(57)【要約】【課題】  核融合燃料の原子を構成する原子核間の反発性のクーロン力を消去する（若しくは、核融合燃料の原子を構成する原子核間の反発性のクーロン力を、吸引性のクーロン力に転じさせる）ことにより、小型の装置で、容易に、かつ安全に核融合エネルギーを取り出す。【解決手段】  電子線銃銃身１２からは、反応炉１１内の核融合燃料１４に対して電子線ビームが継続的に照射され、燃料原子の原子核を構成する陽子を中性化する（若しくは融合させる一方の原子核の陽子に陰電荷を荷電させる）。これにより、原子核間のクーロン力が消去される（若しくは吸引性のクーロン力に転じる）ので、原子核同士の衝突頻度を増大させる（若しくは衝突頻度と共に衝突速度、ひいては反応断面積を増大させる）ので、核融合反応の生起確率が高まる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合装置であって、
核融合反応の場となる反応炉に、核融合燃料を供給する手段と、
前記反応炉内の前記核融合燃料に対して電子線ビームを継続的に照射することにより、前記原子核を構成する陽子を電気的に中性化する手段と、
を備えたことを特徴とする核融合装置。
【請求項２】
前記反応炉の内壁を負電位に維持することにより、前記内壁に照射される前記電子線ビームを前記反応炉内に反射させることを特徴とする請求項１記載の核融合装置。
【請求項３】
前記電子線ビームの照射時に、前記電子線ビームをパルス状に断続させることを特徴とする請求項２記載の核融合装置。
【請求項４】
前記電子線ビームの照射時に、前記電子線ビームの強度を段階的に変化させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の核融合装置。
【請求項５】
前記核融合燃料は、重水と三重水とを範疇に含む任意の元素であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の核融合装置。
【請求項６】
核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合装置であって、
核融合反応の場となる反応炉に、第一と第二の核融合燃料を、それぞれ所定のタイミングで供給する供給手段と、
前記反応炉内に前記供給手段により前記第二の核融合燃料を供給した後、電子線ビームを継続的に照射することにより、前記第二の核融合燃料の原子核を構成する陽子を電気的に中性化する手段と、
前記中性化した陽子で構成される第二の核融合燃料に対して、さらに電子線ビームを継続的に照射することにより、前記中性化した陽子に陰電荷を荷電させて成る処理済燃料を得る手段と、
前記陰電荷を荷電した陽子で構成される前記処理済燃料の一部または全部を貯蔵する貯蔵手段と、
前記処理済燃料が存在する前記反応炉内に、陽電荷を荷電した通常の陽子で構成されている第一の核融合燃料を、前記供給手段により供給する手段と、
を備えたことを特徴とする核融合装置。
【請求項７】
前記反応炉の内壁を負電位に維持することにより、前記内壁に照射される前記電子線ビームを前記反応炉内に反射させることを特徴とする請求項６記載の核融合装置。
【請求項８】
前記電子線ビームの照射時に、前記電子線ビームの強度を段階的に強化させることを特徴とする請求項６または請求項７記載の核融合装置。
【請求項９】
前記貯蔵手段を構成する貯蔵タンク、及び前記反応炉から前記貯蔵タンクに至るまでの前記処理済燃料の行路内壁を、負電位に維持したことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の核融合装置。
【請求項１０】
前記第一及び第二の核融合燃料は、重水と三重水とを範疇に含む任意の元素であることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の核融合装置。
【請求項１１】
核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合方法であって、
核融合の場となる反応炉に、核融合燃料を供給する工程と、
前記反応炉内の前記核融合燃料に対して電子線ビームを継続的に照射することにより、前記原子核を構成する陽子を電気的に中性化する工程と、
を備えたことを特徴とする核融合方法。
【請求項１２】
核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合方法であって、
核融合の場となる反応炉に、第一と第二の核融合燃料を、それぞれ所定のタイミングで供給する供給工程と、
前記反応炉内に前記供給工程により前記第二の核融合燃料を供給した後、電子線ビームを継続的に照射することにより、前記第二の核融合燃料の原子核を構成する陽子を電気的に中性化する工程と、
前記中性化した陽子で構成される第二の核融合燃料に対して、さらに電子線ビームを継続的に照射することにより、前記中性化した陽子に陰電荷を荷電させて成る処理済燃料を得る工程と、
前記陰電荷を荷電した陽子で構成される前記処理済燃料の一部または全部を貯蔵する貯蔵工程と、
前記処理済燃料が存在する前記反応炉内に、陽電荷を荷電した通常の陽子で構成されている第一の核融合燃料を、前記供給工程により供給する工程と、
を備えたことを特徴とする核融合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は核融合装置及び各融合方法に係り、特に、核融合燃料の初期温度を、従来の熱核融合方式に必要なレベルの温度よりも遙に低い温度にしても核融合反応を実現することができる核融合装置及び各融合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  核融合反応が最初に発見されたのは、１９２０年代であるとされている。再現性のある核融合反応としては１９３２年に加速器を用いた実験が成功している。
核融合反応を困難にしている要因は、核融合燃料の原子を構成する陽子であり、より具体的には、陽子に含まれている陽電荷（正電荷）の存在である。この陽子の陽電荷に起因する原子核間の反発性クーロン力に打ち勝って、核融合燃料の原子核同士を接近させることができれば、その後は、強力な核力（強い相互作用）の作用によって、前記２つの原子核を融合させることができるものとされている。【０００３】  このため、従来の核融合装置は、例えば、磁場閉じ込め核融合方式の場合、プラズマの荷電粒子が磁力線に巻きつくように運動する性質を利用して、強力な磁場によって核融合燃料のプラズマを閉じ込め、さらに、このプラズマ温度を上昇させることにより、衝突させる複数の陽子の運動速度を大きくし、前述の陽子間（ひいては原子核間）に作用する反発性のクーロン力に打ち勝つことができるようにしている。
また、慣性閉じ込め核融合方式の場合は、プラスチック製のカプセルに閉じ込めた核融合燃料（ターゲット）に強力なレーザ光線を照射することにより、この核融合燃料の表面を瞬間的に高密度のプラズマ状態にし、このプラズマによるロケット効果を利用して核融合燃料を爆縮している。【０００４】  さらに、磁場閉じ込め核融合方式でもなければ慣性閉じ込め核融合方式でもない従来の核融合方式として、慣性静電閉じ込め核融合方式が知られている。この方式では、球形状の陽極と、その内部のメッシュで構成された球形状の陰極との間でグロー放電を起こさせ、この領域で生じたイオンを陰極に向かって加速し、メッシュ状陰極を通過させることにより、まず、このイオンを球形状中心に収束させ、次に、このイオンの作るポテンシャルによってグロー放電で生じた電子を球形状中心に収束させている。この電子の役割は、イオンの空間電荷を中和し、中心部でのイオン密度を上昇させることとされている。
また、この慣性静電閉じ込め核融合方式の欠点である陰極焼損を補うことを意図した核融合方式として、陰極として、ペニングトラップと呼ばれる非中性プラズマ閉じ込め装置を用いて形成される電子の空間電荷による仮想陰極を使用する方式が周知である。【０００５】  さらに、常温核融合の本命とされている方式に、ミューオン触媒核融合方式がある。この方式は、核融合燃料の原子核を周回する軌道電子を、電子の２０７倍の重さを持つ不安定なマイナスミューオンに置き換えることにより、クーロン障壁を変化させて分子間の核間距離を縮め、核融合反応率を高めるものである。
なお、核融合燃料のプラズマ温度を上昇させる方法としては、例えば、荷電粒子を加速してから中性化し、プラズマに照射させる方法が周知である。【０００６】  ここで、荷電粒子を中性化する理由は、荷電粒子のままであると、プラズマ閉じ込め用の磁場によって荷電粒子の軌跡が曲げられるので、ターゲートに命中させることが困難であるからとされている。このような技術（即ち、荷電粒子を中性化してターゲートに命中させる技術）としては、例えば、特許文献１（特開平１１−３２９２６８号公報）に、多孔電極から引き出されるイオンビームの偏光を確実に防止するために、多孔電極に配設される複数個のビーム引出し孔の配置を工夫する技術が開示されている。【０００７】  なお、核融合反応炉から高温プラズマを放出する時には、環境への影響等を考慮して、この高温プラズマを中性化してから放出する必要があるが、このような技術としては、例えば、特許文献２（特開平７−２２９９８４号公報）に、核融合反応炉から排出される核融合プラズマによって水素吸蔵合金を加熱し、この水素吸蔵合金から放出される水素ガスによって核融合プラズマを冷却して通常の原子に戻す技術、即ち、原子核と軌道電子で構成された通常の原子に戻し、原子全体として電気的に中性化する技術が開示されている。【０００８】  また、高温プラズマを中性化してから放出する他の技術として、特許文献３（特開２００４−１７１８０７号公報）には、磁場によって高密度プラズマを閉じ込める円筒形のプラズマ中性化セルを改善する技術として、このプラズマ中性化セルの開口部からのプラズマ漏れ出しを抑止するために、このプラズマ中性化セルのビーム入射口と出射口にシールド磁場を取り付ける技術が開示されている。【０００９】
