学经济家: 可控核聚变：汽车不烧油不用电？ 汽车时代, 我们每个人的生活，几乎无法设想没有石油会怎样。然而，石油耗尽的焦虑也影响着所有人，多数主要产油国的探明储量，... - 雪球&:可控核聚变：汽车不烧油不用电？汽车时代, 我们每个人的生活，几乎无法设想没有石油会怎样。然而，石油耗尽的焦虑也影响着所有人，多数主要产油国的探明储量，仅够未来数十年的使用，因此各种新能源汽车的试探层出不穷，包括混动，电动，燃料电池比如氢能源等。其实关于能源，终极幻想是核聚变方式，太阳发热发光就是这种原理，1公斤氢同位素能产生接近1亿度电的能量。所谓1升海水的核能，抵得过300升汽油。仅海水中的氢同位素，就足够人类使用数百亿年之久。而且辐射很少，一旦故障就无法持续，可以说是清洁、安全的能源。可是，核聚变需要在上亿度的高温下进行，几十年前只能通过原子弹爆炸时获得（这就是氢弹的原理，原子弹则相当于引爆的小雷管），作为持续的能量输出极其困难，需要超导、激光、等离子等技术控制其在1亿度时的反应。各国已经投入数十年数百亿美元，单个实验设备几百上千吨，仍难以达成持续的可实用的能量输出，可谓理想丰满、现实骨感。然而10月15日，洛克希德马丁公司发布了一条新闻，旗下一个团队宣称已找到紧凑化的路径，可在5-10年内实现小体积的可控核聚变，最小可达到集装箱大小，功率可实现10万千瓦级。与其他大学或者政府科研组织不同，洛克希德马丁公司是全球最大的军火供应商，各种导弹航天军用飞机（包括最著名的F22、F35），单一机型的开发费用动辄百亿美元、总订单上千亿美元。特别是在尖端技术实用化方面，远超过各种实验室性质的机构。因此消息一出，全球哗然。媒体纷纷报道，网友们则脑洞大开。科幻派幻想可以携带少量能源移居外星球；键盘党则设想不用烧油不用充电的汽车甚至手机；环保主义者欢呼再也不用烧煤再也没有雾霾；军事迷们则开始YY新的全球政治版图，讨论沙特和俄国财政破产、石油出口不能换回足够面包的后果；股民们则焦虑的关注石油、黄金的价格，以及风能、环保、太阳能、汽车相关的股票走势……..到处弥漫着智商、口水甚至高潮的气息。作为汽车行业观察者，虽然我们的知识和能力远远不足，但也不能免俗的猜测和讨论了一下，供列位看官一笑。首先，洛马公司毕竟仅仅是宣布了一种可行性，而且还在寻求另外的合作和支持。以此推断，其需要的研发投入的规模，以及可能实现的概率，仍然超过洛马公司的预见。其次，即便按照预计，5年内出样品，10年内产业化，其价格也将远高于一台顶级航空发动机，估计千万美元级别。即便到我们所有人都已经老去，其成本仍不足以降低到每辆车都配的起。因此，即便是产业化成功，普通车友也难以指望不烧油不充电的那天，倒是在电厂等石油消耗大户方面具有很大的替代优势，会对原油消耗和原油价格产生很大的冲击。我们当然无力把握，不过大型商业机构，比如管理着上千亿美元的基金（日本公众养老基金和阿联酋主权基金更是接近万亿美元的规模），或者数百亿美元资本的超大型企业们，可以耗费数以百万级美元的费用，聘请一流的专家提供决策咨询，或者开发金融模型，对各种事件进行评估，进而调整配置或者业务策略，而这些配置变动的影响，则倒是可能会被我们观察到。目前看来，对原油价格已经造成短期冲击。虽然未来更大概率是一切照常，或者缓慢的变化。但如果真的技术有所突破，则下面这种情形也有可能发生：1） &石油产出国的信心不足，调整策略，由“五十年卖掉一半”改到“十五年卖掉一半”，或者“在不值钱之前，比其他产油国多卖一些，多拿回些钱”。这种策略调整，可能导致原油价格大幅度走低，石油价格有望重新回到三五十美元的时代。2） &一旦产油国策略有所调整，则各大车厂将激进上调在中国以及印度的产能目标。卖车的兄弟们要哭，用车和修车的兄弟们要笑了。3） &如果各大车企产能目标提升，国内车价将再次加速下探。毕竟通用一家，已经把中国的2015年的产能计划做到了500万辆，如果各大车企都再次扩产加码呢？就只有再次下调价格了。4） &当然国内车价也有着巨大的下调空间。按照主流研究机构的预测，倘若自由造车，中国的劳动力成本优势和规模效应优势，即便考虑17%的增值税，也最终会落到韩国9折、日本美国的7折左右。想想7折后1.5万美元（9万多人民币）起价的凯美瑞、天籁、雅阁吧，以及十几万的A4和宝马3系？