(57)【要約】  反応性核燃料が原子炉に装填される、電子伝達核反応および／または単一元素核反応からエネルギーを生成するための方法および装置。燃料は、１つまたは複数の反応性核を含む。連鎖反応を維持するために、燃料構造には１より大きいエネルギー性の電子の増倍率がある。連鎖反応は、燃料内で開始および／または定期的に再開される。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
核反応用燃料は以下を含むことを特徴とする：
ａ）１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭは、１つまたは複数の電子伝達核反応促進軌道（ＥＭＮＲＰＯ）を形成および／または一定期間維持することが可能な材料であり、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯは、任意のｓ、ｐ、ｄ、およびｆ軌道間の電子原子核相互作用およびＥＭＮＲＰＯＣＭのそれらの混成よりも強い電子原子核相互作用を持っているところの、１つまたは複数の電子伝達核反応促進軌道可能材料（ＥＭＮＲＰＯＣＭ）。および
ｂ）前記反応性核材料が、１つまたは複数の中性子および／または１つの陽子を有する核を含む、１つまたは複数の反応性核材料。
【請求項２】
燃料中に１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯの１つまたは複数の電子伝達核反応促進軌道電子（ＥＭＮＲＰＯＥ）の電子伝達核反応促進軌道電子総エネルギー（ＥＭＮＲＰＯＥＴＥ）の＋／&#8722;１０ｅＶ以内の遷移開始運動エネルギー（ＴＩＫＥ）を有する少なくとも１つの遷移開始運動エネルギー電子（ＴＩＫＥＥ）を有する少なくとも１つの遷移開始運動エネルギー電子軌道（ＴＩＫＥＥＯ）を含む１つまたは複数の遷移開始運動エネルギー電子軌道材料（ＴＩＫＥＥＯＭ）をさらに含む、および／または１つまたは複数の反応性核物質が、核二重電子捕獲可能同位体（ＮＤＥＣＣＩ）である請求項１に記載の燃料。
【請求項３】
１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭが、１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭを含む遷移開始運動エネルギー電子軌道複合材料（ＴＩＫＥＥＯＣＭ）、および／または１つまたは複数の遷移開始運動エネルギー電子軌道変調可能材料（ＴＩＫＥＥＯＭＭ）および／または１つまたは複数の遷移開始運動エネルギー電子軌道変調可能複合材料（ＴＩＫＥＥＯＭＣＭ）である、請求項１および２のいずれかに記載の燃料。
【請求項４】
変調材料をさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の燃料。
【請求項５】
前記変調材料が、軌道改質材（ＯＭＭ）、融点改質材、破壊誘発材料、励起電子を維持することができる材料、溶融相と固相、および／または飽和材料において異なるフェルミ準位を持たせる材料である、請求項４に記載の燃料。
【請求項６】
前記ＥＭＮＲＰＯＣＭおよび／または反応性核材料のうちの１つまたは複数が、１１以下の原子番号Ｚを有する軽核材料を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の燃料。
【請求項７】
前記軽核ＥＭＮＲＰＯＣＭのうちの１つまたは複数が、１に等しい原子番号Ｚを有する材料を含む、請求項１〜６のいずれかに記載の燃料。
【請求項８】
１に等しい原子番号Ｚを有する材料のうちの１つまたは複数が１Ｈ、２Ｈおよび／または３Ｈまたはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の燃料。
【請求項９】
前記反応性核材料、ＴＩＫＥＥＯＭ、ＴＩＫＥＥＯＭＭ、ＴＩＫＥＥＯＣＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭＣＭのうちの１つまたは複数が金属を含む、請求項１〜８のいずれかに記載の燃料。
【請求項１０】
１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭ、ＴＩＫＥＥＯＭＭ、ＴＩＫＥＥＯＣＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭＣＭが、ＯＭＭの一部であるか、化学結合されているか、合金化されているか、または他の方法でＯＭＭと接触または近接して、ＴＩＫＥＥＯＣＭが形成される、請求項１〜９のいずれかに記載の燃料。
【請求項１１】
１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＣＭが、１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭＣＭおよび１つまたは複数のＯＭＭおよび／または１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭＣＭと接触するＯＭＭの表面または被膜を含む分子、合金または塩である、請求項１〜１０のいずれかに記載の燃料。
【請求項１２】
前記ＥＭＮＲＰＯＣＭのうちの１つまたは複数が、振動運動軌道可能材料（ＺＯＣＭ）である、請求項１〜１１のいずれかに記載の燃料。
【請求項１３】
１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭがＣｒ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｏ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｂｒ、またはＶを含み、および／または１つまたは複数のＺＯＣＭが１Ｈ、２Ｈおよび／または３Ｈを含む、請求項１〜１２のいずれかに記載の燃料。
【請求項１４】
前記ＺＯＣＭの１つまたは複数が１Ｈを含み、ＴＩＫＥＥＯＭの１つまたは複数が、８０〜８１ｅＶの１Ｈ振動運動軌道電子合計エネルギー（ＺＯＥＴＥ）の＋／−１０ｅＶ以内の運動エネルギーを有するＴＩＫＥを持つＴＩＫＥＥＯ内に少なくとも１つのＴＩＫＥＥを含む、請求項１３に記載の燃料。
【請求項１５】
ＴＩＫＥＥＯＭのうちの１つまたは複数が、Ｎｉ、Ｂｒ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｏ、Ｃｕ、Ｃｒおよび／またはＶを含む、請求項２〜１４のいずれかに記載の燃料。
【請求項１６】
１つまたは複数のＺＯＣＭが２Ｈを含み、１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭが、３５ｅＶの２Ｈ振動運動軌道電子合計エネルギー（ＺＯＥＴＥ）の＋／&#8722;１０ｅＶ以内の運動エネルギーを持つ遷移開始運動エネルギー（ＴＩＫＥ）を有する遷移開始運動エネルギー電子軌道（ＴＩＫＥＥＯ）内の少なくとも１つの遷移開始運動エネルギー電子（ＴＩＫＥＥ）を含む、請求項１２〜１５のいずれかに記載の燃料。
【請求項１７】
ＴＩＫＥＥＯＣＭのうちの１つまたは複数がＣａおよび／またはＯを含む、請求項２〜１６のいずれかに記載の燃料。
【請求項１８】
反応性核材料の少なくとも１つが１Ｈ、２Ｈ、３Ｈ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆおよび／またはＮａ、および／またはＮＣＥＣＣＩの少なくとも１つは、６Ｌｉおよび７Ｌｉ、５８Ｎｉ、６４Ｚｎ、または４０Ｃａまたはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１〜１７のいずれかに記載の燃料。
【請求項１９】
前記変調材料のうちの１つまたは複数がＣｕおよび／またはＡｌである、請求項４〜１８のいずれかに記載の燃料。
【請求項２０】
反応が以下の手順を有することを特徴とする電子伝達核反応（ＥＭＮＲ）を生成するための方法：
ａ）１ＭＴｅｓｌａを超える１つまたは複数の磁場を導入する。および
ｂ）１つまたは複数の磁場の手段により、燃料内の１つまたは複数の核結合を発熱的に再配列する。および／または
ｃ）１つまたは複数の磁場の手段により、燃料内の１つまたは複数の核結合を発熱的に分解する。および／または
ｄ）１つまたは複数の磁場の手段により、燃料内の１つまたは複数の核子を発熱的に分解する。
【請求項２１】
前記磁場のうちの１つまたは複数が以下によって生成される、請求項２０に記載の方法：
ａ）１つまたは複数の結合ＴＩＫＥＥが、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯ内のＥＭＮＲＰＯＥであるところの、１つまたは複数の結合電子。
ｂ）１つまたは複数の磁気単極子による。および／または
ｃ）１つまたは複数の電流パルスによる。
【請求項２２】
前記ＴＩＫＥＥの１つまたは複数が、ＴＩＫＥＥＯＭ内のＴＩＫＥＥＯ内で束縛されている、および／または１つまたは複数のＴＩＫＥＥが束縛されているところの、請求項１〜１９のいずれかに記載の燃料、および１つまたは複数の遷移開始運動エネルギー電子（ＴＩＫＥＥ）を反応器に供給することを特徴とするＥＭＮＲを生成する方法。
【請求項２３】
前記ＴＩＫＥＥの１つまたは複数が、燃料中の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯに遷移し、それによって、ＥＭＮＲＰＯＥとなり、次いで、燃料中の１つまたは複数の反応性核物質の１つまたは複数の反応性核内で１つまたは複数のＥＭＮＲを触媒、増強または他の方法で促進する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
結合されたＴＩＫＥＥの１つまたは複数が、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭのＥＭＮＲＰＯに以下によって遷移する、請求項２１〜２３のいずれかに記載の方法：
ａ）ＴＩＫＥＥＯＭを含む材料を介して１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭを拡散する。
ｂ）１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭをＴＩＫＥＥＯＭを含む材料に加速する。および／または
ｃ）１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭをＥＭＮＲＰＯＣＭを含む材料に加速する。
【請求項２５】
加速後の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭおよび／または１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭの運動エネルギーの増加が１０ｅＶ未満である、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
ＥＭＮＲＰＯＣＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭのうちの１つまたは複数が、表面プラズモン、電気分解中の表面電圧、破砕、または表面界面を横切るフェルミ準位差によって加速される、請求項２１〜２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
フェルミ準位の差が、溶融相変化および／または破壊によって生成される、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
溶融相変化および／または破壊が、目標温度範囲内の温度サイクルによって生成される、および目標温度範囲が、燃料の全部または一部の完全に固体および完全に溶融した状態のそれぞれの１００℃以内に制限される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
請求項２１から２８のいずれかに記載の方法。ここで：
ａ）電子は以下によって供給される１つまたは複数の非結合ＴＩＫＥＥによってＥＭＮＲＰＯに遷移する。
i）プラズマ温度が燃料中の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯの＋／&#8722;１０ｅＶ以内の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＥＴＥであるところの、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭを含むプラズマを提供する。および／または
ii）燃料中の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯの＋／&#8722;１０ｅＶ以内の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＥＴＥの運動エネルギーを持つ電子を有するＥＭＮＲＰＯＣＭを含む燃料に衝撃を与える。および／または
ｂ）燃料中に、燃料中の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯの＋／&#8722;１０ｅＶ以内のＥＭＮＲＰＯＥＴＥの３倍の運動エネルギーを持つイオン、好ましくはＥＭＮＲＰＯＣＭイオンを有するＥＭＮＲＰＯＣＭを含む燃料を衝突させることにより、電子をＥＭＮＲＰＯに遷移させる。
【請求項３０】
１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭがＺＯＣＭである、および／または１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯが振動運動軌道である、請求項２１〜２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】
前記１つまたは複数の結合電子が以下によって供給される、請求項２１〜３０のいずれかに記載の方法：
ａ）運動エネルギーが８０〜８１ｅＶの１０ｅＶ以内の１つまたは複数のＴＩＫＥＥを、１Ｈを含む１つまたは複数のＥＭＮＲＰＺＯＣＭのＥＭＮＲＰＯに遷移させる。および／または
ｂ）３５ｅＶの＋／&#8722;１０ｅＶ以内の運動エネルギーを持つ１つまたは複数のＴＩＫＥＥを、２Ｈを含む１つまたは複数のＥＭＮＲＰＺＯＣＭのＥＭＮＲＰＯに遷移させる。
【請求項３２】
核反応からの熱および／またはエネルギー生成のための方法であって、その方法が以下の手順を含むことを特徴とする方法：
ａ）請求項１〜１９のいずれかの燃料を原子炉に装填する。
ｂ）請求項２０〜３１のいずれかの方法により正味の発熱ＥＭＮＲを生成する。および
ｃ）正味の発熱ＥＭＮＲから過剰な熱および／またはエネルギーの一部またはすべてを収集する。
【請求項３３】
装置が以下を含むことを特徴とする熱および／またはエネルギー生成のための装置：
ａ）請求項１〜１９のいずれかの燃料を含む原子炉。
ｂ）１つまたは複数のエネルギー粒子が、エネルギー陽子、中性子、結合または非結合電子、イオン、ＴＩＫＥＥＯＭ、反応性原子核材料、および／またはＥＭＮＲＰＯＣＭであるところの、エネルギー粒子を燃料に供給して、燃料中の１つまたは複数のＥＭＮＲを開始および／または維持するための手段。および
ｃ）ＥＭＮＲによって生成された熱および／またはエネルギーを収集および／または変換するための手段。
【請求項３４】
前記燃料が、１より大きいエネルギー電子の増倍率を有する燃料構造を有する、および前記燃料構造が、燃料の量、密度、状態、組成、配置、充電状態、同位体および／または化学結合構造によって定義される、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
エネルギー粒子を供給する手段が以下であるところの、請求項３３〜３４のいずれかに記載の装置：
ａ）粒子加速器。および／または
ｂ）目標温度範囲内で燃料の全部または一部を循環させるための炉。ここで、１つまたは複数の温度または放射センサー、原子炉および／または燃料に電力またはエネルギーを供給するための１つまたは複数の電源、および燃料の全部または一部を目標温度範囲内に維持するよう、反応器および／または燃料への電力またはエネルギーを変化させるため、および／または反応器および／または燃料から放出および／または反射し返す熱、放射および／またはエネルギーの速度または量を変化させるためのコントローラーを含む炉を含み、ここで目標温度範囲は燃料の全部または一部の完全に固体および完全に溶融した各状態の１００℃以内に制限される。
【請求項３６】
１つまたは複数のエネルギー粒子が電子である、および／または１つまたは複数のエネルギー粒子が衝突によってエネルギー電子を生成する、請求項３３〜３５のいずれかに記載の装置。
【請求項３７】
前記エネルギー電子が、燃料中の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯ内の結合電子である、請求項３３〜３６のいずれかに記載の装置。
【請求項３８】
熱、放射、電力および／またはエネルギーを生成するための、請求項１〜１９のいずれかの燃料、請求項２０〜３２のいずれかの方法、および／または請求項３３〜３７のいずれかの装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー生産に関する。より具体的には、本発明は、核反応からのエネルギー生成のための方法および装置を開示する。核反応は、電子伝達および／または単一元素燃料からのものであり得る。
【背景技術】
【０００２】
化石燃料ベースのエネルギー源の将来的な代替のための新エネルギー技術は、政府および社会によって緊急に促進されており、熱心な研究が行われている。進行中の「化石燃料でない」エネルギーの研究は、ａ）太陽からの入力される電力の直接的または間接的な利用に依存する技術、およびｂ）原子力技術に大きく分割される場合がある。本発明は、核技術のカテゴリーに分類されると考えられている。本発明は、核分裂ベースの技術と同様のエネルギーおよび電力密度を提供するが、本質的に放射能のない反応器設計を可能にすることによって差別化することができる。
【０００３】
他の先行する放射能のない核の発明は、ニッケル水素およびパラジウム重水素燃料の組み合わせに基づくエネルギー生成に主に関連している。これらの先行する発明の工業化は単純ではなく、今日までかかる先行する発明の商業的利用を妨げている。これまで、重核の中性子媒介連鎖反応のみが工業的に開発されてきた。それは現在のすべての原子力エネルギー生産の基礎である。
【０００４】
燃料内で発生するエネルギー生成反応には、大きな潜在的有用性がある。開示される本発明により、その確実な始動、良好な制御性、および十分に高い電力密度の長所によって、その産業利用が容易になる。特定の燃料からのエネルギーの生成、およびかかるエネルギー生成プロセスからの最適な電気変換のための技術は、開示された発明の態様を補完するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
反応性原子核燃料反応器における電子伝達核反応（ＥＭＮＲ）のための方法および装置が開示される。ＥＭＮＲは最終的に発熱である場合がある。個別のパルス反応プロセスと連続反応プロセスの明確な反応動力学が開示されている。これらの明確な動力学は、さまざまな核反応プロセスに対応している場合がある。連続反応動力学は高度に制御可能である。この制御可能な特徴、その高い（例えばから３０Ｗ／ｇ）反応出力率、および確実な反応始動は、将来のエネルギー生産に大きな可能性を提供する。この方法および装置は、燃料中の核の周りに、準安定電子軌道、高度に局在化した電子軌道、および／または近接電子原子核近接軌道（「電子伝達核反応促進軌道」またはＥＭＮＲＰＯ）の存在を可能にする材料を組み込むことができる。前記軌道は、「電子伝達核反応促進軌道電子全エネルギー」（ＥＭＮＲＰＯＥＴＥ）を有する「電子伝達核反応促進軌道電子」（ＥＭＮＲＰＯＥ）を有し得る。前記軌道は、振動運動軌道であり得る。前記振動運動軌道は、「振動運動軌道電子全エネルギー」（ＺＯＥＴＥ）を有する「振動運動軌道電子」（ＺＯＥ）を有する場合がある。方法および装置の燃料は、振動運動軌道可能材料（ＺＯＣＭ）、触媒作用を及ぼす、または他の方法でＥＭＮＲを促進することができる１Ｈ核もしくは２Ｈ核などの電子伝達核反応促進軌道可能材料（ＥＭＮＲＰＯＣＭ）を含むことができる。電子からＥＭＮＲＰＯへの遷移は、燃料中の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＴＥに近接した遷移開始運動エネルギー（ＴＩＫＥ）を持つ電子を有する遷移開始運動エネルギー電子軌道（ＴＩＫＥＥＯ）の存在によって容易になる、または促進される場合がある。ＥＭＮＲＰＯＣＭがＺＯＣＭである場合、ＺＯＣＭが水素（１Ｈ）で、ＺＯＥＴＥは〜８０から８１ｅＶである場合、前記ＥＭＮＲＰＯＥＴＥはＺＯＥＴＥであり、１つまたは複数のＴＩＫＥが〜８０から８１ｅＶに近い可能性があり、ＺＯＣＭが重水素（２ＨまたはＤ）で、ＺＯＥＴＥが〜３５ｅＶでの場合、〜３５ｅＶに近い場合がある。本発明によると、反応性原子核および燃料を予測する方法が開示されている。
【０００６】
本発明の１つの目的は、核反応のための燃料を開示すことである。核反応のための単一または多元素燃料が開示されている。燃料は、１つまたは複数の反応性原子核（反応性原子核燃料）を含み得る。燃料は、１つまたは複数の核二重電子捕獲可能同位体（ＮＤＥＣＣＩ）を含み得る。燃料は、ＺＯＣＭなどの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭを含むことができる。燃料は、１つまたは複数の「遷移開始運動エネルギー電子軌道材料」（ＴＩＫＥＥＯＭ）および／またはそれらの前駆体をさらに含み得る。ＥＭＮＲＰＯＣＭのうちの１つまたは複数は、軽い核物質であり得る。軽い核ＥＭＮＲＰＯＣＭは、水素（１Ｈ）および／または重水素（２Ｈ）である場合がある。燃料は、「遷移開始運動エネルギー電子軌道変調可能材料」（ＴＩＫＥＥＯＭＭ）を含み得る。１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭは金属であってよい。金属のうちの１つまたは複数は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、ポスト遷移金属、ランタノイドおよび／またはアクチノイドであり得る。１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭは、「軌道修正複合材料」（ＯＭＣＭ）の要素である場合がある。ＯＭＣＭは、例えば、少なくとも部分的に１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭを含む分子、合金または塩であり得る。ＯＭＣＭは、「遷移開始運動エネルギー電子軌道複合材料」ＴＩＫＥＥＯＣＭである場合がある。ＴＩＫＥＯＣＭはＴＩＫＥＥＯＭである場合がある。分子は、例えば、ホウ酸塩、ホウ化物、酸化物、窒化物、硝酸塩、酸化物、フッ化物、ケイ酸塩、リン酸塩、硫酸塩、塩化物、セレン化物、臭化物、ヨウ化物、硝酸塩、窒化物、リン酸塩、ホスフィン、リン化物、硫酸塩、硫化物、またはその他の分子の組み合わせであり得る。燃料構造は、１より大きい高エネルギー電子の増倍率を持っていてよい。燃料は、ＥＭＮＲ用の方法または装置、例えば、電子伝達核連鎖反応（ＥＭＮＣＲ）で使用することができる。
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、ＥＭＮＲなどの発熱性核反応は、強い磁場によって可能になり得る。本発明の一実施形態によれば、発熱核反応は、燃料内の１つまたは複数の核結合の発熱再配列、燃料内の１つまたは複数の核結合の発熱分解、および／または燃料内の１つまたは複数の核の発熱分解を含み得る。磁場は、例えば振動運動軌道などのＥＭＮＲＰＯ内の電子、磁気単極子、および／または十分に強い電流パルスによって生成される場合がある。