【特許文献１】  「特開平１１−３２９２６８号公報」
【特許文献２】  「特開平７−２２９９８４号公報」
【特許文献３】  「特開２００４−１７１８０７号公報」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】  しかしながら、上記背景技術で述べた従来の核融合装置にあっては、例えば、磁場閉じ込め核融合方式の場合は、前述のとおり、プラズマを閉じ込めるための強力な磁場を発生させる必要があり、そのために大掛かりな設備が必要になると共に大規模な磁場の適正な制御が困難であるという問題点があった。
また、プラズマの温度を核融合に必要な温度まで上昇させることも困難であり、さらに、よしんばこのプラズマの必要温度が達成できたとしても、この必要温度を、核融合に必要な最小限度の時間だけでも維持することがさらに困難であるという問題点があった。【００１１】  また、磁場閉じ込め核融合方式の場合、核融合炉から排出される高温の核融合プラズマを冷却して中性化するための設備が必要であるという問題点があった。
また、慣性閉じ込め核融合方式を使用する場合は、前述のとおり、燃料のプラズマを爆縮するための大掛かりなレーザビーム照射装置を必要としており、また、このレーザビーム照射装置が大電力を消費するという問題点があった。
また、一般に、熱核融合では、高温プラズマによる炉心内壁の損壊が問題点となる。炉心内壁が損壊する原因は、高温による炉心内壁の溶解、高エネルギーを有するイオンや中性粒子が衝突することによる炉心内壁の表面原子の剥離またはイオンや中性粒子の炉心内壁への吸蔵・放出であり、さらには、前記の剥離した表面原子等に起因する炉心内壁の損壊も問題点となっていた。【００１２】  さらに、反応式に基づいて原理的に発生することが避けられない中性子が、装置や設備を放射能化してしまうことや、高速中性子が炉壁を貫通することによって生じる人体や環境への悪影響も無視することができない。
なお、前述の熱核融合方式が抱える諸々の問題点は、核融合の原点に立ち帰って考えてみると、おしなべて、前述の核融合燃料の原子核間に作用する反発性のクーロン力に対して、力学的に（即ち、力任せで）対抗しようとしたことに起因していたと言えよう。
なお、前述の慣性静電閉じ込め核融合方式では、放電による陰極の焼損が激しくなるので、やはり実用化が困難であった。【００１３】  また、前述のペニングトラップ（非中性プラズマ閉じ込め装置）を用いる核融合方式では、多数のペニングトラップを同時使用しなければ実用的な出力が確保されないので、コスト／パーフォーマンスが悪くなるという問題点があった。
さらに、前述のミューオン触媒核融合方式では、ミューオンの不安定性や寿命自体は核融合速度との釣り合いから見て問題点とはならないが、設備として加速器を必要とするので、設備コストが高くなり、また、装置の小型化が困難であるという問題点を有していた。【００１４】  よって、本発明では、核融合燃料の原子を構成する陽子の荷電電荷（陽電荷）を中和することにより、原子核間に作用する反発性のクーロン力を消去することを課題としている。
また、核融合させる２つの原子核のうち、いずれか１つの原子核を構成する陽子の荷電電荷の符号（極性）を反転させる（即ち、前記陽子に陰電荷を荷電させる）ことにより、前記２つの原子核間に吸引性のクーロン力を作用させることを課題としている。【００１５】  本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、核融合燃料の温度を従来のような高温にすることなく、核融合燃料の原子を構成する原子核間の反発性のクーロン力を消去するか、若しくは核融合燃料の原子を構成する原子核間の反発性のクーロン力を吸引性のクーロン力に転じさせることにより、小型の装置で、容易に、かつ安全に核融合エネルギーを取り出せる核融合装置を提供することを目的としている。【００１６】  本発明の他の目的は、核融合燃料の温度を従来のような高温にすることなく、核融合燃料の原子を構成する原子核間の反発性のクーロン力を消去するか、若しくは核融合燃料の原子を構成する原子核間の反発性のクーロン力を吸引性のクーロン力に転じさせることにより、小型の装置で、容易に、かつ安全に核融合エネルギーを取り出せる核融合方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】  本発明は、上記した従来の核融合装置の課題に鑑みてなされたものであり、核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合装置であって、核融合反応の場となる反応炉に、核融合燃料を供給する手段と、前記反応炉内の前記核融合燃料に対して電子線ビームを継続的に照射することにより、前記原子核を構成する陽子を電気的に中性化する手段と、を備えたことを特徴とする核融合装置を提供するものである。
このように構成したので、核融合燃料を構成する原子の核子の一つである陽子が荷電している陽電荷は、照射された電子ビームの電子が荷電している陰電荷によって電気的に中和され、これにより、燃料原子の原子核間に前記中和前に作用していた反発性のクーロン力が消去されるので、燃料原子の原子核の接近乃至は衝突に対する障壁が無くなり、原子核同士は容易に随所で接触することになり、その後は、中間子が作用する核力によって融合するので、核融合反応を確実に生起させることができる。【００１８】  また、請求項１記載の核融合装置において、前記反応炉の内壁を負電位に維持することにより、前記内壁に照射される前記電子線ビームを前記反応炉内に反射させることを特徴とする。
このように構成したので、燃料原子の原子核と衝突しなかった電子ビームの電子も、前記内壁に付与された負電位の作用により、反射して再び反応炉内に戻されるので、結果的に、電子ビームの行路が長くなり、電子ビームの電子が燃料原子の原子核と衝突する確率を増大させることができる。【００１９】  また、請求項２記載の核融合装置において、前記電子線ビームの照射時に、前記電子線ビームをパルス状に断続させることを特徴とする。
このように構成したので、電子線ビームの継続的な照射によっても反応炉内の燃料原子に定常的な流れを生じさせることがなく、反応炉内の燃料原子の分布を常に離散的分布に維持することができるので、電子線ビームの電子が燃料原子の原子核と衝突する可能性を増大することができる。【００２０】  また、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の核融合装置において、前記電子線ビームの照射時に、前記電子線ビームの強度を段階的に変化させることを特徴とする。
このように構成したので、電子線ビームの継続的な照射によっても反応炉内の燃料原子に定常的な流れを生じさせることがなく、反応炉内の燃料原子の分布を常に離散的分布に維持することができると共に、核融合反応が生じるまでの時間を短縮できる最適な電子線ビームの強度変化パターンを探ることができる。【００２１】  さらに、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の核融合装置において、前記核融合燃料は、重水と三重水とを範疇に含む任意の元素であることを特徴とする。
このように構成したので、核融合燃料の入手に必要なコストを低減することができる。また、特に、例えば、重水だけを核融合燃料として使用するようにすれば、核融合の実施によっても中性子を発生させることがないので、反応炉の炉壁の損傷や、環境への悪影響を抑止することができる。【００２２】  また、本発明は、核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合装置であって、核融合反応の場となる反応炉に、第一と第二の核融合燃料を、それぞれ所定のタイミングで供給する供給手段と、前記反応炉内に前記供給手段により前記第二の核融合燃料を供給した後、電子線ビームを継続的に照射することにより、前記第二の核融合燃料の原子核を構成する陽子を電気的に中性化する手段と、前記中性化した陽子で構成される第二の核融合燃料に対して、さらに電子線ビームを継続的に照射することにより、前記中性化した陽子に陰電荷を荷電させて成る処理済燃料を得る手段と、前記陰電荷を荷電した陽子で構成される前記処理済燃料の一部または全部を貯蔵する貯蔵手段と、前記処理済燃料が存在する前記反応炉内に、陽電荷を荷電した通常の陽子で構成されている第一の核融合燃料を、前記供給手段により供給する手段と、を備えたことを特徴とする核融合装置を提供するものである。【００２３】  このように構成したので、核融合燃料を構成する原子の核子の一つである陽子が荷電している陽電荷は、照射された電子ビームの電子が荷電する陰電荷によって電気的に中和されると共に、その後において、さらに陰電荷を荷電するようになるので、これを処理済燃料として、通常の陽子で構成されている第一の核融合燃料と混合することによって、容易に核融合反応を生起させることが可能となり、また、得られた前記処理済燃料は、一旦貯蔵してから使用することも可能であるので、核融合装置の小型化に役立つと共に、核融合反応を生起させる場所や時間帯を任意に設定することが可能となる。【００２４】  また、請求項６記載の核融合装置において、前記反応炉の内壁を負電位に維持することにより、前記内壁に照射される前記電子線ビームを前記反応炉内に反射させることを特徴とする。