&嗯，果真如此的话，各位业内人士，是不是要出掉一些汽车股、环保股，买进配件股、公路股甚至汽车之家的股票呢？当然风险自负啦。***********************************************************************************帮聚 有趣味、有见解、爱折腾。欢迎玩家达人关注新浪微博： 或微信号：bj85ju同时转发到我的首页发布分享到：新浪微博QQ空间豆瓣人人FacebookTwitter更多...谢邀！宏观上来看，难点就是同时实现高温高密度和长约束时间（），这一点 的答案中已经写的很好了，我在这里就写一些更具体的内容以作为补充吧。我的答案主要针对托卡马克方案，即用磁场约束等离子体以实现聚变的方案。第一方面的难点是物理理论上的。虽然等离子体的运动无非就是麦克斯韦方程组就可以完全描述的，连量子力学都用不到，但是因为包含的粒子数目多，就会遇到本质的困难，此所谓 “More is different”。正如在流体力学里，我们虽然知道基本方程就是Navier-Stokes方程，但是其产生的湍流现象却是物理上几百年来都攻不下来的大山。等离子体同样会产生等离子体湍流，因为有外磁场的存在甚至是比流体湍流更复杂一些。于是在物理上，我们就没有办法找到第一性原理出发找到一个简洁的模型去很好地预测等离子体行为。我们现在所能做的，很多时候就是像流体湍流的研究那样，构建一些更加偏唯像一点的模型，同时发展数值模拟的技术。第二方面的难点是物理实验上的。即使没有第一性原理出发的理论，很多时候唯像模型也可以非常实用，比如说现在流体湍流的模型就可以在工程上很实用。但是等离子体实验的数据可并不像流体那么好获得。从理论上我们可以知道，托卡马克里的高温高密度等离子体会有非常多的不稳定性，如果伸进去一根探针进等离子体中心，那立刻就会激发起不稳定性于是整个等离子体就会分崩离析。基于这个原因，实验观测的手段就会很受限制。这也就是为什么我们不说“等离子体测量”一词，而是使用“等离子体诊断”，因为这的确就跟诊断病人的病情很像。基于以上两点物理上的原因，可以说我们没能很好地理解托卡马克里等离子体的运动，因此对装置的设计就没有那么给力，只能慢慢发展慢慢改进...实际的历史进程就是，实验上发现一种不稳定性，然后理论在之后的几年里争取理解它，然后想办法改进设计去抑制这个不稳定性。但是抑制了之后，约束改进了，又会在实验上发现更小时空尺度上的不稳定性，于是再理论去理解，再改进设计，循环往复...我们的确是在不断进步的，只是需要时间。第三方面的难点是工程上的。从理论上我们现在知道，如果想要达到聚变的点火条件，那么在工程上我们需要在足够大的体积内产生足够强的磁场（约为10T）。而现在人类能实现的最大稳定磁场大概也就是10T那样一个量级了（我一直在想如果人类能做到比现在大十倍的磁场的话，可能我们早就用上聚变能了...）。产生这么大的磁场的电磁铁，一定是需要巨大的电流的，而巨大的电流就会发热，发热了之后就会把材料自己烧掉...所以现在正在建的最大的托卡马克工程ITER就是采用的超导线圈的方式，这的确是解决了发热问题，但是线圈想要维持超导，就需要极低温，通液氦浸泡。所以你可以想想这样一副场景么：在一个房间里，内部温度是一亿摄氏度的超高温，墙壁温度是几开尔文的超低温...工程上的实现难度可想而知。最后一方面的难点...是经济上的...做那么大的超导电磁铁，得花多少钱哪。。。于是现在最大的托卡马克工程ITER就根本不是一个国家在做了，而是7个国家一起出钱合作的，目前老是超预算（一超就是上billion美元的），于是不断延期。。。美国这边，因为投钱去了ITER，不光已经没有预算在本土建新的托卡马克了，就连老的也开始关门大吉了一些...我们这苦命的专业啊...不过我对聚变的看法还是积极的。虽然现在美国没钱了，但是似乎中国还是既有钱又有激情来做聚变的。小道消息称中国在近期将要自己做一个本来计划在ITER之后建的DEMO装置，中国人民勤劳能干，很有可能比ITER先完成。按照经验规律，如果按照他们说的指标建起来的话，实现点火应该是没问题的。我们就这样一点一点制造更大的装置，发现新的问题，理解新的物理现象，再改进装置的设计，聚变能的到来并不是天方夜谭！//来自