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭおよび１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭのＥＭＮＲＰＯＥＴＥに近接した運動エネルギーを有する１つまたは複数の「遷移開始運動エネルギー電子」（ＴＩＫＥＥ）が１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭの核の周りに１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯを形成するように遷移する方法で、ＥＭＮＲの方法および装置が開示される。１つまたは複数のＴＩＫＥＥは、束縛電子または自由電子の場合がある。束縛電子の場合、前記電子は、ＴＩＫＥＥＯＭの軌道に束縛されてもよい。ＴＩＫＥは、ＥＭＮＲＰＯＣＭが １Ｈを含む場合は〜８０から８１ｅＶに近く、ＥＭＮＲＰＯＣＭが ２Ｈを含む場合はＴＩＫＥは〜３５ｅＶに近い場合がある。ＥＭＮＲＰＯＣＭはＺＯＣＭの場合がある。ＥＭＮＲＰＯは振動運動軌道である場合がある。ＥＭＮＲＰＯは、１つまたは複数の核反応を触媒、強化、または促進する場合がある。１Ｈ互換性のＴＩＫＥＥＯＭの例には、Ｎｉ、Ｂｒ、Ｖおよび／またはＣｏを含む材料が含まれるが、これらに限定されない。２Ｈ互換性のＴＩＫＥＥＯＭの例には、Ｃａを含む材料が含まれるが、これらに限定されない。ＴＩＫＥＥは、どのような方法でもＥＭＮＲＰＯＣＭに提供できる。ＴＩＫＥＥは、束縛電子および／または自由電子によって提供される場合がある。束縛電子からＴＩＫＥＥを供給する手段の例には、（例えば、表面プラズモン、電解中の表面電圧によって、または、表面界面を横切るフェルミ準位差による加速（例えば、非平衡拡散中）、例えば、例えば１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭを含む合金をより低いフェルミ準位の他の材料に溶融するなどの溶融相変化、および／またはＴＩＫＥＥをＥＭＮＲＰＯＣＭを含む材料へ加速することにより、ＴＩＫＥＥＯＭを含む材料を通して１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭを拡散すること、ＴＩＫＥＥＯＭを含む材料に１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭを加速することが含まれるが、これらに限定されない。自由電子からＴＩＫＥＥを供給する手段の例には、プラズマ温度がＥＭＮＲＰＯＥＴＥに近接した１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭを含むプラズマを提供すること、および／またはＥＭＮＲＰＯＣＭを含む材料へ衝撃を与えることが含まれるが、これらに限定されない。電子は、ＥＭＮＲＰＯＥＴＥよりも高いエネルギー、好ましくはＥＭＮＲＰＯＥＴＥの３倍に近いエネルギーを持つ、好ましくはＥＭＮＲＰＯＣＭイオンを含むＥＭＮＲＰＯＣＭを含む材料に衝撃を与えることにより、ＥＭＮＲＰＯに転移することができる。
【０００９】
本発明の１つの目的は、燃料からエネルギーを生成するための方法および装置を開示すことである。電子伝達核連鎖反応を含む、電子伝達核反応からエネルギーを生成するための方法および装置が開示される。好ましい実施形態として、リチウムおよび／またはニッケル含有燃料が開示されている。より好ましい実施形態として、５８Ｎｉ含有燃料および ６Ｌｉ− ７Ｌｉ燃料混合物が開示されている。本発明によれば、他の燃料または燃料成分が可能である。電子伝達および／または単一元素を燃料とする核反応が開示されている。５８Ｎｉとの電子伝達および／または単一元素を燃料とする核反応が開示されている。６Ｌｉ-７Ｌｉの混合物との電子伝達性および／または単一元素を燃料とする核反応が開示されている。単一元素を燃料とする核反応は、電子伝達核連鎖反応である場合がある。電子伝達反応は、単一元素反応であり得る。単一元素を燃料とする核反応は、電子伝達核反応である場合がある。電子伝達および／または単一元素を燃料とする核反応は、その初期段階では、電子伝達核連鎖反応であり得る。電子伝達核反応は、連続的または半連続的な核反応であり得る。電子伝達および／または単一元素を燃料とする核連鎖反応は、その初期段階では、電子伝達または単一元素核反応であり得る。電子伝達または単一元素の核反応は、連続的または半連続的な核反応であり得る。電子伝達核連鎖反応または連鎖反応は、初期および／または周期的な核連鎖反応または核反応から、連続的または半連続的な核反応または核連鎖反応に遷移し得る。電子伝達および／または単一元素を燃料とする核反応または連鎖反応は、最終的な発熱反応であり得る。電子伝達または単一元素燃料反応順序を可能にする反応機構が開示されている。
【００１０】
ニッケル燃料反応およびリチウム燃料反応を含むがこれらに限定されない複数の反応が開示されている。反応は連鎖反応である場合がある。本発明によると他の燃料は可能であるが、燃料含有５８Ｎｉおよび６Ｌｉ-７Ｌｉ燃料混合物が電子伝達核連鎖反応および／または単一元素核連鎖反応のための例示的な燃料として開示されている。１つまたは複数の核反応連鎖は、エネルギー電子の核捕獲によって、または本明細書で説明する他の手段によって開始することができ、反応はその入力としてより多くのエネルギー電子を生成することができる、すなわち、エネルギー電子の核捕獲は、エネルギー電子の増殖に繋がることがある。燃料は反応器に入れることができる。燃料を使用して、１つまたは複数のＮＤＥＣＣＩまたはリチウムから過剰な高エネルギー電子を生成することができる。燃料は、少なくとも、ＮＤＥＣＣＩおよび／またはリチウム同位体を含み得、例えば、１つまたは複数の改質材を含み得る他の成分をさらに含み得る。燃料は、単一元素または多元素燃料であり得る。燃料は、改質材を含み得る。燃料には単一の元素しか含まれない場合がある。単一元素燃料は、前記単一元素の複数の同位体を含み得る。本発明によれば、単一元素の複数の同位体のみからなるかかる燃料は、単一元素燃料と見なされる。単一元素燃料を利用する核反応は、「単一元素燃料反応」と呼ばれる。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、連鎖反応順序は、１つまたは複数の電子捕獲段階および１つまたは複数のエネルギー性の電子放出段階を含み得る。エネルギー性の電子放出は、電子捕獲と比較して倍増する場合がある。電子捕獲または電子捕獲のグループによって放出される電子の数は、１より多くなる場合がある。本発明の一態様によれば、反応は自己制御式であり得る。本発明の一態様によれば、持続可能なエネルギー生産を達成することができる。本発明によれば、金属ニッケルおよび／またはリチウムを燃料として使用することができる。さらに、本発明の一実施形態によれば、任意のＮＤＥＣＣＩ含有材料を、単独でまたは組み合わせて燃料として使用することができる。
【００１２】
ＥＭＮＲは、電子遷移事象によって開始または先行される場合がある。電子遷移事象の例には、振動運動軌道などのＥＭＮＲＰＯへの電子の遷移が含まれるが、これらに限定されない。束縛電子または自由電子はＥＭＮＲＰＯに遷移する場合がある。ＥＭＮＲは、単一段階または複数段階のプロセスの場合がある。振動運動軌道などのＥＭＮＲＰＯは、１つまたは複数のＥＭＮＲおよび／または１つまたは複数のＥＭＮＣＲを触媒、強化、またはその他の方法で促進することができる。
【００１３】
「束縛電子」とは、原子核の軌道に束縛された電子のことである。ＴＩＫＫＥＯＭのＴＩＫＥＥＯのＴＩＫＥＥは、束縛電子の一例である。
【００１４】
「電子捕獲」とは、原子の陽子を含む原子核が電子を吸収し、１つまたは複数の核陽子を１つまたは複数の核中性子に変えるプロセスを意味する。ＥＭＮＲは、１つまたは複数の電子捕獲事象を含む場合がある。電子捕獲は、例えば、単一の電子捕獲および／または二重電子捕獲であり得る。二重電子捕獲は、一連の単一の電子捕獲事象として、または単一の事象として発生する場合がある。二重電子捕獲はＥＭＮＲの一例である。本発明によれば、他のＥＭＮＲが可能である。
【００１５】
理論に束縛されるものではないが、エネルギー生成反応は、燃料の固溶相変化によって引き起こされる場合があると考えられている。相変化は完全または部分的である場合がある。完全または部分的な相変化は、温度サイクル、例えば、相変化温度領域の周りの温度サイクルによって継続し続けることができる。温度サイクルまたは他のトリガー反応機構は、連続的または断続的であり得る。
【００１６】
好ましい実施形態を説明することに加えて、本発明は、本明細書に開示される反応機構または動作原理に従ってエネルギーを生成することができる材料の元素族を開示する。
【００１７】
さらに、燃料を収容するための反応器を含むエネルギー生産のための装置が開示される。装置はさらに、燃料の周りの本質的に化学的に不活性な環境を維持するための手段を使用することができる。装置はさらに、目標温度範囲内で合金の温度を循環させるための手段を使用することができる。
【００１８】
「電子伝達核反応」は、本明細書では、電子と原子核が近接している１つまたは複数の電子の存在を特徴とする核反応プロセスとして定義される。電子伝達核反応は、反応の一部として、反応中に、または反応の中で、電子と原子核が近接して電子を生成することによって、断続的または連続的に持続することができる。
【００１９】
「電子伝達核連鎖反応」は、本明細書では、エネルギー性の電子の放出と核捕獲を特徴とする核反応プロセスとして定義されている。電子伝達核連鎖反応は、反応により、反応の一部として、反応中、または反応の中でエネルギー電子の増殖によって、断続的または連続的に持続することができる。
【００２０】
電子伝達核連鎖反応（ＥＭＮＣＲ）は、２つ以上の電子伝達核反応（ＥＭＮＲ）を連続して含むことができる。ＥＭＮＲはＥＭＮＣＲの場合がある。ＥＭＮＣＲはＥＭＮＲの一種である。
【００２１】
「高エネルギー」または「エネルギー性の」電子は、本明細書では、例えば、燃料物質の反応性原子核における単一の電子捕獲のための吸熱障壁を超える運動エネルギーを有する電子を意味すると理解される。ＥＭＮＲは、単一の電子捕獲段階を含む場合がある。単一の電子捕獲は、ＥＭＮＲの１つの段階である場合がある。
【００２２】
「遷移開始運動エネルギー電子軌道材料」（ＴＩＫＥＥＯＭ）は、例えば、燃料に使用されるＺＯＣＭなどの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭのＺＯＥＴＥのように、少なくとも１つのｓ、ｐ、ｄ、またはｆ電子軌道、またはそれらの１つまたは複数の混成を持ち、ＥＭＮＲＰＯＥＴＥに近接した運動エネルギーを持つ材料である。ＴＩＫＥＥＯＭは、例えば、ＴＩＫＥＯＭＣＭを含むＴＩＫＥＥＯＭＭから生成が可能である。
【００２３】
「遷移開始運動エネルギー電子軌道変調可能材料」（ＴＩＫＥＥＯＭＭ）は、燃料に使用される１つまたは複数のＺＯＣＭのＺＯＥＴＥなど、ＥＭＮＲＰＯＣＭのＥＭＮＲＰＯＥＴＥに近接した運動エネルギーを有し、少なくとも１つのｓ、ｐ、ｄ、またはｆ電子軌道および／またはその１つまたは複数の混成を持つように、例えばＯＭＭによって変調または変更できる材料である。したがって、まだＴＩＫＥＥＯＭでない場合は、ＴＩＫＥＥＯＭＭで、例えばＯＭＭと組み合わせてＴＩＫＥＥＯＭに変更が可能である。ＴＩＫＥＥＯＭＭは、ＴＩＫＥＥＯＭ、ＴＩＫＥＥＯＭＣＭ、および／またはＴＩＫＥＥＯＣＭの場合もある。ＴＩＫＥＥＯＭＭは、ＮＤＥＣＣＩおよび／または改質材でもある。ＴＩＫＥＥＯＭは、より効果的または効率的なＴＩＫＥＥＯＭになるように、例えばＯＭＭによって変更が可能である。したがって、ＴＩＫＥＥＯＭはＴＩＫＥＥＯＭＭである可能性がある。
【００２４】
「遷移開始運動エネルギー電子軌道複合材料」（ＴＩＫＥＥＯＣＭ）は、燃料に使用される１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＭ、例えばＺＯＣＭのＥＭＮＲＰＯＥＴＥ、例えばＺＯＥＴＥに近接した運動エネルギーを有し、例えばＯＭＭによって、少なくとも１つのｓ、ｐ、ｄ、またはｆ電子軌道、またはそれらの１つまたは複数の混成を持つように変更された材料または材料の組み合わせである。ＴＩＫＥＥＯＣＭは、例えば、ＴＩＫＥＥＯＭ、ＴＩＫＥＥＯＭＭ、またはＴＩＫＥＥＯＭＣＭおよびＯＭＭから生成が可能である。ＴＩＫＥＥＯＣＭはＴＩＫＥＥＯＭの一種である。ＴＩＫＥＥＯＭはＴＩＫＥＥＯＣＭの場合がある。
【００２５】
「遷移開始運動エネルギー電子」（ＴＩＫＥＥ）は、ＴＩＫＥを持つ電子である。電子は、燃料に使用されるＺＯＣＭなどの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭの、ＺＯＥＴＥなどのＥＭＮＲＰＯＥＴＥに近接した運動エネルギーを有し、ＴＩＫＥＥＯＣＭを含むＴＩＫＥＥＯＭの軌道内の自由電子または結合電子であり得る。
【００２６】
「遷移開始運動エネルギー」（ＴＩＫＥ）は、燃料に使用されるＺＯＣＭなどの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭの、ＺＯＥＴＥなどのＥＭＮＲＰＯＥＴＥに近接した電子運動エネルギーである。
【００２７】
「電子伝達核反応促進軌道電子全エネルギー」（ＥＭＮＲＰＯＥＴＥ）は、ＥＭＮＲＰＯ内の電子の全エネルギー（つまり、ＥＭＮＲＰＯＥの全エネルギー）である。１Ｈの場合、ＥＭＮＲＰＯＥＴＥはＺＯＥＴＥである可能性があり、〜８０から８１ｅＶである可能性がある。２Ｈの場合、ＥＭＮＲＰＯＥＴＥはＺＯＥＴＥである可能性があり、〜３５ｅＶである可能性がある。他のＥＭＮＲＰＯＣＭの場合、ＥＭＮＲＰＯＥＴＥおよび／またはＺＯＥＴＥは異なる場合がある。
【００２８】
「振動運動軌道電子全エネルギー」（ＺＯＥＴＥ）は、振動運動軌道内の電子の全エネルギー（つまり、ＺＯＥの全エネルギー）である。１Ｈの場合、ＺＯＥＴＥは〜８０から８１ｅＶである。２Ｈの場合、ＺＯＥＴＥは〜３５ｅＶである。他のＺＯＣＭの場合、ＺＯＥＴＥは異なる場合がある。
【００２９】
本明細書でのエネルギーに関する「近い」とは、ＴＩＫＥＥの平均運動エネルギーと、対応するＺＯＣＭなどの対応するＥＭＮＲＰＯＣＭのＥＭＮＲＰＯＥＴＥ、例えばＺＯＥＴＥとの間に、好ましくは＋／−１０ｅＶ、より好ましくは＋／−５ｅＶ未満、より好ましくは＋／−２ｅＶ未満、より好ましくは＋／−１ｅＶ未満、より好ましくは＋／−０．５ｅＶ未満、より好ましくは＋／−０．２ｅＶ未満、より好ましくは＋／−０．１ｅＶ未満、より好ましくは＋／−０．０５ｅＶ未満、最も好ましくは＋／−０．０４ｅＶ未満の平均的なエネルギー差があることを意味する。
【００３０】
磁場強度の観点からの「強い」とは、好ましくは１ＭＴｅｓｌａより大きく、より好ましくは９ＭＴｅｓｌａより大きく、より好ましくは１６ＭＴｅｓｌａより大きく、より好ましくは２２ＭＴｅｓｌａより大きく、より好ましくは２７ＭＴｅｓｌａより大きく、より好ましくは３１ＭＴｅｓｌａより大きく、最も好ましくは〜３２．８ＭＴｅｓｌａであることを意味する。
【００３１】
「電子伝達核反応促進軌道」（ＥＭＮＲＰＯ）は、ｓ、ｐ、ｄ、ｆ軌道などの通常の原子軌道とそれらの混成の間の相互作用よりも強い電子と原子核の相互作用を持つ電子軌道である。ＥＭＮＲＰＯの例は、高度に局在化した準安定で近接した電子と原子核の電子軌道である。振動運動軌道はＥＭＮＲＰＯの一例である。ＥＰＣＯおよび／またはＥＰＣＯＥは、単一の電子捕獲および／または二重電子捕獲を含む、ＥＭＮＲの１つまたは複数の段階を触媒、強化、または促進する場合がある。
【００３２】
「電子伝達核反応促進軌道可能材料」（ＥＭＮＲＰＯＣＭ）は、ＥＭＮＲＰＯを一定期間形成および／または維持することができる任意の材料である。ＥＭＮＲＰＯＣＭの例には、軽い核物質が含まれるが、これらに限定されない。好ましくは、ＥＭＮＲＰＯＣＭは、電荷Ｚ ＝ １（すなわち、１Ｈ, ２Ｈ, ３Ｈ）を有する核を有し、したがって、ＥＭＮＲＰＯを有する結果として生じる原子は、電気的に中性であり、したがって、正に帯電した原子よりも他の核により容易に接近し得る。ＺＯＣＭはＥＭＮＲＰＯＣＭの一種である。反応性核物質は、ＥＭＮＲＰＯＣＭとしても機能する場合がある。
【００３３】
「電子伝達核反応促進軌道電子」（ＥＭＮＲＰＯＥ）は、ＥＭＮＲＰＯＣＭの周りのＥＭＮＲＰＯ内のＥＭＮＲＰＯ電子である。ＥＭＮＲＰＯＥは束縛電子の一種である。
【００３４】
「振動運動軌道可能材料」（ＺＯＣＭ）は、振動運動軌道を一定期間形成および／または維持することができる任意の材料である。ＺＯＣＭの例には、軽い核物質が含まれるが、これらに限定されない。好ましくは、ＺＯＣＭ電荷Ｚ = １（すなわち、１Ｈ, ２Ｈ, ３Ｈ）を有する核を有し、従って、振動運動軌道を有する結果として生じる原子は、電気的に中性であり、従って、正に帯電した原子より他の核に容易に近づくことができる。本発明によれば、他のＺＯＣＭが可能である。
【００３５】
「振動運動軌道電子」（ＺＯＥ）は、原子または原子イオンの核の周りの振動運動軌道にある電子である。電子は高度に局在化する場合がある。電子が近接電子と原子核の近接状態にある場合がある。電子は準安定軌道にある場合がある。ＺＯＥは、高度に局在化した準安定および／または近接した電子と原子核の近接電子の一種である。
【００３６】
「軽い核」は、本明細書において、原子番号Ｚ、好ましくは１１以下、より好ましくは５以下、より好ましくは４以下、最も好ましくは３以下を有する核として定義される。
【００３７】
「軽い核物質」は、少なくとも部分的に、軽い核を含む物質である。例には、１Ｈ、２Ｈ（Ｄ）、または ３Ｈが含まれるが、これらに限定されない。軽い核物質には、軽い核物質を含む任意の分子、合金、または塩が含まれる。１Ｈおよび ２ＨのようなＺＯＣＭ型のＥＭＮＲＰＯＣＭには、のためにことに留意されたいである １Ｈおよび ２Ｈ自体も反応性核物質として作用することができるため、振動運動軌道またはＺＯＥの寄与と融合してもよい。
【００３８】
「軌道改質材」（ＯＭＭ）は、例えば、分子、合金、塩で組み合わされるか、または他の方法で、例えば被膜または接触表面として、ＴＩＫＥＥＯＭＣＭを含む１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＭと接触する、組み合わせが１つまたは複数のＴＩＫＥＥおよび／またはＴＩＫＥＥＯを含むように、１つまたは複数の電子軌道を変更、変調、または変更する材料である。ＴＩＫＥＥＯＭ、ＴＩＫＥＥＯＭＭ、ＴＩＫＥＥＯＣＭ、ＴＩＫＥＥＯＭＣＭは、少なくとも部分的に１つまたは複数のＯＭＭを含むことが可能である。
【００３９】
「軌道修正複合材料」（ＯＭＣＭ）は、１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＭおよび／または１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＣＭおよび／または１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＣＭおよび／または１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭおよび１つまたは複数のＯＭＭの組み合わせであり得る。前記ＯＭＣＭは、例えば、分子、合金、塩または任意の他の複合材料および／または１つまたは複数のＴＴＩＫＥＥＯＭＭおよび／または１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＣＭおよび／または１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＣＭおよび／または１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭと接触する表面、被膜または堆積物であり得る。本発明によれば、ＯＭＣＭを生成するための他の組み合わせが可能である。ＯＭＣＭはＴＩＫＥＥＯＣＭの場合がある。ＴＩＫＥＥＯＣＭはＯＭＣＭの一種である。
【００４０】
本明細書での電子軌道に関して「高度に局在化」とは、ｓ、ｐ、ｄ、ｆ軌道などの「通常の」原子軌道およびそれらの混成よりも狭い領域に電子軌道確率があることを意味する。振動運動軌道の電子は、高度に局在化した状態（高度に局在化した電子）である、および／またはその状態にあると見なすことができる。かかる高度に局在化されたＺＯＥは核からの平均軌道距離Ｒが好ましくは０．３８３ｐｍ ＋／−０．２ｐｍ、より好ましくは０．３８３ｐｍ ＋／− ０．１ｐｍ、より好ましくは０．３８３ｐｍ ＋／− ０．０５ｐｍ、より好ましく＋／−０．０２ ｐｍ、より好ましくは０．３８３ ｐｍ ＋／−０．０１ ｐｍ、より好ましくは０．３８３ ｐｍ ＋／−０．００５ ｐｍ、より好ましくは０．３８３ ｐｍ ＋／−０．００２ ｐｍ、より好ましくは０．３８３ ｐｍ ＋／−０．００１ ｐｍ、最も好ましくは〜０．３８３ｐｍで核の周りに近接であり得る。
【００４１】
「励起」または「励起状態」とは、基底状態よりもエネルギーが高い量子状態を意味する。
【００４２】
「反応性原子核」は、本明細書では、電子伝達核反応または電子伝達核連鎖反応に関与する核として定義される。反応性原子核は、反応プロセス全体の中でエネルギーを解放する場合がある。
【００４３】
反応性原子核は、少なくとも１つの中性子および／または１つの陽子を含み得る。反応性原子核は軽い核であってよい。反応性原子核は軽い核であり得る。反応性原子核の例には、１Ｈ、２Ｈ、３Ｈ、Ｈｅ、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、およびＮａの核が含まれるが、これらに限定されない。Ｎｉ核は反応性原子核として機能する場合がある。
【００４４】
「エネルギー電子の増殖」（「増殖」）は、本明細書では、プロセス入力よりもプロセス出力の方がエネルギー電子の平均数が多いと定義されている（違いは「過剰電子」である）。本明細書で、増倍率は、プロセス出力でのエネルギー電子の平均数をプロセス入力でのエネルギー電子の平均数で割ったものとして定義される。
【００４５】
「反応性原子核燃料」または「燃料」は、本明細書では、少なくとも部分的に反応性原子核を含む任意の材料および／またはかかる材料の混合物として定義される。
【００４６】
反応性原子核燃料は、ＮＤＥＣＣＩなどの１つまたは複数の反応性核物質を含み得る。反応性原子核燃料は、ＺＯＭＣなどの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭを含み得る。反応性原子核燃料は、１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭ、ＴＩＫＥＥＯＣＭおよび／または１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＭ、ＴＩＫＥＥＯＭＣＭおよび／または１つまたは複数のＯＭＭをさらに含み得る。反応性原子核燃料は、１つまたは複数の構成要素が、その運動エネルギーが燃料中のＥＭＮＲＰＯＣＭのＥＭＮＲＰＯに近接した電子軌道を有する多元素燃料であり得る。反応性原子核燃料は、１つまたは複数の構成要素が、ＥＭＮＲＰＯＣＭである場合がある少なくとも１つの他の構成要素の振動運動軌道総軌道エネルギーに近接した運動エネルギーを有する電子軌道を有する多元素燃料を含み得る。上記のＥＭＮＲＰＯＣＭはＺＯＣＭである場合がある。前記ＺＯＣＭは１Ｈ、２Ｈおよび／または ３Ｈであり得る。
【００４７】
「反応性核物質」は、少なくとも部分的に、１つまたは複数の反応性の核を含む任意の材料である。反応性原子核燃料は、少なくとも部分的に、反応性核物質を含む。ＮＤＥＣＣＩは、反応性核物質の一種である。反応性核物質は、軽い核物質であり得る。反応性核物質の例には、１Ｈ、２Ｈ、３Ｈ、Ｈｅ、Ｌｉ、Ｂｅ、ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、およびＮａが含まれるが、これらに限定されない。Ｎｉは反応性核物質として作用する場合がある。ＥＭＮＲＰＯＣＭは、反応性核物質としても機能する場合がある。
【００４８】
「近接電子と原子核の近接」は、本明細書では、原子核から１００ピコメートル未満、より好ましくは１０ピコメートル未満、最も好ましくは５ピコメートル未満の平均距離で原子核の周りを周回する電子として定義される。軌道を回る電子は励起電子であり得る。
【００４９】
近接した電子と原子核の近接電子には、「近接」の電子軌道が含まれる。かかる電子は、近接電子、近接電子と原子核の近接の電子、または近接電子と原子核の状態の電子とも呼ばれる。電子軌道が平均距離１ｐｍ未満の電子と、振動運動軌道の電子は、電子と原子核が近接していると見なすことができる。
【００５０】
「近接核」は、本明細書では、離隔距離が１００ピコメートル未満、より好ましくは１０ピコメートル未満、最も好ましくは５ピコメートル未満である２つの核として定義される。
【００５１】
「励起電子」は、本明細書では、非運動励起状態にある電子として定義される。励起電子は、少なくとも８５ｅＶ、より好ましくは少なくとも１０ｅＶ、最も好ましくは少なくとも１ｅＶの励起エネルギーを維持することができる。この励起は、少なくとも１マイクロ秒、より好ましくは少なくとも１０マイクロ秒持続し得る。
【００５２】
「核二重電子捕獲可能同位体」（ＮＤＥＣＣＩ）は、本明細書では、その核の少なくとも１つが核二重電子捕獲を経験することができる原子または原子系として定義される。ＮＤＥＣＣＩ原子核は、その原子核が、２つ以上の電子の連続的または同時の核捕獲時にエネルギーを解放する場合がある、少なくとも１つの陽子、中性子、または同位体を含む場合がある。２つ以上の電子のこの核捕獲は、単一の核によって、または前記近接核の融合プロセスの前または最中に２つ以上の近接核によって達成され得る。本発明によるＮＤＥＣＣＩの例はニッケル（Ｎｉ）である。上記のＮｉは、二重電子捕獲時にＦｅに核変換することができる。前記二重電子捕獲の発熱エネルギーは〜２ＭｅＶである。本発明によれば、他のＮＤＥＣＣＩおよび他の発熱エネルギーが可能である。ＮＤＥＣＣＩの他の例には、５８Ｎｉ、６４Ｚｎ、４０Ｃａ、およびそれらの任意の混合物が含まれるが、これらに限定されない。ＮＤＥＣＣＩの例には、さらに２つの近接陽子が含まれるが、これらに限定されない。
