专利名称:核能等离子电池的制作方法
技术领域：
一种核能发电设备，通过利用核裂变反应堆所产生的热能，将介质等离子化，再通过附加电场或磁场使等离子体正负电荷分离，产生电压，在外电路产生电流。
二、技术背景当前核能动力装置的工作原理可以分两大类；第一类是以压水堆为代表的热能利用类设备，以传统蒸气机原理利用核裂变能量。这种方法虽然核能利用率可达百分之廿左右，但是设备庞大，结构复杂，操作难度大。第二种是核能离子电池。它通过热电材料，直接将核裂变所产生的热能转化成电能。但是当前这种核电利用方式效率很底，利用率仅有百分之六左右。
发明内容
电池壳体、核裂变反应堆、热等离子体介质(工作状态下呈液态或气态)、传统热电转化金属(工作状态下为固体)、阴阳电极、外部闭合电路、外加磁场、剩余热能利用系统。
电池壳体；用以盛装和约束热等离子体介质，核裂变反应堆、传统热电转化金属，在壳体两端按装阴阳电极，电极连接外部闭合电路。壳体应具备有效的防核辐射功能，能耐工作时的高温和高压。壳体内表面应考虑是否有必要做成类似于暖水平内胆一样，具有反射层。因为对热量的反射作用可加强热能在热等离子体介质内的热电转化效果。
核裂变反应堆；按装在电池壳体内，直接处于热等离子体介质的包裹之中，一侧直接放置传统热电转化金属。传统热电转化金属与电池阳极隔着部分热等离子介质遥相对应。
传统热电转化金属，紧贴核裂变反应堆，直接接受部分核裂变热量。由于热等离子体具有导电作用，所以在传统热电转化金属和电池阳极，实际上构成了一个传统的核能离子电池，本身能将一部分核能转化成电能。
热等离子体介质是这样的一种概念；当这种物质处于核反应堆工作温度下时，会变成稠密的等离子态气体或液体。处于热气体或液体的工作状态时，它的内部因高温充满了充足的正电荷和负电荷，并且整体呈现电中性，但不求百分之百的粒子全部等离子体化。这种介质把核反应堆所产生的热能转化成了热等离子体介质中的电能。这种介质追求在工作温度下介质中能产生最大量的电荷。这种介质可能是某种金属，也可能是某种化合物，也可能是某几种物质的混合物,也可能有多种物质适合做介质。使用何种介质需要通过实验筛选。
这里必须注意，热等离子体介质，并不是核聚变所使用的高温等离子体。也不必须要求是气体，也可能是液体。它只是经过实验筛选的某种物质，它可以在核裂变反应堆工作的某一温度下，把热能变为介质内的电荷能。它与高温等离子体的相似点主要在于，它们都是总体上呈电中性。所以这种介质即使在温度最高时，也仅需要壳体就可以约束。不需要磁约束。
传统热电转化金属；是指当前核能离子电池所使用的热电转换金属。主要使用的是钨。热电金属紧贴在核反应堆一个侧面，直接接受核反应堆产生的热量，透过热等离子介质，与阳极直接相对应，构成了一个核离子电池的结构。热电转化金属在本技术方案中，究竟会起什么作用，有没有作用，有没有必要，都需以实验结果为准。如果实验结果证明这一装置是多余的甚至是有害的，完全可以取消热电转化金属的应用。使整个装置仅靠热等离子体介质将热能转化成介质内部的电能，并通过外加磁场或电场将电能输出。
阴阳电极；它们分处壳体的两端，阳极与热电转化金属相对应，阴极就在壳体的另一端。以阴阳两极做参照，核反应堆和热电转化金属处于两极的中间。
外部闭合电路；在壳体之外连接阴阳电极，就构成了外部闭合电路。用电设备就连接在外部电路上。外加磁场；这是一个供选方案，是为了使热等离子体介质中的正负离子分别聚集，形成电压。如果传统热电转化金属所产生的热电效应所形成的电流能形成有效的电压，夕卜加磁场也可以不用。或者外加磁场和热电金属形成的电场相互协调，产生更好的工作效果。归根到底如何使热等离子体介质中的正电荷和负电荷分别聚集，形成电源内部电压，需要以实验结果为依据。
