相较于炸药都能引爆的核裂变而言,核聚变的发生是需要原子弹裂变爆炸所产生的高温高压来引爆的。
但是很显然,目前地球上并不存在一种能够承受原子弹爆炸时所产生的高压且持续平稳运行的容器!于是我们看到,在容器的抗压性无法满足条件的情况下,人类转而向“提高温度”的思路进行了研究...
于是乎我们看到,在15000摄氏度的原子弹爆炸中就能成功实现氢弹爆炸的不可控核聚变反应,为了实现“可控”,不仅最低的点火温度被一路提升到了2000万摄氏度,其持续反应的温度,更是被提升到了5000万摄氏度!
地球上存在如此耐高温的材料吗?答案是否定却又肯定的。
无他,只因目前人类科技针对可控核聚变的“容器”思维,我们与其说是材料,还不如说是方式,三种方式:
1、引力约束。
引力约束简单的讲就是模拟太阳的环境对核燃料进行聚变。但是很显然,人类目前既不能制造出如太阳一般具有强大引力的大质量物体,也不能制造出能够制造强大引力的机器装置,因此这条目前仅存在于理论上的方式暂且不谈。
2、磁约束
磁约束简单的讲就是通过高温加热将氘[dao]、氚[chuan]等聚变燃料电离成等离子体。这样,质子不再被电子包裹着,而是在"赤裸裸"地做高速热运动,温度越高,运动速度越快,于是两个质子间发生碰撞的概率越高,当能量足够时便会发生核聚变反应。
但是如何盛放如此高温的等离子体呢?
要知道任何物体碰到数千万摄氏度的高温都会瞬间气化。于是科学家想到,既然质子带正电,那么可以用磁场来限制质子运动,避免接触到容器,于是发明了各种装置,其中一种效果特别好的装置叫作"托卡马克"。
“磁力约束法”,由前苏联核物理学家阿尔奇莫维奇,在1968年所提出,此前中国屡创纪录的东方超环、环流二号,即属于此类装置。
3、惯性约束
该种约束方式的基础理论依据来自于牛顿第三定律(F=-F'),即:两个物体之间的作用力和反作用力,总是同时在同一条直线上,大小相等,方向相反。
而落实到目前具体的主流操作方式,则是通过将多台超大功率的激光器对封装着核燃料的小球同时发射高能激光使得小球表面会瞬间向外等离子化,在力的相互作用下,其内部瞬时产生的反作用力将猛烈的向内挤压核燃料并诱发核聚变反应。
“惯性约束法”,由我国核物理学家王淦昌于1964年所独立提出并奠基。美国此次所谓的创造了历史的“国家点火装置”,以及我国早在90年代就已经成功实现了大功率小型化的“神光装置”,即属于此类。
2024-11-21 10:13:52
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