【００５３】
「連続核反応」は、本明細書では、少なくとも１秒間、より好ましくは少なくとも１０秒間、より好ましくは少なくとも１分間、より好ましくは少なくとも１０分間、そして最も好ましくは少なくとも１時間ほぼ一定の発熱出力を生成する反応プロセスとして定義される。半連続核反応は、本明細書では、連続核反応の交互相と、２つの異なる出力水準での連続核反応の無反応または交互相からなる反応として定義される。
【００５４】
継続的な核反応は、核連鎖反応である場合がある。
【００５５】
「最終的な発熱反応」は、本明細書では、反応の個々の段階の合計が最終的に過剰エネルギーをもたらす反応として定義される。したがって、任意の単一の段階は吸熱性である場合があるが、全体的な反応は発熱性である場合がある。最終的に発熱反応は核反応である場合がある。核反応は核変換反応であってよい。核変換反応は、ある化学元素または同位体の別の化学元素への変換である場合がある。すべての要素（または要素の同位体）は、その原子、つまり原子核内の陽子（および中性子）の数によって定義されるため、核変換は、核内の陽子または中性子の数が変更されるすべてのプロセスで発生する。核変換は、（外部の粒子が核と反応する）核反応によって達成できる。最終的な発熱反応は、二重電子捕獲反応である場合がある。最終的な発熱二重電子捕獲反応は、最終的な発熱二重電子捕獲核反応であり得る。記載された反応のいずれかまたはそれらの任意の組み合わせは、反応と呼ばれ得る。
【００５６】
最終的な発熱反応はＥＭＮＲである場合がある。単一および／または二重電子捕獲反応は、ＥＭＮＲの段階である場合がある。
【００５７】
核の「二重電子捕獲反応」または「二重電子捕獲」は、原子核の崩壊モードである場合がある。核子数Ａ、原子番号Ｚの核種（Ａ、Ｚ）の場合、（Ａ、Ｚ−２）の核種の質量が小さければ、二重電子捕獲が可能である。この崩壊モードでは、軌道電子の２つが核内の２つの陽子によって捕獲され、２つの中性子を形成する場合がある。その過程で２つのニュートリノが放出されるか、２つの電子が同時に捕獲される場合、その過程はニュートリノがない場合がある。陽子が中性子に変わるため、中性子の数は２増加し、陽子Ｚの数は２減少し、原子質量数Ａは変化しない。陽子の数を変えることにより、二重電子捕獲は核種を新しい元素に変換する。二重電子捕獲反応は、核反応、最終的な発熱二重電子捕獲反応、最終的な発熱二重電子捕獲核反応、および／または核変換または核変換反応であり得る。
【００５８】
「高エネルギー」または「エネルギー性の」粒子は、エネルギー性の電子、エネルギー性の原子核、または任意の他の粒子であり得る。高エネルギー粒子は、例えば、イオン衝撃または電子衝撃によって導入され得る。本発明によれば、高エネルギー粒子を生成または導入する他の方法が可能である。
【００５９】
高エネルギー粒子は、電場による加速によって生成されることが可能である。例えば、電気分解中の有意なフェルミエネルギー差または電圧による加速を伴う界面を横切る間に、例えば、直接印加電圧、または電圧差のある界面にわたる拡散／溶融など、電場を印加する任意の手段が可能である。高エネルギー粒子は、相変化または燃料の破壊によって導入される場合がある。高エネルギー粒子は、燃料中の反応、例えば核反応によって導入され得る。高エネルギー粒子は、当技術分野で知られている任意の手段によって、反応器および／または燃料の外部で生成され得る。
【００６０】
「反応」は、単一または二重の電子捕獲反応、核反応、および／または電子伝達核反応を含む電子捕獲反応であり得る。
【００６１】
「反応」は、任意の二重電子捕獲反応であり得、これは、例えば、ＮＤＥＣＣＩの１つまたは複数の核をある要素から別の要素に変換し得る。かかる反応では、第１の電子捕獲は吸熱性であり得、一方、第２の電子捕獲は発熱性であり得る。特に、第２の電子捕獲は、第１の電子捕獲が吸熱性であるよりも発熱性である可能性があり、したがって、全体的な反応は、発熱性であり、過剰エネルギーを生成する場合がある。
【００６２】
「反応」は、一連の電子捕獲反応および中性子捕獲反応であり、リチウム同位体の核をある元素から別の元素に核変換する場合がある。かかる反応では、電子捕獲は吸熱性である可能性があり、その結果として中性子が放出されることを特徴とする。その後の中性子捕獲は発熱性である場合がある。特に、中性子捕獲は、最初の電子捕獲が吸熱性であるよりも発熱性である可能性があり、したがって、全体的な反応は発熱性であり、過剰エネルギーを生成する場合がある。
【００６３】
反応はＥＭＮＲである場合がある。リチウムは、反応性核物質、単一元素燃料、および／またはＮＤＥＣＣＩであり得る。
【００６４】
「二次核反応」は、本明細書では、二重電子捕獲反応によって動力学的にエネルギーを与えられたエネルギー反応生成物の少なくとも１つを含む核反応として定義される。
【００６５】
「連鎖反応」は、本明細書ではそれ自体を永続させる任意の反応として定義される。連鎖反応の例は、電子伝達核連鎖反応である。例示的な連鎖反応は、１つまたは複数のＮＤＥＣＣＩ核が１つまたは複数の電子の捕獲によって励起されて過剰なエネルギー性電子を生成する一連の発熱二重電子捕獲反応（核変換反応）である。
【００６６】
「反応器」は、本明細書では、燃料が存在し、反応が起こるチャンバーまたは容器として定義される。反応器は、例えば、周囲の大気に対して閉鎖または開放され得る。
【００６７】
エネルギー電子の全部または一部は、燃料の外部から外的に供給され得る。外部から供給される高エネルギー電子は、例えば、１つまたは複数の高エネルギー粒子、電磁放射、電流、衝撃、破壊、および／または燃料の高周波振動によって供給され得る。電磁放射とは、電磁場の波（またはその量子、光子）を指し、時空を伝播（放射）し、電磁放射エネルギーを運ぶことを言う。これには、電波、マイクロ波、赤外線、（可視）光、紫外線、Ｘ線、およびガンマ線が含まれる。
【００６８】
エネルギー性の電子の全部または一部は、燃料の内部から内的に供給される場合がある。反応は、エネルギー性の電子の周期的または連続的な生成によって維持され得る。連鎖反応は、少なくとも部分的に、内部から供給されるエネルギー性の電子によって維持され得る。内部に供給されるエネルギー性の電子の全部または一部は、燃料内の最終的な発熱反応から、および／または燃料の全部または一部の溶融、固化、および／または破壊から放出されるエネルギーからであり得る。反応は、二重電子捕獲反応であり得る。二重電子捕獲反応エネルギーは、燃料の連鎖反応を維持する場合がある。
【００６９】
二重電子捕獲反応は、少なくとも１つのエネルギー反応生成物を生成する場合がある。１つまたは複数のエネルギー反応生成物は、複数のエネルギー性の電子を生成することによって、燃料中で連鎖反応を維持することができる。１つまたは複数の連鎖反応は、エネルギー性の原子または亜原子粒子によって開始され得る。エネルギー反応生成物の生成は、二重電子捕獲反応の開始、高エネルギーイオン衝撃、高エネルギー電子衝撃、高エネルギー光子放射、中性子衝撃、またはバックグラウンド中性子によって達成することができる。
【００７０】
電子および高エネルギー粒子および／または他の高エネルギー反応生成物の衝突または他の相互作用は、直接的または間接的に高エネルギー電子を生成する場合がある。本発明によれば、エネルギー反応生成物を生成する他の手段が可能である。
【００７１】
燃料は、１つまたは複数の改質材をさらに含み得る。本明細書での「改質材」とは、燃料の特性を改質する任意の材料を意味する。改質材は、融点改質材、破壊誘発材料、励起電子を維持することができる材料、溶融相／固相に異なるフェルミ準位を持たせる材料、および／または飽和材料であり得る。燃料の一部または全部が反応中に溶融する場合がある。ＮＤＥＣＣＩは、例えば、５８Ｎｉおよび／または ４０Ｃａであり得る。融点調整材料は、例えば、Ｃｕおよび／またはＡｌであり得る。他の改質材は、例えば、グラファイトまたは無定形炭素であり得る。燃料の温度は、目標温度範囲内で循環させることができる。目標温度範囲は、燃料またはその任意の成分の相変化温度範囲であり得る。本発明によれば、改質材も含む単一元素燃料は、単一元素燃料と見なされる。
【００７２】
改質材は、例えば、本明細書では「溶融温度変更材料」と呼ばれる溶融温度（例えば、所与の圧力で）を改質する材料、本明細書では溶融圧力改質材と呼ばれる溶融圧力（例えば、所与の温度で）を含み得る。改質材により、溶融温度および／または圧力が上昇または低下する場合がある。融点調整材料の例には、例えば、ＮＤＥＣＣＩと合金を形成し得る金属が含まれるが、これらに限定されない。金属温度変更材料の例は銅である。本発明によれば、他の温度変更材料が可能である。変更材料には、燃料中の成分の分布を変更する材料が含まれる場合がある。これらの材料は、本明細書では「均一性改質材」と呼ばれる。例えば、燃料の様々な成分は、本質的に、前記均一性改質材を含まずに十分に混合され得るが、その後、前記均一性改質材の添加時に分離するか、または分離する傾向がある。均一性改質材は、例えば、温度または圧力に敏感であり得、これは、それが特定の温度より上または下で分離するか、または分離する傾向があることを意味する。均一性改質材は、例えば、飽和材料であり得る。飽和材料は、例えば、燃料中の温度が上昇または低下するにつれて飽和し、したがって、もはや溶解しないか、または均一に混合されない可能性があり、その後、燃料の他の成分から沈殿するか、または沈殿する傾向がある。飽和改質材の例はリチウムである。本発明によれば、他の飽和改質材が可能である。温度変更材料は、均一性改質材であり得る。改質材は、破壊を誘発する材料である場合がある。破壊を誘発する材料は、材料内に破壊を誘発する場合がある。破壊を誘発する材料は、燃料と接触しているか、または燃料に近接している可能性があり、したがって、厳密には、燃料の外部にある場合があるため、改質材ではない場合がある。破壊誘発材料は、任意の手段によって破壊を誘発し得る。手段の例は、材料内に高い応力を生成することである。かかる応力は、破壊によって急速に解放される場合がある。応力は、例えば、例えば冷却中に、例えば凝固によって発生する場合がある。応力は、例えば、材料、例えば、燃料、構成要素間の格子不整合によって増幅され得る。飽和改質材または均一性改質材も、燃料内に電圧差を引き起こす場合がある。Ｌｉ−Ｎｉ合金の場合、これらの金属相のフェルミ準位が異なるため、Ｎｉに富む相とＬｉに富む相の間に電圧差がある場合がある。改質材により、燃料内で励起電子が維持される場合がある。かかる改質材の例は、溶融リチウム、グラファイト、または無定形炭素である。
【００７３】
エネルギー電子を供給する手段は、炉、粒子加速器、電磁放射源、電流源、および／または高周波振動源であり得る。燃料は、１つまたは複数の改質材をさらに含み得る。改質材は、融点調整材料、励起電子を維持することができる材料、破壊誘発材料、溶融相／固相に異なるフェルミ準位を持たせる材料、および／または飽和材料であり得る。ＮＤＥＣＣＩは、例えば、５８Ｎｉおよび／または ４０Ｃａであり得る。融点調整材料は、Ｃｕおよび／またはＡｌであり得る。他の改質材は、例えば、グラファイトまたは無定形炭素であり得る。器具は、目標温度範囲内で燃料の温度を循環させるための手段をさらに含み得る。
【００７４】
本発明の一実施形態によれば、材料を提供する段階を含むエネルギー生成の方法が記載され、本明細書で、少なくとも１つの原子成分は、核二重電子捕獲可能同位体（ＮＤＥＣＣＩ）またはリチウムを含み、電子伝達核連鎖反応は、過剰なエネルギー性の電子を生成する。この材料は、本明細書では「燃料」と呼ばれる。かかる反応により、過剰なエネルギー性の電子が生成される場合がある。
【００７５】
前記電子捕獲プロセスによるＮＤＥＣＣＩまたはリチウムのかかる連続的な核変換によって、連鎖反応が持続され得、エネルギーの有用な生成につながる。化学反応などによる燃料の劣化を回避するために、燃料は、反応性燃料または燃料の成分に対して本質的に化学的に不活性である雰囲気に維持され得る。
【００７６】
連鎖反応の開始は、直接的または間接的に達成することができる。開始の様々な例示的な手段は、以下の段落に開示されている。本発明によれば、他の手段が可能である。間接的な開始は、エネルギー性のイオンによって達成される可能性があり、それは次に、エネルギー性の電子のカスケード反応を生成する場合がある。したがって、エネルギー性のイオン、中性子、または電子が燃料に衝撃を与えると、連鎖反応が開始される場合がある。この目的のために加速装置を使用することができる。かかる加速装置の例は、例えば、粒子加速器であり得る。粒子加速器は、例えば、静電加速器または電気力学的（電磁）粒子加速器であり得る。電気力学的（電磁）粒子加速器は、例えば、磁気誘導加速器、線形加速器、または円形または周期的ＲＦ加速器であり得る。中性子または加速原子または亜原子粒子は、連鎖反応を開始または誘発するために、燃料に衝撃を与えるか、燃料内に衝撃を与えるように向けられ得る。
【００７７】
驚くべきことに、連鎖反応を開始する可能性のあるエネルギー性の電子は、少なくとも次の３つの異なる方法によって効率的に生成される場合があることが判明した。
【００７８】
●燃料の固相での破壊の生成によるもの。破壊プロセス中、燃料は熱力学的平衡からかけ離れている。理論に束縛されるものではないが、破壊は、破壊の近くでエネルギー性のイオンおよび／またはエネルギー性の電子を生成することができると考えられている。燃料の特定の組成では、温度サイクルが破壊の生成に効果的な方法であることが判明した。温度サイクルは、解放されると破壊を引き起こす場合がある機械的応力を生成する場合があることが理解されている。これらの機械的応力は、固液相間の温度勾配によって引き起こされる可能性があり、これは、いくつかの合金成分の空間濃度勾配も引き起こす場合がある。
【００７９】
●燃料の固液相変化によるもの。部分溶融プロセス中に、固相と溶融相のフェルミエネルギー水準が異なる場合、相変化を経験する燃料は熱力学的平衡からかけ離れている場合がある。地域間のフェルミエネルギー水準の違いにより、電圧が発生する場合がある。この電圧は、相変化中にイオンと電子を加速する場合がある。理論に束縛されるものではないが、異なるフェルミエネルギー水準の条件下で、部分溶融事象は、固液界面でエネルギー性のイオンおよび／またはエネルギー性の電子を生成することができると考えられている。燃料の特定の組成では、温度サイクルがこれらの固液相変化を生成するための効果的な方法であることが判明した。
【００８０】
●高周波（すなわちＴＨｚ範囲）振動によるもの。これは量子トンネルの可能性を高める。
【００８１】
エネルギー性の電子は、例えば、ＴＩＫＥＥＯＭおよび／またはＴＩＫＥを有する自由電子からくるＴＩＫＥＥから生成され得る。ＴＩＫＥＥＯＭ内のＴＩＫＥＥは、ＺＯＣＭなどのＥＭＮＲＰＯＣＭ内のＥＭＮＲＰＯに遷移するためにわずかな追加エネルギーしか必要としない場合がある。この場合、バックグラウンドの熱エネルギー水準よりも高い反応性原子核の運動エネルギーを供給する。したがって、ＥＭＮＲＰＯへの遷移を開始するのにＴＩＫＥＥＯのわずかな励起のみで十分であり、したがって、反応性核物質のＥＭＮＲを触媒、促進、またはその他の方法で強化する場合がある。好ましくは、この追加の励起エネルギーは、１０ｅＶ未満であり得、より好ましくは、１ｅＶから１０ｅＶの運動エネルギー範囲の間であり得る。自由電子の場合、ＴＩＫＥは、例えば、プラズマＴＩＫＥ温度によって生成され得る。一実施形態では、ＴＩＫＥ温度を超えるプラズマを冷却でき、他の方法で電子をＴＩＫＥよりも高いエネルギーに加速して緩和させることができる。エネルギー性の電子などの過剰エネルギー粒子の生成を開始する他の方法が、本発明によれば可能である。
【００８２】
核連鎖反応プロセスから連続または半連続核反応プロセスへの遷移を活性化することは、直接的または間接的に達成され得る。開始の様々な例示的な手段は、以下の段落に開示されている。本発明によれば、他の手段が可能である。驚くべきことに、温度サイクルは、かかる遷移を活性化するための、そして発熱反応力の所望の速度を維持するための効率的な方法であることが判明した。温度サイクルのための手段は、例えば、制御システム、電子的および／または物理的制御システムを含み得、これは、例えば、炉への電力および／または炉または反応器からまたは炉または反応器への熱および／または放射の抽出、格納および／または反射を制御し得る。上記の発見の結果として、温度サイクルは、過剰なエネルギー性の電子の生成、および核連鎖反応プロセスから連続または半連続核反応プロセスへの遷移を活性化するための特に効果的な方法であることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】図１は、燃料がＮＤＥＣＣＩ原子核を含む場合の電子伝達核連鎖反応プロセスのプロセスフロー。星印は励起状態を示す。
【図２】図２は、燃料がリチウムを含む場合の電子伝達核連鎖反応プロセスのプロセスフロー。星印は励起状態を示す。
【図３】図３は、エネルギー性の電子増殖のプロセスフロー。
【図４】図４は、２ｇのコンスタンタン合金と０．０６ｇのリチウムを加熱した場合の温度対時間（秒）の測定結果。急速な発熱事象は円で示される。ノイズとして現れる非発熱プロセスからの電磁放射は、その間に観察できる。
【図５】図５は、連続核反応の開始前の温度サイクルの加熱段階中の燃料サンプルの温度変化。横軸は加熱段階の開始からの経過秒数、縦軸は測定温度を示している。この図は、連続核反応への遷移に先立つ６サイクルのオーバーレイを示している。
【図６】図６は、連続核反応の開始後の、温度サイクルの加熱段階中の燃料サンプルの温度変化。横軸は加熱段階の開始からの経過秒数、縦軸は測定温度を示している。この図は、遷移点から始まる連続核反応への遷移後の６サイクルのオーバーレイを示している。
【図７】図７は、図６（破線）と図７（実線）の温度変化チャートのオーバーレイ。横軸は加熱段階の開始からの経過秒数、縦軸は測定温度を示している。オーバーレイは、燃料サンプルによる継続的な発熱発電を視覚化する。外部加熱電力は１．２ｋＷである。
【図７Ａ】図７Ａは、冷却段階（加熱電力がゼロ）を示すＮｉ−Ｃｕ−Ｌｉ燃料混合物を使用したパルスプロセスから連続プロセスへの遷移中の温度（℃）対時間チャート。表記は連続反応の開始に関連したサイクル番号を示す。
【図８】図８は、本発明による装置の実施形態の概略図。
【図９】図９は、振動運動軌道のトロイダル電子構造の視覚化。Rは低減コンプトン波長であり、r は荷電半径である。
【図１０】図１０は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｌｉ燃料混合物との連続反応プロセス中の自己相関周波数スペクトル。上：連続反応前のスペクトル。下：連続反応中のスペクトル。
【図１１】図１１は、Ｌｉ−Ｎｉ−Ａｌ燃料組成を含む反応器の温度と加熱力の変化。上の曲線は燃料容器の温度（℃）を示し、中央の曲線は反応器の端の温度（℃）を示し、下の曲線は加えられた加熱電力（Ｗ）を示している。横軸は経過時間（秒）を示す。
【図１２】図１２は、純粋に波状の振動運動回転（Ｖwave）の場合の瞬間電子速度ベクトルと、動的プラス波状の振動運動回転（Ｃem）の間の粒子状の組成の場合の等価性の図。
【図１３】図１３は、実験における固相／溶融相間のフェルミ準位の違い（左）と融解中の加速領域へのイオンフラックス（右）の図。
【図１４】図１４は、安定した電子軌道の図。灰色の輪は電子の振動運動軌道を表し、矢印は磁力線を表し、中央の輪は陽子の歳差振動運動を表する。
【図１５】図１５は、 ＥTotal とローレンツ力効果を考慮する前に得られた値ΔＥ。
【図１６】図１６は、 ＥTotal とローレンツ力効果も考慮した後に得られた値ΔＥ。
【図１７】図１７は、本発明の特定の実施形態による燃料の例。
【図１８】図１８は、ＯＭＭの追加または除去によって、ＺＯＣＭなどのＥＭＮＲＰＯＣＭの電子軌道を変調する様々な例示的な手段の概略図。
【図１９】図１９は、本発明による、反応性原子核燃料中に存在し得る様々な材料間の一部の関係のベン図。
【図２０】図２０は、本発明の一実施形態によるＥＭＮＲを生成するための方法。
【発明を実施するための形態】
【００８４】
本明細書では、ＥＭＮＲを生成するための新しい燃料、方法、および装置を開示する。原子核反応を生成するために、励起電子および／または近接電子−原子核近接電子および／または電子軌道などの高度に局在化された状態を利用する方法および装置が開示される。電子軌道は準安定で、原子核（すなわちＥＭＮＲＰＯ）の周囲および／または電子原子核に近接して高度に局在化する場合がある。核は、例えば１Ｈ、２Ｈまたは３Ｈ核の軽い核であってもよい。このプロセスは、核連鎖反応を含む核反応および／またはＥＮＭＣＲを含むＥＮＭＲを生成するために使用され得る。反応は、パルス反応相および／または本質的に連続的な反応相を含む。パルス反応相および／または連続反応相は、連鎖反応を含み得る。プロセスは、パルス反応相から連続反応相に遷移する場合がある。これらの反応相は、２つの異なる相として現れる場合がある。反応相の１つまたは複数は、熱および／またはエネルギー生成であり得る。１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯへの電子遷移のプロセスが開示されている。実用例に関して、判明した方法および装置は、例えば１Ｈまたは ２Ｈなどの軽い核物質、および１Ｈ、２Ｈ、３Ｈ 、Ｈｅ、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｎｅ、ＮｉおよびＮａといった金属などの反応性核物質を含む燃料からの持続可能なエネルギー生産の可能性を提供する。本発明によれば、他の軽い核物質および反応性核物質が可能である。
【００８５】
本発明の詳細な実施形態は、添付の図面を参照して本明細書に開示される。電子伝達および／または単一元素核反応からのエネルギー生成のための方法が記載されている。この方法は、以下の段階を含み得る。
ａ）反応性原子核燃料を反応器に装填する。
ｂ）燃料中の１つまたは複数の連鎖反応を開始および／または定期的に再開すること、および／または連続的または半連続的に電磁放射を燃料に供給すること。
【００８６】
この方法は、以下の段階をさらに含み得る。ｃ）初期または定期的に再開される核連鎖反応から連続または半連続核反応への遷移を活性化する。燃料は、１より大きいエネルギー性の電子の増倍率を有する燃料構造を有し得、および／または燃料は熱活性化される。供給された電磁放射は、近接した電子と原子核の近接の形成を触媒するのに十分なエネルギーを持っている場合がある。供給される電磁放射は、例えば、溶融相変化によって生成され得る。
【００８７】
反応性原子核燃料は、１つまたは複数の核二重電子捕獲可能同位体を含み得る。少なくとも１つの核二重電子捕獲可能な同位体は５８Ｎｉである可能性がある。反応性核のうちの２つは、６Ｌｉおよび ７Ｌｉ同位体核の混合物を含み得る。６Ｌｉおよび ７Ｌｉ同位体の比率は、０．００１：０．９９９から０．９９９：０．００１の間である可能性がある。電子伝達核連鎖反応および／または融解相変化の開始および／または周期的な再開は、目標温度範囲内での温度サイクルによって、および／またはエネルギー粒子および／または中性子を燃料に供給することによって達成され得る。エネルギー粒子は、エネルギー性の電子および／または中性子であり得る。燃料は、溶融アルカリまたは非アルカリ環境で加熱されると分解したり破壊したりすることができる燃料成分を含み得る。溶融アルカリ環境は、溶融リチウムを含み得る。
【００８８】
本発明の一実施形態の一態様によれば、１つまたは複数の内殻電子と原子核との間の通常の相互作用よりもはるかに強い電子と原子核の相互作用を可能にする電子軌道を利用することができる。これらの軌道はＥＭＮＲＰＯである場合がある。電子と原子核が近接している、準安定および／または高度に局在化した電子は、かかる軌道の一例である。ＥＭＮＲＰＯを利用すると、電子捕獲の可能性が高まり、および／またはＥＭＮＣＲを含むＥＭＮＲなどの核融合反応を触媒、促進、または強化することができる。本発明の一実施形態によれば、前記ＥＭＮＲＰＯは、かかる準中性子と他のいくつかの核との間の小さな核間距離を可能にし、それによって、ＥＭＮＣＲを含むＥＭＮＲなどの触媒融合反応を可能にし得る。前記ＥＭＮＲＰＯは、単一または二重電子捕獲または他の核反応プロセスを含む、ＥＭＮＲを触媒し、強化し、または他の方法で促進し得る。反応は、エネルギー性のイオンおよび／またはエネルギー性の電子または他のエネルギー性の荷電粒子などのエネルギー粒子を生成し得る。生成されたエネルギー粒子は、電子捕獲を含むＥＭＮＲに関与するエネルギー性の電子として直接、または間接的に、例えば電子に衝撃を与えるか、ＥＭＮＲＰＯなどの電子軌道を生成して、電子捕獲を含む、ＥＭＮＲに関与する可能性のあるエネルギー性の電子を生成、触媒、強化または他の方法で促進する。