このように構成したので、燃料原子の原子核と衝突しなかった電子ビームの電子も、前記内壁に付与された負電位の作用により、反射して再び反応炉内に戻されるので、結果的に、電子ビームの行路が長くなり、電子ビームの電子が燃料原子の原子核と衝突する確率を増大させることができる。【００２５】  また、請求項６または請求項７記載の核融合装置において、前記電子線ビームの照射時に、前記電子線ビームの強度を段階的に強化させることを特徴とする。
このように構成したので、第二の核融合燃料が中性化した状態に留まる時間帯を短縮し、第二の核融合燃料だけで核融合が生起される事態を抑止することができると共に、第二の核融合燃料を構成する原子の陽子に対して、確実に陰電荷を荷電（帯電）させることができる。【００２６】  また、請求項６乃至８のいずれか１項に記載の核融合装置において、前記貯蔵手段を構成する貯蔵タンク、及び前記反応炉から前記貯蔵タンクに至るまでの前記処理済燃料の行路内壁を、負電位に維持したことを特徴とする。
このように構成したので、貯蔵タンク、及び反応炉から貯蔵タンクに至るまでの処理済燃料の行路において、陰電荷を荷電した処理済燃料が内壁と相互作用することを抑止することができるので、設備の損傷を防止することができる。【００２７】  さらに、請求項６乃至９のいずれか１項に記載の核融合装置において、前記第一及び第二の核融合燃料は、重水と三重水とを範疇に含む任意の元素であることを特徴とする。
このように構成したので、核融合燃料の入手に必要なコストを低減することができる。また、特に、例えば、重水だけを核融合燃料として使用するようにすれば、核融合の実施によっても中性子を発生させることがないので、反応炉の炉壁の損傷や、環境への悪影響を抑止することができる。【００２８】  また、本発明は、核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合方法であって、核融合の場となる反応炉に、核融合燃料を供給する工程と、前記反応炉内の前記核融合燃料に対して電子線ビームを継続的に照射することにより、前記原子核を構成する陽子を電気的に中性化する工程と、を備えたことを特徴とする核融合方法を提供するものである。【００２９】  さらに、本発明は、核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合方法であって、核融合の場となる反応炉に、第一と第二の核融合燃料を、それぞれ所定のタイミングで供給する供給工程と、前記反応炉内に前記供給工程により前記第二の核融合燃料を供給した後、電子線ビームを継続的に照射することにより、前記第二の核融合燃料の原子核を構成する陽子を電気的に中性化する工程と、前記中性化した陽子で構成される第二の核融合燃料に対して、さらに電子線ビームを継続的に照射することにより、前記中性化した陽子に陰電荷を荷電させて成る処理済燃料を得る工程と、前記陰電荷を荷電した陽子で構成される前記処理済燃料の一部または全部を貯蔵する貯蔵工程と、前記処理済燃料が存在する前記反応炉内に、陽電荷を荷電した通常の陽子で構成されている第一の核融合燃料を、前記供給工程により供給する工程と、を備えたことを特徴とする核融合方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００３０】  以上説明したように、本発明の核融合装置及び核融合方法によれば、核融合燃料を構成する原子の核子の一つである陽子が荷電している陽電荷を、照射された電子ビームの電子が荷電する陰電荷によって電気的に中和され、燃料原子の原子核間に前記中和前に作用していた反発性のクーロン力が消去されるので、燃料原子の原子核同士の接近乃至は衝突に際して作用していたクーロン力の障壁が取り払われ、その結果、燃料原子の原子核は、容易に、反応炉内の随所で接触することが可能となり、その後は、接触した原子核同士を、中間子が介在する核力によって確実に融合させることが可能となり、よって、核融合反応を確実に生起させることができる効果がある。【００３１】  また、前記内壁に負電位を付与したので、標的に衝突しなかった電子も、この負電位の作用により、反射して再び反応炉内に戻されるので、結果的に、電子ビームの行路が長くなり、電子が燃料原子の原子核と衝突する確率を増大させて、確実に核融合反応を生起させる効果がある。
また、任意の元素を核融合燃料として使用できるので、核融合燃料の入手に必要なコストを低減することができる効果がある。特に、例えば、重水だけを核融合燃料として使用するようにすれば、核融合の実施によっても中性子を発生させることがないので、反応炉の炉壁の損傷や、環境への悪影響を抑止することができる効果がある。【００３２】  また、本発明の核融合装置によれば、核融合燃料を構成する原子の核子の一つである陽子が荷電している陽電荷は、照射された電子ビームの電子が荷電する陰電荷によって電気的に中和されると共に、さらに陰電荷を荷電するようになるので、これを処理済燃料として、通常の陽子で構成されている第一の核融合燃料と混合することによって、容易に核融合反応を生起させることが可能となり、また、得られた前記処理済燃料は、一旦貯蔵タンク等に貯蔵してから使用することも可能であるので、核融合装置の小型化に役立つと共に、何時でも何処でも核融合反応を生起させることが可能となる効果がある。【００３３】  また、反応炉から貯蔵タンクに至るまでの処理済燃料の行路内壁を負電位に維持することによって、処理済燃料が、前記行路内壁と相互作用することを抑止することができるので、前記行路内壁の損傷を防止することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】  以下、本発明の核融合装置の最良の実施形態について、〔第１の実施形態〕、〔第２の実施形態〕の順に図面を参照して詳細に説明する。
なお、それぞれの実施形態の説明では、本発明に係る核融合装置について詳述するが、本発明に係る核融合方法については、核融合装置を実現する方法であることから、当該核融合方法に関する説明は以下の説明に含まれる。
〔第１の実施形態〕【００３５】  図１は、本発明の第１の実施形態に係る核融合装置の主要部の構成を示す断面図である。
同図において、本実施形態の核融合装置１は、核融合反応を生じさせる場となる反応炉１１と、反応炉１１内の核融合燃料に電子線ビームを照射するための電子線銃の銃身部分である電子線銃銃身１２と、核融合反応を促進する補助ビームを反応炉１１内に照射するための補助ビーム銃の銃身部分である補助ビーム銃銃身１３と、核融合させる複数の原子を含む核融合燃料１４と、第一の核融合燃料を反応炉１１内に供給するための第一燃料供給パイプ１５と、第二の核融合燃料を反応炉１１内に供給するための第二燃料供給パイプ１６と、核融合反応後の排気ガスを反応炉１１の外部に放出するための排気パイプ１８と、を備えて構成される。【００３６】  反応炉１１の形状は、本実施の形態では球状としたが、一般に、本発明では反応炉１１の形状を任意の形状とすることが可能であり、例えば、円柱状とすることも可能である。
反応炉１１の回りには、図示しない熱交換ユニットを配設することが可能である。
第一燃料供給パイプ１５、第二燃料供給パイプ１６、及び排気パイプ１８の各々の経路の途中には、それぞれ図示しないバルブを設置することができる。
電子線銃銃身１２は図示しない電子線銃と接続されており、所定のタイミングで、この電子線銃の出力ビームを反応炉１１の内部に導くものとする。【００３７】  この電子線銃の出力ビームは、パルス状に断続させることも可能である。また、出力ビームの強度（電子の波長）を段階的に変化させることも可能である。
電子線銃の出力ビームの強度は、理想的には１〔ＧｅＶ〕以上とすることが好ましいが、電子の燃料原子への侵入に際しては、トンネル効果等を利用することが可能であるので、１〔ＭｅＶ〕程度であってもよい。
電子線銃銃身１２の銃口部には、電子線ビームを散乱させて照射するための散乱化ユニット（図示は省略）を設置することが好ましい。【００３８】  電子線銃銃身１２は、複数本設置することが可能である。
電子線銃銃身１２の反応炉１１における取付位置及び取付角度は任意でよいが、電子線銃銃身１２を複数本設置する場合は、各銃身の取付位置及び取付角度を互いに異なるものとすることが好ましい。
前記電子線銃として、既成の電子線銃を使用することができる。例えば、電子顕微鏡、各種描画装置・露光装置、及び線虫駆除装置、等に使用されている電子線銃を使用することができる。【００３９】  補助ビーム銃銃身１３は、図示しない補助ビーム銃と接続されており、所定のタイミングで、この補助ビーム銃の出力ビームを反応炉１１の内部に導くものとする。
この補助ビーム銃の出力ビームは、パルス状に断続させることも可能である。また、出力ビームの強度（波長）を段階的に変化させることが可能である。
補助ビーム銃銃身１３に接続された前述の補助ビーム銃から出力される補助ビームの種類としては、例えば、レーザビームが可能であるが、他に、各種の荷電粒子ビームまたは中性粒子ビームであってもよく、さらに、電子線ビームであってもよい。【００４０】  補助ビーム銃銃身１３の銃口部には、補助ビームを散乱させて照射するための散乱化ユニット（図示は省略）を設置することができる。
補助ビーム銃銃身１３は、複数本設置することが可能である。
補助ビーム銃銃身１３の反応炉１１における取付位置及び取付角度は任意でよいが、補助ビーム銃銃身１３を複数本設置する場合は、各銃身の取付位置及び取付角度を互いに異なるものとすることが好ましい。
第一燃料供給パイプ１５は、図示しない第一燃料貯蔵タンクと接続されており、所定のタイミングで、この第一燃料貯蔵タンク内の第一の核融合燃料を反応炉１１の内部に導くものとする。【００４１】  第二燃料供給パイプ１６は、図示しない第二燃料貯蔵タンクと接続されており、所定のタイミングで、この第二燃料貯蔵タンク内の第二の核融合燃料を反応炉１１の内部に導くものとする。
