1.一種利用伽碼激光或伽碼射線實(shí)現(xiàn)可控核聚變的方法與裝置,其特征在于,這種核聚變裝置由伽碼激光或伽碼射線產(chǎn)生裝置,波長在可見光到X-光范圍內(nèi)的普通激光產(chǎn)生裝置構(gòu)成;參與聚變的原子核有A、B兩種核,至少其中一種原子核有激發(fā)態(tài),激發(fā)態(tài)之一有相對(duì)較高的能量與相對(duì)較長的壽命,聚變?cè)幼龀砂星颍毁ごa激光或伽碼射線產(chǎn)生裝置和普通激光產(chǎn)生裝置分別對(duì)稱地安置在靶球周圍,伽碼激光或伽碼射線和普通激光分別對(duì)稱地同時(shí)輻照靶球;伽碼光子能量滿足
式中Eei、Eoi和mi分別是在靜止?fàn)顟B(tài)的第i種核的一個(gè)激發(fā)態(tài)能量、基態(tài)能量和核的質(zhì)量,吸收了相應(yīng)伽碼光子的核子處于激發(fā)態(tài);選取伽碼激光或伽碼射線的強(qiáng)度,使得
k=ne/n0,>>1, (2)
式中,ne與n0分別是處于激發(fā)態(tài)的核子數(shù)與處于基態(tài)的核子數(shù);與第i種原子相應(yīng)的普通激光的光子能量等于或略大于將這種原子主量子數(shù)m=1能級(jí)上的電子電離所需要的能量,用普通激光加熱靶球,使得靶球變?yōu)橛杉ぐl(fā)態(tài)靶核、基態(tài)靶核及電子構(gòu)成的等離子體,并將這一等離子體加溫到A、B兩種處于激發(fā)態(tài)的靶核能夠進(jìn)行聚變反應(yīng)的溫度TeF,普通激光也對(duì)這一等離子體作慣性約束,使得離子與電子不能從所約束的范圍逃逸出去;在慣性約束等離子體期間,伽碼激光或伽碼射線始終輻照著這一等離子體,使得在此期間(2)及溫度TeF保持,從而發(fā)生聚變反應(yīng)。
2.權(quán)利要求1所述的利用伽碼激光或伽碼射線實(shí)現(xiàn)可控核聚變的方法與裝置,其特征在于,在靶球兩側(cè)對(duì)稱地安置相同功率的脈沖激光發(fā)生裝置,這兩個(gè)裝置產(chǎn)生的脈沖激光依次周期性地輻照靶球被加溫后形成的等離子體,利用激光尾波加速電子及A、B兩種質(zhì)量不同的離子,兩種離子由于速度不同而發(fā)生對(duì)撞和聚變反應(yīng)。
3.權(quán)利要求1所述的利用伽碼激光或伽碼射線實(shí)現(xiàn)可控核聚變的方法與裝置,其特征在于,靶球加溫后形成的等離子體被磁場(chǎng)約束,用權(quán)利要求1-4所述的伽碼激光或伽碼射線及普通激光輻照這個(gè)等離子體,并用前述的激光尾波加速其中離子,從而實(shí)現(xiàn)A、B兩種離子的聚變反應(yīng)。
4.權(quán)利要求1所述的利用伽碼激光或伽碼射線實(shí)現(xiàn)可控核聚變的方法與裝置,其特征在于,靶球僅由A種原子構(gòu)成,而B種原子的原子核可以是沒有激發(fā)態(tài)的核或單核子,當(dāng)這個(gè)靶球由于伽碼激光或伽碼射線及普通激光的輻照處于等離子體態(tài),且溫度達(dá)到激發(fā)態(tài)的A核與B核聚變反應(yīng)的溫度TeF時(shí),將B種原子電離后的B核加速到與溫度TeF一致的速度,并入 射到等離子體中,從而實(shí)現(xiàn)激發(fā)態(tài)的A核與B核的聚變反應(yīng)。
5.權(quán)利要求1所述的利用伽碼激光或伽碼射線實(shí)現(xiàn)可控核聚變的方法與裝置,其特征在于,它是由一種或多種、其中硼原子核為11B的硼烷分子構(gòu)成,這樣相應(yīng)的等離子體就由激發(fā)態(tài)硼核11B*、1H、和電子構(gòu)成;第二種靶球的配方是,這種靶球僅由鈹原子核為9Be的鈹原子構(gòu)成,即A種核是9Be,而B種核是3He,當(dāng)這由激發(fā)態(tài)9Be*與電子構(gòu)成的等離子體等達(dá)到11B*與3He能進(jìn)行聚變反應(yīng)的溫度T′eF時(shí),3He以與溫度T′eF相一致的速度入射到這個(gè)等離子體中,從而實(shí)現(xiàn)聚變反應(yīng)。