【００８９】
燃料は、少なくとも反応性核物質を含む反応性原子核燃料であり得る。燃料は多元素燃料であり得る。燃料は、１つまたは複数の追加の構成要素、例えば、１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭ、ＴＩＫＥＥＯＭＭ、ＴＩＫＥＥＯＣＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭＣＭを含み得、これらは、運動エネルギーが燃料中の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯ総軌道エネルギーに近接した、またはそれに近くなるように変更できる電子軌道を有し得る。１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯは、振動運動軌道である場合がある。１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭはＺＯＣＭである場合がある。反応性原子核燃料は、例えば、例としてＥＭＮＲＰＯＣＭまたはＺＯＣＭなどの水素および／または重水素原子核を含み得る。本発明によれば、他の反応性原子核燃料が可能である。
【００９０】
本発明の一実施形態によれば、発熱性核反応は、磁場によって可能にされ得る。磁場は強い磁場であり得る。磁場は、反応する核の周りに高度に局在化するか、または反応する核に近接している場合がある。磁場は、例えば、ＥＭＮＲＰＯ内の電子によって生成され得る。ＥＭＮＲＰＯは振動運動軌道である場合がある。ＥＭＮＲＰＯ内の電子は、反応する原子核または近接した原子核、つまり近接した原子核の周りの軌道にある場合がある。磁場は、磁気単極子によって生成することができる。磁気単極子は、例えば、強磁性ナノ粒子に光を当てることによって生成することができる。磁場は、電流パルスによって生成される場合がある。電流パルスは、例えば、コンデンサバンク放電によって生成され得る。電流パルスは、反応する核に近接して強い磁場を生成するのに十分に強い場合がある。本発明の一実施形態によれば、反応は、燃料内の１つまたは複数の核結合の発熱転位を含み得る。本発明の一実施形態によれば、反応は、燃料内の１つまたは複数の核結合の発熱転位を含み得る。本発明の一実施形態によれば、反応は、燃料内の１つまたは複数の核結合の発熱分解を含み得る。本発明の一実施形態によれば、反応は、燃料内の１つまたは複数の核子の発熱分解を含み得る。本発明の一実施形態によれば、核子は、強い磁場によって不安定化され得る。磁場は、ＥＭＮＲＰＯの中心にある磁場である場合がある。ＥＭＮＲＰＯは振動運動軌道である場合がある。ＺＯＥなどのＥＭＮＲＯＥは、磁気双極子を生成する場合がある。磁場の強さは、その中心（核がある場所）で好ましくは１ＭＴｅｓｌａより大きく、より好ましくは９ＭＴｅｓｌａより大きく、より好ましくは１６ＭＴｅｓｌａより大きく、より好ましくは２２ＭＴｅｓｌａより大きく、より好ましくは２７ＭＴｅｓｌａより大きく、より好ましくは３１ＭＴｅｓｌａより大きく、最も好ましくは〜３２．８ＭＴｅｓｌａである。振動運動軌道の中心での磁場の強さは〜３２．３メガテスラである。核子は陽子である場合がある。かかる磁気陽子の不安定化により、〜９３８ＭｅＶが放出される場合がある。
【００９１】
高エネルギー電子の全部または一部は、燃料および／または反応器の外部から外的に供給され得る。外部から供給される高エネルギー電子は、１つまたは複数の高エネルギー粒子、電磁放射、電流、燃料の衝撃および／または高周波振動によって供給され得る。高エネルギー電子の全部または一部は、燃料および／または反応器の内部から内的に供給され得る。反応は、高エネルギー電子の周期的または連続的な生成によって維持され得る。内部に供給される高エネルギー電子の全部または一部は、燃料内の１つまたは複数の反応から、および／または燃料の全部または一部の溶融、固化、および／または破壊から放出され得る。反応は、燃料内の連鎖反応を維持する場合がある。二重電子捕獲反応は、少なくとも１つのエネルギー反応生成物を生成し得る。エネルギー反応生成物の生成は、二重電子捕獲反応の開始、高エネルギーイオン衝撃、高エネルギー電子衝撃、高エネルギー光子放射、中性子衝撃、および／またはバックグラウンド中性子によって達成され得る。燃料は、１つまたは複数の改質材をさらに含み得る。改質材は、融点改質材、破壊誘発材料、溶融相／固相に異なるフェルミ準位を持たせる材料、および／または飽和材料であり得る。燃料の一部または全部が反応中に溶融する場合がある。目標温度範囲は、燃料またはその任意の成分の相変化温度範囲であり得る。反応および／または連鎖反応は、自発的または意図的に開始および／または持続され得る。
【００９２】
電子伝達および／または単一元素核連鎖反応からのエネルギー生成のための装置が記載されている。この装置は、以下を含むことがある。
ａ）反応性原子核燃料を含む反応器。
ｂ）燃料中の連鎖反応を開始および／または定期的に再開するための手段、および／または連続的または半連続的に電磁放射を燃料に供給するための手段。
【００９３】
装置は、以下の手段をさらに含み得る。ｃ）初期または定期的に再開される核連鎖反応から連続または半連続核反応への遷移を活性化する。燃料は、１より大きいエネルギー性の電子の増倍率を有する燃料構造を有し得、および／または燃料は熱活性化される。供給された電磁放射は、近接した電子と原子核の近接の形成を触媒するのに十分なエネルギーを持っている場合がある。供給される電磁放射は、例えば、溶融相変化によって生成され得る。
【００９４】
反応性原子核燃料は、１つまたは複数の核二重電子捕獲可能同位体を含み得る。少なくとも１つの核二重電子捕獲可能な同位体は５８Ｎｉである可能性がある。反応性核のうちの２つは、６Ｌｉおよび ７Ｌｉ同位体核の混合物を含み得る。６Ｌｉおよび ７Ｌｉ同位体の比率は、０．００１：０．９９９から０．９９９：０．００１の間であり得る。電子伝達核連鎖反応および／または融解相変化の開始および／または周期的な再開は、目標温度範囲内での温度サイクルによって、および／またはエネルギー粒子および／または中性子を燃料に供給することによって達成され得る。エネルギー粒子は、エネルギー性の電子および／または中性子であり得る。燃料は、溶融アルカリまたは非アルカリ環境で加熱されると分解したり破壊したりすることができる燃料成分を含み得る。溶融アルカリ環境は、溶融リチウムを含み得る。反応および／または連鎖反応の開始または持続は、自発的な開始および／または持続事象に依存し得るか、または、例えば、熱エネルギーおよび／またはエネルギー粒子の計画的な開始または持続源に依存し得る。
【００９５】
図２０は、本発明の一実施形態による、ＥＭＮＲ（３３）を生成するための方法を説明する。この方法では、１つまたは複数のＴＩＫＥＥ（３０）が、１つまたは複数の反応性核物質（２５）および１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）を含む燃料（２８）に供給される。燃料（２８）は、反応器（１）内にあってもよい。１つまたは複数のＴＩＫＥＥ（３０）は、ＴＩＫＥＥＯＭ（１６）のＴＩＫＥＥＯ（２９）内で結合（３０ａ）または非結合（３０ｂ）され得る。１つまたは複数のＴＩＫＥＥ（３０）は、燃料（２８）中の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯ（２４）に遷移（３２）し、それにより、ＥＭＮＲＰＯＥ（３１）になり得、その後、燃料（２８）中の１つまたは複数の反応性核物質（２５）の１つまたは複数の反応性原子核（３４）における１つまたは複数のＥＭＮＲ（３３）を触媒、強化または他の方法で促進し得る。非結合ＴＩＫＥＥの場合（３０ｂ）、有効運動エネルギーを定義するのはＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）と自由電子の間の相対運動であることに注意することが重要である。したがって、非結合ＴＩＫＥＥ（３０ｂ）は、遷移するＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）に対して静止している場合がある。１つまたは複数の結合ＴＩＫＥＥ（３０ａ）は、例えば、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）をＴＩＫＥＥＯＭ（１６）を含む材料を通して拡散する、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）をＴＩＫＥＥＯＭ（１６）を含む材料に加速する、および／または１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭ（１６）をＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）を含む材料に加速することによって、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）内の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯ（２４）に遷移し得る。ＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）および／またはＴＩＫＥＥＯＭ（１６）のうちの１つまたは複数は、例えば、表面プラズモン、電気分解中の表面電圧、破壊、および／または表面界面にわたるフェルミ準位差によって加速され得る。フェルミ準位の差は、例えば、溶融相変化および／または破壊によって生成され得る。溶融相変化および／または破壊は、例えば、目標温度範囲内での温度サイクルによって生成され得る。目標温度範囲は、燃料の全部または一部の完全な固体および完全な溶融の各状態の１００℃以内に制限される場合がある。電子は、１つまたは複数の非結合ＴＩＫＥＥによってＥＭＮＲＰＯに遷移する場合がある。１つまたは複数の非結合ＴＩＫＥＥ（３０ｂ）は、例えば、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）を含むプラズマを提供することによって供給され得、ここで、プラズマ温度は、燃料中の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯ（２４）の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＥＴＥの＋／−１０ｅＶ以内、および／または燃料中の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯ（２４）の１つまたは複数の＋／−１０ｅＶ以内のＥＭＮＲＰＯＥＴＥの運動エネルギーを持つ電子を有するＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）を含む燃料に衝突する。電子は、ＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）を含む燃料（２８）にイオン、好ましくはＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）イオンを、燃料（２８）内の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯ（２４）の３倍のＥＭＮＲＰＯＥＴＥの＋／−１０ｅＶ以内の運動エネルギーで衝突させることによってＥＭＮＲＰＯに遷移させることが可能である。１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）は、ＺＯＣＭ、および／または１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯ（２４）は、振動運動軌道であり得る。１Ｈを含むＺＯＣＭなどの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＥ（３１）は、８０から８１ｅＶの１０ｅＶ以内の運動エネルギーを持つ１つまたは複数のＴＩＫＥＥ（３０）を１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭのＥＭＮＲＰＯ（２４）に遷移（３２）する、および／または３５ｅＶの＋／−１０ｅＶ以内の運動エネルギーを持つ１つまたは複数のＴＩＫＥＥ（３０）を２Ｈを含むＺＯＣＭなどの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭの振動運動軌道などのＥＭＮＲＰＯ（２４）に遷移（３２）することによって供給が可能である。２Ｈを含むＺＯＣＭの場合、ＥＭＮＲはそれ自体で発生する可能性がある（３３ａ）。
【００９６】
図８は、燃料（２）を含む反応器（１）と、エネルギー（４）を反応器（１）に供給し、次にエネルギー（１１）を燃料に供給し得る手段（３）、またはエネルギー（６）を燃料（２）に直接供給する手段（５）とを含む装置の実施形態を説明する。エネルギーは、例えば、熱エネルギー、エネルギー粒子、エネルギー放射などであり得る。エネルギーおよび／またはエネルギー粒子および／または放射は、当技術分野で知られている任意の手段、例えば、抵抗加熱、マイクロ波加熱、化学反応、粒子発生器および／または加速器などによって供給され得る。エネルギー粒子は、エネルギー性の電子であり得る。エネルギーおよび／またはエネルギー粒子および／または放射は、連続的に、断続的に、および／または定期的に供給され得る。エネルギーおよび／またはエネルギー粒子および／または放射を使用して、燃料中の反応を開始、再開、および／または維持することができる。燃料中の反応は、燃料内での反応を開始、再開、および／または維持し得る燃料（９）内に捕獲され得るエネルギーおよび／またはエネルギー粒子および／または放射を生成し得る。燃料中の反応は、燃料内での反応を開始、再開、および／または維持せず、反応器から逃げることがあり、反応器（１）の外での有用な作業またはエネルギーまたは発電に使用され得る燃料（１０）内に捕獲されない場合があるエネルギーおよび／またはエネルギー粒子および／または放射を生成する場合がある。供給されたエネルギー（４,６）または供給されたエネルギーへの変化（４,６）は、燃料内に液体領域（７）を生成したり、燃料内に破壊（８）を生成したりする場合がある。これらの破壊および／または溶融および／または固化する液体領域は、燃料内でエネルギーおよび／またはエネルギー粒子および／または放射を生成および／または放出する場合がある。
【００９７】
装置は、開始エネルギーを供給する手段を含み得る。手段は、炉、粒子加速器、電磁放射源、電流源、および／または高周波振動源であり得るが、これらに限定されない。燃料は、１つまたは複数の改質材をさらに含み得る。改質材は、融点改質材、破壊誘発材料、溶融相／固相に異なるフェルミ準位を持たせる材料、および／または飽和材料であり得る。目標温度範囲は、燃料の相変化温度範囲であり得る。装置は、燃料を収容するための容器を含み得る。装置は、燃料の周囲の化学的に不活性な環境を維持するための手段をさらに含み得る。装置は、目標温度範囲内で燃料の温度を循環させるための手段をさらに備え得る。
【００９８】
温度を循環させるための手段は、温度または放射センサー、熱する電力を供給する、または他の方法で反応器燃料にエネルギーを供給するための電源、および反応器（例えば、炉）および／または燃料またはエネルギー粒子源または他の使用される熱、放射またはエネルギー源に電力を変化させるため、または反応器および／または燃料から放出および／または反射して戻される熱、放射および／またはエネルギーの速度または量を変化させるための制御装置を含み得る。本発明によれば、サイクルの他の手段が可能である。
【００９９】
改質材は、例えば、ＺＯＣＭなどのＥＭＮＲＰＯＣＭ、および／またはＴＩＫＥＥＯＭ、ＴＩＫＥＥＯＭＭ、ＴＩＫＥＥＯＣＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭＣＭおよび／またはＯＭＭであり得る。
【０１００】
記載された方法および／または装置は、熱、放射、電力および／またはエネルギーを生成するために使用され得る。生成された熱、放射、電力および／またはエネルギーは、電気自動車、電気または電子器具、電力ユニットまたはエネルギーユニットまたは電力発電所、非常用電源またはエネルギーユニティ、またはグリッドストレージまたは安定化ユニットで使用することができる。本発明によれば、熱、放射、電力および／またはエネルギーの他の使用が可能である。
【０１０１】
この方法および／または装置によって生成される熱、エネルギー、放射、および／または圧力は、当技術分野で知られている任意の手段によって、有用な電力またはエネルギーに変換することができる。熱またはエネルギーは、直接使用することも、別の形式のエネルギーに変換することもできる。燃料は、１より大きい増倍率を達成するように調整することができる。
【０１０２】
エネルギー性の電子の増倍率が本明細書で１より大きくなるような構成で燃料を配置することは、燃料の少なくともある部分が連鎖反応可能になることを意味し、前記連鎖反応の過程でエネルギー性の電子の数が増加することを特徴とする。
【０１０３】
核反応のための特定の燃料が開示されている。核反応はＥＭＮＲであってよい。燃料は、核反応を開始および／または維持するのに適している場合がある。燃料は、１つまたは複数の反応性原子核を含み得る。燃料は金属を含む場合がある。金属は、純粋な金属、および合金および／または金属含有分子であり得る。金属は、１つまたは複数の反応性原子核を含み得る。燃料は、ＥＭＮＲＰＯおよび／またはＴＩＫＥＥＯを含む１つまたは複数の材料を含み得る。燃料中の金属は、ＮｉまたはＮｉ含有材料であり得る。
【０１０４】
ニッケルベースの燃料の場合、これらの構成は、水素化ニッケル、ＮｉおよびＬｉを含むＬｉに富む溶融合金などの低密度材料を含み得る。リチウムの場合、これらの構成は、大きな溶融領域、すなわち平均拡散距離に関して大きい溶融領域を含み得、自由中性子の放出を最小限に抑える。好ましくは、溶融領域の最小寸法は、自由中性子の平均拡散距離よりも大きく、より好ましくは、拡散距離の２倍より大きい。
【０１０５】
本発明の一実施形態によれば、燃料は、水素および／または重水素などの軽い核物質などのＥＭＮＲＯＣＭを含むか、またはさらに含むことができる。驚くべきことに、ＥＭＮＲは、内殻電子と原子核の間の通常の相互作用よりもはるかに強力な電子と原子核の相互作用を可能にする可能性のある電子軌道によって達成できることが判明した。ＥＭＮＲＰＯは、かかる強力な電子と原子核の相互作用軌道の一例である。驚くべきことに、ＥＭＮＲＰＯは、電子捕獲を含むＥＭＮＲの確率を触媒、強化、または促進する場合があることが判明した。最も重要なことには、驚くべきことに、振動運動軌道などのＥＭＮＲＰＯは、かかる準中性子と別の核との間の小さな核間距離を可能にし、ＥＭＮＲを含む触媒核融合反応を可能にする場合があることがわかった。
【０１０６】
燃料は、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭを含み得る。燃料、燃料を含む反応器、および／または燃料を利用するプロセスは、燃料内のＥＭＮＲＰＯＣＭの周りのＥＭＮＲＰＯへの電子の遷移を促進し得る。例には、以下が含まれるが、これらに限定されない。
a)使用されるＥＭＮＲＰＯＣＭのＥＭＮＲＰＯＥＴＥに近接した運動電子エネルギーを有する、または有するように改変され得る１つまたは複数の材料（すなわち、ＴＩＫＥＥＯＭ、ＴＩＫＥＥＯＭＭ、ＴＩＫＥＯＣＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭＣＭ）、および
ｂ）反応器運転時間の少なくとも一部の期間、ＴＩＫＥＥＯＭＭまたはＴＩＫＥＥＯＭの少なくとも１つの電子軌道の平均運動電子エネルギーが１つまたは複数の使用されたＥＭＮＲＰＯＣＭのＥＭＮＲＰＯＥＴＥの１つまたは複数に近い温度で、反応器内の燃料を維持する。
ＥＭＮＲＰＯへの遷移は、特定の実施形態において、以下によってさらに促進され得る。
ｃ）燃料中に、エネルギー性の電子反応生成物の、使用されるＥＭＮＲＰＯＣＭの１つまたは複数の周りのＥＭＮＲＰＯへの遷移確率を変調または他の方法で変更する１つまたは複数のＯＭＭを含める。
【０１０７】
ＥＭＮＲＰＯＣＭはＺＯＣＭの場合がある。ＥＭＮＲＰＯは振動運動軌道である場合がある。振動運動軌道などのＥＭＮＲＰＯへの遷移を促進する目的は、エネルギー性の電子の増倍率を、好ましくは１より大きい増倍率にできるようにすることである。次に、振動運動軌道などのＥＭＮＲＰＯの生成は、直接的または間接的に、核反応エネルギーを運び去る１つまたは複数の電子を放出する場合がある。前記電子は、エネルギー性の電子であり得る。前記電子は、振動運動軌道などの１つまたは複数の新しいＥＭＮＲＰＯを生成する場合がある。電子の数と前記放出された電子の確率の積が１より大きい場合、増倍率は１より大きい場合がある。
【０１０８】
ＺＯＣＭなどのＥＭＮＲＰＯＣＭは、軽い核を持っている場合もあれば、軽い核の材料である場合もある。軽い原子核はＺ = １の原子核であり、原子番号Ｚは原子核内の陽子の数である。Ｚ = １の核物質の例としては、１Ｈ（その核として陽子を有する）、２Ｈ（Ｄ）および／または３Ｈを含むが、これらに限定されるものではない。燃料は、使用されたＺＯＣＭの振動運動軌道など、使用されたＥＭＮＲＰＯＣＭのＥＭＮＲＰＯＥＴＥに近接した運動電子エネルギーを有する電子軌道を有する１つまたは複数の材料を含み得る。上記の素材はＴＩＫＥＥＯＭである。ＥＭＮＲＰＯＣＭは、ＴＩＫＥＯＭおよび／またはＴＩＫＥＯＭＭの場合がある。
【０１０９】
反応性原子核または反応性核物質などの反応性粒子は、１つまたは複数の構成要素がその運動エネルギーが振動運動軌道の全軌道エネルギーに近接した電子軌道を有する燃料中で生成され得る。すなわち、燃料は、ＺＯＣＭなどのＥＭＮＲＰＯＣＭ、および対応するおよび／または一致するＴＩＫＥＥＯＭを含み得る。
【０１１０】
ＴＩＫＥＥＯＭは、燃料に供給される、または燃料で製造される場合がある。ＴＩＫＥＥＯ内にすでに電子を含むＴＩＫＥＥＯＭは、例えば、１つまたは複数の軌道を最適化するために、１つまたは複数のＯＭＭによってさらに修正され得る。この時、かかるＴＩＫＥＥＯＭは、ＴＩＫＥＥＯＭＭと見なすことができる。ＴＩＫＥＥＯ内に電子を含まないＴＩＫＥＥＯＭＭは、１つまたは複数のＯＭＭと組み合わせて、ＯＭＣＭを生成することができる。この時ＯＭＣＭは、ＴＩＫＥＥＯＣＭであり得、ＴＩＫＥＥＯＭである場合がある。結合は、燃料を反応器に導入する前に行うことも、反応器内でその場で行うこともできる。結合は、化学反応、合金化（例えば、２つ以上の金属）、堆積物との接触（例えば、ヘテロ原子の表面堆積、またはヘテロ分子の表面堆積）、またはその他の任意の手段によるものを含む任意の手段であり得るが、これらに限定されない。組み合わせは、例えば、分子、塩または合金の形態であり得るか、または表面、被膜または堆積物と接触させられ得る。本発明によれば、他の組み合わせおよび組み合わせの方法が可能である。分子の組み合わせは、例えば、ホウ酸塩、ホウ化物、酸化物、窒化物、硝酸塩、酸化物、フッ化物、ケイ酸塩、リン酸塩、硫酸塩、塩化物、セレン化物、臭化物、ヨウ化物、硝酸塩、窒化物、リン酸塩、ホスフィン、リン化物、硫酸塩または硫化物であり得る。本発明によれば、他の分子の組み合わせが可能である。燃料は、複数のＴＩＫＥＥＯＭＭ、ＴＩＫＥＥＯＭ、ＯＭＣＭおよび／またはＯＭＭ、またはそれらの任意の混合物を含み得る。
【０１１１】
