]2、作为裂变产品(需要指出的是迅速衰败的即时裂变产品可能产生其他有价值的元素而不是“废料”)的潜在的更有价值的无放射性但相对更稀少的元素(因此非常具有市场前景)。对于极稀有的元素来说，这一现象可使本发明涉及的系统作为一种原料合成制造工艺而在经济上更有效率。
[0144]3、更易处理的重量轻的燃料合成物。
[0145]4、更常见的元素以及其他工业工艺及技术使用更广泛的元素将带来更多的材料处理知识和技术，将有利于上述元素作为燃料使用，使燃料和能量生产系统的产出更高，包括上述元素的纳米级粉末、结晶和气溶胶形态等，这些可提供不同的燃料形态及制备这些原料更新更高效的设计，其应用不是大块，而是纳米级的合成物，单独或基层上的超材料组合，这些都可实现中子轰击方面的优点。
[0146]5、另外，通过采用作为增殖元素类型的更常见及更熟悉的元素作为燃料的可获得设计和材料处理方面的知识，其可包括不是以单纯元素形式出现而是以合成燃料出现，这些合成物通过施加较弱的能量或考虑在“固定”架构中元素定向的优点，可以提供更高效的核反应。这只是使用更熟悉材料系统所带来益处的一个举例，其可为更高效的反应过程做出贡献。
[0147]6、光子反应工业处理方面的知识进展将为改进反应过程和反应堆设计开拓新的方法，如潜在的激光辅助方法，包括基于激光的聚变系统的技术进展。
[0148]上述对比并非暗示钍与铀相比不是本系统的显而易见的首选，这点可从原发明人初始公开文献理解得到。
[0149]实际上，本完整系统的价值在于采用钍工艺的更高效率，同时可为其他技术上更低效但潜在经济上更有竞争力，或者净能量值更高的元素提供了可能，也为不能获得钍的国家提供了使用潜在更广泛的元素可能的方法和技术。
[0150]除了燃料使用的灵活性之外，还提供了合成相对较为稀有，但具有潜在价值的副产品的可能，上述副产品的自然储量可能在减少，或者通过采矿成本高且难度大，如某些金属和稀土。
[0151]最后，本系统一个关键特征是为核聚变提供了高效收集和恢复系统的应用。按照上述专利内容继续描述如下：
[0152]I、本能量收集和转换系统也可应用于聚变反应堆系统。采用本系统后，净效率将出现很大变化，通过实现重要的效率提高，从而改变聚变系统的净“盈亏平衡点”。
[0153]2、因此，本发明提供的收集和转换方法、结构和系统可同样理解为提供一种新的聚变反应堆系统，适用于上述系统不同的设计细节，与Τ0Κ0ΜΑΚ系统相比在粒子和基于激光的系统区别很少，但可以适用于任何聚变型系统。
[0154]3、总体来说，自1989年发明首次公开完整的系统及1990年开始公开现在为人熟知的基础的加速器驱动的系统组件以来，本专利文件描述了完整的系统及其所有优点，这是对差不多25年前最初公开的具有决定性的加速器驱动的反应堆的补充，同时为燃料选择、稀有元素合成、能量转换方法、光能分配等领域开辟了广阔的天地，同时降低了聚变能量达到盈亏平衡点的障碍，并为世界提供了钍及其他AD-SCR “STEM”反应堆系统这一全新的能量来源，其具有如下优点：
[0155]·储量非常丰富
[0156]·绝对安全
[0157]·效率方面有革命性改进且有降低能量成本的潜力。
[0158]·不会改变大气、陆地和海洋的化学平衡
[0159]·同时提供了消除放射性废料的方法，核废料是为我们开辟道路的核能先驱者们的污点。
[0160]以上描述的系统和方法总体上用来帮助理解本发明的较佳实施例。说明书提供了大量的细节，如组件的举例和/或方法，以便于完全理解本发明的实施例。本发明的一些特征和优点在上述形式中可得到，但不是每个实施例都可要求达到。然而，本领域的技术人员可认识到不需要一个或多个的细节设计、或采用其他设备、系统、组件、方法、原料、部件等也可实施本发明的实施例。另外，公知的结构、原料或操作方法未在本说明书详细描述，以避免模糊本发明实施例的特征。
[0161]本说明书中所提“一个实施例”或“一个具体的实施例”表示与实施例相关的特征、结构或特点，其被包括在本发明至少一个实施例中，但没有必要包括在所有实施例中。因此说明中不同地方分别出现的“一个实施例”或“一个具体的实施例”并不是表示同一个实施例。另外，本发明任何实施例的特征、结构或特点可以任何适当的方式在一个或多个实施例中组合采用。应该理解到根据本发明描述的实施例的教导的其他变体和修改应视为本发明的原则和范围的一部分。
[0162]此外还可理解到，附图中的一个或多个要素在特殊的应用中使用，其可以更分离或更集合的方式实施，或者甚至在一些情况下可删除或不可操作。
[0163]此外，附图中的箭头信号除非特别说明只能视为示例，而非限制性。此外，本说明书中使用的“或”除非特别说明，通常指“和/或”。组件或步骤的组合亦应被视为该术语表示分开使用或组合使用的技术还无法预见。