看到本专业问题，实在忍不住发下知乎第一帖。不懂规矩或者跑题大家见谅，邀 &a class=&member_mention& href=&///people/d1be3332ceccaff5d4b82a& data-hash=&d1be3332ceccaff5d4b82a& data-tip=&p$b$d1be3332ceccaff5d4b82a&&@孙武&/a&&a class=&member_mention& href=&///people/7410f0cbac4b82c4553fb9dfe8e3d128& data-hash=&7410f0cbac4b82c4553fb9dfe8e3d128& data-tip=&p$b$7410f0cbac4b82c4553fb9dfe8e3d128&&@physixfan&/a& 帮忙“审稿”吧。。。&br&前面各位大神讲了很多了，但我觉得基本上都是等离子体专业的问题，虽然我学的也是等离子体。但是既然题目说的是可控核聚变，从应用的角度看，聚变工程的实现远远不是靠我们等离子体的就能解决的。所以根据听到的一些报告谈谈自己的理解吧。当然我说的都是关于现在看来最有希望的托卡马克。&br&等离子体最大的问题就是约束，怎么实现高温高密度的长时间约束前面答案讲的很多了。但是现在我们对真正的燃烧等离子体，也就是实现了聚变稳定燃烧的等离子体物理可以说知之甚少。等离子体的约束困难根本原因在于其极高的自由能，而一旦聚变产生，新的alpha粒子（能被约束的聚变产能）带来新的更高的自由能，会产生新的不稳定性破坏约束，这个方面是现在等离子体研究很热的方面，关注如此高说明我们对这个问题的重视和不理解。还有就是排出等离子体中He灰（alpha粒子能量降下来了就是He灰，这个跟烧锅炉剩下灰差不多，不排出去就烧不下去了）。排灰就是要减弱约束，使He灰比质量电荷能量都接近的氘氚更容易排出来，这与我们追求等离子体的高约束是恰好背道而驰的，就是说我们必须找一种运行模式，约束既要很好使氘氚保持高温高密度，又要不是那么好使He灰能有效的排出来。所以聚变等离子体的主要任务就是实现对等离子体的约束与控制，这个方面现在看来还是乐观的，我是这么觉得的。&br&但是要实现可控核聚变远远不止等离子体的问题，工程上的先不说。非等离子体专业的问题中有两个最难解决，首先是氚自持，也就是说现在聚变反应需要不断的提供氚，但是氚并非是自然界有的，需要中子与锂反应产生，产生的氚如何能比聚变反应消耗的氚更多这个问题现在远达不到乐观。（现在全世界的工业产氚只有几公斤，甚至不能满足ITER一年的需要，这仅仅是一个聚变试验堆，所以必须靠聚变堆产生的中子自己产氚。）&br&第二问题是中子辐照的问题，或者说是聚变堆的核安全问题。不同于裂变堆有一套完整的核安全和防护等技术标准，关于聚变堆的核安全研究才刚刚起步。刚刚接触聚变的人会听到聚变没有核辐射的宣传，但是不可否认的是氘氚聚变会产生中子，而材料被中子辐照就会产生放射性问题，有了放射性就必须考虑放射性的屏蔽等等复杂的问题，所谓的聚变更安全现在还只能是相对裂变而言的。同时中子辐照还损伤材料，使器件达不到设计要求。&br&所以我想补充的是，可控核聚变要实现确实很难，特别是对于真的发生持续的核聚变后，我们的装置还能不能正常工作不是一个仅仅靠等离子体专业的人就能够解决的问题，还需要材料、核物理、工程各方面的科学家大力支持。
看到本专业问题，实在忍不住发下知乎第一帖。不懂规矩或者跑题大家见谅，邀
帮忙“审稿”吧。。。前面各位大神讲了很多了，但我觉得基本上都是等离子体专业的问题，虽然我学的也是等离子体。但是既然题目说的是可控核聚变，从应用的角度看…
可控核聚变是指人们可以控制核聚变的开启和停止，以及随时可以对核聚变的反应速度进行控制。或者说，最简单地比喻就是，同样是可燃烧物质，火药可以用来做成炸弹，因为只是利用其高能量瞬间爆发的破坏性；同时也可以掺点杂质，做成蜂窝煤，使其可以当做一个煤炉子来缓慢释放能量，想让它烧就烧，想让它灭就灭，秘诀就在蜂窝煤炉子的炉门上。将这个蜂窝煤炉子的燃料换成核燃料，烧上开水，让开水变成蒸汽去推动轮机发电，就成了一个当今的核电站的基本原理雏形了。&br&&br&相比可控核裂变来讲，可控核聚变的优势在于：&ol&&li&原料易得，核聚变的原料是重水，可以直接从海水中提炼，并且地球中储量极大。&/li&&li&核聚变的过程及其产物均不会对环境造成污染，亦不会造成核泄漏的危害。