図１７は、本発明の特定の実施形態による燃料の例を示している。本発明の一実施形態によれば、核反応用の燃料（２８）は、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）を含み得、ここで、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）は、一定期間、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯ（２４）を形成および／または維持することができる材料で、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯは、任意のｓ、ｐ、ｄ、およびｆ軌道と原子核の相互作用およびＥＭＮＲＰＯＣＭのそれらの混成（２３）間の電子よりも強い電子と原子核の相互作用を有する。原子核（２６）は、中性子を含む場合も含まない場合もあり、通常の軌道電子を含む場合も含まない場合もある（図示せず）。ＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）は、定義上、ＥＭＮＲＰＯ（２４）を持つことができるが、反応が始まる前は、ＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）はＥＭＮＲＰＯ（２４）を含まない場合がある。核反応用の燃料は、１つまたは複数の反応性核物質（２５）を含み得、ここで、前記反応性核物質は、少なくとも１つの中性子（２７）および／または陽子（３５）を有する核（２６）、すなわち、ＥＭＮＲＰＯの生成が反応を開始する場合がある。燃料は、燃料（２８）中の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯ（２４）の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＥ（図示せず）のＥＭＮＲＰＯＥＴＥの＋／−１０ｅＶ以内にＴＩＫＥを有する少なくとも１つのＴＩＫＥＥ（３０）を有する少なくとも１つのＴＩＫＥＥＯ（２９）を含む１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭ（１６）をさらに含み得、および／または１つまたは複数の反応性核物質（２５）は、ＮＤＥＣＣＩであり得る。１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭ（１６）は、１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭ（１６）、および／または１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＭ（図示せず）および／または１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＣＭ（図示せず）を含むＴＩＫＥＥＯＣＭであり得る。燃料は、改質材（図示せず）をさらに含み得る。改質材は、ＯＭＭ、融点調整材料、破壊誘発材料、励起電子を維持することができる材料、溶融相および固相において異なるフェルミ準位を有する材料、および／または飽和材料であり得る。１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）は、１０未満の原子番号Ｚを有する軽い核物質を含み得る。１つまたは複数の軽い核ＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）は、１に等しい原子番号Ｚを有する材料を含み得る。１に等しい原子番号Ｚを有する１つまたは複数の材料は、１Ｈ、２Ｈおよび／または３Ｈおよびそれらの任意の組み合わせを含み得る。１つまたは複数の反応性核物質（２５）、ＴＩＫＥＥＯＭ（１６）、ＴＩＫＥＥＯＭＭ、ＴＩＫＥＥＯＣＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭＣＭは、金属を含み得る。１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭ（１６）、ＴＩＫＥＥＯＭＭ、ＴＩＫＥＥＯＣＭ、および／またはＴＩＫＥＥＯＭＣＭは、ＴＩＫＥＥＯＣＭを形成するために、ＯＭＭの一部であるか、化学結合されているか、合金化されているか、または他の方法でＯＭＭと接触または近接している。ＴＩＫＥＥＯＣＭのうちの１つまたは複数は、１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭＣＭおよび１つまたは複数のＯＭＭおよび／または１つ以上のＴＩＫＥＥＯＭＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭＣＭと接触するＯＭＭの表面または被膜を含む分子、合金または塩であり得る。ＥＭＮＲＰＯＣＭ（２３）のうちの１つまたは複数は、ＺＯＣＭであり得る。ＴＩＫＥＥＯＭ（１６）の１つまたは複数は、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｏ、Ｎｉ、Ｃｏ、ＢｒまたはＶを含み得、および／またはＺＯＣＭの１つまたは複数は、１Ｈ、２Ｈおよび／または３Ｈを含み得る。１つまたは複数のＺＯＣＭは１Ｈを含み、１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭは、８０−８１ｅＶの１ＨＺＯＥＴＥの＋／−１０ｅＶ以内の運動エネルギーを持つＴＩＫＥを備えたＴＩＫＥＥＯ（２９）内の少なくとも１つのＴＩＫＥＥ（３０）を含む。１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭ（１６）は、Ｎｉ、Ｂｒ、Ｃａ、Ｏ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｃｒおよび／またはＶを含み得る。１つまたは複数のＺＯＣＭは２Ｈを含み得、そして１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭ（１６）は、３５ｅＶの２ＨＺＯＥＴＥの＋／−１０ｅＶ以内の運動エネルギーを持つＴＩＫＥを有するＴＩＫＥＥＯ（２９）内の少なくとも１つのＴＩＫＥＥ（３０）含み得る。ＴＩＫＥＥＯＭ（１６）および／またはＴＩＫＥＥＯＣＭのうちの１つまたは複数は、Ｃａおよび／またはＯを含み得る。反応性核物質の少なくとも１つは、例えば、１Ｈ、２Ｈ、３Ｈ、Ｈｅ、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｖ、Ｃ、N、Ｏ、Ｆ、Ｎｅおよび／またはＮａであり得、および／またはＮＤＥＣＣＩの少なくとも１つは、６Ｌｉおよび７Ｌｉ、５８Ｎｉ、６４Ｚｎまたは４０Ｃａまたはそれらの任意の組み合わせを含み得る。１つまたは複数の改質材は、Ｃｕおよび／またはＡｌを含み得る。
【０１１２】
材料、例えば、ＴＩＫＥＥＯＭ、ＴＩＫＥＥＯＭＭ、ＯＭＣＭ、ＴＩＫＥＥＯＭＣＭ、および／またはＴＩＫＥＥＯＣＭの軌道のエネルギーは、例えば、外殻電子の除去および／または追加によって変更され得る。除去または追加は、部分的な除去および／または追加である場合がある。つまり、化学結合では、電子が完全に除去されない場合があり、その確率分布が１つまたは複数の原子核の周囲で変化するだけである。外殻電子を除去すると、残りの電子軌道の運動エネルギーが増加する場合がある。１つまたは複数の外殻電子を追加すると、残りの電子軌道の運動エネルギーが減少する場合がある。プロセス方向１８ａに対応する、図１８ａに概略的に示される本発明の一実施形態によれば、１つまたは複数の核（１２）および１つまたは複数の電子軌道（１４ａ）を有するＴＩＫＥＥＯＭＭ（１７）は、内部電子軌道であり得、および燃料中にＺＯＣＭなどの対応するＥＭＮＲＰＯＣＭのＴＩＫＥがないため、ＴＩＫＥＥＯＭと見なすことができ、１つまたは複数のＯＭＭ（１５）と組み合わせてＯＭＣＭ（１９）を形成する。ＴＩＫＥＥＯＭＭ（１７）とＯＭＭ（１５）の組み合わせは、例えば、その運動エネルギーが少なくともある期間の間、ＯＭＣＭ（１９）がＴＩＫＥＥＯＣＭ（２１）になるように、燃料中のＺＯＣＭなどの対応するＥＭＮＲＰＯＣＭのＥＭＮＲＰＯＥＴＥに近接したＴＩＫＥであるように、前記内部電子軌道の１つまたは複数に変化を引き起こす（１４ａが１４ｂに遷移する）場合がある。これにより、この組み合わせは一種のＴＩＫＥＥＯＭ（１６）になる場合がある。この例示的な実施形態では、１つまたは複数の外殻電子（１３）が除去され、前記内部電子の平均位置が原子核に近づき（１４ａが１４ｂに遷移する）、位置エネルギーが減少し、運動エネルギーが増加する。逆に、図１８ｂの例示的な実施形態は、図１８ａの例と同様であるが、１つまたは複数のＯＭＭ（１５）を使用して１つまたは複数の外殻電子軌道（１３）を追加して、前記内部電子の平均位置を核からさらに遠くに遷移させる（１４ａが１４ｂに遷移する）ことができ、位置エネルギーが増加し、運動エネルギーが減少する。
【０１１３】
同様に、図１８ｃに示されるように、分離プロセスは、プロセス方向１８ｂに従って使用することができ、ここで、ＴＩＫＥＥＯＭＭ（１７）は、１つまたは複数の核（１２）、１つまたは複数の電子軌道（１４ａ）を有するＴＩＫＥＥＯＭＣＭ（２０）であり、燃料中にＺＯＣＭなどの対応するＥＭＮＲＰＯＣＭのＴＩＫＥがない場合があるために、ＴＩＫＥＥＯＭ（１６）と見なすことができ、１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＣＭの副次成分（２２）から分離される。この例示的な実施形態では、外殻電子軌道（１３）を追加して、内部電子軌道を核からさらに遠ざける（１４ａが１４ｂに遷移する）ことにより、ＴＩＫＥＥＯＭＭ（１７）からＴＩＫＥＥＯＭＣＭ副次成分（２２）およびＴＩＫＥＥＯＭ（１６）を生成し、これはこの場合ＴＩＫＥＥＥＭＣＭ（２０）である。逆に、図１８ｃの例と同様である図１８ｄの例示的な実施形態は、外殻電子軌道（１３）が除去されて内部電子軌道を核からさらに遠ざける（１４ａが１４ｂに遷移する）ことを除いて、ＴＩＫＥＥＯＭＭ（１７）から生成されたＴＩＫＥＥＯＭ（１６）を示し、これはこの場合ＴＩＫＥＥＥＭＣＭ（２０）である。
【０１１４】
分離との前記組み合わせおよび／または分離は、本発明によると、化学反応、表面堆積、または粒子または光子の衝撃を含むがこれらに限定されない任意の手段によって達成することができる。前記組み合わせまたは分離は、一般に「修正相互作用」と呼ばれる。「修正相互作用」は、ＴＩＫＥＥＯＭＣＭなどの１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＭを変更して、ＴＩＫＥＥＯＣＭなどのＴＩＫＥＥＯＭになる場合がある。
【０１１５】
図１９は、本発明による反応性原子核燃料中に存在し得るいくつかの様々な材料間の関係のベン図を示している。一般に、一部のＴＩＫＥＥＯＭ（１６）はＴＩＫＥＥＯＭＭでもあり得る。一般に、一部のＴＩＫＥＥＯＭＭ（１７）はＴＩＫＥＥＯＭ（１６）でもある。一般に、一部のＯＭＣＭ（１９）はＴＩＫＥＥＯＭ（１６）である場合がある。一般的に、一部のＯＭＣＭ（１９）はＴＩＫＥＥＯＭ（１６）である場合がある。一般に、一部のＴＩＫＥＥＯＭＭ（１７）はＯＭＣＭ（１９）である場合がある。一般に、一部のＯＭＣＭ（１９）はＴＩＫＥＥＯＭＭ（１７）である場合がある。一般に、一部のＴＩＫＥＥＯＭ（１６）はＴＩＫＥＥＯＭＣＭ（２０）でもある。一般に、一部のＴＩＫＥＥＯＭＣＭ（２０）はＴＩＫＥＥＯＭ（１６）でもある。一般に、一部のＴＩＫＥＥＯＭＣＭ（２０）はＯＭＣＭ（１９）である場合がある。一般に、一部のＯＭＣＭ（１９）はＴＩＫＥＥＯＭＣＭ（２０）である場合がある。一般に、すべてのＴＩＫＥＥＯＭＣＭ（２０）はＴＩＫＥＥＯＭ（１６）である。一般に、一部のＴＩＫＥＥＯＭ（１６）はＴＩＫＥＥＯＣＭ（２１）である場合がある。一般に、すべてのＴＩＫＥＥＯＣＭ（２１）はＴＩＫＥＥＯＭ（１６）である。一般に、一部のＴＩＫＥＥＯＭはＯＭＣＭである（１９）。一般に、すべてのＴＩＫＥＥＯＣＭ（２１）はＯＭＣＭ（１９）である。ＴＩＫＥＥＯＣＭ（２１）はＴＩＫＥＥＯＭ（１６）の場合がある。ＴＩＫＥＥＯＭＭ（１７）、ＴＩＫＥＥＯＭ（１６）および／またはＯＭＭ（１５）は、例えば、原子、分子、被膜、堆積物、合金、塩、または任意の他の形態の物質または物質の形態の組み合わせであり得る。ＴＩＫＥＥＯＣＭ（２１）またはＴＩＫＥＥＯＭＣＭ（２０）は、例えば、分子、塩、合金、被膜および／または堆積物であり得る。組み合わせは、化学結合、物理的接触、またはＯＭＭ（１５）を組み込んだ他の組み合わせである場合がある。その場合、１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯ（２９）を含む化合物は、ＴＩＫＥＥＯＭ（１６）と呼ばれることがある。
【０１１６】
燃料を加熱して燃料中の発熱反応を開始および／または維持することを含むエネルギー生成のための方法および装置を含む本発明が開示される。本発明の一実施形態によれば、燃料の１つまたは複数の元素は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、ポスト遷移金属、ランタノイドおよび／またはアクチノイドであり得る。
【０１１７】
エネルギー性の電子を生成するための高確率の原子核から電子へのエネルギー遷移の反応機構が開示されている。本発明の一実施形態によれば、電子は、一部、ほとんど、またはすべての核反応において核融合エネルギーを運び去ることができる。上記のエネルギー遷移は、電子と原子核が近接している特定の軌道の結果である場合がある。本発明によれば、ＥＭＮＲＰＯ電子は、電子が核励起エネルギーの一部またはすべてを運び去るのに十分に強い電子−核相互作用をもたらす場合がある。本発明の一態様によれば、例えば、ＥＭＮＲＰＯを含む励起電子状態は、電子が核励起エネルギーの一部またはすべてを運び去るのに十分な電子−核相互作用を提供し得る。通常、電子の励起は、電子がより高いエネルギー軌道に押し込まれるため、より多くの非局在化をもたらす。電子がＥＭＮＲＰＯにある場合、励起の性質は通常の軌道励起とは異なることがわかる。本発明によれば、電子は、ｓ、ｐ、ｄおよびｆ軌道などの「通常の」原子軌道およびそれらの混成軌道から、振動運動軌道などのＥＭＮＲＰＯに遷移することができる。電子を通常からＥＭＮＲＰＯに遷移させる前記プロセスは、本明細書では「電子遷移プロセス」または「電子遷移」と呼ばれ、付随する遷移は「電子遷移事象」と呼ばれる。
【０１１８】
好ましい実施形態によれば、驚くべきことに、発熱反応が燃料中で開始され得ることが判明した。さらに、驚くべきことに、燃料が部分的に溶融状態にあるとき、すなわち、液相（溶融相）と固相の両方を含むときに、反応が自発的に開始することが判明した。さらに驚くべきことに、かかる発熱反応は、本明細書で、燃料の相変化温度範囲と呼ばれる、燃料が完全に固化する付近の温度閾値が低く、燃料が完全に溶融する付近の温度閾値が高い温度サイクルプログラムを介して、繰り返し再開および／または持続され得ることが判明した。温度サイクルの周期性は、好ましくは、発熱反応が大部分の時間にわたって進行するのに十分に短い。
【０１１９】
１つの好ましい実施形態では、５８Ｎｉが燃料の全部または一部として使用される。５８Ｎｉはニッケルの主要な同位体である。それは二重電子捕獲可能な核である。５８Ｎｉ原子核による２つの電子の連続的な捕獲は、発熱過程を引き起こす可能性がある。５８Ｎｉの安定性は、吸熱プロセスである５８Ｃｏを生成する単一の電子捕獲に必要な４００ｋｅＶのエネルギーによると考えられている（反応を開始するには４００ｋｅＶのエネルギーが必要である）。天然ニッケルなどの通常の金属環境では、５８Ｃｏ同位体は、１．２％の確率で電子捕獲を介して、９８．８％の確率で陽電子放出を介して核変換している可能性がある[１]。
【０１２０】
１つの好ましい実施形態では、Ｎｉおよび水素および／または重水素が、燃料の全部または一部として使用される。１つの好ましい実施形態では、燃料のＮｉは、純粋なＮｉの軌道運動エネルギーと比較して、１つまたは複数の電子の軌道運動エネルギーを変化させる、Ｎｉの分子、合金、または塩の元素である。
【０１２１】
本発明の一実施形態によれば、電子伝達連鎖反応プロセスが起こり得る。一実施形態によれば、５８Ｃｏ崩壊は、主に電子捕獲を介して達成され得る。一実施形態によれば、５８Ｃｏおよび ５８Ｆｅの両方の脱励起は、ガンマ光子放出経路から主に電子放出および加速経路に遷移され得る。一実施形態によれば、５８Ｃｏ崩壊は、電子捕獲経路に向かって遷移され得る。一実施形態によれば、５８Ｃｏ崩壊は、５８Ｆｅ脱励起をガンマ光子放出から電子加速に遷移することによって達成され得る。上記の電子支援脱励起プロセスの最終的な結果は、電子伝達連鎖反応プロセスサイクル内のエネルギー性の電子の数の増加である。
【０１２２】
本発明の一実施形態によれば、核脱励起経路におけるかかる遷移は、強い電子−核相互作用を伴う環境を必要とし得る。グラファイト環境は、融合した３Ｈｅ原子核のガンマ線放出から電子加速へ向かう脱励起経路を、ある程度遷移させる場合があることが観察されている[２]。具体的には、一部の原子核のすべての核励起エネルギーは、エネルギー性の電子によって運び去られる場合がある。
【０１２３】
シーケンスの最初の段階では、電子捕獲生成物は５８Ｃｏである可能性がある。結果として得られる５８Ｃｏは、基底状態または励起状態のいずれかになり得る。５８Ｃｏは、入ってくる電子エネルギーと比較して、低エネルギーの励起状態にある可能性がある。同位体励起は永続的である場合がある。本明細書で「永続的」とは、励起の半減期が近接電子原子核状態の半減期と同じ桁であることを意味する。それどころか、「一時的な」励起は、近接電子と原子核の状態の半減期よりも少なくとも１桁短い半減期を有する。本明細書での同じ桁は、好ましくは１０倍未満かつ半減期の０．１倍を超える、およびより好ましくは５倍未満かつ半減期の０．２倍を超えることを意味する。同様に、本明細書で少なくとも一桁少ないとは、好ましくは半減期の０．１倍未満を意味する。
【０１２４】
[表１]発明の一実施形態による、５８Ｎｉにおける反応順序
2021529326.tif 000003
【０１２５】
本発明の一実施形態の全体的な反応経路を表Ｉに示す。対応するプロセスフローを図１に示す。電子伝達核連鎖反応の実施形態のプロセスフローを図３に示す。この実施形態によれば、反応順序は、エネルギー性の電子によって核種（Ａ、Ｚ）を含む燃料中で開始することができる。５８Ｎｉの場合には、エネルギー性の電子は、少なくとも３８２ｋｅＶのエネルギーを有することができる。他の燃料の場合、エネルギー性の電子の最小エネルギーは異なる。連鎖反応の前提条件は、平均的な反応順序の出力がかかるエネルギー性の電子を過剰に生成することである場合がある。燃料を含む５８Ｎｉの場合には、電子捕獲物は５８Ｃｏであってもよく、２５、５３、１１２、３６６、または３７４ｋｅＶの励起状態であってもよい。これらの状態はいずれも、段階ＩＶで生成された電子のエネルギーバランスから可能である。他の燃料の場合、電子捕獲生成物は別の要素である可能性があり、励起状態の電子エネルギーは異なる場合がある。連鎖反応の前提条件は、平均的な反応順序の出力が１を超えるかかるエネルギー性の電子を生成することである場合がある。
【０１２６】
本発明では、その後の反応を電子と原子核の相互作用に遷移する燃料構造を特定した。本明細書で、燃料構造とは、燃料の量、状態、および組成を意味し、これには、材料の質量、物理的配置（例えば、高密度または分散球、桿状、立方体、パイルまたは幾何学的配置として、または例えば、連続構造を含む粉末または固体またはボイド）、その材料組成、その液体、固体、気体または他の状態、その電荷またはイオン化の状態、その同位体、その化学結合または化学組成などが含まれるが、これらに限定されない。かかる燃料構造では、電子と核の相互作用は、内殻電子と核の間の通常の相互作用よりも強い場合がある。本発明によれば、十分に強い電子−原子核相互作用のための適切な燃料構造は、前記燃料構造における核融合反応確率の強化によって特徴付けられ、および／または評価され得る。例示的な燃料構造には溶融リチウムがあり、２Ｈ−６Ｌｉ核融合反応確率の向上は７００ｅＶの遮蔽エネルギーパラメータによって特徴付けられており[３]、これは、トーマスフェルミ電子遮蔽理論に基づいて理論的に予想される５０ｅＶの遮蔽エネルギーパラメータとは非常に対照的である。他の例示的な燃料構造はグラファイトを有し、１Ｈ−７Ｌｉ核融合反応確率の向上は驚くほど高い１０．３ｋｅＶの遮蔽エネルギーパラメータによって特徴付けられている[４]。本発明によれば、十分に強い電子と原子核の相互作用のための適切な燃料構造は、いくつかの新たに融合した原子核の電子支援核脱励起の観察によってさらに特徴付けられ、評価され、観察可能なエネルギー性の電子を生成し得る。例示的な燃料構造にはグラファイトがあり、１Ｈ−２Ｈ核融合反応の出力でエネルギー性の電子が観測されている[２]。本発明によれば、十分に強い電子−原子核相互作用に適した燃料構造は、１から２０ｋｅＶの粒子衝撃の際の前記燃料構造に由来するかかるＸ線ピークの観察によってさらに特徴付けられ、評価され得、これは化学元素の電子軌道に由来しない。例示的な燃料構造は、無定形炭素（ダイヤモンドライクカーボンとしても知られる）を有し、任意の軌道電子殻脱励起プロセスからの異なるエネルギーピークでのＸ線ピークが、１０から２０ｋｅＶのエネルギー範囲でのイオン衝撃時に観察された［５ ]。理論に束縛されるものではないが、核反応中の核融合確率の強化および強化された電子と原子核の相互作用は、前記環境における励起電子の存在の結果であると理解される。かかる励起電子は、Ｘ線を放出することによって最終的に脱励起する場合がある。これらは、軌道電子殻の脱励起プロセスとは異なるエネルギーピークにある場合がある。グラファイトで電子孔対の核磁界に起因する循環がヘリウムのＳ−電子軌道の半径内にあり、そのためグラファイト埋め込み３Ｈｅの電子脱励起を可能にすることを提案する。
【０１２７】
本発明の一実施形態によれば、５８Ｃｏから５８Ｆｅへの核変換経路は、電子−原子核相互作用に強く遷移され得る。５８Ｃｏ原子核による電子捕獲は、５８Ｆｅを生成する場合がある（例えば、〜８１１ｋｅＶの励起水準で）。本発明の実施形態によれば、５８Ｃｏから５８Ｆｅへの核変換経路は、電子−原子核相互作用に強く遷移され得る。これは、自立した連鎖反応を可能にする状態を作り出す場合がある。
【０１２８】
驚くべきことに、電子伝達核反応プロセスのシーケンスが、連続的または半連続的な核反応プロセスに遷移する場合があることが判明した。本発明の一実施形態によれば、かかる遷移は、温度サイクル中に起こり得る。
【０１２９】
反応の開始の問題に関しては、これらはまれな電子捕獲事象によって開始される可能性があり、これは、例えば５８Ｎｉで発生することがある。本発明の一実施形態によれば、開始反応は、自然または自発的な電子捕獲事象によって開始され得る。これらの事象は、５８Ｎｉでゆっくりと発生する可能性がある。これらの電子捕獲事象は、自然に発生する場合もあり、よび／またはまれな場合もある。
【０１３０】
[表２]本発明の一つの実施形態によるリチウムにおける反応順序
2021529326.tif 000004
【０１３１】
本発明の他の実施形態の全体的な反応経路表ＩＩに示す。対応するプロセスフローを図２に示す。電子伝達核連鎖反応の一例のプロセスフローを図３に示す。本発明のこの実施形態によれば、電子伝達連鎖反応はリチウムに基づくことができる。６Ｌｉは少なくとも３．５ ＭｅＶのエネルギーを有するエネルギー性の電子を捕獲し６Ｈｅを生成することができる。かかる高エネルギー電子の捕獲時、６Ｈｅの核は、１．８ ＭｅＶの励起状態であってもよい。この水準は６Ｈｅ内でエネルギーを結合する原子核よりも実際に高くなっている。しかし、６Ｈｅの特有の性質は、２つの中性子を放出する場合があることである。結果として、６Ｌｉが少なくとも５．３ ＭｅＶのエネルギーを有するエネルギー性の電子を捕獲することが可能であってもよく、その後得られた励起６Ｈｅは２個の中性子を放出することができる。これらの放出された中性子は、他のリチウム原子核によって捕獲される場合がある。
【０１３２】
６Ｌｉおよび ７Ｌｉの中性子捕獲断面積は、同様の大きさであり、そしてかなり小さい。連鎖反応を可能にするために、大部分の中性子は７Ｌｉによって捕獲されなければならない。したがって、連鎖反応可能な燃料組成物は、本発明の一実施形態によれば、主に７Ｌｉで構成され得る。すなわち、天然リチウムも同様にふさわしい場合がある。２個の中性子の捕獲時に、２つの８Ｌｉ同位体付近は７Ｌｉから生成することができる。正確な８Ｌｉ量は６Ｌｉに依存してもよい。すなわち、７Ｌｉ比、および連鎖反応が進行するために１を超える場合がある。８Ｌｉ同位体は、０．８４秒の半減期を有し、かつエネルギー性の１６ＭｅＶの電子を放出する。これらの放出された電子は、連鎖反応を続ける場合がある。
【０１３３】
Ｌｉは、１１．２ＭｅＶから始まる非常に高いエネルギーで電子と反応することもある。しかし、７Ｌｉは６Ｌｉよりはるかに強い磁気双極子モーメントを有し、これはエネルギー性の電子捕獲のための能力を大幅に減少することが予想される。磁気双極子軸に近いアプローチを除いて、接近するエネルギー性の電子は、原子核の周りの強い磁場によって偏向される場合がある。したがって、核の磁場強度内の差および必要な電子エネルギー閾値内の差を考慮し、大部分のエネルギー性の電子は、それが７Ｌｉ以外の混合物中の濃度が低い場合であっても、６Ｌｉによって捕獲されることが期待される。
【０１３４】
リチウムは中性子捕獲断面積が小さいため、制限パラメータは、大部分の中性子を保持するために必要なリチウム容器のサイズである場合がある。すなわち、反応増殖係数は、小さなリチウム容器の場合、１未満である場合がある。反応は、リチウムの局所蒸発によって自己制限的である場合がある。
【０１３５】
本発明の一実施形態によれば、反応速度は、溶融リチウムを使用することによって向上させることができる。一実施形態によれば、溶融相／固相差の存在は、中性子脱出の確率を増加させ得る、すなわち、生成された中性子は、無秩序な液相からよりも固体状態からより容易に脱出する。本発明の一実施形態では、本質的に、一部のまたはすべての原子核の核励起エネルギーのすべてが、高エネルギー電子によって運び去られてきた。本発明の一実施形態によれば、非常に近接した電子−原子核近接構成は、電子が核励起エネルギーを運び去るのに十分に強い電子−原子核相互作用をもたらし得る。