剩余热能利用系统；本技术方案的核心思想是通过热等离子体介质，将核能离子电池所产生的多余热能变成等离子体的电能，通过正负电荷聚集所产生的电压或离子电池所产生的电流的作用，将介质中的电能输出。目的是为了提高核反应所产生的热能的利用率。在壳体内部的介质具有很高的温度。
由于热电转化金属与阳极所形成的离子电池结构中，在电荷由热电金属流向阳极时，一部分热量也将流到阳极。阳极需要散热，剩余热能利用系统就以阳极的热能为热源。利用的方式即可以用离子电池方案，也可以用蒸汽转换成机械能。
四具体实施方式
核能等离子电池的一般工作原理是；处于壳体内的核裂变反应堆工作，产生大量的热量。核热能首先加温充满整个壳体内空间，并包裹着整个核反应堆的热等离子体介质，使之处于拥有大量的电荷的热气体或液体的状态。
核热能同时加热热电转换金属，当介质显示等离子体特性时，就成为了导体，将热电金属所产生的电子，传送到了阳极，并传入外部闭合回路。
热电金属和阳极所产生的电流，对热等离子体介质内的电荷有影响效果，使正负电荷分别向阴阳两极运动并聚集，并在外部闭合回路形成电流，实现通过热等离子体介质将热能转变成电能并输出的目的。
在阴极，电子流入，与正离子发生反应，生成电中性物质，完成一个循环。核反应堆工作的高温不断把热等离子体介质中的电中性粒子变成带正负电荷的粒子，通过外加电磁场使正负电荷分别聚集，产生内部电压。在内部电压的作用下形成电流不断输出。使热能源源不断地变为电能。
核等离子电池的工作原理还可以用“宇宙场理论”来解释；热等离子介质在外加电场或磁场的作用下，正负电荷分别聚集在阴阳电极，产生电场，并在外电路产生电压。电子聚集区内的电子共振，将核热能转变成电能通过能量波的方式在外部闭合电路中传播。由于传播的是能量，所以只要核能热源存在，介质的工作就可以一直进行下去。
核能等离子电池是否可行、它的工作效果如何、运行规律、如何改良，都应以实验 结果为准。因为我们对等离子体的研究、认识和应用，远没有成熟和完善。以实验和应用的结果为依据，是简单、有效和可行的方法。
权利要求
1.通过等离子体介质，将核裂变反应堆的热能在反应堆工作的温度下，直接转化为等离子体内的电能的技术。
2.适合核裂变反应堆工作温度的热等离子体介质。
3.用壳体盛装热等离子体介质、核裂变反应堆、热电转化金属等，使介质在反应堆工作的温度下，将热能变为等离子体内的电能，并通过外加电磁场,使热等离子体内的电荷按正负聚集，形成电压，向外电路输出电流，实现核反应堆的热能直接转变成电能的技术。
4.利用离子电池、等离子电池等方案，根据需要，层层相迭，环环相扣，实现一个热源多层次转化的热电技术。
专利摘要
核能等离子电池的核心思想是通过热等离子体介质，将核能离子电池所产生的多余热能变成等离子体的电能，通过正负电荷聚集所产生的电压或离子电池所产生的电流的作用，将介质中的电能输出。目的是为了提高核反应所产生的热能的利用率。在壳体内部的介质具有很高的温度。由于热电转化金属的热电作用，在阳极还会产生热量聚集，为此还设计了剩余热能利用系统。
文档编号G21D7/02GKCN102800375SQ201110145692
公开日2012年11月28日 申请日期2011年5月22日
发明者葛泓杉 申请人:葛泓杉导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan