将电离后的等离子体脉冲注入反应腔. 其中的电子会因荷质比大而打到腔壁上, 故此时内部主要为炽热的原子核.

2、加速，注入后, 反应腔内恰好？Φ/？t为最大, 即涡旋电场为最强. 粒子在电场力和洛仑兹力的作用下开始加速.

3、反应，加速1/4周后，粒子开始参与第一次反应, 与反应腔另一半入射的粒子在反应点处经磁场压缩后对撞反应. 同时, 电场方向改变, 未反应的粒子在另一个半周继续加速, 同时加注器补给燃料, 在另一个反应点再次参与反应. 如此循环往复, 不仅很好地利用了核燃料, 而且将反应集中在两点, 能量的引出自然很方便。

三、理论可行性分析：

现代大型电磁铁磁感应强度可达5T，因此说建造一个直径9m的容器也是可行的。

由于本人才疏学浅，未免疏漏。错误或不当之处，敬请指正。欢迎广大读者与我交流意见，我的电子邮箱是：haoguangoung@163.com。