【０１３６】
励起電子状態の考え方を紹介する。かかる状態では、電子は原子核に非常に近接している場合がある。理論に束縛されるものではないが、これらの励起状態は、電子の内部構造の励起か、相対論的エネルギーで原子核を周回する電子のいずれかである場合がある。励起電子である可能性のあるこれらの励起状態は、例えば、以下の特性によって特徴付けられ得る。（ｉ）特徴的な電子−核の距離が１０ピコメートル以内であり得る、核の周りの複数の近接電子の存在を可能にする。（ｉｉ）励起エネルギー水準は１から１０ｋｅＶのエネルギー範囲にある場合がある。（ｉｉｉ）励起寿命は０．１から１ミリ秒の範囲である場合がある。（ｉｖ）それらの生成速度は、反応環境の化学組成および構造（燃料構造）に依存する場合がある。
【０１３７】
近接した電子と原子核の近接電子は、高度に励起された状態および／または高度に局在化した状態にある場合がある。励起の性質は通常の軌道励起とは異なる場合があり、電子がより高いエネルギー軌道に押し込まれるため、非局在化が進む。本明細書において、核に近接した電子ー原子核に近接した電子（近接した電子と原子核に近接した電子）は、高度に局在化した状態の電子（高度に局在化した電子）であり得、逆も然りである。近接した電子と原子核の近接電子は、近接した電子と原子核の近接電子状態にあると言われている。高度に局在化した電子は、高度に局在化した電子状態にあると言われている。
【０１３８】
理論に束縛されるものではないが、一般に、循環電子軌道構造はトロイダル形状であると考えられている。かかるトロイダル電流構造は、電子のアナポールモーメント（トロイダルモーメントとも呼ばれる）と荷電半径パラメータによって特徴付けることができる。電子のトロイダル循環半径と荷電半径の相対論的量子力学に基づく計算は、一般に電子の「振動運動」と呼ばれる。トーラスの内半径と外半径の差は電子の荷電半径の２倍であり、電子の電流はトロイダル方向とポロイダル方向の両方に循環しており、電子は光速で局所的に遷移している。ここで、本発明が共鳴する電子と原子核の相互作用反応機構を通して理解され得ることを提案する。電子の循環周波数が磁気引力の条件と一致すると、電子は「振動運動軌道」に近接して原子核を周回し始める。かかる共鳴条件は、ある電子状態がイオン化に〜８５ｅＶを要するときに満たされるようである。
【０１３９】
本発明によれば、ＥＭＮＲＰＯはたくさんの構成をとることができる。本発明の一実施形態によれば、近接した電子−原子核の近接した電子−核配置（近接した電子−原子核の近接した電子）は、高度に局在化した電子配置（高度に局在化した電子）であり得る。同時に電子と原子核に近接し、高度に局在化し、準安定であり得るＥＭＮＲＰＯ構成の一実施形態は、図７にスケッチした電子の振動運動のトロイダル電子構造である。かかる振動運動軌道の電子は近接電子核の近接電子、準安定および／または高度に局在化した電子である場合がある。循環軸の周りの電磁場のこの光速の動きは、電子の波状の側面として解釈されることがあり、電磁波の方程式で説明することができる。このトロイダル平面に直交する方向への電磁場の変位は、電子の粒子状の側面として解釈され、相対論的粒子力学の方程式、すなわちディラック方程式によって記述され得る。電磁波方程式は、トロイダル振動運動平面内の電子振動を表す場合がある。ディラック方程式は、振動運動平面に垂直な方向のより遅い量子力学的振動を表す場合がある。これらの垂直量子力学的振動は、面内振動よりも何桁も遅い場合がある。
【０１４０】
熱エネルギースケールでは、振動運動軌道の存在は、波状の電流ループ循環の歳差運動を引き起こす磁場によって明らかになる場合がある。電子のエネルギー準位が増加するにつれて、粒子状の機械的運動と波状の電流ループ運動の両方を考慮して、その動力学は最終的に相対論的に記述される場合がある。
【０１４１】
電子が陽子の周りの特定の距離（１Ｈ核）で低減コンプトン波長スケールで安定状態を有することが可能である。一例は「振動運動軌道」であり、この文脈では、「軌道」という言葉は、電子電荷の粒子状の動きと波状の動きの両方を指す場合がある。電子環がＲ０≒ ０．３８６１６ ｐｍの低減コンプトン波長半径で陽子の周囲に配置されている場合、その静電位はＵｐ０≒ −３．７２８ｋｅＶである。陽子の静電位井に落ちる前に、全電子エネルギーはＥtotalとして表すことができる。電磁界の初期エネルギーは、電子の波状の動きに対応してＷem０≒  ５１０．９９９ｋｅＶである。軌道半径で、陽子の周囲のＲ、位置エネルギーはＵｐ = Ｕｐ０Ｒ／Ｒ０であり、純粋な波状運動の電磁場エネルギーはＷem = Ｗem０Ｒ／Ｒ０である。磁場の場合、この波の関係はＷmagnetic = ｖ２Ｒから直接得られる。電子の波状の運動の磁場エネルギーと電場エネルギーは等しいため、同じ関係が電場エネルギーにも当てはまる。この方程式から、電子をＲ０よりも近い軌道に圧縮するために大きなエネルギーが必要になる場合があることがわかる。電子が軌道半径Ｒで純粋に波状の循環の状態にあるとき、次のエネルギーバランス方程式が成り立つ。
【０１４２】
Ｗem −Ｗem０= Ｅtotal −Ｕｐ                            (１）
【０１４３】
粒子と波動の二重性の原理に基づいて、平衡状態では、純粋な波状の振動運動と、同時の波状の振動運動と相対論的粒子状の運動との間に等価性があってよい。この等価性は、どちらの場合も電子の軌道が同じであり、その振動運動が原子核の中心にとどまっていることを意味する。前者の場合、波状の運動は瞬間速度ベクトルｃem,を持ち、後者の場合、２つの直交する瞬間速度ベクトルがある。ｃ２ = ｖ２waｖe ＋ ｖ２kineticを有する波状のｖwaveと粒子状のｖkineticである。２つの説明はｃ２ = ｖ２wave ＋ ｖ２kineticの場合、同じ軌道を生じる。この等価性を表現する別の方法は、軌道半径Ｒに達したときに、電子の粒子状の回転と振動運動の回転が純粋に波状の振動運動の回転と等しくなければならないことを要求することである。つまり、２つの軌道が区別できなくなる場合がある。図１２は、これら２つの電子の記述間の等価性を示している。電子は陽子（１Ｈ原子核）から一定の距離Ｒにあり、γ = １／(１−ｖ２／ｃ２）１／２で遷移するため、ビリアル定理の相対論的定理がその粒子状の運動に適用される。
【０１４４】
Ｅkinetic = −Ｕｐ γ／(γ ＋１）                       (２）
【０１４５】
式（２）は、ビリアル用語の相対式1/2ｐｖ = 1/2βγｍ０ｃ・βｃに由来する。
Ｅkinetic = (γ −１）ｍ０ｃ２ であることを考慮すると、上記の式を導き出した1/2ｐｖ = (γ＋１）／２γ Ｅkineticが求められる。式（２）は、直線に沿った運動に有効である。補完波状振動運動電流ループの電磁界エネルギーは以下の通りである。
【０１４６】
Ｗwave = Ｗem ｖwave／ｃ                                (３）
【０１４７】
純粋波状状態と波状と相対論的粒子状の状態との間の全エネルギー差は、次の通りである。
【０１４８】
△Ｅ = Ｗwave ＋ Ｅkinetic −Ｗem                                       (４）
【０１４９】
粒子状の電子の動きが円形軌道に沿ってあるが、それは、直線に沿った動きのみに適用可能であるため、式（２）はまだ正確であり得ない。したがって、トーマス歳差効果も考慮に入れて式（２）を改良する。これにより円軌道の角速度が電子の座標系内でω → γωのように変化する。陽子が突然除去された場合、電子は、実験室系に対する運動量または運動エネルギーの瞬間的な変化なしに、直線に沿ってその経路を継続する。ただし、トーマス歳差運動が削除されたため、実験室系速度は瞬時に変化する。γとβにより、電子のローレンツ因子および式（２）により得られた光速度画分を記述する。上述したように、トーマスの歳差運動の効果は、電子の運動量や運動エネルギーを変化させないため、ｐ = βγｍ０ｃおよびＥkinetic = (γ−１）ｍ０ｃ２である。ただし、電子は、実験室系よりも自身の座標系でγ倍速く歳差運動をするため、実験室系の速度はｖ = βｃ／γになる。これらの式をｐ、ｖ、およびＥkineticへ使用して 、次の厳密な運動エネルギーの式がビリアル定理の相対配合物から得られる。
【０１５０】
Ｅkinetic = −Ｕｐ γ２／(γ ＋１）                     (５）
【０１５１】
図１５は、式（３）、（４）、および（５）から計算されたＥtotalおよび△ＥをＲの関数として示す。上記の波動粒子の等価性に基づいて、△Ｅ≒０であることが必要である。平衡状態の意味は、例えば、丘の頂上や谷底での重力エネルギー平衡のように平衡の周りの小さな摂動がシステムのエネルギーを変化させないことである。電子の粒子状の側面は、振動運動平面に垂直な方向への動きである。△Ｅ = ０の条件とは、振動運動軌道状態の小さな摂動が、システムのエネルギーを変化させないことを意味する。
【０１５２】
この△Ｅ = ０の条件は、負の結合エネルギー、つまりＥtotal > ０で満たされる場合がある。振動運動半径が、その自然に減少したコンプトン波長値から正確に１つの電子荷電半径だけ、つまりから２．８２ｆｍ縮小したという興味深い偶然に注目する。これまでのところ、磁気電子と原子核の相互作用の分析は無視していた。次の厳密な計算では、陽子の磁場によって電子が受けるローレンツ力も考慮されている。
【０１５３】
磁気ポテンシャルを最小化するために、電子と陽子の磁気モーメントがそれらの方向を揃えることがある。その結果、陽子の磁気モーメントは、振動運動平面に垂直になる場合がある。したがって、電子が受ける陽子起源の磁場も、振動運動平面に垂直である可能性があり、次の大きさを持つ可能性がある：Ｂ = μ０／４π × μｐ／Ｒ３  ≒ ２．５×１０４ Ｔ。平衡状態の上述の静電推定により、β ≒ ０．０８５５８が得られる。電子が経験するローレンツ力は、半径でありＦＬ = ｅｃβＢ ≒ １．０２８×１０−７ Ｎの大きさを有する。電子が経験するラジアルクーロン力はＦｃ = −ｅＵｐ／Ｒ ≒ １．５７×１０−３Ｎであり、磁力よりも４桁大きい。ビリアル定理は磁気ポテンシャルには適用できないが、磁力は静電力よりもはるかに小さく、２つの力は平行であるため、磁気効果は電位の線形摂動として扱うことができる。電子が感じる有効な力はＦ = Ｆｃ ＋ ＦＬ ≒ (１ ＋ ６．５５×１０−５）×Ｆｃである。電位の半径方向の誘導体で半径方向力を等しくすると、Ｆｃ = −１／Ｒ ＵｐおよびＦＬ = −２／Ｒ ＵＭが得られる。したがって、所与の半径でＦＬ／Ｆｃ = ２ＵＭ／Ｕｐである。言い換えれば、同じ力の効果を得るには、磁気ポテンシャルの２倍のクーロンポテンシャルが必要である。線形摂動を使用すると、この追加の力は、Ｕｐ →〜(１ ＋ ２ × ６．５５×１０−５）×Ｕｐの置換を行うことにより、式（５）に組み込むことができる。上記推定Ｕｐ ≒ −３．７５６ｋｅＶにおいてそれを考慮すると、この付加的な力の効果は△Ｕｐ ≒ ０．４９ｅＶに相当する。
【０１５４】
図１６は、（３）、（４）、およびＵｐ → Ｕｐ ＋ 〜０．４９ｅＶの調整後の式（５）から再計算された、ローレンツ力効果も考慮した後に得られた値 Ｅtotalおよび△Ｅを示す。△Ｅ = ０の条件はＥtotal ≒ ８１ｅＶで満たされる。このエネルギー値は１Ｈ核の場合に必要な遷移開始の運動エネルギーのための最終的な理論的な推定値である。
【０１５５】
得られた結果は、必要なＴＩＫＥが核磁気モーメントに依存することを示している。驚くべきことに１Ｈ核の場合、△Ｅ = ０の条件はＥtotal ≒ ８０-８１ｅＶを満たしていることが判明した。このエネルギーは１Ｈ核の場合に必要なＴＩＫＥであることが判明した。必要なＴＩＫＥＥＯＭＭは、核磁気モーメントによって異なる。２Ｈ核の磁気モーメントは、〜０．８５７核磁子であり、１Ｈ核磁場よりもかなり弱い。平衡状態計算のために、この磁気モーメントの値を使用すると、△Ｕｐ ≒ ０．１５ｅＶおよびＥtotal ≒ ３５ｅＶの２Ｈ核の周りの振動運動軌道のための総エネルギーが得られる。このエネルギーは２Ｈ核の場合に必要なＴＩＫＥであることが判明した。
【０１５６】
さらに、電子の磁場が中心の陽子（１Ｈ原子核）に影響を与える場合があることがわかっている。電子軌道の中心にある強い誘導磁場は、陽子の振動運動と相互作用し、磁力線の周りで歳差運動を引き起こす場合がある。陽子の振動運動の誘発された歳差運動は、陽子のエネルギー準位にゼーマン分裂を引き起こす可能性があり、陽子はより低いエネルギー準位をとる場合がある。この低下した陽子エネルギー水準は、平衡状態を維持するための復元力を生み出す。つまり、電子の振動運動軌道は、磁気的に安定化された準安定状態にある場合がある。図１３は、かかる振動運動軌道における密接に結合した電子−陽子（１Ｈ原子核）システムを示している。
【０１５７】
したがって、驚くべきことに、減少したコンプトン波長距離スケールで、１Ｈ核の周りに準安定平衡電子軌道があることが判明した。この準安定軌道は、電子と原子核が近接している、および／または高度に局在化した電子軌道である場合がある。この電子軌道は正の総エネルギーを持っている場合がある。この振動運動軌道の正の総エネルギーは、常温でＥtotal ≒ −１３．６ｅＶの電子が１Ｈ核の周りで低いエネルギーのボーア軌道状態を占めることを暗示していることを強調する。
【０１５８】
したがって、驚くべきことに、ＥＭＮＲＰＯの特定の例を特定した。これは振動運動軌道であってよい。この軌道は１Ｈ核または他の軽い核の周囲に存在してもよい。本発明によると他の軽い核が可能であるものの、最も好ましくは、軽い核は水素（１Ｈ）または重水素（２Ｈ）のように、原子番号Ｚ = １を有している。１Ｈ原子核、または他の軽い原子核の周りの振動運動軌道などの電子のＥＭＮＲＰＯは、基本的な相対論的状態として理解できる。特定の電子の運動エネルギー準位では、電子の振動運動は、軽い原子核の周りの相対論的軌道としてそれ自体を局在化させる場合がある。１Ｈ核の場合、この運動エネルギーはＴＩＫＥについて〜８０から〜８１ｅＶであることがわかるが、２Ｈ核の場合、この運動エネルギーは〜３５ｅＶであることがわかる。この命題により、例えばニッケル燃料または他の材料燃料の反応器の反応動力学を正しく予測することができる。関連する実験データを使用して、次のセクションでは、この必要なＴＩＫＥを正確に特定する。
【０１５９】
Ｚ> １の原子核に関しては、４Ｈｅの場合、核磁気モーメントがないため、かかる状態は安定しないことに注意が必要である。リチウムの場合、驚くべきことに、ＴＩＫＥは〜１５０ｅＶであることがわかった。ただし、リチウム原子核の周囲にＺＯＥが存在しても、核融合の確率に大きな影響を与えることはないであろう。
【０１６０】
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表３：様々な原子核の周りの振動運動軌道における全電子エネルギー準位の比較
【０１６１】
本発明の一実施形態によれば、電子運動エネルギーは、振動軌道軌道などのＥＭＮＲＰＯへの遷移を開始することができる。本発明の一実施形態によれば、速度論的にエネルギー性の電子は、自由電子である必要はないが、代わりに、原子軌道に結合した電子であり得る。具体的には、本発明の一実施形態によれば、ＴＩＫＥＥＯＭの束縛電子は、ＺＯＣＭなどのＥＭＮＲＰＯＣＭのＥＭＮＲＰＯ、例えば、振動運動軌道に遷移し得る。振動運動軌道などのＥＭＮＲＰＯは、例えば１Ｈまたは２Ｈ核のかかる振動運動軌道などのＥＭＮＲＰＯであってもよい。これは、反応性核物質の波動関数が、ＥＭＮＲＰＯ電子を持つ接近するＥＭＮＲＰＯＣＭと重なる場合に発生する場合がある。反応性核物質は、少なくとも１つの中性子を有する任意の物質であり得、例えば、ＴＩＫＥＥＯＣＭまたはＴＩＫＥＥＯＭＣＭを含むがこれらに限定されない、別のＥＭＮＲＰＯＣＭ、ＮＤＥＣＣＩ、ＴＩＫＥＥＯＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭＭであり得る。ビリアル定理は、単一電子の水素原子では、電子の運動エネルギーがそのイオン化エネルギーに等しいと述べている。多電子原子では、この関係は正確ではなくてもよいが、それでも、電子イオン化エネルギーを使用してその運動エネルギーを推定することができる。ニッケルは、本発明によると、１Ｈ ＺＯＣＭに対するＴＩＫＥＥＯＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭＭの一例である。表ＩＶに、ニッケルの外殻電子の推定電子イオン化エネルギーを示す。最も外側のＮ１電子軌道については、利用可能なイオン化エネルギーデータを使用した。他の電子については、Ｎ１軌道と他の軌道の間の相対的なＸ線遷移エネルギーを考慮し、Ｎ１軌道のイオン化エネルギーを追加した。
【０１６２】
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表４：ニッケルの外部軌道での電子イオン化エネルギーの一覧
【０１６３】
１Ｈに対する別のＴＩＫＥＥＯＭＭまたはＴＩＫＥＥＯＭの例は、臭素である。臭素化有機化合物中の臭素電子のイオン化エネルギーは、原子状臭素の場合と同様であると推定できる。表ＩＶと表Ｖのデータを比較すると、共通のエネルギー水準は〜７９から〜８０ｅＶであるようだ。
【０１６４】
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表５：臭素の外部軌道における電子イオン化エネルギーの一覧
【０１６５】
同じ方法を使用して、ニッケル周辺の他の元素の電子運動エネルギーを計算する。〜８０から〜８１ｅＶの運動エネルギー水準に近く、１ＨＺＯＣＭのＴＩＫＥＥＯＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭＭとして機能できる要素がいくつかある。例えば、さらに、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｃｏ、およびＶも適切な電子エネルギー水準を持ち、１ＨＺＯＣＭのＴＩＫＥＥＯＭＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭとして機能することができる。本発明によれば、他の要素が可能であり、〜８０から８１ｅＶに近い運動エネルギー水準を持ち、１Ｈ ＺＯＣＭに対するＴＩＫＥＥＯＭＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭとして作用することができる。
【０１６６】
表ＶＩに見られるように、カルシウムは〜３５ｅＶの電子運動エネルギー軌道を含み、２ＨＺＯＣＭのＴＩＫＥＥＯＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭＭとして機能することができる。Ｍ１軌道の電子結合エネルギーは、金属ＣａよりもＣａＯの方が０．６ｅＶ高くなっている。他のＭ軌道についても同様のエネルギー遷移を仮定すると、ＣａＯでは、Ｍ２およびＭ３軌道の運動エネルギー水準をそれぞれ〜３５．６および〜３５．１ｅＶと推定する。これらのエネルギーは、我々の理論的予測とよく一致している。したがって、ＣａＯは２ＨＺＯＣＭのＴＩＫＥＥＯＣＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭとして機能できる。本発明によれば、他の要素が可能であり、〜３５ｅＶに近い運動エネルギー水準を持ち、２Ｈ ＺＯＣＭに対するＴＩＫＥＥＯＭＭ、ＴＩＫＥＥＯＣＭおよび／またはためＴＩＫＥＥＯＭとして作用することができる。
【０１６７】
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表６：カルシウムの外部軌道での電子イオン化エネルギーの一覧
【０１６８】
１Ｈ核の周りの振動運動軌道への遷移は、〜８０から８１ｅＶの電子の運動エネルギー水準、および２Ｈ核の場合には〜３５ｅＶで発生することが判明した。本発明によれば、水素および／または重水素原子核の周りの振動運動軌道の全エネルギーに近接した電子運動エネルギーを有する他の材料が可能である。電子運動エネルギーが〜８０から〜８１および／またはから３５ｅＶに近く、例えば１Ｈおよび２Ｈ ＺＯＣＭのＴＩＫＥＥＯＭとして機能できる他の材料が本発明によれば可能である。
【０１６９】
驚くべきことに、ＴＩＫＥを持つ電子は、必要なエネルギー水準に近い電子である場合があることが判明した。つまり、所定のＴＩＫＥＥＯＭＭの場合、それらの運動エネルギーは、対応するＥＭＮＲＰＯＥＴＥ、例えば、ＺＯＣＭなどの対応するＥＭＮＲＰＯＣＭに対するＺＯＥＴＥに近接している場合がある。これらは、例えば、化学的に不活性な内部電子であり得る。さらに、電子の運動エネルギーが、ＺＯＣＭなどの対応するＥＭＮＲＰＯＣＭのＴＩＫＥに近接した場合、例えば原子間の衝突からの小さなエネルギー入力が、電子遷移エネルギー水準（つまりＴＩＫＥＥＯ）に対してＴＩＫＥを持つかかる内部電子にエネルギーを与えることができることが判明した。ここで、小さなエネルギー摂動は、〜１から１０ｅＶの範囲にある場合がある。前記〜１から１０ｅＶの衝突エネルギーは、熱励起によって通常供給され得るものよりも高い場合がある。しかしながら、かかる衝突エネルギーは、例えば、界面間のフェルミ準位差によって、例えば、電気分解装置における印加電場によって、および／またはエネルギープラズモン振動によって供給され得る。フェルミ準位の差は、例えば融解相変化のために提供される。本発明によれば、衝突エネルギーの他の供給源または供給が可能である。
【０１７０】
燃料と接触している特定の表面層材料はフェルミ準位差を含む界面を横切って拡散するＨ＋（１Ｈ＋）またはＤ＋（２Ｈ＋）イオンへの条件を促進する可能性がある。発熱反応力はしたがって、Ｈ＋またはＤ＋の拡散速度に比例する可能性があり、これは、係数ｅｚｐ(−Ｅａ／(kＢＴ））による温度に関連しており、ここでＥａは拡散の活性化エネルギーである。
【０１７１】
驚くべきことに、核融合反応が１Ｈ核または２Ｈ核などのＺＯＣＭなどのＥＭＮＲＰＯＣＭを含む場合、前記核の周りのＥＭＮＲＰＯ電子は、これらの遮蔽された１Ｈ核または２Ｈ核と他の核、例えば反応性核との間の融合の確率を高める可能性があることがわかった。したがって、融合強化率を測定することは、ＺＯＥなどのかかるＥＭＮＲＰＯ電子の生成率を測定するための適切な価値尺度の数字でもあり得る。１Ｈ原子核の周りのＥＭＮＲＰＯ電子の生成は、非局在化、自由および／または非結合電子の直接励起を介して発生する場合がある。１ＨＺＯＥの場合、直接励起は~８０から８１ｅＶの運動エネルギーになるか、すでに〜８０から８１ｅＶのＴＩＫＥに近い結合電子の小さな励起を介して発生し得る。２Ｈ原子核の場合、このＴＩＫＥは〜３５ｅＶに近くなる。
【０１７２】
ＯＭＣＭの例はＰｄＯであり、一部の場所では、酸素のＬ１軌道が〜３５ｅＶに近い場合がある。ここで、酸素はＴＩＫＥＥＯＭＭであってよい。ここで、ＰｄはＯＭＭである場合がある。したがって、ここで、ＯＭＣＭ ＰｄＯは、例えば、ＴＩＫＥＥＯＣＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭであり得る。同様に、ジルコニウムとパラジウム、酸化パラジウムと酸化ジルコニウムの場合、酸素軌道の運動エネルギーは、特定の水準の酸化で〜３５ｅＶになる場合がある。ここで、ジルコニウムとパラジウムはＯＭＭであり、酸化パラジウムと酸化ジルコニウムはＯＭＣＭであり、これらのＯＭＣＭはＺＯＥＴＥの近くに運動エネルギーを持つ１つまたは複数の軌道を持っているため、これらは例えばＴＩＫＥＥＯＣＭおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭでもある。酸素はここでＴＩＫＥＥＯＭＭであってよい。酸化状態は、完全にまたは部分的な酸化であり得る。特定の関連する酸化状態は、例えば、酸素のＬ１軌道エネルギーがＴＩＫＥに近接している珍しい酸化状態である場合がある（Ｈの場合は〜３５ｅＶ、Ｄの場合は〜８０から８１ｅＶ）。かかる珍しい酸化状態は、「核活性環境」位置に存在する場合がある。同様の状態が、例えば、炭酸塩、硝酸塩、硫化物、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、および／または水素化物について存在し得る。他の分子がＴＩＫＥＥを持つ軌道を生成することがある。
【０１７３】