&/li&&/ol&&i&那么将这个煤炉子里的燃料从核燃料换成核聚变的原料的最大的麻烦在哪里？&/i&&br&&br&就在于其反应条件。核裂变需要的反应条件很弱，天然的铀矿在常温的自然条件下就可以发生衰变。但是相比于核裂变过程来讲，&b&核聚变最麻烦的反应条件就是——需要瞬间上亿度的高温才能引起核聚变反应。&/b&而如此高的温度是用传统加热方法所无法达到的。人类研制氢弹时，对于该问题给出了以下解决方案：用核弹引爆氢弹！即通过核弹引爆得到达到核聚变反应的温度，从而引起核聚变使得氢弹爆炸。因此氢弹内部是有一个小型核弹的。&br&&i&这样的话，研究可控核聚变的最关键问题现在已经很明显了，即：&/i&&ol&&li&&b&怎么将核聚变的原料加热到这么高的温度？&/b&（怎么点燃炉子里面的燃料？）&/li&&li&&b&将核聚变的原料加热到这么高的温度以后拿什么来装它？&/b&（怎么让燃料不把炉子烧穿了？）&/li&&/ol&首先来说第1个问题，关于如何加热的方法，从上世纪60年代开始，激光器的发明，为如何将物质加热到极高能量这一问题打开了一条门缝。最早是苏联专家开始考虑使用激光加热核聚变的原料，因为该方法能量大，而且无需与被加热物质接触，简单理解就是类似于拿阳光聚焦之后点燃木屑。但是单个激光器的能量太低，所以为了解决这样的问题，需要将多个激光器的能量聚焦于同一点。该问题看似简单，实则非常困难。因为必须保证在短暂的加热时间内，被加热物体的所有方向受热均匀，一致向球心坍缩&b&（简单理解就是将被加热物质想象成一个足球，如果想要挤压足球内部的空气，最好的方法就是从四面八方一起用力，使其体积被压缩。如果仅仅从两个方向使劲，则足球会变形，足球内部的空气被挤压效果就会大打折扣）&/b&。这不仅需要每个激光器对准的方向控制地异常精确，也需要在这一极短的时间内每个激光器的能量大小需要严格控制。目前在该领域美国的研究进展是最快的，其「国家点火装置」目前正在实验将192个激光器聚焦于同一点。而我国的「神光三号」项目目前则正在试验将32个激光器聚焦，下一步目标是48个。&br&&img src=&/c4c9ea4a8982fcbceb20b51c_b.jpg& data-rawwidth=&580& data-rawheight=&464& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&580& data-original=&/c4c9ea4a8982fcbceb20b51c_r.jpg&&我国研发的神光3号惯性约束核聚变激光驱动装置&br&&br&现在再来讨论第2个问题，我们拿什么来盛放这些物质。上亿度的物质足够烧毁任何与其相接触的东西，那么就算能将这些反应燃料点燃，又能拿什么来盛放它？「超导托卡马克」装置的研制就是为了实现能将上亿度的物质存放于其中的目的。具体的基本原理在高中物理课本就有提到，是通过将这些物质约束在一个密闭的环中使其高速旋转，来将其固定在一个密闭的空间中，从而实现了变相的盛放。如果感兴趣的话网上关于该装置的资料也有很多。&br&&img src=&/dc68701fede1df0e16496_b.jpg& data-rawwidth=&882& data-rawheight=&615& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&882& data-original=&/dc68701fede1df0e16496_r.jpg&&我国自主研发EAST超导托卡马克实验装置结构示意图 （来源：&a href=&http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%88%E8%BF%9B%E8%B6%85%E5%AF%BC%E6%89%98%E5%8D%A1%E9%A9%AC%E5%85%8B%E5%AE%9E%E9%AA%8C%E8%A3%85%E7%BD%AE& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&zh.wikipedia.org/wiki/%&/span&&span class=&invisible&&E5%85%88%E8%BF%9B%E8%B6%85%E5%AF%BC%E6%89%98%E5%8D%A1%E9%A9%AC%E5%85%8B%E5%AE%9E%E9%AA%8C%E8%A3%85%E7%BD%AE&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&）&br&如果这两个问题能够得以解决，则其他问题大体可以迎刃而解——&b&但是目前还有一个更加严重的问题，那就是这两种分别针对两个难点的方案，完全没有办法使其结合起来！