第一燃料供給パイプ１５から供給される核融合燃料は、重水や三重水が好ましいが、周期律表に存在する任意の元素であってよい。
また、第二燃料供給パイプ１６から供給される核融合燃料も、重水や三重水が好ましいが、周期律表に存在する任意の元素であってよい。
さらに、第一燃料供給パイプ１５から供給される核融合燃料と、第二燃料供給パイプ１６から供給される核融合燃料とは、同じ組材で構成された同じ種類の燃料であってもよい。【００４２】  核融合燃料１４は、第一燃料供給パイプ１５から供給される核融合燃料と、第二燃料供給パイプ１６から供給される核融合燃料との混合体状態をなすが、固体、液体、気体のいずれの状態であってもよい。固体の場合は微粉状に加工されていることが好ましく、また、液体の場合は反応炉１１内に霧状に噴射されることが好ましい。
排気パイプ１８は、図示しない環境負荷低減装置（例えば、排気ガス冷却ユニット等）と接続することができる。
排気パイプ１８を金属製とし、正電位を付与することが可能である。
反応炉１１の内壁を金属製とし、この内壁に対して負電位を付与した状態を維持するものとする。なお、反応炉１１内壁の前記負電位は、前述の図示しない電子線銃の最大出力に対応させて決めることができる。【００４３】  以下、本実施形態に係る核融合装置の機能を説明する。
核融合反応の実施に際し、まず、前述の図示しない第一燃料貯蔵タンク内に貯蔵されている第一の核融合燃料が、第一燃料供給パイプ１５を介して反応炉１１内に噴射される。
次に、前述の図示しない第二燃料貯蔵タンク内に貯蔵されている第二の核融合燃料が、第二燃料供給パイプ１６を介して反応炉１１内に噴射される。
但し、この第一の核融合燃料と第２の核融合燃料との供給タイミングは前記と逆順であってもよいし、同時であってもよい。【００４４】  次に、前述の図示しない電子線銃から発射された電子線ビームが、電子線銃銃身１２を介して反応炉１１内の核燃料１４に照射される。
前述のとおり、反応炉１１の内壁は負電位に維持されているので、この内壁は電子線ビームに対する一種のミラー効果を有することとなり、電子線銃銃身１２の銃口から照射された電子線ビーム（散乱ビーム）は、核燃料１４のいずれの原子とも衝突しない場合には、前記ミラー効果を有する反応炉１１の内壁に衝突して反射され、その結果、この電子線ビームは、核燃料１４の原子と衝突しない限り、反応炉１１内を何度も往復し、かつ反応炉１１内壁の加工状態による反射角の微妙な誤差の存在により、このような散乱電子線ビーム各々の反応炉１１内における経路（行路）がアト・ランダムに変化する。その結果、このような散乱電子線ビームは、核融合燃料１４の原子との衝突確率が高くなる。【００４５】  散乱電子線ビーム各々の強度（波長）は、１Ｇ〔ｅＶ〕以上とすることが理想的であるが、トンネル効果等が利用できるので、電子顕微鏡、電子線描画装置、または電子線回折装置で使用されている強度レベルでも十分であり、必ずしも１Ｇ〔ｅＶ〕以上にする必要がない。
以下、電子（陰電子）をｅ−、中性子をｎ、陽子をｐ、電子ニュートリノをνｅ、及び反電子ニュートリノを反νｅで示し、反応炉１１内での前述の反応について、反応式を示して説明する。【００４６】  周知のように、中性子（ｎ）は、（ｎ→ｐ＋ｅ−＋反νｅ）なる反応式に従ってβ崩壊する。但し、この反応は、弱い相互作用によって引き起こされる反応であるので、自然界では、β崩壊が生じる確率は低い。
しかし、この反応式を変形した（ｅ−＋ｐ→ｎ＋νｅ）なる反応も可能であり、こちらの反応の場合は、反応系に対して、外部の系から電子を任意に供給して反応を促進することができるので、反応確率を任意に高めることができる。ちなみに、反応系に対して外部の系から電子（レプトン）を供給する場合は、この外部の系まで含めてレプトン数が保存されるので量子論的にも整合性が得られている。【００４７】  核融合燃料１４を構成する原子の陽子が中性子に転じるということは、即ち、原子核が電気的に中性化したということである。より具体的には、原子核を構成する核子が電気的に中性なものだけになったということに他ならないから、このような核子で構成される原子核間には、最早や反発性のクーロン力が作用しなくなるので、原子核同士の接触には障壁が無くなり、原子核同士が接触する確率が飛躍的に高まる。
なお、電気的に中性なものだけになった核子は、中性子ではなく、重い中性子物質であり、しかも、この段階では未だ核融合が生じていないので、そのエネルギー水準は低く、よって、熱核融合の場合に発生する高速中性子のように、反応炉１１の炉壁を貫通させたり、本装置に放射能を帯びさせたりする心配は全く無い。【００４８】  原子核が電気的に中性化すると、軌道電子は自ずから周回軌道を外れるので、核融合燃料１４は、常温に近いプラズマとなる。しかし、本発明では、必ずしも核融合燃料１４がプラズマ化されることを要請するものではなく、それは電子線ビームの照射に付随する現象に過ぎない。
次に、前述の図示しない補助ビーム銃から発射された補助ビームが、補助ビーム銃銃身１３を介して反応炉１１内の核燃料１４に照射される。この補助ビームの照射により、核融合燃料１４の電気的に中性化された各原子核は揺さぶられ、反応炉１１内をアト・ランダムに動き回るので、電気的に中性化された原子核同士が接触する確率が一層高まる。【００４９】  電気的に中性化された原子核同士が接触すると、その後は、核力（中間子が介在する強い相互作用）により、この原子核同士が自動的に融合するので、ここに、反応炉１１内において核融合が確実に実現することになる。
最後に、核融合反応が実現された後の排気ガスは、排気パイプ１８を介して反応炉１１の外部に排出される。なお、排気パイプ１８が金属製であり、かつ正電位が付与されている場合には、排気ガス中の陰電荷荷電粒子（例えば、電子）を、当該排気パイプによって除去することができる。【００５０】  以下、前記電子線ビームの電子と、核融合燃料の原子を構成する陽子との反応確率を吟味する。
核融合燃料１４の原子１個について前記陽子中性化の反応が生じる確率は、一定強度の入射ビームにつき、（反応断面積×入射粒子量）で算出される。ここで、前記の反応断面積は、或る単位入射粒子が燃料原子に入った場合に、どの程度の確率で反応が生じるかということを示す目安となる物理的な定数である。この反応断面積は、反応する粒子間の衝突速度（従って、入射ビームの強度）で決まるが、一般に、非常に値の小さい定数であり、よって、一般に、前記の反応確率を増大させることは、決して容易ではないが、本発明では、反応炉１１の内壁を負電位にすること、電子線ビームの照射時間を長くすること、燃料を微粉状や霧状にすること、及びトンネル効果を利用することなどの工夫によって前記反応確率の増大を達成しているのである。【００５１】  さらに、前記の反応粒子間の接近速度（相対速度）乃至は衝突速度について吟味すると、反応粒子の一方である電子銃銃身１２から照射された電子は陰電荷を有しており、反応粒子の他方である燃料原子は原子全体として中性である。燃料原子の陽子は陽電荷を有しているので、原子核を取り巻く軌道電子の反発を受けるが、電子が、この軌道を突き抜けると、逆に、軌道電子に背中を押され、かつ陽電荷を有する陽子からは吸引されるので、軌道電子の軌道を突き抜けた後の電子は、陽子に接近するに連れて加速される。周知のように、陽子と電子との間には核力が働かないが、上記の吸引力等により、電子の陽子への接近速度（相対速度）乃至は衝突速度が十分に高まり、よって、電子によって、陽子を電気的に中性化する反応においては、その反応断面積も十分な値を確保できるものと考えられる。【００５２】  なお、反応炉１１内の核融合燃料１４は、前述の電子線ビームの照射によって、必ずしも全ての原子核同士が一斉に中性化する必要はなく、一部の中性化された原子核同士が接触して核融合するだけで、その膨大な発生エネルギーにより、核融合燃料１４の原子核全体の運動量が増大し、その結果、電気的に中性化されていない原子核同士も衝突する確率が高まる。即ち、反応炉１１内の一部領域だけに、電気的に中性化された原子核が形成されている状態でも、核融合が実現する方向に向かって、一種のポジティブフィードバックが掛かり、これにより、反応炉１１内では、確実に核融合が実現する。【００５３】  なお、素粒子論の立場から、前記核融合の可能性を検証すると、電気的に中性化した原子核には、一般に、核子としての元々の中性子と、電気的に中性化した陽子とが含まれる。この電気的に中性化した陽子は、電荷が消滅しただけであり、従って、元々の陽子が有していた量子属性（例えば、スピン角運動量やアイススピン）は保存されていると考えられる。よって、第一の燃料の中性子と第二の燃料の中性化した陽子との融合、及び第一の燃料の中性化した陽子と第二の燃料の中性子との融合は、通常の陽子と中性子との反応と同様に可能となる。その結果、第一の燃料と第二の燃料との原子核同士の融合が可能となる（なお、いずれの燃料の原子核においても、電気的に中性化された陽子と中性子とは、元々、核力によって強固に結合している）。【００５４】  ここで、上記の二重の融合を伴う核融合反応を行わせるため��は、核融合燃料として、例えば、重水だけを使用すればよく、この場合は、陽子の総数と中性子の総数とが等しい場合であるので、核融合反応後に余剰の中性子は発生しないことになる。
また、上記の二重の融合を伴う核融合反応によって生成される物質は、熱核融合の場合のような高速の中性子ではなく、中性子星と同様の重い中性子物質であるので、反応炉１１の炉壁を通過することがなく、環境や人体に対して安全・無害である。また、本装置や本装置を設置した施設を構成する資材を、放射能を帯びた物質に変えてしまうこともない。【００５５】  図２は、本発明の第１の実施形態に係る核融合装置の主要部の他の構成を示す断面図である。
同図に示す核融合装置１Ａの構成では、図１に示す第一燃料供給パイプ１５と第二燃料供給パイプ１６の役割が、燃料供給パイプ１５６で兼用されている。