ＥＭＮＲＰＯ電子、例えば、ＺＯＥは、エネルギー性の電子などのエネルギー粒子によって生成され得る。かかる準安定状態の開始への運動エネルギーは、ＴＩＫＥにエネルギーを与えられた非局在化電子、または束縛電子の軌道の同様の運動エネルギーのいずれかから発生する場合がある。ＴＩＫＥを備えた電子は、自由電子、非束縛電子、および／または非局在化電子を含むがこれらに限定されない任意の発生源から来る場合がある。発生源には、例えば、電子銃、電子ビームまたは電子エミッタ、プラズマが含まれるが、これらに限定されない。発生源は、１つまたは複数の電子に１つまたは複数のＴＩＫＥＥを提供する場合がある。本発明によれば、他の電子源が可能である。ＴＩＫＥを有する電子は、分子に結合された場合、かかるエネルギーを有する軌道および／または修正された軌道を含め、かかるエネルギーまたは原子を含む自由または非結合原子によって生成または他の方法で提供され得る。ＴＩＫＥを持つ電子は、燃料中での反応によって生成される場合がある。
【０１７４】
核反応によって生成されたエネルギー性の電子と、これらのエネルギー性の電子の制動中のより多くのＥＭＮＲＰＯの生成との間の正のフィードバックループの可能性は、実験的に観察されたパルス反応動力学を説明し得る。かかるフィードバックループは連鎖反応を引き起こす場合がある。
【０１７５】
本発明の一実施形態では、熱活性化された電子伝達核反応を燃料中で開始することができ、すなわち、電子伝達核反応を熱活性化することができる。本明細書で熱活性化されるとは、熱エネルギーおよび／または放射の爆発によって活性化または開始されることを意味する。
【０１７６】
連続反応プロセスの場合、開示されたプロセスは、様々な材料と材料混合相との間の相境界を含み、これらの相の間のフェルミ準位差を利用することができる。混合物中の材料は、金属環境で帯電する場合がある。溶融中に、溶融−固相境界を越えるイオンがエネルギーを得る場合がある。溶融相のイオンとの衝撃の際、生成された制動放射スペクトルは、制動放射光子が失われたエネルギーを提供して、近くの物質イオンの一部の電子が近接する「振動運動軌道」に遷移する臨界閾値を超えて広がる。加熱段階中のイオンの連続加速は、加熱段階中の一定の反応力をもたらす場合がある。冷却段階では、同様のイオン加速プロセスがない場合がある。
【０１７７】
エネルギー性のイオンまたは電子を減速すると、その軌道に沿って励起電子が生成される場合がある。つまり、熱電子との１ｋｅＶを超えるエネルギー衝突により、励起電子が生成されて、一部の原子核の周囲に高度に局在化する場合がある。金属の破壊は、[６]で報告されているようにエネルギー性の電子、または[７]で報告されているようにエネルギー性の中性子を生成する場合がある。本発明によれば、両種類の粒子放出は、電子伝達連鎖反応を開始し得る。参考文献[６]は、破壊からの１００ｋｅＶを超えるエネルギー性の電子放出のいくつかの観察結果を引用している。これらの加速された電子の一部は、必要な４００ｋｅＶを超えるエネルギーを持っている場合がある。複数の測定技術を使用して、Ｆｅに富む金属とＮｉに富む金属の破壊からの中性子放出が[７]で報告されている。その後、中性子の崩壊過程により、４００ｋｅＶを超えるエネルギーの電子が生成される。金属破壊中のこれらのエネルギー性の電子および中性子放出の生成を正確に理解するには、さらに調査が必要であるが、これらの現象の観察は十分に確立されている。破壊の物理学に関するいくつかの理論が[６]と[８]で提案されている。いずれにせよ、連鎖反応の開始は破壊の発生によって引き起こされる場合がある。ニッケルの水和プロセスに関連する、または融点に近い温度勾配の条件下でのコンスタンタンのリチウム化に関連する強い機械的応力が存在する場合がある。これらの機械的応力は、多数の破壊を引き起こすと予想される。
【０１７８】
本発明の一の実施形態によれば、電子が、例えば５．３ ＭｅＶを超える十分なエネルギーを有することを必要とし得る連鎖反応条件は、このエネルギー閾値を下回って減速する前に、高い確率で６Ｌｉによって捕獲される。６Ｌｉの電子捕獲断面積は、５．３から１６ＭｅＶのエネルギー領域である場合がある。７Ｌｉは、非常に高いエネルギー、たとえば１１．２ＭｅＶから始まる電子と反応する場合もある。しかし、７Ｌｉは６Ｌｉよりはるかに強い磁気双極子モーメントを有し、エネルギー性の電子捕獲のための能力を大幅に減少することが予想される。磁気双極子軸に近い接近角を除いて、接近するエネルギー性の電子は、原子核の周りの強い磁場によって偏向される場合がある。したがって、核の磁場強度の差および必要な電子エネルギー閾値の差を考慮し、それが７Ｌｉよりも混合物中の濃度が低い場合であっても、最もエネルギー性の高い電子は６Ｌｉによって捕獲されることが期待される。
【０１７９】
リチウムは中性子捕獲断面積が小さいため、制限パラメータは、ほとんどの中性子を保持するために必要なリチウム容器のサイズである場合がある。すなわち、反応増殖係数は、小さなリチウム容器の場合、１未満である場合がある。反応は、リチウムの局所蒸発によって自己制限的である場合もある。
【０１８０】
容器のサイズは、１より大きい増倍率を促進する燃料構造の要素の一例である。
【０１８１】
反応機構をより詳細に調査すると、発熱反応は最初は一連の小さな「ホットスポット」を形成する、一連の局所的な暴走発熱反応で構成されている場合があることが判明した。全体的な反応は、次の２つの段階で構成されている場合があることが判明した。
1.  １つまたは複数の核で最初の発熱反応を生成するトリガー段階。驚くべきことに、かかるトリガーは、例えば、使用される合金の固相の融点に近い温度勾配を維持することによって達成され得、これは、固相内または固体から液体への相変化内で結晶粒界の遷移をもたらすことが判明した。本発明によれば、連鎖反応は、任意の数の手段によって開始または誘発され得る。この手段は、衝撃時に連鎖反応を引き起こすために、開始する二重電子捕獲事象を直接生成する、または高エネルギー電子、二重電子捕獲可能な同位体のイオン、または他の材料を生成することができる。
2.  暴走連鎖反応段階。これは急速に終了する。このプロセスは液相（溶融相）で起こり、開始反応によって引き起こされる。かかる連鎖反応は、合金がアルカリ金属またはアルカリ土類金属成分、好ましくはリチウムを含む場合に実行可能である。本発明によれば、他の任意のアルカリ金属またはアルカリ土類金属成分の使用が可能である。
【０１８２】
本発明の一実施形態によれば、電子伝達核反応プロセスのシーケンスは、連続的または半連続的核反応プロセスに遷移し得る。
【０１８３】
本発明の一実施形態によると、反応を生成することができる燃料の一般的な種類は、以下のように要約される。
●適切な燃料は、電子伝達核連鎖反応のための反応性原子核の少なくとも一部を含む。
●他の任意の燃料成分を改質材として使用することができる。
【０１８４】
本発明の別の実施形態によると、反応を生成することができる燃料の一般的な種類は、以下のように要約される。
●ＥＭＮＲ用の１つまたは複数の反応性核物質。
●別の任意の燃料要素はＥＭＮＲＰＯＣＭであってよい
●別の任意の燃料要素はＴＩＫＥＥＯＭＭであってよい
●別の任意の燃料要素はＯＭＭであってよい
●別の任意の燃料要素は改質材であってよい
●別の任意の燃料要素はＮＤＥＣＣＩであってよい。
【０１８５】
ＥＭＮＲＰＯＣＭはＺＯＣＭの場合がある。１つの任意の燃料要素は、上記の機能の任意の組み合わせを含む燃料において複数の役割を果たすことができる。
【０１８６】
本発明のこの実施形態によれば、上記のパラメータに適合する任意の燃料または燃料組成物が可能である。さらに、燃料は、部分的に溶融した燃料状態で発熱    反応を開始することが好ましい。本発明の好ましい実施形態において、燃料または燃料要素は、リチウムおよび／またはニッケル（Ｌｉ、Ｎｉ）であり得るが、本発明によれば他の燃料または燃料要素が可能であり、本発明によれば所望の結果を達成するための組み合わせる際のそれらの比率は異なることがある。
【０１８７】
本発明によれば、燃料の加熱は、当技術分野で知られている任意の手段によって達成することができる。加熱は、外部（すなわち、燃料の要素内および／または要素間の反応プロセスの外部から燃料の全部または一部に供給される）、または内部または自己加熱（すなわち、反応プロセスによって、燃料の要素でおよび／または燃料の要素間で供給される）であり得る。
【０１８８】
本発明によれば、加熱の全部または一部は、外部加熱によって燃料に外部から供給され得る。１つの好ましい実施形態によれば、加熱源は、電流の供給によって抵抗的に加熱される炉であり得る。本発明によれば、他の加熱源および手段が可能である。燃料の温度および／または温度範囲を制御するために、自己加熱、冷却、および／または外部加熱を組み合わせて、または別々に使用することができる。
【０１８９】
本発明によれば、加熱の全部または一部は、自己加熱によって（すなわち、燃料自体の全部または一部によって）供給され得る。本発明の好ましい実施形態では、最初の開始熱を除いて、ほとんどの加熱は自己加熱によって供給される。本発明の好ましい実施形態では、自己加熱は、化学反応および／または核反応によって供給される。かかる場合、反応は、少なくとも部分的に、自己加熱によって開始および／または維持および／または制御され得る。かかる場合、反応は、少なくとも部分的に、冷却によって停止および／または維持および／または制御され得る。一実施形態では、加熱要素は、反応器温度が所望の最低温度を超えると待機状態になり、反応器温度が所望の最低温度閾値を下回る場合に再活性化される。自己発熱ベースの操作の主な課題は、上記の温度サイクルプログラムを実装することである。本発明によれば、この温度サイクルは、可変の冷却速度の手段によって達成することができる。冷却速度は、温度サイクルの上限閾値の近くで増加し、温度サイクルの下限閾値の近くで減少する。可変反応器冷却は、制御された冷却材流または制御された熱放射力など、当技術分野で知られている任意の手段によって達成することができる。後者の場合、放射熱と反射および再吸収熱のバランスをとることによって温度を制御することができる。
【０１９０】
反応は、目標温度範囲内に加熱および／または冷却することによって維持および／または制御することができる。目標温度範囲は、使用する燃料のそれぞれ完全な固体および完全な溶融状態の１００℃以内に制限することができる。目標温度範囲は、使用される燃料の完全な固体および／または完全な溶融の各状態の５０℃以内であり得る。目標温度範囲は、使用燃料のそれぞれ完全な固体および／または完全な溶融状態のそれぞれ２０℃以内であり得る。目標温度範囲は、使用燃料のそれぞれ完全な固体および／または完全な溶融状態のそれぞれ１０℃以内であり得る。目標温度範囲は、使用される燃料の完全な固体および／または完全な溶融の各状態の５℃以内であり得る。本発明によれば、他の目標温度範囲が可能である。
【０１９１】
本発明の一実施形態では、目標温度範囲の下限は、外部加熱によって維持される。本発明の一実施形態では、温度範囲の上限は、外部冷却によって維持される。かかる冷却は、当技術分野で知られている任意の手段であり得る。本発明の一実施形態では、冷却を使用して、エネルギーを収集、貯蔵、伝達、または変換することができる。
【０１９２】
本発明の一実施形態では、目標温度範囲の最大値と最小値との間のサイクル時間は、１秒から７２００秒の間である。一実施形態では、サイクル時間は８秒から９００秒の間である。一実施形態では、サイクル時間は２０秒から３００秒の間である。サイクル時間は、本明細書では、長さにかかわらず、初期温度境界に戻るまでの時間として定義されている。本発明の他の実施形態によれば、他のサイクル時間が可能である。
【０１９３】
本発明によれば、燃料表面の圧力は、１０００気圧未満であり得る。本発明によれば、燃料表面の圧力は１００気圧未満であり得る。本発明によれば、燃料表面の圧力は１０気圧未満であり得る。
【０１９４】
本発明の一実施形態では、燃料は、反応器容器（反応器）内に存在する。本発明の一実施形態では、容器は、容器の内容物（例えば、燃料および残留ガスまたは他の方法による周囲のガス）が容器の外側の大気と直接接触しないように、または他の方法で合金の金属元素に対して本質的に化学的に不活性な雰囲気が維持されるように、密閉および／または自己完結型である。本発明によれば、真空は不活性雰囲気と見なされる。本発明の一実施形態では、容器は密封されている、および／または自己完結型である。この密封および／または格納は、溶接、キャッピング、包み込み、および／または他の方法で包囲することによるものであり得る。本発明によれば、容器を密封および／または封入する任意の手段が可能である。密封は、内部環境の完全性を維持し、外部材料が容器の内容物に接触しないようにすることを目的としている。容器は、反応（例えば、酸化）耐性材料および／または耐圧材料から構成され得る。本発明の一実施形態では、酸化剤耐性および耐圧材料は同じものである。本発明の一実施形態では、燃料は、最初に密閉された耐圧容器によって封入され、次に密閉された反応耐性容器によって封入される。このようにして、組み合わされた容器は、酸化性または他の方法で反応性の環境と接触し得、および／または燃料を取り巻く雰囲気は、合金の金属元素に対して本質的に化学的に不活性であり得る。
【０１９５】
容器の内容物を環境から保護し、および／または燃料の周囲に本質的に不活性な雰囲気を維持することができる任意の耐反応性固体材料が、本発明によれば可能であり、これには、様々な品位の鉄、鋼、モリブデン、チタン、および／またはグラファイトなどの炭素ベースの材料が含まれるが、これらに限定されない。本発明の１つの好ましい実施形態によれば、反応抵抗性容器材料は、ＡＰＭ合金である。容器の内容物を環境から保護し、および／または燃料の周囲に本質的に不活性な雰囲気を維持することができる任意の耐圧固体材料が、本発明によれば可能であり、これには、様々な品位の鉄、鋼、モリブデン、チタン、および／またはグラファイトなどの炭素ベースの材料を含むが、これらに限定されない。本発明の１つの好ましい実施形態によれば、耐圧容器材料は、ＴＺＭ合金である。
【０１９６】
本発明の好ましい実施形態では、反応の熱／エネルギーの一部またはすべてが収集される。この熱／エネルギーは、例えば、熱またはエネルギーシンクによって収集され得る。本発明の一実施形態では、熱またはエネルギーシンクは冷却材流である。本発明の他の実施形態では、熱またはエネルギーシンクは、熱放射面である。
【０１９７】
本発明の一実施形態では、熱またはエネルギーシンクの特性を変化させて、燃料の全部または一部を目標温度範囲内に維持する。本発明によれば、変化する熱またはエネルギーシンクの特性は、例えば、冷却材の熱伝導率、流量、流動様式または方向、経路の形状、乱流の水準、圧力または圧力差、温度または温度差、粘度、体積、質量、密度、熱容量、組成、構造、配向、界面特性、材料の放射または反射特性または接続性であり得る。
【０１９８】
反応の過剰な熱またはエネルギーの一部またはすべてが、燃料および／または反応器を離れる場合がある。この過剰な熱および／またはエネルギーは、例えば、放射、加熱された冷却媒体、または他の任意の形態であり得る。前記過剰な熱および／またはエネルギーは、例えば、伝熱流体または熱吸収表面などの熱またはエネルギー収集媒体に収集することができる。
【０１９９】
収集された熱またはエネルギーは、作業を実行するために使用されたり、別の形式のエネルギー（例えば、電位、ポテンシャル、運動、相変化、または化学物質）に変換されたり、エネルギー貯蔵システムに貯蔵されたり、直接加熱に使用されたりする。本発明によれば、他の形態のエネルギーおよびエネルギー貯蔵システムが可能である。
【０２００】
本発明の記載された方法、装置および／または燃料によって生成された圧力、熱またはエネルギーは、作業を実行するために使用され、別の形態のエネルギー（例えば、電気、電位、運動、相変化または化学結合構造）に変換され、直接加熱および／または発電に使用され、および／または当技術分野で知られている任意の手段によって有用な作業、電力および／またはエネルギーに変換されるエネルギー貯蔵システムに貯蔵され得る。一般的な例の１つは、過剰な熱を水冷媒体に伝達して蒸気を生成し、その蒸気を蒸気タービンとして通過させて、エネルギーを機械的エネルギーに変換し、その後、例えば電気エネルギーに変換することである。本発明によれば、他の形態のエネルギー生成、変換、および／または貯蔵システムが可能である。
【０２０１】
一実施形態によれば、本明細書に開示されるエネルギー生成方法は、入力として金属または金属の組み合わせのみを必要とし、有害な出力廃棄物を生成せず、容易に制御可能であり、ほとんど放射能がないため、経済的でクリーンであり、持続可能なエネルギー生産技術にふさわしい。
【０２０２】
前述の例は、１つまたは複数の特定の用途における本発明の原理の例示であるが、当技術分野における当業者には、発明能力の行使なく、および本発明の原則および概念から逸脱することなく、実施の形態、使用法、および詳細の多数の変更を行うことができることが明らかである。したがって、当技術分野における当業者は、本開示および一般知識に基づいて、必要な修正、削除、および追加を伴う各特定の使用例において、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を実施するために、提供された教示を適用することができる。支点は実質的に同じままである。したがって、以下に記載される特許請求の範囲を除いて、本発明が限定されることを意図するものではない。
【０２０３】
さらに、測定された数値または説明に現れる測定値から導出された値は概算であり、それらの値は、当技術分野における当業者に明らかであるように、最新の情報に従って変化し得る。記号「〜」および「」は、近似値、好ましくは＋／−３２％の値、より好ましくは＋／−１６％の値、より好ましくは＋／−８％の値、より好ましくは＋／−４％の値、より好ましくは＋／−２％の値、最も好ましくは＋／−１％の値を示す。
実施例
【０２０４】
以下の実施例では、図８に記載されているような反応器が、実施例に記載されているような様々な燃料を組み込んだ本発明に従って使用されている。これらの例では、ＮｉはＮＤＥＣＣＩである可能性があり、軽い核との融合は発熱性である。Ｌｉは、中性子捕獲時にエネルギー性の電子放出が可能であり、他の原子核との融合は発熱性である。Ｃｕは融点調整元素であり、近接電子と原子核の状態への遷移を触媒する上で有益な役割を果たす場合がある。
【０２０５】
次の例では、存在する水素、これらの場合は１Ｈが、ＥＭＮＲＰＯＣＭ、この場合はＺＯＣＭとして機能する場合がある。例２から６では、Ｌｉは反応性核物質としても機能し、ＮｉはＴＩＫＥＥＯＭとしても機能し得る。Ａｌおよび／またはＣｕは、改質材および／またはＯＭＭとして機能する場合がある。
【０２０６】
実施例１：
本発明の一実施形態の実験装置を使用して、単一元素燃料からエネルギーを生成した。この例では、単一元素燃料を使用して、電子を生成した。０．５ｇのリチウムを反応器に入れ、リチウム燃料と接触するニッケル材料が存在する中で１３７０℃に加熱した。観測された電子伝達連鎖反応爆発は、実験でさまざまな強度と持続時間を有していたが、測定された発熱熱生成は数百ワットだった。強力な爆発中に、１から１０ＭＨｚの周波数範囲で均一な電力拡散を伴う無線周波数信号の生成が検出された。かかる平坦な無線周波数電力スペクトルは、予想されるエネルギー性の電子の減速の兆候である。同時に、燃料容器から０．５メートルの距離に配置されたガイガー＝ミュラー計数管は、バックグラウンドの４０倍の放射水準を示した。このガイガー＝ミュラー計数管の指示値は、本明細書に開示された電子伝達核連鎖反応によるエネルギー性の電子の増殖を確認する。
【０２０７】
ガイガー＝ミュラー計数管の指示値は、例えば電子またはイオンであり得る他のエネルギー性の荷電粒子の増殖を示し得る。我々の装置では、振動運動対応の材料として機能し得る水素が、大気中での燃料容器の組み立ておよび密閉中にリチウム上で生成されるＬｉＯＨの形で導入される場合がある。
【０２０８】
実施例２：
使用する燃料は、９．５２ｇのコンスタンタン合金と０．２８ｇの金属リチウムで構成されている。温度プログラムは、反応器の温度を１３時間かけて動作範囲まで上昇させ、続いて温度サイクルプログラムで構成された。１２４０から１３００℃で定電力加熱を使用し、１３００℃の上限温度閾値で加熱をオフにした。その後、１２４０℃の低温閾値で定電力加熱が再びオンになった。図５は、連続的な核反応が始まる前の、温度サイクルの６つの連続する加熱段階における燃料サンプルの温度変化オーバーレイを示している。電子伝達核連鎖反応の兆候は、突然の温度上昇として見ることができる。連続反応への遷移は、特定のサイクルの加熱段階の開始時に発生した。図６は、連続的な核反応の開始から始まる、温度サイクルの６つの連続する加熱段階中の燃料サンプルの温度変化オーバーレイを示している。連続核反応の開始前後の温度上昇勾配の比較を図７に示す。連続発熱熱生成は、図 ６の温度上昇曲線の一定勾配から見ることができる。図６に示すように、電子伝達核連鎖反応のいくつかの温度ジャンプの兆候は、連続的な核反応の開始後でも、開始後の最初の数サイクルで見ることができる。さらに、連続的な発熱熱生成は、温度サイクルの冷却段階よりも加熱段階の方が著しく大きいことが観察されている。したがって、この核反応プロセスは半連続的である場合がある。
【０２０９】
図７および７ａは、連続反応開始前後の６サイクルにおける加熱段階と冷却段階の温度変化を示している。表記の負（正に対する）の数は、連続反応の開始前（開始後に対する）のサイクル数を示す。
【０２１０】
連続反応は、特定の加熱サイクル（つまり「サイクル１」）の開始直後に開始される。これは、最初の急な傾斜からわかる。加熱サイクル中のかなり一定の勾配、および正の番号のサイクル間の非常に類似した勾配は、反応が加熱サイクル中に一定の発熱力を生成することを示している。パルス反応の兆候（つまり、突然の温度ジャンプ）は、いくつかの負の番号の先行サイクルで見られ、同時にいくつかの正の番号のサイクルでの連続反応でも見られる。サイクル１、２、および５は、非常に目に見える温度ジャンプを示している。冷却段階で最初に観察できる特徴は、負の番号のサイクルの温度変化と比較した、正の番号のサイクルでの温度のオーバーシュートである。これは、加熱を停止した後、連続反応が数秒間活性のままであることを示している。その後、冷却速度は、負の番号のサイクルよりも正の番号のサイクルの方がいくらか速くなる。これは、近くの熱電対によって再開した、連続反応中の局所的な熱生成の結果である。これは、電気加熱がはるかに短い時間でオンになったため、加熱終了時の平均反応器温度が負の番号のサイクルよりも正の番号のサイクルでいくらか低いことを意味する。温度低下相の動力学は、温度低下中の発熱反応がほとんどまたはまったくないことを示している。したがって、反応動力学は実際には半連続的である。つまり、連続的な発熱は主に加熱段階で発生する。
【０２１１】
この連続反応の長期的な動力学は、温度信号の自己相関関数の周波数スペクトルを構築することによって分析された。図１０は、半連続反応開始前の２０分間の動作温度状況の最初の部分のこのスペクトルと、半連続発熱反応の持続時間のスペクトルを示している。図１０の上部には、動作温度状況の開始時の過渡期間が除外されているにもかかわらず、自己相関のピークがそれほど鋭くない。これは、部分的に初期動作温度状況の残りの過渡現象によって、部分的に初期段階での温度爆発によって引き起こされる場合がある。
【０２１２】
連続反応部分は、非常に鋭い自己相関ピークを示し、高周波ノイズがない。加熱プログラムは温度フィードバックを介して制御されるため、このデータは、反応動力学が高度に秩序化されており、サイクル間でほぼ一定に保たれていることを証明している。反応速度をかかる一定値に調節する反応制御パラメータがあってもよい。理論に束縛されるものではないが、溶融相へのニッケルの流入速度はかかる制御パラメータである場合がある。要約すると、ニッケル燃料反応器の発熱核反応は電子伝達性であるように見えることを示した。初期段階では、それはパルスプロセスである可能性があり、その後、高度に制御可能である場合がある連続反応プロセスに遷移する場合がある。データから、最初の反応爆発はその後の半連続反応プロセスとは異なるプロセスであることがはっきりとわかる。
【０２１３】
我々の装置では、水素はＬｉＯＨの形で導入される可能性があり、大気での燃料容器の組み立ておよび密閉中にリチウム上で生成される。
【０２１４】
実施例３：
Ｎｉを利用する本発明の一実施形態では、熱活性化された電子伝達核反応が燃料中で開始され、すなわち、電子伝達核反応が熱活性化される。Ｎｉの主な同位体の場合、考えられる発熱核反応は、二重電子捕獲または他の核との融合のいずれかである場合がある。ただし、通常のＮｉでは８５ｅＶの結合エネルギー準位との電子エネルギー差が大きい。リチウムまたは水素の原子分率が１０％を超える、Ｎｉの高度なリチウム化相または水和相が調製される。これらの相は、８５ｅＶのイオン化エネルギー相当付近の電子エネルギー水準を持っている。反応器の１０００℃以上の動作温度では、８５ｅＶ水準との差が１ｅＶ以内の場合、熱爆発プロセスが発生する場合がある。次に、かかる爆発は、必要なリチウム化相が利用可能である限り、反応温度の上昇とともに局所的に増幅する。言い換えれば、「振動運動軌道」共鳴水準の失われた電子エネルギーは、光子によって化学的にアクセスできない内部電子に供給される場合がある。爆発反応中に燃料の一部が例えば０．１から０．２ｅＶのエネルギー水準（１０００から２０００℃の温度）に加熱されると、熱放射スペクトルのかなりの部分が失われたエネルギー差を上回り、近接軌道への遷移が熱放射によって引き起こされる場合がある。一部の有効な発熱核反応は燃料分子を局所的に加熱するため、このプロセスは熱放射を爆発として伝播する場合がある。したがって、結果は爆発のようなパルスＮｉ反応である。
