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公開番号2024076854
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-06
出願番号2022188651
出願日2022-11-25
発明の名称陽子発生システムおよび核融合システム
出願人個人
代理人個人,個人
主分類G21K 1/00 20060101AFI20240530BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】容易な温度管理において、純度の高い陽子ビームを発生させる技術を提供する。さらに、従来核融合に比べて低温または省エネルギーで核融合反応する核融合技術を提供する。
【解決手段】二ホウ化金属とイオン交換樹脂を極性有機溶媒中で混合し、二次元水素化ホウ素化合物を生成する。二次元水素化ホウ素化合物にレーザ光を照射し、水素をプラズマ化し、クーロン爆発させ、陽子を加速させる。さらに、一般的なD-T反応に、陽子と電子とを供給し、副反応を発生させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水素とホウ素の化合物にレーザ光を照射し、水素をプラズマ化し、陽子を発生させることを特徴とする陽子発生システム。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
重水素とホウ素の化合物にレーザ光を照射し、重水素をプラズマ化し、中性子とともに陽子を発生させることを特徴とする陽子発生システム。
【請求項３】
D－T反応を主反応とする核融合システムであって、
請求項１で発生した前記陽子を供給する
ことを特徴とする核融合システム。
【請求項４】
ヘリウム３-重水素反応を主反応とする核融合システムであって、
請求項２で発生した前記中性子を供給する
ことを特徴とする核融合システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽子発生システムに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
原子は原子核とその周りを回る電子から構成されている。原子核はプラスの電荷を持つ陽子と電荷を持たない中性子から構成されている。原子から陽子を取り出し、エネルギ分野や医療分野において利用されている。
【０００３】
ナノクラスタに超短・超高強度レーザを照射することで、イオンビームを生成する方法がある（例えば特許文献１）。
【０００４】
例えば、ナノスケールの水クラスタをノズルから噴霧し、これに超短・超高強度レーザを照射すると、クーロン爆発が発生し、電子が飛ばされプラズマ化し、酸素イオンビームと水素イオンビーム（陽子ビーム）とが球対象に加速する（非特許文献１）。
【０００５】
レーザ駆動型のイオンビーム照射は従来型大型装置による加速と比べ、短い距離で高エネルギーの加速をすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許5542341号公報
【非特許文献】
【０００７】
村上匡且, ナノサイズの水クラスター・クーロン爆発とその応用, 大阪大学レーザー科学研究所特別パビリオン「レーザー科学研究所100」,［令和４年１１月１８日検索］、インターネット＜URL：https://www.opt-v-expo.com/detailosaka/%E3%83%8A%E3%83%8E%E3%82%B5%E3%82%A4%E3%82%BA%E3%81%AE%E6%B0%B4%E3%82%AF%E3%83%A9%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%83%BB%E3%82%AF%E3%83%BC%E3%83%AD%E3%83%B3%E7%88%86%E7%99%BA%E3%81%A8%E3%81%9D%E3%81%AE/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記方法では、陽子ビームとともに酸素イオンビームも発生し、酸素イオンビームの取り扱いに工夫が必要である。陽子ビームのみを発生できれば、取り扱いが容易である。
【０００９】
なお、従来型大型装置による加速では、単色イオンビーム（陽子ビームを含む）の加速が原則である。
【００１０】
これに対し、水クラスタに変えて、水素クラスタとし、水素クラスタに超短・超高強度レーザを照射することも検討されている。水素クラスタからは純度の高い陽子ビームが発生する。一方で、水素は常温（例えば２０℃）において気体であり、液体水素や固体水素は非常に低温であり、温度管理が困難である。
（【００１１】以降は省略されています）

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