&/b&由于神光三号属于惯性约束过程，需要聚变物质静止于指定的标靶位置等待加热，点燃，而超导托卡马克装置则属于磁约束过程，如果聚变物质静止下来，则无法在磁场中受到相应的洛伦兹力等作用从而被约束在一个指定的密闭空间当中。所以这两种方案只能在对一个问题的解决占有极大优势的情况下想办法去解决另一问题。&br&&br& 就目前来看，更加现实的研究方法是想办法在超导托卡马克系统当中，加热其中的等离子体，从而压缩核燃料的密度，提高其温度，从而引发核聚变。而在目前的实验条件下，能够一直维持这样高温高压状态的持续时间，甚至还不足以引起核聚变。&br&&br& 另一方面，神光三号对于如何防止燃料烧穿的研究则更显得没有诚意。目前的方案是在极短时间内将上百个激光头的能量全部打到一个极小的，装有核燃料的标靶上，制造一次极小的核聚变，从而在瞬间将该核聚变过程完成，并释放大量能量。等效于通过一次又一次，制造极小的微型氢弹爆炸，在爆炸威力不会对仪器产生太大影响的前提下，来释放出标靶内核燃料的能量。但即使是这样，目前来看还没有什么办法能在如此短的时间内充分吸收如此多的能量——当然了，由于目前连「将多颗激光器聚焦于同一点」这一看似更简单的问题都还未得到攻克，现在这个看似更大的问题也还没有看到相应的进展。&br&&br&&i&最后，包括《钢铁侠》在内，&b&还是有科学家相信，对于核聚变来说极高的温度并非是必要的反应条件。&/b&&/i&&br&&br&如果真的存在不需要上亿度的高温即可制造核聚变的过程的话，以上这些讨论就都不再有意义，那时核聚变发电就如同今日的核裂变发电一样简单，甚至要比当今的核电站更加普及，更加受欢迎。因此，关于「冷核聚变」，一批又一批的人向其发起挑战，试图证明其真实的存在。虽然到目前为止，还没有任何证据表明即使是在更低的温度下，核聚变过程依然可以发生，可面对巨大的利益诱惑，近几十年来还是不断在有人宣称自己的研究小组实现了 「冷核聚变」——只是最终都被证明是骗局罢了。&br&&br&P.S.
对于此问题本人属于半个门外汉，所以如果有问题请及时在评论中指出，我会做相应的订正。非常感谢远山兄（@刘远山）热心地帮我找到了一些资料，对我帮助很大，也希望大家能够提出更多的意见，让这个答案对更多的人能有所帮助。
可控核聚变是指人们可以控制核聚变的开启和停止，以及随时可以对核聚变的反应速度进行控制。或者说，最简单地比喻就是，同样是可燃烧物质，火药可以用来做成炸弹，因为只是利用其高能量瞬间爆发的破坏性；同时也可以掺点杂质，做成蜂窝煤，使其可以当做一个…
细推物理须行乐 何用浮名绊此身...一种实现可控核聚变的新方法，可惜无人识货
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& & & & 一种不用等离子体而实现可控核聚变的新方法，这种方法很简单，只要具有高中以上文化程度的人即可看懂。
磁约束回旋式同向能差碰撞聚变反应器1.摘要本文介绍了一种用磁约束使具有足够能差的氘核（包括氚核）同向相撞并反复回旋的方式实现可控核聚变的方法。此方法可使反应粒子的能量、密度、反应时间均处于可调节状态，回避了常规等离子体模式所遇到的困难，满足了可控核聚变的条件。方法的依据都是世界上公认的物理理论，所以此方法在理论上是成熟的；在工艺上，我已与助手做过模拟试验，试验是成功的，所以可以断言：这种方法是可行的。目前，世界各国可控核聚变的研究仍然未能彻底解决如下问题：反应物（等离子体）的密度不够大，反应物的能量（温度）不够高，对反应物的约束时间不够长等问题；而本文所提出的方法可以很容易地解决这些问题。如果国家重视，中国的可控核聚变发电将于5年内实现，这将是一个震惊世界的技术创新。2.