燃料供給パイプ１５６からは、反応炉１１内に、第一の核融合燃料、第二の核融合燃料の順（或いはその逆、若しくは同時）に供給してもよいが、混合燃料（即ち、予め第一の核融合燃料と第二の核融合燃料とを混合して成る燃料）を供給してもよい。
〔第２の実施形態〕【００５６】  図３は、本発明の第２の実施形態に係る核融合装置の主要部の構成を示す断面図である。
同図において、本実施形態の核融合装置２は、核融合燃料を処理する場または核融合反応を生じさせる場となる反応炉兼燃料処理部２１と、反応炉兼燃料処理部２１内の核融合燃料に電子線ビームを照射するための電子線銃の銃身部分である電子線銃銃身１２と、核融合反応を促進するための各種補助ビームを照射するための補助ビーム銃の銃身部分である補助ビーム銃銃身１３と、核融合させる複数の原子を含む核融合燃料１４と、第一の核融合燃料を反応炉１１内に供給するための第一燃料供給パイプ１５と、第二の核融合燃料を反応炉１１内に供給するための第二燃料供給パイプ１６と、処理済の核融合燃料を取り出すための処理済燃料取出しパイプ１７と、核融合反応後の排気ガスを反応炉１１の外部に放出するための排気パイプ１８と、を備えて構成される。【００５７】  電子線銃銃身１２、補助ビーム銃銃身１３、核融合燃料１４、第一燃料供給パイプ１５、排気パイプ１８の機能については、本発明の実施の形態１に係る核融合装置と同じであるので、説明を省略する。
また、核融合燃料、電子線銃、及び補助ビーム銃についても、本発明の実施の形態１に係る核融合装置と同じであってもよいので、説明を省略する。
第二燃料供給パイプ１６も、本発明の実施の形態１に係る核融合装置と基本的には同じであるが、本実施形態の場合は、後述する第一動作モードにおいて、第二燃料供給パイプ１６は、未処理の核融合燃料を反応炉炉兼燃料処理部２１に供給する機能を有し、かつ後述する第二動作モードにおいて、第二燃料供給パイプ１６は、処理済の核融合燃料を反応炉兼燃料処理部２１に供給する機能を有する。【００５８】  第二燃料供給パイプ１６を金属製とし、後述する第二動作モードにおいて、第二燃料供給パイプ１６に対して負電位を付与することが可能である。
処理済燃料取出しパイプ１７を金属製とし、後述する第一動作モードにおいて、第二燃料供給パイプ１６に対して負電位を付与することが可能である。
反応炉兼燃料処理部２１は、後述する第二動作モードにおいて、本発明の実施の形態１に係る核融合装置と同様の機能を有し、即ち、核融合反応が実行される場となるが、後述する第一動作モードでは、第一の核融合燃料を処理済の核融合燃料に変換する場となる。【００５９】  反応炉兼燃料処理部２１の内壁を金属製とし、この内壁に対して負電位を付与した状態を維持するものとする。なお、反応炉兼燃料処理部２１内壁の前記負電位は、前述の図示しない電子線銃の最大出力に対応させて決めることができる。
反応炉兼燃料処理部２１は、本実施の形態では球状としたが、一般に、本発明では反応炉兼燃料処理部２１の形状を任意の形状とすることが可能であり、例えば、円柱状とすることも可能である。
反応炉兼燃料処理部２１の回りには、図示しない熱交換ユニットを配設することが可能である。
以下、本実施形態に係る核融合装置の機能を説明する。【００６０】（第一動作モード）
第一動作モードでは、核融合燃料の事前処理が行われる。この核融合燃料の事前処理とは、第二燃料供給パイプ１６から反応炉兼燃料処理部２１に供給される第二の核融合燃料の原子について、この原子を構成する陽子の陽電荷（正電荷）を、陰電荷（負電荷）に反転させる処理である。
まず、第二燃料供給パイプ１６から、未処理の第二の核融合燃料が反応炉兼燃料処理部２１内に供給される。この時、第一燃料供給パイプ１５からは、第一の核融合燃料は未だ供給されない。【００６１】  次に、電子線銃銃身１２から、電子線ビームが反応炉兼燃料処理部２１内に照射される。この時の電子線ビームの照射時間は、第一の実施形態の電子線ビームの照射時間よりも長くとる。また、電子線ビームの強度は、第一の実施形態の電子線ビームの強度よりも強くし、段階的に増大させることが好ましい。このような電子線ビームの照射の仕方により、第二の核融合燃料の原子を構成する陽子の荷電電荷は中性化され、その後、さらに、この電気的に中性化された陽子が陰電子を荷電するようになる。ちなみに、前記電気的に中性化された陽子は反中性子ではないので、本実施形態で反陽子が生成されることはない。ただ単に電気的に中性化された陽子がさらに陰電子を荷電して成る処理済燃料（物質）が生成されるだけのことである。【００６２】  なお、この時、第二の核融合燃料だけで核融合反応が生じることを避けるために、補助ビーム銃銃身１３は作動させない。また、電子線ビームの強度は、第一の実施形態の電子線ビームの強度よりも強くし、急速に増大させて、原子核が中性化されている時間帯を急いで通過させ、原子核が中性化された直後に、原子核の陽子が直ちに陰電子を荷電するように構成してもよい。但し、もしも、第二の核融合燃料だけで核融合反応が生じるような装置設計がなされてしまった場合には、このエネルギーを利用するようにしてもよい。
最後に、中性化された陽子がさらに陰電子を荷電して成るこの物質（以下、「処理済燃料」と呼称する）が、反応炉兼燃料処理部２１内から、処理済燃料取出しパイプ１７を介して取り出され、図示しない貯蔵タンクに貯蔵される。【００６３】  ここで、処理済燃料取出しパイプ１７の内壁及び前記貯蔵タンクの内壁は金属製であり、かつ負電位に維持されているので、陰電子を荷電する前記処理済燃料は、常に、処理済燃料取出しパイプ１７の内壁及び前記貯蔵タンクの内壁に接触することなく、処理済燃料取出しパイプ１７内または前記貯蔵タンク内に閉じ込められる。よって、この処理済燃料と前記内壁組材との相互作用（反応）を防ぐことができる。
なお、処理済燃料は、一旦、貯蔵タンクに貯蔵することなく、反応炉兼燃料処理部２１内に留めておき、引き続き第一の核融合燃料を、第一燃料供給パイプ１５を介して、反応炉兼燃料処理部２１内に供給することで、核融合反応を実施させることも可能である。【００６４】（第二動作モード）
第二動作モードでは、第一の核融合燃料と、前記処理済燃料との間で、核融合反応が実施される。
まず、第一の核融合燃料が、第一燃料供給パイプ１５を介して、反応炉兼燃料処理部２１内に供給される。
次に、前記貯蔵タンクに閉じ込められている前記処理済燃料が、第二燃料供給パイプ１６を介して、反応炉兼燃料処理部２１内に供給される。
但し、前記の供給順序は逆にしてもよいし、また、同時に供給してもよい。【００６５】  前述のとおり、この処理済燃料の原子核は、陽子が陰電荷を荷電しているので、陰電荷を荷電しており、一方、第一の核融合燃料の原子核は、原子全体として、創成時の状態（即ち、自然に中和された状態）を維持しているので、陰電荷を荷電した前記処理済燃料の原子核の接近により、原子表面に陽電荷が静電誘導され、その結果、双方の原子核間には吸引性のクーロン力が生じて、双方の原子核は、激しく衝突し、その後は、中間子が介在する核力によって、融合する。
この第二動作モードにおいても、電子線銃銃身１２からの電子ビーム、及び補助ビーム銃銃身からの補助ビームを反応炉兼燃料処理部２１に照射して、核融合反応を促進することができる。【００６６】  図４は、本発明の第２の実施形態に係る核融合装置の主要部の他の構成を示す断面図である。
同図に示す核融合装置２Ａの構成では、図３に示す処理済燃料取出しパイプ１７と排気パイプ１８の役割が、処理済燃料取出し兼排気パイプ１７８で兼用されている。
処理済燃料取り出し兼排気パイプ１７８の内壁を金属製とし、この内壁に対して、第一動作モードでは負電位、第二動作モードでは正電位を、それぞれ付与することが可能である。【００６７】  この実施形態では、第一動作モードと第二動作モードとで、反応炉を兼用する構成としたが、本発明では、一般に、第一動作モードで使用する反応炉と、第二動作モードで使用する反応炉とを、別個の反応炉とすることができる。また、この場合には、第二の核融合燃料だけで核融合反応が生じてしまうことを確実に避ける意図から、第一動作モードで使用する反応炉の形状を、上下に細長い、直立または傾斜した円筒または立方体とし、上端から第二の核融合燃料を少しずつ注入し、これを重力や風力等によって下端に落下させ、下端で回収することが好ましい。なお、電子銃銃身は、この反応炉の側壁に沿わせて複数設置することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】  本発明の核融合装置は、発電装置に使用することができる。また、自動車、船舶、航空機、ロケット等を含む各種エンジンに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】  本発明の第１の実施形態に係る核融合装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図２】  本発明の第１の実施形態に係る核融合装置の主要部の他の構成を示す断面図である。
【図３】  本発明の第２の実施形態に係る核融合装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図４】  本発明の第２の実施形態に係る核融合装置の主要部の他の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】    １，１Ａ，２，２Ａ  核融合装置
１１  反応炉
１２  電子線銃銃身
１３  補助ビーム銃銃身
１４  核融合燃料
１５  第一燃料供給パイプ
１６  第二燃料供給パイプ
１７  処理済燃料取出しパイプ
１８  排気パイプ
１５６  燃料供給パイプ
１７８  処理済燃料取出し兼排気パイプ
【図１】
