磁力約束實現核聚變的核心思路,其實並沒有那麼複雜。
核聚變在超高溫和超高壓狀態下發生。
以後者為主的發生條件,雖然可能在宇宙中最為普遍,
但人類目前既無法做到,也沒有可以暢想的實現方向。
那就隻能以前者為主,不斷嘗試提高發生核聚變的物質的溫度。
幾千萬度,幾億度。
然後,這時候,就出現了一個顯而易見的問題。
如果隻是為了讓它爆炸,一瞬間發生核聚變,
那就不用管它。
但現在是要將它作為能源,就需要它持續發生聚變,
也就是說,始終維持在超過一億度的溫度。
這麼高的溫度,用怎麼樣一個容器去容納它。
人類目前熔點最高的材料,也就能夠承受三四千度,
顯然和核聚變發生的上億度,差了幾個量級。
然後,而為了解決這個問題,一個天才般的創想就冒了出來。
以磁力約束超高溫的等離子體,讓它乾脆在容器中,不和容器內壁接觸。
以強磁場控製劇烈反應中的等離子體,同時以磁場加熱等離子體溫度和密度。
完美解決了,核聚變發生時溫度過高的問題。
此刻,莫道眼前的east就是這種原理下的產物。
到這兒,似乎可控核聚變的問題,似乎都已經得到了解決。
——如果隻是需要一個可以發生核聚變的玩具。
但問題是,人們想要用核聚變來發電。
就不得不麵臨,此刻可控核聚變最大的問題。
可控核聚變裝置的自持率問題。
為了維持托卡馬克裝置中等離子體發生核聚變,同時約束這些等離子體的運動,
不讓這些超高溫的等離子體,將整個裝置連著整個實驗中心都燒出來一個洞。
現在的托卡馬克裝置開啟的時候,都需要往其中大量的電力。
而現在,所有托卡馬克裝置,自己能夠發出來的電,都不夠自己維持核聚變用的。
也就說,從普遍意義上來講,
現階段的可控核聚變裝置,不光是發不出來電,還得耗電。
而造成這種尷尬境地的原因,歸根結底就在於,
托卡馬克裝置中,等離子體發生聚變的強度不夠。
那為什麼不提升強度呢。
因為現在托卡馬克裝置線圈能夠的約束還不夠。
而用超導材料製作線圈,倒是能夠提高約束。
但現在,室溫超導材料還未誕生,才過億度的等離子體外邊,
還得給超導線圈套一層維持零下一兩百度溫度的裝置,設計難度可想而知。
而從另一個方向出發,
沒辦法大力出奇跡,那提高對等離子體運動規律的掌握,巧妙一些的將等離子體運動約束在一個固定的範圍呢。
這就涉及到流體力學的內容,
而但凡對流體力學有些認知的,
都知道這是什麼個狀態。
有大量的近似公式,經驗公式的存在。
這就意味著,人類目前對這方麵的理論認知其實遠遠沒有觸及到本質規律的。
在有些地方,這種讓傳統物理學家有些惡心的經驗公式還能夠發揮作用,
但在可控核聚變中的等離子體運動的約束上,卻有些不夠了。
除此之外,
還有中子問題,
核聚變中失去約束的中子,會衝擊托卡馬克裝置的第一壁,