关键词磁约束、同向能差碰撞、正方形磁场、电场加速、回旋装置、聚变反应器。3.引言早在1933年，核聚变的原理就被提出，但核聚变至今未能用于发电运营；相反，核裂变在此后5年才被发现，而核裂变至少于30年前已大量投入发电运营。此中的原因值得深思，所走的道路是否偏离了正确方向？1939年，美国物理学家贝特通过实验，把一个氘原子核用加速器加速后和一个氚原子核以极高的速度碰撞，两个原子核发生了融合，形成一个新的原子核（氦）和一个自由中子，在这个过程中释放出了17.6兆电子伏的能量；此实验将核聚变的原理变为现实。核聚变分为一次性聚变和可控核聚变。氢弹为一次性聚变，是利用原子弹爆炸的能量进行点火、引发聚变，聚变产生的能量一次性剧烈释放；一次性聚变只能用于军事，而无法民用。可控核聚变是指人们可以控制核聚变的开启和停止，以及随时可以对核聚变的反应速度进行控制；可控核聚变可用于发电，可彻底解决当今世界所面临的能源危机、环境危机甚至社会危机（因能源问题而引发的战争）。可控核聚变的原理很简单，但反应条件要求很高。第一步，作为反应物的氘或氚必须被加热到使得电子能脱离原子核束缚的状态，这时氘（或氚）核才能发生直接接触，这需要大约10万度的高温。第二步，为了克服库伦斥力，氘（或氚）核需要以极快的速度运行；为此，需继续加温至几千万乃至上亿度。这样，氘（或氚）核以极大的速度，赤裸裸地发生碰撞，产生新的氦核和新的中子，释放出巨大的能量。正是因为可控核聚变要求条件高，使得人们至今还没能有效地从核聚变中获取能量；尽管一次性聚变的氢弹已在50年前爆炸成功。为了实现可控核聚变，大约在60年前，两种可控核聚变反应体的理论就产生了。一种是惯性约束，这一方法是：把几毫克的氘和氚的混合气体装入直径约几毫米的小球内，然后从外面均匀射入激光束或粒子束，球面内层因而向内挤压。球内气体受到挤压，压力升高，温度也急剧升高，当温度达到需要的点火温度时，球内气体发生爆炸，产生大量热能。这样的爆炸每秒钟发生三四次，并持续不断地进行下去，释放出的能量就可以达到百万千瓦级的水平。另一种就是磁力约束，由于原子核是带正电的，只要约束磁场足够强大，那么氘核和氚核就会被约束在一定空间内通过加热使其能量增加而发生有效碰撞，实现聚变。目前世界可控核聚变研究，主要集中在这两个领域上。根据这两种方式，世界各国的科学家进行了大量的研究，并取得了如下进展：TOKAMAK早在1954年，在原苏联库尔恰托夫原子能研究所就建成了世界上第一个托卡马克装置。托卡马克装置属磁约束方式。当时的托卡马克装置是个很不稳定的东西，搞了十几年，也没有得到能量输出，直到1970年，前苏联才在改进了很多次的托卡马克装置上第一次获得了实际的能量输出，能量增益因子（Q）值大约是10亿分之一。别小看这个十亿分之一，这使得全世界看到了希望，于是全世界都在这种激励下，纷纷建设起自己的大型托卡马克装置。欧洲建设了联合环-JET，苏联建设了T20（后来缩水成了T15，线圈小了，但是上了超导），日本的JT-60和美国的TFTR。这些托卡马克装置一次次把Q值的纪录刷新，1991年欧洲的联合环实现了核聚变史上第一次氘－氚运行实验，使用6：1的氘氚混合燃料，受控核聚变反应持续了2秒钟，获得了0.17万千瓦输出功率，Q值达0.12。1993年，美国在TFTR上使用氘、氚1：1的燃料，两次实验释放的聚变能分别为0.3万千瓦和0.56万千瓦，Q值达到了0.28。1997年9月，联合欧洲环创1.29万千瓦的世界纪录，Q值达0.60，持续了2秒。仅过了39天，输出功率又提高到1.61万千瓦，Q值达到0.65。三个月以后，日本的JT－60上成功进行了氘－氘反应实验，换算到氘－氚反应，Q值可以达到1。后来，Q值又超过了1.25。这是第一次Q值大于1，由此证明托卡马克理论上可以真正产生能量了。在这个大环境下，我国也不例外，在70年代就建设了多个实验托卡马克装置――环流一号（HL-1）和CT-6，后来又建设了HT-6，HT-6B，以及改建了HL1M，新建了环流2号。随着超导技术的发展又产生超脱卡马克装置。目前为止，世界上有4个国家有各自的大型超脱卡马克装置，法国的Tore－Supra，俄罗斯的T-15，日本的JT-60U，和中国的EAST。此外，在建的还有德国的螺旋石-7，规模比EAST大，但是技术水平差不多。