2007024847.tif 000003
【図２】
2007024847.tif 000004
【図３】
2007024847.tif 000005
【図４】
2007024847.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成17年8月23日(2005.8.23)
【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】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合装置であって、
核融合反応の場となる反応炉に、第一と第二の核融合燃料を、それぞれ所定のタイミングで供給する燃料供給手段と、
前記反応炉内に前記燃料供給手段により前記第二の核融合燃料を供給した後、電子線ビームを継続的に照射することにより、前記第二の核融合燃料の原子核を構成する陽子を電気的に中性化する手段と、
前記中性化した陽子で構成される第二の核融合燃料に対して、さらに電子線ビームを継続的に照射することにより、前記中性化した陽子に陰電荷を荷電させて成る処理済燃料を得る手段と、
前記陰電荷を荷電した陽子で構成される前記処理済燃料の一部または全部を貯蔵する貯蔵手段と、
前記処理済燃料が存在する前記反応炉内に、陽電荷を荷電した通常の陽子で構成されている前記第一の核融合燃料を、前記燃料供給手段により供給する手段と、
を備えたことを特徴とする核融合装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１２】
核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合方法であって、
核融合の場となる反応炉に、第一と第二の核融合燃料を、それぞれ所定のタイミングで供給する燃料供給工程と、
前記反応炉内に前記燃料供給工程により前記第二の核融合燃料を供給した後、電子線ビームを継続的に照射することにより、前記第二の核融合燃料の原子核を構成する陽子を電気的に中性化する工程と、
前記中性化した陽子で構成される第二の核融合燃料に対して、さらに電子線ビームを継続的に照射することにより、前記中性化した陽子に陰電荷を荷電させて成る処理済燃料を得る工程と、
前記陰電荷を荷電した陽子で構成される前記処理済燃料の一部または全部を貯蔵する貯蔵工程と、
前記処理済燃料が存在する前記反応炉内に、陽電荷を荷電した通常の陽子で構成されている前記第一の核融合燃料を、前記燃料供給工程により供給する工程と、
を備えたことを特徴とする核融合方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】  また、本発明は、核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合装置であって、核融合反応の場となる反応炉に、第一と第二の核融合燃料を、それぞれ所定のタイミングで供給する燃料供給手段と、前記反応炉内に前記燃料供給手段により前記第二の核融合燃料を供給した後、電子線ビームを継続的に照射することにより、前記第二の核融合燃料の原子核を構成する陽子を電気的に中性化する手段と、前記中性化した陽子で構成される第二の核融合燃料に対して、さらに電子線ビームを継続的に照射することにより、前記中性化した陽子に陰電荷を荷電させて成る処理済燃料を得る手段と、前記陰電荷を荷電した陽子で構成される前記処理済燃料の一部または全部を貯蔵する貯蔵手段と、前記処理済燃料が存在する前記反応炉内に、陽電荷を荷電した通常の陽子で構成されている前記第一の核融合燃料を、前記燃料供給手段により供給する手段と、を備えたことを特徴とする核融合装置を提供するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】  さらに、本発明は、核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合方法であって、核融合の場となる反応炉に、第一と第二の核融合燃料を、それぞれ所定のタイミングで供給する燃料供給工程と、前記反応炉内に前記燃料供給工程により前記第二の核融合燃料を供給した後、電子線ビームを継続的に照射することにより、前記第二の核融合燃料の原子核を構成する陽子を電気的に中性化する工程と、前記中性化した陽子で構成される第二の核融合燃料に対して、さらに電子線ビームを継続的に照射することにより、前記中性化した陽子に陰電荷を荷電させて成る処理済燃料を得る工程と、前記陰電荷を荷電した陽子で構成される前記処理済燃料の一部または全部を貯蔵する貯蔵工程と、前記処理済燃料が存在する前記反応炉内に、陽電荷を荷電した通常の陽子で構成されている前記第一の核融合燃料を、前記燃料供給工程により供給する工程と、を備えたことを特徴とする核融合方法を提供するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】  以上説明したように、本発明の核融合装置及び核融合方法によれば、核融合燃料を構成する原子の核子の一つである陽子の荷電している陽電荷が、照射された電子ビームの電子が荷電する陰電荷によって電気的に中和され、燃料原子の原子核間に前記中和前に作用していた反発性のクーロン力が消去されるので、燃料原子の原子核同士の接近乃至は衝突に際して作用していたクーロン力の障壁が取り払われ、その結果、燃料原子の原子核は、容易に、反応炉内の随所で互いに接触することが可能となり、その後は、接触した原子核同士を、中間子が介在する核力によって確実に融合させることが可能となり、よって、核融合反応を確実に生起させることができる効果がある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】追加
【補正の内容】
【００４２】  核融合燃料１４は、第一燃料供給パイプ１５から供給される核融合燃料と、第二燃料供給パイプ１６から供給される核融合燃料との混合体状態をなすが、固体、液体、気体のいずれの状態であってもよい。固体の場合は微粉状に加工されていることが好ましく、また、液体の場合は反応炉１１内に霧状に噴射されることが好ましい。
核融合燃料１４が、酸化乃至は燃焼し易い物質である場合は、反応炉１１等から予め酸素を除去しておくものとする。
排気パイプ１８は、図示しない環境負荷低減装置（例えば、排気ガス冷却ユニット等）と接続することができる。
排気パイプ１８を金属製とし、正電位を付与することが可能である。
反応炉１１の内壁を金属製とし、この内壁に対して負電位を付与した状態を維持するものとする。なお、反応炉１１内壁の前記負電位は、前述の図示しない電子線銃の最大出力に対応させて決めることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】  以下、本実施形態に係る核融合装置の機能を説明する。
核融合反応の実施に際し、まず、前述の図示しない第一燃料貯蔵タンク内に貯蔵されている第一の核融合燃料が、第一燃料供給パイプ１５を介して反応炉１１内に噴射される。
次に、前述の図示しない第二燃料貯蔵タンク内に貯蔵されている第二の核融合燃料が、第二燃料供給パイプ１６を介して反応炉１１内に噴射され、上記第一の核融合燃料と混合されて、核燃料１４を形成する。
但し、この第一の核融合燃料と第２の核融合燃料との供給タイミングは前記と逆順であってもよいし、同時であってもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】  さらに、前記の反応粒子間の接近速度（相対速度）乃至は衝突速度について吟味すると、反応粒子の一方である電子銃銃身１２から照射された電子は陰電荷を有しており、反応粒子の他方である燃料原子は原子全体として中性である。前述のとおり、電子銃銃身１２から照射された電子は陰電荷を有しているので、原子核を取り巻く軌道電子の反発を受けるが、この電子が、軌道電子の軌道を突き抜けると、逆に、軌道電子に背中を押され、かつ陽電荷を有する陽子からは吸引されるので、軌道電子の軌道を突き抜けた後の電子は、陽子に接近するに連れて加速される。周知のように、陽子と電子との間には核力が働かないが、上記の吸引力等により、電子の陽子への接近速度（相対速度）乃至は衝突速度が十分に高まり、よって、電子によって、陽子を電気的に中性化する反応においては、その反応断面積も十分な値を確保できるものと考えられる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】  電子線銃銃身１２、補助ビーム銃銃身１３、核融合燃料１４、第一燃料供給パイプ１５、排気パイプ１８の機能については、本発明の実施の形態１に係る核融合装置と同じであるので、説明を省略する。
また、電子線銃、及び補助ビーム銃についても、本発明の実施の形態１に係る核融合装置と同じであってもよいので、説明を省略する。
第二燃料供給パイプ１６も、本発明の実施の形態１に係る核融合装置と基本的には同じであるが、本実施形態の場合は、後述する第一動作モードにおいて、第二燃料供給パイプ１６は、未処理の核融合燃料を反応炉炉兼燃料処理部２１に供給する機能を有し、かつ後述する第二動作モードにおいて、第二燃料供給パイプ１６は、処理済の核融合燃料を反応炉兼燃料処理部２１に供給する機能を有する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】追加
【補正の内容】
【００５９】  反応炉兼燃料処理部２１の内壁を金属製とし、この内壁に対して負電位を付与した状態を維持するものとする。なお、反応炉兼燃料処理部２１内壁の前記負電位は、前述の図示しない電子線銃の最大出力に対応させて決めることができる。
反応炉兼燃料処理部２１は、本実施の形態では球状としたが、一般に、本発明では反応炉兼燃料処理部２１の形状を任意の形状とすることが可能であり、例えば、円柱状とすることも可能である。
