中部大学特聘教授佐藤元康和东北大学副教授木野康利用接近室温的高密度氢同位素中基本粒子的“负介子”进行高效核聚变,发明了一种新系统起床。这种聚变产生的中子应用于发射辐射超过数百万年的长寿命裂变产物 (LLFP),将 LLFP 转化为不发射辐射的稳定物质。
该融合系统基于“飞行中μ子催化融合(In-Flight μCF,缩写为IFμCF)”理论。在这种融合中,使用μ子原子(替换后直径约为200/200),其中电子被带负电的基本粒子“负μ子”(质量约为电子的1倍)替换。
在实现这种聚变的 IFμCF 反应堆的概念中,应用了一种飞机发动机“冲压发动机”。通过从氘和氚混合气体的超音速气流中产生冲击波来创建高密度稳定干涉区。针对这一点,μ子束入射以引起核聚变并维持反应。在每百万 100 秒的 μ 子存活时间内,我们将实现比传统方法更多的催化反应,目标是每秒进行 2.2 到 10 次方(19 K)的聚变反应。该聚变装置将安装一个 LLFP,并应用中子射线以减少嬗变产生的辐射。
目前,一项专利正在申请中,该专利提出了一种基于这一新理论的反应堆方法。未来旨在将紧凑型中子源与火箭和超音速飞机技术相结合,实现实用化,为长寿命裂变产品的短寿命和稳定化做出巨大贡献。此外,还将使用高强度质子加速器设施“J-PARC”的μ子设施对该方法的原理进行验证实验。证明理论需要5年,开发15年,总共需要20年,以完成第一台机器。