ITER　　2005年正式确定的国际合作项目ITER，也就是国际热核实验反应堆的缩写，这个项目从1985年开始，由苏联、美国、日本和欧共体提出，目的是建立第一个试验用的聚变反应堆。但是ITER建设中，还有大量的技术问题需要解决，需要有一个原型可以参考，在此基础上，各国的先进超脱卡马克装置就成了设计ITER的蓝本。ITER的研究远非一个托卡马克装置，它还有很多难题需要攻克。EASTEAST是目前为止超托卡马克反应体部分唯一能给ITER提供实验数据的装置，他的结构和应用的技术与规划中的ITER完全一样，没有的仅仅是换能部分。目前世界这个领域普遍认为EAST将是第一个能长时间稳定运行的，Q值能达到1的托卡马克装置。尽管世界各国的可控核聚变研究取得了不少进展，但以下三个问题仍未彻底解决，那就是：反应物的密度不够大，反应物的能量不够高，对反应物的约束时间不够长；而磁约束回旋式同向能差碰撞反应模型可以很好地解决这些问题。另外，采用托卡马克模式和惯性约束模式所发生的核聚变是间断性的，而磁约束回旋式同向能差碰撞反应模型所发生的核聚变是连续的；磁约束回旋式同向能差碰撞反应模型所使用的原料只有廉价易得的氘，氚和氦3可以在反应过程中得到。4.磁约束回旋式同向能差碰撞反应模型4.1理论依据公认的物理理论和大量的实验已经证实，聚变反应实质上是具有一定相对动能的氘核和氘核（或氘核和氚核等）克服斥力，相互接近而发生融合的过程。因此，只要参加反应的氘核（或氚核）具有一定的相对动能、足够的密度和充分的反应时间，即可实现可控聚变。基于这一点所设计的反应模型回避了等离子体所遇到的困难，能够满足实现可控核聚变的条件。本模型利用加速装置，使氘核等的能量可以较大幅度地调控；通过正方形磁场，可以对氘核等反应粒子进行有效的约束，可以使氘核、氚核的密度得到有效的控制；通过回旋装置，可以很好地控制反应时间；通过具有一定能差的氘核（或氚核）同向碰撞（如下图），实现聚变。4.2模型该模型分为：1、氘核源（其作用是：产生和分离氘核）。2、加速装置（其作用是：A、给氘核、氚核加速，使之成为具有一定动能和动能差的两束粒子。氘核、氚核的具体能差和动能的选择，可根据氘核能量与反应截面关系曲线并结合实验条件确定；能差既要大于两个氘核能够接近并能发生反应的阈值，但也不能太大，要使两者发生反应的几率最高，这需要进行大量的实验；低能氘核的动能，还要根据反应粒子密度的需要进行调整；考虑到在反应器内低能粒子束会被高能粒子束加速的因素，所以，低能粒子的能量应尽可能地低，高能粒子与低能粒子间的能差应尽可能地大。例如：一束氘核中单个氘核的动能选择300kev，另一束氘核的动能选择100kev；或者一束氘核的动能选择400kev，另一束中氘核的动能选择200kev等。B、调节反应生成的氚核、氦3和剩余的氘核的能量，使之变成高能粒子束的一部分再次进入反应器中进行反应）。3、约束反应装置（其作用是：将氘核和氚核、氦3约束在特定区域进行反应）。4、分离装置（其作用是：将反应剩余物中的氘核、氚核和氦3分离出来）。工作原理：第一步、氘核源产生的氘核，通过加速装置，呈具有特定动能差的两束进入反应装置（如图一）。虽然两束氘核是同向运动，但由于其能差已超过了氘核碰撞并融合所必须的能量（反应阈值），所以两束氘核可以通过碰撞而发生融合（聚变）。为了增大氘核的密度，模型中采用了A――A剖面所示的正方形磁场来约束氘核和氚核。在X轴的上方施加水平方向向右的磁场，在Y轴的右侧再施加竖直方向向下的磁场，在X轴的下方再施加水平方向向左的磁场，在Y轴的左侧再施加沿竖直方向向上的磁场。A――A剖面所示的中间部分，为上述磁场的合磁场磁力线示意图。由于所有氘核和氚核、氦3都带正电且具有沿远离读者方向前进的速度，故将受到向内的挤压作用。可见，这种磁场能够有效地控制反应器内的氘核和氚核、氦3的密度；对于氘核和氚核、氦3的散射有很好的约束作用。由于氘核（或氚核）都沿着远离读者的方向运动，且带正电，故氘核（或氚核）束自身也产生顺时针方向的环形磁场，该磁场也对氘核（或氚核）也有一定的约束作用，可以束紧氘核（或氚核、氦3），防止它们向外发散。为了使反应充分进行，在反应器的两端设有两个半圆环回旋部分，在端部的外半环沿垂直于圆环的方向另外施加适当的匀强磁场，以保证将回旋部位的氘核束仍被约束在反应器的适当部位。