反応炉兼燃料処理部２１の回りには、図示しない熱交換ユニットを配設することが可能である。
核融合燃料１４が、酸化乃至は燃焼し易い物質である場合は、反応炉兼燃料処理部２１等から予め酸素を除去しておくものとする。
以下、本実施形態に係る核融合装置の機能を説明する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】  次に、電子線銃銃身１２から、電子線ビームが反応炉兼燃料処理部２１内に照射される。この時の電子線ビームの照射時間は、第一の実施形態の電子線ビームの照射時間よりも長くとる。また、電子線ビームの強度は、第一の実施形態の電子線ビームの強度よりも強くし、段階的に増大させることが好ましい。このような電子線ビームの照射の仕方により、第二の核融合燃料の原子を構成する陽子の荷電電荷は中性化され、その後、さらに、この電気的に中性化された陽子が陰電荷を荷電するようになる。ちなみに、前記電気的に中性化された陽子は反中性子ではないので、本実施形態で反陽子が生成されることはない。ただ単に電気的に中性化された陽子がさらに陰電荷を荷電して成る処理済燃料（物質）が生成されるだけのことである。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】  なお、この時、第二の核融合燃料だけで核融合反応が生じることを避けるために、補助ビーム銃銃身１３は作動させない。また、電子線ビームの強度は、第一の実施形態の電子線ビームの強度よりも強くし、急速に増大させて、原子核が中性化されている時間帯を急いで通過させ、原子核が中性化された直後に、原子核の陽子が直ちに陰電荷を荷電するように構成してもよい。但し、もしも、第二の核融合燃料だけで核融合反応が生じるような装置設計がなされてしまった場合には、このエネルギーを利用するようにしてもよい。
最後に、中性化された陽子がさらに陰電荷を荷電して成るこの物質（以下、「処理済燃料」と呼称する）が、反応炉兼燃料処理部２１内から、処理済燃料取出しパイプ１７を介して取り出され、図示しない貯蔵タンクに貯蔵される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】  ここで、処理済燃料取出しパイプ１７の内壁及び前記貯蔵タンクの内壁は金属製であり、かつ負電位に維持されているので、陰電荷を荷電する前記処理済燃料は、常に、処理済燃料取出しパイプ１７の内壁及び前記貯蔵タンクの内壁に接触することなく、処理済燃料取出しパイプ１７内または前記貯蔵タンク内に閉じ込められる。よって、この処理済燃料と前記内壁組材との相互作用（反応）を防ぐことができる。
なお、処理済燃料は、一旦、貯蔵タンクに貯蔵することなく、反応炉兼燃料処理部２１内に留めておき、引き続き第一の核融合燃料を、第一燃料供給パイプ１５を介して、反応炉兼燃料処理部２１内に供給することで、核融合反応を実施させることも可能である。
【手続補正書】
【提出日】平成17年8月26日(2005.8.26)
【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】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合装置であって、
核融合反応の場となる反応炉に、核融合燃料を供給する手段と、
前記反応炉内の前記核融合燃料に対して電子線ビームを継続的に照射することにより、前記核融合燃料を構成する原子の原子核を全体として電気的に中性化する手段と、
を備えたことを特徴とする核融合装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合装置であって、
核融合反応の場となる反応炉に、第一と第二の核融合燃料を、それぞれ所定のタイミングで供給する燃料供給手段と、
前記反応炉内に前記燃料供給手段により前記第二の核融合燃料を供給した後、電子線ビームを継続的に照射することにより、前記第二の核融合燃料を構成する原子の原子核を全体として電気的に中性化する手段と、
前記中性化した原子核で原子が構成される第二の核融合燃料に対して、さらに電子線ビームを継続的に照射することにより、前記中性化した原子核に陰電荷を荷電させて成る処理済燃料を得る手段と、
前記陰電荷を荷電した原子核で原子が構成される前記処理済燃料の一部または全部を貯蔵する貯蔵手段と、
前記処理済燃料が存在する前記反応炉内に、陽電荷を荷電した通常の原子核で原子が構成されている前記第一の核融合燃料を、前記燃料供給手段により供給する手段と、
を備えたことを特徴とする核融合装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１１】
核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合方法であって、
核融合の場となる反応炉に、核融合燃料を供給する工程と、
前記反応炉内の前記核融合燃料に対して電子線ビームを継続的に照射することにより、前記核融合燃料を構成する原子の原子核を全体として電気的に中性化する工程と、
を備えたことを特徴とする核融合方法。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１２】
核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合方法であって、
核融合の場となる反応炉に、第一と第二の核融合燃料を、それぞれ所定のタイミングで供給する燃料供給工程と、
前記反応炉内に前記燃料供給工程により前記第二の核融合燃料を供給した後、電子線ビームを継続的に照射することにより、前記第二の核融合燃料を構成する原子の原子核を全体として電気的に中性化する工程と、
前記中性化した原子核で原子が構成される第二の核融合燃料に対して、さらに電子線ビームを継続的に照射することにより、前記中性化した原子核に陰電荷を荷電させて成る処理済燃料を得る工程と、
前記陰電荷を荷電した原子核で原子が構成される前記処理済燃料の一部または全部を貯蔵する貯蔵工程と、
前記処理済燃料が存在する前記反応炉内に、陽電荷を荷電した通常の原子核で原子が構成されている前記第一の核融合燃料を、前記燃料供給工程により供給する工程と、
を備えたことを特徴とする核融合方法。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】  本発明は、上記した従来の核融合装置の課題に鑑みてなされたものであり、核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合装置であって、核融合反応の場となる反応炉に、核融合燃料を供給する手段と、前記反応炉内の前記核融合燃料に対して電子線ビームを継続的に照射することにより、前記核融合燃料を構成する原子の原子核を全体として電気的に中性化する手段と、を備えたことを特徴とする核融合装置を提供するものである。
このように構成したので、核融合燃料を構成する原子の原子核が荷電している陽電荷は、照射された電子ビームの電子が荷電している陰電荷によって全体として電気的に中和され、これにより、燃料原子の原子核間に前記中和前に作用していた反発性のクーロン力が消去されるので、燃料原子の原子核の接近乃至は衝突に対する障壁が無くなり、原子核同士は容易に随所で接触することになり、その後は、中間子が作用する核力によって融合するので、核融合反応を確実に生起させることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】  また、本発明は、核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合装置であって、核融合反応の場となる反応炉に、第一と第二の核融合燃料を、それぞれ所定のタイミングで供給する燃料供給手段と、前記反応炉内に前記燃料供給手段により前記第二の核融合燃料を供給した後、電子線ビームを継続的に照射することにより、前記第二の核融合燃料を構成する原子の原子核を全体として電気的に中性化する手段と、前記中性化した原子核で原子が構成される第二の核融合燃料に対して、さらに電子線ビームを継続的に照射することにより、前記中性化した原子核に陰電荷を荷電させて成る処理済燃料を得る手段と、前記陰電荷を荷電した原子核で原子が構成される前記処理済燃料の一部または全部を貯蔵する貯蔵手段と、前記処理済燃料が存在する前記反応炉内に、陽電荷を荷電した通常の原子核で原子が構成されている前記第一の核融合燃料を、前記燃料供給手段により供給する手段と、を備えたことを特徴とする核融合装置を提供するものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】  このように構成したので、核融合燃料を構成する原子の原子核が荷電している陽電荷は、照射された電子ビームの電子が荷電する陰電荷によって全体として電気的に中和されると共に、その後において、さらに陰電荷を荷電するようになるので、これを処理済燃料として、通常の原子核で構成されている第一の核融合燃料と混合することによって、容易に核融合反応を生起させることが可能となり、また、得られた前記処理済燃料は、一旦貯蔵してから使用することも可能であるので、核融合装置の小型化に役立つと共に、核融合反応を生起させる場所や時間帯を任意に設定することが可能となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】  