【０２１５】
実施例４：
使用する燃料は、９．５２ｇのコンスタンタン合金と０．２８ｇの金属リチウムで構成されている。温度プログラムは、反応器の温度を１３時間かけて動作範囲まで上昇させ、続いて温度サイクルプログラムで構成された。１２４０から１３００℃で定電力加熱を使用し、１３００℃の上限温度閾値で加熱をオフにし、その後、１２４０℃の低温閾値で定電力加熱が再びオンになった。温度サイクル中、燃料は、溶融したＬｉに富む相と固体のＣｕおよびＮｉに富む相からなる２相組成を保持していることが判明した。連続反応プロセスの場合、開示されたプロセスは、使用された燃料の溶融Ｌｉに富む相と固体ＣｕおよびＮｉに富む相との間の相境界を含むことが判明した。これらの２つの相間のフェルミ準位の差は６から７ Ｖである。ＣｕとＮｉは金属環境で＋２に帯電しているため、溶融中に溶融相−固相境界を越えるイオンは平均で１２から１４ｅＶ増加する。溶融相のイオンと衝撃を与えると、生成される制動放射スペクトルは少なくとも１０ｅＶに及ぶと理解されている。したがって、近くのＮｉ、Ｃｕ、またはＬｉイオンの一部の電子は、近接した「振動運動軌道」に遷移すると理解され、吸収された制動放射光子が失われたエネルギーを提供して、この遷移を可能にする。理論に束縛されるものではないが、この光子吸収の際に、いくつかの電子は８５ｅＶのイオン化エネルギーに相当するエネルギー水準を持っていると考えられている。コンスタンタン合金は１２５０から１３００℃の連続溶融温度範囲を有するため、１２５０から１３００℃の加熱段階でのイオンの連続加速は、加熱段階での見かけ上一定の反応力を説明すると理解される。冷却段階では、同様のイオン加速プロセスはないと理解されている。この差は、１３００から１２５０℃の冷却段階で観察されたほぼゼロの反応力に対応することがわかる。
【０２１６】
我々の装置では、水素はＬｉＯＨの形で導入される可能性があり、大気での燃料容器の組み立ておよび密閉中にリチウム上で生成される。
【０２１７】
実施例５：
Ｌｉ−Ｎｉ−Ｃｕ実験では、使用したコンスタンタン合金の最低融点に対応する１２００℃の限度から開始する反応が観察される（図４を参照）。このＬｉ−Ｎｉ−Ａｌの実験では、１３５０℃の温度限度から開始する反応が観察される（図１１に示すように）。これは、ニッケルに富むニッケル−アルミニウム合金内の最低融点相であるＡｌＮｉ３相の融点温度に対応する。約１２００℃を超える燃料は、温度が上昇している間、電磁ノイズを伴う。多くの熱電対で感知された電磁妨害が記録されたが、実際の反応信号に起因するものではなく、おそらく、かかるノイズ生成事象の兆候である。
【０２１８】
減速するエネルギー性のイオンまたは電子は、その軌道に沿って励起電子を生成すると理解されている。つまり、熱電子との１ｋｅＶを超えるエネルギー衝突により、励起電子が生成され、一部の原子核の周囲に高度に局在化する場合がある。金属の破壊は、エネルギー性の電子または中性子を生成すると理解されている。両種類の粒子放出は、電子伝達連鎖反応を開始すると理解されている。連鎖反応の開始は、破壊の発生によって引き起こされると理解されている。図４は、熱電対の指示値に電磁特性がノイズとして現れる非発熱破壊事象と、温度ジャンプとして現れる実際の発熱反応特性の違いを示している。これらの前駆体事象の非発熱性は、温度上昇の一定の勾配から見ることができる。これらの前駆体事象は、溶融リチウムの存在下でコンスタンタン合金を加熱しているときに、温度が１２００℃の閾値を超えて上昇したときに発生する。
【０２１９】
我々の装置では、水素はＬｉＯＨの形で導入される可能性があり、大気での燃料容器の組み立ておよび密閉中にリチウム上で生成される。
【０２２０】
実施例６：
溶接されたステンレス鋼の容器に封入されたリチウム-ニッケル-アルミニウム燃料組成物も調査した。おおよそのＬｉ：Ｎｉ：Ａｌ原子組成は１：１０：１だった。図１１は、燃料容器（上の線）と反応器の端（中央の曲線）での温度変化と、加熱力の変化（下の曲線）を示している。横軸は実験経過時間（秒）を示している。遅い温度上昇の後、図の左端は、１３５０℃の一定温度プログラムの開始に対応する。燃料容器の熱電対は、温度フィードバック制御に使用された。当初、反応器が加熱から目標温度の維持に遷移するにつれて、加熱力は徐々に低下した。最初の垂直の破線は最初の反応の兆候を示しており、加熱力を下げながら反応器の温度をわずかに上げる。次の垂直の破線は、２番目の反応の兆候を示している。これにより、反応器の温度がさらに上昇し、加熱力がさらに速く低下する。加熱力の低下は、反応器の端の温度の低下によって裏付けられる。右端の破線の直後に暴走反応が発生し、ステンレス鋼容器の大部分が溶けて電熱線が破壊された。このリチウム-ニッケル-アルミニウム実験は、この例で有効燃料成分がニッケルおよび／またはリチウムであることを示している。
【０２２１】
次の例では、上記の電子遷移プロセスに基づいて、連続的なエネルギー生成が観察されたそれらの実験装置での原子間の衝突を分析する。Ｎｉ−Ｌｉ相図の分析により、Ｎｉが１０から１５原子％までのＬｉ合金が明らかになり、それを超えると、Ｎｉに富む相とＬｉに富む相の２つの非混和性相が存在する。同様に、Ｃｕ−Ｌｉ相図は、ＣｕのＬｉとの合金化能力が非常に低いことを示している。したがって、Ｌｉ−Ｎｉ−Ｃｕを燃料とする実験では、溶融したＬｉに富む相と固体のＣｕ／Ｎｉに富む相の間に相境界が存在する場合がある。これらの２つの相間のフェルミ準位の差は〜５から〜７ Ｖと推定される。図１３は、この電子構造と、溶融中の加速境界領域への陽イオンの流入を示している。ＣｕとＮｉは金属環境で＋２帯電しているため、溶融プロセス中に溶融相-固相境界を越えるイオンは、これら２つの相間の電場によって加速され、平均で〜１０から〜１４ｅＶ増加する場合がある。その後の溶融相でのイオンとの衝突により、一部の内部電子が電子と原子核に近接した「振動運動軌道」に遷移できる状態が発生する場合がある。言い換えれば、これらの加速されたイオンの運動エネルギーの一部は、高度に局在化されたおよび／または近接した電子と原子核の近接軌道への電子遷移のための失われた電子エネルギーを提供し得る。
【０２２２】
理論に束縛されるものではないが、コンスタンティン合金は〜１２５０から〜１３００℃の間の連続溶融温度範囲を持っているため、加熱段階でのイオンの連続加速は、加熱段階で明らかに一定の反応力を説明する場合がある。冷却段階では、同様のイオン加速プロセスは見つからなかった。この差は、冷却段階で観測されたほぼゼロの反応力に対応する。
【０２２３】
参考文献：
[１] Nuclidesのライブチャート、www−nds.iaea.org
[２]M. Lipoglavsek他「Observations of electron emission in the nuclear reaction between protons and deuterons」Physics Letters B、第７７３巻、１０（２０１７）、５５３ページから５５６ページ
[３] 笠木 治郎太「Screening Potential for nuclear Reactions in Condensed Matter」、ICCF−１４凝集系核科学国際会議の議事録、ワシントンDC（２００８）
[４]M. Lipoglavsek「Catalysis of Nuclear Reactions by Electron」、EPJ Web of Conferences、第１６５巻（２０１７）
[５] A.V. Bagulya他「X-ray spectra from deuterated crystal structures interacting with ion beams with energies below ２５ kｅＶ」、Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques、第１１巻、１（２０１７）、５８ページから６２ページ
[６] G. Preparata「A New Look at Solid-State Fractures, Particle Emission and Cold Nuclear Fusion」、Il Nuovo Cimento、第１巻１０４ A、８（１９９１）
[７] A. Carpinteri他「Acoustic, Electromagnetic, Neutron Emissions from Fracture and Earthquakes」、Springer（２０１５）
[８] P. Hagelstein他「Anomalies in Fracture Experiments, and Energy Exchange Between Vibrations and Nuclei」、Meccanica、第５０巻、５（２０１４）、１１８９ページから１２０３ページ 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年8月31日(2021.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
核反応用の燃料は、以下を含むことを特徴とする：
ａ．１つまたは複数の電子伝達核反応促進軌道可能材料（ＥＭＮＲＰＯＣＭ）、ここで１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭは一定時間の間、１つまたは複数の電子伝達核反応促進軌道（ＥＭＮＲＰＯ）を形成および／または維持することができる材料であり、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯが核からの平均電子軌道距離が１０ピコメートル未満である、および
ｂ．１つまたは複数の反応性の核材料、ここで前記反応性核物質が、少なくとも一つの中性子および／または１個の陽子を有する核を含む。
【請求項２】
請求項１の燃料
ａ．以下をさらに含む：
ｉ．１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯの１つまたは複数の電子伝達核反応促進軌道電子（ＥＭＮＲＰＯＥ）の＋／−１０ｅＶ以内の電子伝達核反応促進軌道電子総エネルギー（ＥＭＮＲＰＯＥＴＥ）での、遷移開始運動エネルギー（ＴＩＫＥ）を有する少なくとも１つの遷移開始運動エネルギー電子（ＴＩＫＥＥ）を有する少なくとも１つの遷移開始運動エネルギー電子軌道（ＴＩＫＥＥＯ）を含む１つまたは複数の遷移開始運動エネルギー電子軌道材料（ＴＩＫＥＥＯＭ）、および／または
ｉｉ．１つまたは複数の改質材料、および／または
ｂ．ここで、１つまたは複数のその反応性核物質が核二重電子捕獲可能同位体（ＮＤＥＣＣＩ）である、および／または
ｃ．その少なくとも１つの反応性核物質が１Ｈ、２Ｈ、３Ｈ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆおよび／またはＮａである、および／または
ｄ．ＥＭＮＲＰＯＣＭの１つまたは複数が振動運動軌道可能材料（ＺＯＣＭ）である、および／または
ｅ．ＥＭＮＲＰＯＣＭの１つまたは複数および／または反応性核材料が１１以下の原子番号Ｚを有する軽い核材料を含む、および／または
ｆ．反応性核材料の１つまたは複数が金属を含む場合、および／または
【請求項３】
請求項２に記載の燃料、ここで：
ａ）１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭが、１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭを含む遷移開始運動エネルギー電子軌道化合物材料（ＴＩＫＥＥＯＣＭ）、および／または１つまたは複数の遷移開始運動エネルギー電子軌道変調可能材料（ＴＩＫＥＥＯＭＭ）および／または１つまたは複数の遷移開始運動エネルギー電子軌道変調可能化合物材料（ＴＩＫＥＥＯＭＣＭ）である、および／または
ｂ）１つまたは複数の改質材料がＣｕおよび／またはＡｌを含む、および／または
ｃ）１つまたは複数の改質材料は、軌道修正材料（ＯＭＭ）、融点調整材料、破壊誘発材料、励起電子を維持することができる材料、溶融相および固相において異なるフェルミ準位を有する材料、および／または飽和物質、および／または
ｄ）ここで、１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭが金属を含む、および／または
ｅ）少なくとも１つのＮＤＥＣＣＩが、６Ｌｉおよび ７Ｌｉ、５８Ｎｉ、６４Ｚｎ、または４０Ｃａまたはそれらの任意の組み合わせを含む、および／または
ｆ）ＺＯＣＭの１つまたは複数が１Ｈ、２Ｈおよび／または３Ｈまたはこれらの任意の組み合わせを含む、および／または
ｇ）１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭは、ＴＩＫＥＥＯＣＭを形成するようにＯＭＭの一部であり、化学的に結合し、合金化し、または他の方法で接触している、および／または
ｈ）ＴＩＫＥＥＯＭの１つまたは複数が、１つまたは複数のＺＯＣＭの振動運動軌道電子総エネルギー（ＺＯＥＴＥ）の＋／−１０ｅＶの内の運動エネルギーを有するＴＩＫＥを有するＴＩＫＥＥＯで少なくとも一つのＴＩＫＥＥを含む、および／または
ｉ）ＴＩＫＥＥＯＭの１つまたは複数が、Ｎｉ、Ｂｒ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｏ、Ｃｕ、Ｃｒおよび／またはＶを含む、および／または
ｊ）ＺＯＣＭの１つまたは複数が以下を含む：
ｉ）８０から８１ｅＶの振動運動軌道電子総エネルギー（ＺＯＥＴＥ）を有する１Ｈおよび／または
ｉｉ）３５ｅＶのＺＯＥＴＥを持つ２Ｈ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の燃料、ここで：
a）１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＭ、ＴＩＫＥＥＯＣＭ、および／または ＴＩＫＥＥＯＭＣＭが金属を含む、および／または
ｂ）軽い核ＥＭＮＲＰＯＣＭの１つまたは複数は、１に等しい原子番号Ｚを有する材料を含む、および／または
ｃ）１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＭ、ＴＩＫＥＥＯＣＭおよび／または ＴＩＫＥＥＯＭＣＭは、ＴＩＫＥＥＯＣＭを形成するように、ＯＭＭの一部であり、化学的に結合し、合金化し、または他の方法で接触している、および／または
ｄ）１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＣＭは、次の通りである：
ｉ）１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＭ、および／または１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＣＭおよび１つまたは複数のＯＭＭを含む分子、合金または塩、および／または
ｉｉ）１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭＭおよび／または ＴＩＫＥＥＯＭＣＭと接触している、ＯＭＭの表面または被膜。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料、ここで：
Ｎａ）１に等しい原子番号Ｚを有する１つまたは複数の材料は、１Ｈ、２Ｈおよび／または３Ｈまたはそれらの任意の組み合わせを含む。
【請求項６】
以下を特徴とする電子伝達核反応（ＥＭＮＲ）を生成するための方法：
ａ）以下の手順を有する：
ｉ）１ＭＴｅｓｌａを超える１つまたは複数の磁場を導入する、および
ｉｉ）１つまたは複数の磁場を使用して、燃料内の１つまたは複数の核結合を発熱的に再配列する、および／または 
ｉｉｉ）１つまたは複数の磁場によって、燃料内の１つまたは複数の核結合を発熱的に破壊する、および／または
ｉｖ）１つまたは複数の磁場によって、燃料内の１つまたは複数の核子を発熱的に分解する、および／または
ｂ）１つまたは複数のＴＩＫＥＥはＴＩＫＥＥＯＭのＴＩＫＥＥＯに結合し、および／または１つまたは複数のＴＩＫＥＥは結合していない、請求項１から５のいずれかに記載の燃料および１つまたは複数のＴＩＫＥＥの反応器への供給。
【請求項７】
請求項６に記載の方法、ここで
ａ）１つまたは複数の磁場は、以下によって生成される：
ｉ）１つまたは複数の結合電子、および／または 
ｉｉ）１つまたは複数のＴＩＫＥＥ、および／または
ｉｉｉ）１つまたは複数の結合電子がＴＩＫＥＥであるところの、１つまたは複数の結合電子、および／または
ｉｖ）１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯ内の１つまたは複数の ＥＭＮＲＰＯＥ。
ｂ）１つまたは複数のＴＩＫＥＥが１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯに移行し、それによって１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＥになり、１つまたは複数の反応性核物質の１つまたは複数の反応性核内の１つまたは複数のＥＭＮＲを触媒、増強、または促進する。
【請求項８】
結合されたＴＩＫＥＥの１つまたは複数が、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭのＥＭＮＲＰＯに以下によって遷移する、請求項６から７のいずれかに記載の方法：
ａ．ＴＩＫＥＥＯＭを含む材料を介して１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭを拡散する、
ｂ．１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭをＴＩＫＥＥＯＭを含む材料に加速する、および／または
ｃ．１つまたは複数の ＴＩＫＥＥＯＭをＥＭＮＲＰＯＣＭを含む材料に加速する。
【請求項９】
加速後の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭおよび／または１つまたは複数のＴＩＫＥＥＯＭの運動エネルギーの増加が１０ｅＶ未満である、および／または１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭがおよび／またはＴＩＫＥＥＯＭは、表面プラズモン、電気分解中の表面電圧、破砕、またはフェルミ準位の差によって加速される、運動エネルギーの増加が請求項６から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれかに記載の方法、ここで：
ａ）１つまたは複数の電子が、以下によって供給される１つまたは複数の非結合ＴＩＫＥＥによってＥＭＮＲＰＯに遷移する：
ｉ）プラズマ温度が燃料中の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＥＴＥの＋／−１０ｅＶ以内である１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭを含むプラズマを提供する、および／または
ｉｉ）ＥＭＮＲＰＯＣＭを含む燃料に、燃料中の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＥＴＥの＋／−１０ｅＶ以内の運動エネルギーを持つ電子を衝突させる、および／または
ｂ）ＥＭＮＲＰＯＣＭを含む燃料に、燃料中の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯのＥＭＮＲＰＯＥＴＥの３倍の＋／−１０ｅＶ以内の運動エネルギーを持つイオンを衝突させることによって、１つまたは複数の電子がＥＭＮＲＰＯに遷移する。
【請求項１１】
請求項６から１０のいずれかに記載の方法、ここで：
ａ）１つまたは複数の結合電子が次のものによって供給される：
ｉ）運動エネルギーが８０から８１ｅＶの１０ｅＶ以内の１つまたは複数のＴＩＫＥＥを、１Ｈを含む１つまたは複数のＥＭＮＲＰＺＯＣＭのＥＭＮＲＰＯに遷移させる、および／または
ｉｉ）運動エネルギーが３５ｅＶの＋／−１０ｅＶ以内の１つまたは複数のＴＩＫＥＥを、２Ｈを含む１つまたは複数のＥＭＮＲＰＺＯＣＭのＥＭＮＲＰＯに遷移させる、および／または
ｂ）１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭがＺＯＣＭである、および／または１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯが振動運動軌道である、および／または
ｃ）燃料中の１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯのＥＭＮＲＰＯＥＴＥの３倍の＋／−１０ｅＶ以内の運動エネルギーを持つ運動エネルギーを持つイオンはＥＭＮＲＰＯＣＭイオンである。
【請求項１２】
前記請求項９から１１のいずれかに記載の方法、ここで：
ａ）フェルミ準位の差は、溶融相変化および／または破壊によって生成される、および／または
ｂ）目標温度範囲が、燃料の全部または一部の完全に固体および完全に溶融した各状態の１００℃以内に制限されるところの、溶融相変化および／または破壊が目標温度範囲内での温度サイクルによって生成される、および／または
ｃ）目標温度範囲が、燃料の全部または一部の完全に固体および完全に溶融したそれぞれの状態の１００℃以内に制限されるところの、フェルミ準位差が、目標温度範囲内での温度サイクルによって生成される、溶融相変化および／または破壊によって生成される。
【請求項１３】
核反応からの熱および／またはエネルギー生成のための方法であって、その方法が以下の手順を含むことを特徴とする方法：
ａ）請求項１から５のいずれかの燃料を原子炉に装填する。
ｂ）請求項６から１２のいずれかの方法により正味の発熱ＥＭＮＲを生成する。および
ｃ）正味の発熱ＥＭＮＲから過剰な熱および／またはエネルギーの一部またはすべてを収集する。
【請求項１４】
装置が以下を含むことを特徴とする熱および／またはエネルギー生成のための装置：
ａ．請求項１から５のいずれかの燃料を含む反応器。
ｂ．エネルギー粒子を燃料に供給して、燃料中の１つまたは複数のＥＭＮＲを開始および／または維持するための手段。ここで、エネルギー粒子の１つまたは複数は、エネルギー陽子、中性子、非結合電子、イオン、ＴＩＫＥＥＯＭ、反応性原子核材料および／またはＥＭＮＲＰＯＣＭである。および
ｃ．ＥＭＮＲによって生成された熱および／またはエネルギーを収集および／または変換するための手段。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置：
ａ）燃料が、１より大きいエネルギー電子の増倍率を有する燃料構造を有し、燃料構造が、燃料の量、電荷、同位体および／または化学結合構造の密度、状態、組成、配置、状態によって定義される、連鎖反応を生成するための手段をさらに含むもの、および／または、
ｂ）エネルギー粒子を供給する手段が次の通りである：
ｉ）粒子加速器、および／または
ｉｉ）炉が目標温度範囲内の燃料の全部または一部を維持するように、１つまたは複数の温度または放射センサー、原子炉および／または燃料に電力またはエネルギーを供給するための１つまたは複数の電源、および反応器および／または燃料への電力またはエネルギーを変化させるため、および／または反応器および／または燃料から放出および／または反射して戻される熱、放射および／またはエネルギーの速度または量を変化させるためのコントローラーを含み、目標温度範囲は、燃料の全部または一部の完全に固体および完全に溶融した各状態の１００℃以内に制限される、目標温度範囲内で燃料の全部または一部を循環させるための炉、および／または
ｃ）１つまたは複数のエネルギー性の粒子が電子であり、および／または１つまたは複数のエネルギー粒子がエネルギー電子を生成する、および／または
ｄ）１つまたは複数のエネルギー性の粒子が、１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯＣＭの１つまたは複数のＥＭＮＲＰＯ内の結合電子である。
【請求項１６】
熱、放射、電力および／またはエネルギーを生成するための、請求項１から５のいずれかの燃料の使用、請求項６から１２のいずれかの方法、および／または請求項１４から１５のいずれかの装置。
【国際調査報告】
2021529326.tif 000030
2021529326.tif 000031
2021529326.tif 000032
2021529326.tif 000033
2021529326.tif 000034