[发明专利]用于辐照重化学元素的同位素将核能转化为热的方法以及用于实现该方法的装置（实施例）

摘要

一种用于辐照重化学元素的同位素将核能转化为热的方法以及一种用于实现该方法的装置涉及重化学元素的核物理化学、核动力工程并更具体地涉及一种用于辐照重化学元素的同位素将核能转化为热的方法和一种通过利用放射性核素并且为此将深度次临界靶暴露于相对论性离子来实现该方法的装置，所述靶包括放射性废料和/或锕系元素和/或乏核燃料。所提出的发明的技术效果是：增加了所产生的热和电力的量以及被处置的放射性废料的量。实现所述方法的装置包括相对论性离子束加速器、用于将束运输并且引入到靶上的单元、补给单元和热变换器单元，所有串联布置。该装置具有在靶段的数目上不同的三个实施例。具有圆锥形或球形形状的单段靶的装置的第一实施例旨在将能量转化为热。除了在相对论性离子束下的能量生产之外，具有圆柱形或圆锥形形状的两段靶的装置的第二实施例使其可能将具有长寿命放射性核素的放射性废料转化成具有短寿命放射性核素的放射性废料。除了第二实施例的优点之外，具有圆柱形或圆锥形形状的三段靶的装置的第三实施例使其可能通过增加靶的第二段中的裂变核素的份额来实现最大动力生产。

主权项

一种用于辐照重化学元素的同位素将核能转化为热的方法在于：产生和加速相对论性离子束，所述束被引导至深度次临界靶的定期更新的材料，其引起靶原子核的裂变，产生包括中子的次级粒子通量，所述次级粒子被布置以分裂重化学元素的同位素的所述原子核，其又引起核能的释放，监控确保束的动能的传递和所述次级粒子向所述靶的传递的靶尺寸情况，并且确定核裂变产物的积聚和更换的持续时间，其特征在于，加速前述相对论性离子束到借助于裂变靶材料生产至少两代的原子核多重碎裂产物的能级，并且由准备用于暴露的材料在超过裂变产物的积聚和更换的持续时间的时间间隔内释放核能，回收所述次级粒子通量，冷却并且转移所述暴露后的材料以回收作为加工材料，用来提取根据所要求保护的方法适合后续使用的材料。