通过回旋部分，氘核束可以在反应器内循环运动，有充分的碰撞融合机会；在此过程中，氘核和氘核反应生成氚核（或氦3）并放出部分能量，新生成的氚核（或氦3）还可继续与氘核发生反应生成氦核并放出更多的能量。反应较充分后，可通过瞬间消除回旋部分的局部磁场，使剩余物沿出口飞出。通过分离装置，对剩余物进行回收、分离，对其中的氘核、氚核（或氦3）要再利用。在此过程中，首先高能氘核与低能氘核相撞，产生氚核或氦3，放出部分能量，其反应式如下：2H+2H→3He+1n+3.25MeV2H+2H→3H+1H+4.00MeV然后，新产生的氚核或氦3又会和后来的高能氘核相撞，产生氦核，放出更多能量，其反应式如下：　　3H+2H→4He+1n+17.6MeV，　　3He+2H→4He+1H+18.3MeV，　　第二步、将第一步反应剩余的氘核和生成的氚核（或氦3）引入加速装置调节其能量，使之作为反应物成为高能粒子束的一部分再次进入反应装置；相应地，还需输入适当数量的低能氘核和高能氘核，以进行第二步的反应。目的是让氘核与氚核（或氦3）融合产生氦核和能量，让氘核再与氘核融合产生氚核（或氦3）和能量。第一步和第二步需协调、循环进行。综上所述，该模型通过加速装置，可以控制氘核和氚核（或氦3）的动能和能差；通过控制氘核的流量、氘核和氚核（或氦3）的动能、磁场强度、反应时间，可以控制氘核和氚核（或氦3）的密度；通过回旋装置，碰撞反应时间可以随意调节。可见，整个反应过程均处于可控状态。以目前的技术条件，利用直线加速装置将粒子束的能量加速到400kev并不困难，制造强度在1特斯拉以上的磁场也很容易。在此前提下，利用正方形磁场可将粒子束的密度提高到9×1020/m3以上；如果高能束氘核的动能选择400kev，低能束中氘核的动能选择200kev，那么用于同向碰撞的能差可达150kev以上，相当于等离子体中单个对撞粒子的动能可达75 kev以上；通过回旋装置，约束反应时间可以随意调节，不妨确定约束反应时间为1s（也可为10s、100s）。 大量的理论研究和实验证明，等离子体的聚变反应条件是：密度、能量、时间的三重积大于1×1021m-3kevs类比于等离子体，本模型中粒子的密度、能量、时间的三重积至少可达：9× kev×1s=6.75×1022m-3kevs可见，本模型可以大大满足等离子体的反应条件；另外值得一提的是，在传统的等离子体中粒子的碰撞是杂乱无章的，在本模型中粒子的碰撞是统一有序的；在相同条件下本模型中的粒子发生有效碰撞机率要远远高于等离子体中的粒子。所以本模型能够满足可控核聚变所必须的能量、密度、和时间条件。
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的文章，可以。& & & &
身怀利器，待机而动。
这些回帖亮了
为什么我没找到磁铁二字
为什么我没找到磁铁二字
Get a life!
楼主你装的这个B改变了历史 我投翔 我投翔
关键词不应该是磁铁吗
the staring five have never lost a series。。。
没有图啊，不够二院，打回重做。
有些人脸长在键盘上。
楼主你的帖子完全符合你的id萨比你好
666，像我这种初中毕业的都看不懂
真的可以阿 讲道理的话发自手机虎扑
然而我高中连续三年小组长，但是并没有看懂！
磁铁都不用，你这方案能行？
why so serious?
本文介绍了一种用磁约束
谁说没有，楼主只是没打“铁”。发自手机虎扑
看到标题就进来了，找到磁场我就放心了发自手机虎扑
一本正经的装逼
太措手不及啦
这B装的都看不懂啦！
拿磁铁吸就好了啊
已阅，特批国务院、中科院、国家电网、电力局、第二院的同志全力支持楼主工作，争取早日制造出可控核聚变发电装置！
热烈祝贺本院萨比教授荣膺2016年绿贝尔物理学奖！萨比教授年轻有为，为本院磁铁事业做出突出的不可磨灭的贡献！――二院党委发自手机虎扑
“利用直线加速装置将粒子束的能量加速到400kev并不困难”。高能实验和等离子体实验差的很多啊，你想想人家加速器多大，对于等体不大现实吧，美国NIF激光聚变也才十几keV。另外LZ哪儿的？真感兴趣的话可以考虑跳进这个永远50年的坑。
然而我看不懂
右转民科吧不谢
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