[0164]本说明书和权利要求书使用的单数冠词除非另有说明否则包括复数。同时，本说明书使用的介词“在X内”除非另有说明表示“在X内”和“在X上”。
[0165]本发明的说明书及摘要描述的实施例，并非穷尽或将实施例限制于本说明书精确描述。本发明说明书内的具体实施例仅用于描述目的，本领域的技术人员可认识和理解到在本发明原则和范围内存在各种类似修改的可能。如前指出，根据本发明说明书所述实施例做出的任何修改应包括在本发明原则和范围内。
[0166]因此，尽管本发明说明书仅描述了特殊的实施例，根据之前的公开文献出现了一些修改、各种变化和替代方案，应该能理解到在采用了本发明的实施例一些特征但未没有相应地采用其他特征的情况下，应包括在本发明所述的原则和范围内。因此，可以本发明基本范围和原则内为适用于特殊条件和材料进行多种修改。本发明不受限于权利要求书和/或公开的作为实施本发明的最佳模式的具体实施例中的具体术语，本发明应包括在所附权利要求书范围内任何及所有的实施例和同类物。因此，本发明的保护范围仅由所附权利要求书确定。
【主权项】
1.一种运行加速器驱动次临界反应堆的方法，一个与高能粒子加速器连接的次临界核反应堆芯，上述核反应堆芯包括响应众多中子而达到临界点并产生众多反应产品的燃料，燃料在密闭系统内处理，上述方法包括: a)从密闭系统内输出众多不同类型的反应产品；及 b)采用众多的收集通道捕获上述众多不同类型的反应产品，每一特殊收集通道与一个特殊特殊类型的反应产品关联并调节以捕获相关联类别的反应产品。2.根据权利要求1的方法，其中所述众多的不同类别的反应产品包括从电磁辐射类别、带电粒子辐射类别、中性粒子辐射类别及前述类别的组合中选择的一个或多个类别。3.根据权利要求2的方法，其中所述众多的不同类别的收集通道包括从光收集通道、静电/磁收集通道、机械收集通道及前述通道的组合中选择的一个或多个通道。4.根据权利要求3的方法，其中一个特殊的收集通道与一个特殊的反应产品相关联，其中所述光收集通道与任何电磁辐射类别关联，所述静电/磁收集通道与任何带电粒子辐射类别关联，所述机械收集通道与中性粒子辐射类别关联。5.根据权利要求3的方法，所述通道另包括一个反馈通道将一类反应产品送回密闭系统。6.根据权利要求4的方法，所述通道另包括一个反馈通道将一类反应产品送回密闭系统。7.一种加速器驱动的次临界反应堆，包括一个与高能粒子加速器连接的次临界核反应堆芯，所述核反应堆芯包括响应众多中子而达到临界点并产生众多反应产品的燃料，其包括: a)一个燃料密闭系统，包括众多出口通道，每一出口通道输出来自燃料的不同类别的反应产品；及 b)众多收集通道，每一特殊收集通道与一个特殊特殊类型的反应产品关联并调节以捕获相关联类别的反应产品。8.根据权利要求7的反应堆，其中所述众多的不同类别的反应产品包括从电磁辐射类别、带电粒子辐射类别、中性粒子辐射类别及前述类别的组合中选择的一个或多个类别。9.根据权利要求8的反应堆，其中所述众多的不同类别的收集通道包括从光收集通道、静电/磁收集通道、机械收集通道及前述通道的组合中选择的一个或多个通道。10.根据权利要求9的反应堆，其中一个特殊的收集通道与一个特殊的反应产品相关联，其中所述光收集通道与任何电磁辐射类别关联，所述静电/磁收集通道与任何带电粒子辐射类别关联，所述机械收集通道与中性粒子辐射类别关联。11.根据权利要求9的反应堆，所述通道另包括一个反馈通道将一类反应产品送回密闭系统。12.根据权利要求10的反应堆，所述通道另包括一个反馈通道将一类反应产品送回密闭系统。
【专利摘要】一种加速器驱动的次临界反应堆，其提供：1)一种单一构造的更高效的钍循环系统，2)产出能量更多的核废料减少系统，3)采用其他增殖裂变候选元素的加速器驱动系统，4)可应用于聚变系统(替代所提议系统类型中的裂变单元)并可降低所述系统的盈亏平衡点从而实现比所替代系统更快速的聚变。5)此外也是很重要一点，所提议系统可实现光能处理及分配，提供作为基础能量的通讯用光能、工业用处理能量以及民用及商业用的照明和其他波长。
【IPC分类】G21C1/30, G21C3/02
【公开号】CN105190769
【申请号】CN201480026082
【发明人】萨瑟兰德·库克·埃尔伍德
【申请人】萨瑟兰德·库克·埃尔伍德
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2014年3月14日
【公告号】CA2908737A1, EP2973589A2, US20160027534, WO2014204536A2, WO2014204536A3