また、本発明は、核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合方法であって、核融合の場となる反応炉に、核融合燃料を供給する工程と、前記反応炉内の前記核融合燃料に対して電子線ビームを継続的に照射することにより、前記核融合燃料を構成する原子の原子核を全体として電気的に中性化する工程と、を備えたことを特徴とする核融合方法を提供するものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】  さらに、本発明は、核融合燃料を構成する原子の原子核同士を融合させる核融合方法であって、核融合の場となる反応炉に、第一と第二の核融合燃料を、それぞれ所定のタイミングで供給する燃料供給工程と、前記反応炉内に前記燃料供給工程により前記第二の核融合燃料を供給した後、電子線ビームを継続的に照射することにより、前記第二の核融合燃料を構成する原子の原子核を全体として電気的に中性化する工程と、前記中性化した原子核で原子が構成される第二の核融合燃料に対して、さらに電子線ビームを継続的に照射することにより、前記中性化した原子核に陰電荷を荷電させて成る処理済燃料を得る工程と、前記陰電荷を荷電した原子核で原子が構成される前記処理済燃料の一部または全部を貯蔵する貯蔵工程と、前記処理済燃料が存在する前記反応炉内に、陽電荷を荷電した通常の原子核で原子が構成されている前記第一の核融合燃料を、前記燃料供給工程により供給する工程と、を備えたことを特徴とする核融合方法を提供するものである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】  以上説明したように、本発明の核融合装置及び核融合方法によれば、核融合燃料を構成する原子の原子核が荷電している陽電荷が、照射された電子ビームの電子が荷電している陰電荷によって電気的に中和され、燃料原子の原子核間に前記中和前に作用していた反発性のクーロン力が消去されるので、燃料原子の原子核同士の接近乃至は衝突に際して作用していたクーロン力の障壁が取り払われ、その結果、燃料原子の原子核は、容易に、反応炉内の随所で互いに接触することが可能となり、その後は、接触した原子核同士を、中間子が介在する核力によって確実に融合させることが可能となり、よって、核融合反応を確実に生起させることができる効果がある。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】  また、本発明の核融合装置によれば、核融合燃料を構成する原子の原子核が荷電している陽電荷は、照射された電子ビームの電子が荷電している陰電荷によって電気的に中和されると共に、さらに陰電荷を荷電するようになるので、これを処理済燃料として、通常の原子核で原子が構成されている第一の核融合燃料と混合することによって、容易に核融合反応を生起させることが可能となり、また、得られた前記処理済燃料は、一旦貯蔵タンク等に貯蔵してから使用することも可能であるので、核融合装置の小型化に役立つと共に、何時でも何処でも核融合反応を生起させることが可能となる効果がある。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】追加
【補正の内容】
【００３７】  この電子線銃の出力ビームは、パルス状に断続させることも可能である。また、出力ビームの強度（電子の波長）を段階的に変化させることも可能である。
電子線銃の出力ビームの強度は、理想的には１〔ＧｅＶ〕以上とすることが好ましいが、電子の燃料原子への侵入に際しては、トンネル効果等を利用することが可能であるので、１〔ＭｅＶ〕程度であってもよい。
ちなみに、１〔ＧｅＶ〕以上という出力ビームの強度（電子線の波長に対応）は、原子核の内部構成を観測するための特殊な電子顕微鏡に要求される強度であり、本発明では、原子核の内部構成を観測する必要まではなく、ただ単に、照射した電子線の電子が、核融合燃料を構成している原子の原子核と衝突すればよいだけであるから、出力ビームの強度は、１〔ＭｅＶ〕程度であってもよいのである。
なお、照射された電子線の電子が原子核を構成する核子の一つである陽子と衝突した場合には、この陽子を中性化させる方向に作用することになり、前記電子が前記核子の他の一つである中性子と衝突した場合には、この中性子に陰電荷を荷電させることになる。いずれの場合でも、照射された電子線の電子は、当該原子核を全体として中性化する方向に作用することになる。
電子線銃銃身１２の銃口部には、電子線ビームを散乱させて照射するための散乱化ユニット（図示は省略）を設置することが好ましい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】  核融合燃料１４を構成する原子の原子核が全体として電気的に中性化されると、このような原子核間には、最早や反発性のクーロン力が作用しなくなるので、原子核同士の接触には障壁が無くなり、原子核同士が接触する確率が飛躍的に高まる。
なお、陽子が中性化された場合、このような中性化された陽子は中性子ではなく、重い中性子物質であり、しかも、この段階では未だ核融合が生じていないので、そのエネルギー水準は低く、よって、熱核融合の場合に発生する高速中性子のように、反応炉１１の炉壁を貫通させたり、本装置に放射能を帯びさせたりする心配は全く無い、また、元々の中性子が陰電荷を荷電した場合も前記と同様に無害である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】  以下、前記電子線ビームの電子と、核融合燃料を構成する原子核との反応確率を吟味する。
核融合燃料１４の原子１個について前記中性化の反応が生じる確率は、一定強度の入射ビームにつき、（反応断面積×入射粒子量）で算出される。ここで、前記の反応断面積は、或る単位入射粒子が燃料原子に入った場合に、どの程度の確率で反応が生じるかということを示す目安となる物理的な定数である。この反応断面積は、反応する粒子間の衝突速度（従って、入射ビームの強度）で決まるが、一般に、非常に値の小さい定数であり、よって、一般に、前記の反応確率を増大させることは、決して容易ではないが、本発明では、反応炉１１の内壁を負電位にすること、電子線ビームの照射時間を長くすること、燃料を微粉状や霧状にすること、及びトンネル効果を利用することなどの工夫によって前記反応確率の増大を達成しているのである。また、本発明では、反応と言っても、その実体は、陰と陽の電荷の打ち消し合いだけであるので、反応確率は、一般の反応よりは遙かに高い。さらに、一般に、原子核の質量は、電子の質量よりも遙かに大であるので、照射された電子線ビームの電子が、軌道電子の軌道を突き抜けることさえ出来れば、原子核における電子の捕捉率も高いと考えられる。
なお、前記の反応確率等が１の場合、或る１つの原子の原子核の中和に要する電子の衝突回数は、高々、当該原子の軌道電子の個数に等しい。
また、照射された電子と玉突き衝突した原子の軌道電子も、原子核（当該原子の原子核とは限らない）に衝突した場合は、当該原子核を中和させる作用を有する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】  なお、素粒子論の立場から、前記核融合の可能性を検証すると、電気的に中性化した原子核には、陽子が中性化された場合、核子としての元々の中性子と、電気的に中性化した陽子とが含まれる。この電気的に中性化した陽子は、電荷が消滅しただけであり、従って、元々の陽子が有していた他の量子属性（例えば、スピン角運動量やアイススピン）は保存されていると考えられる。よって、第一の燃料の中性子と第二の燃料の中性化した陽子との融合、及び第一の燃料の中性化した陽子と第二の燃料の中性子との融合は、通常の陽子と中性子との反応と同様に可能となる。その結果、第一の燃料と第二の燃料との原子核同士の融合が可能となる（なお、いずれの燃料の原子核においても、電気的に中性化された陽子と中性子とは、元々、核力によって強固に結合している）。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】  反応炉兼燃料処理部２１の内壁を金属製とし、この内壁に対して負電位を付与した状態を維持するものとする。なお、反応炉兼燃料処理部２１内壁の前記負電位は、前述の図示しない電子線銃の最大出力に対応させて決めることができる。
反応炉兼燃料処理部２１は、本実施の形態では球状としたが、一般に、本発明では反応炉兼燃料処理部２１の形状を任意の形状とすることが可能であり、例えば、円柱状とすることも可能である。
反応炉兼燃料処理部２１の回りには、図示しない熱交換ユニットを配設することが可能である。
核融合燃料１４が、酸化乃至は燃焼し易い物質である場合は、反応炉兼燃料処理部２１等から予め酸素を除去しておくものとする。
なお、本実施形態では、第一燃料供給パイプ１５から供給される核融合燃料は、プラズマであってもよい。
以下、本実施形態に係る核融合装置の機能を説明する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】  次に、電子線銃銃身１２から、電子線ビームが反応炉兼燃料処理部２１内に照射される。この時の電子線ビームの照射時間は、第一の実施形態の電子線ビームの照射時間よりも長くとる。また、電子線ビームの強度は、第一の実施形態の電子線ビームの強度よりも強くし、段階的に増大させることが好ましい。このような電子線ビームの照射の仕方により、第二の核融合燃料の原子を構成する原子核の荷電電荷は中性化され、その後、さらに、この電気的に中性化された原子核が陰電荷を荷電するようになる。ちなみに、陽子の荷電電荷の符号が反転する場合でも、反陽子や反中性子が生成された訳ではないので、本実施形態では、ただ単に、電気的に中性化された陽子がさらに陰電荷を荷電して成る核子を原子核に含む処理済燃料（物質）が生成されるだけのことである。元々の中性子が陰電荷を荷電する場合も同様の理由により、反物質が生成されることはない。