第679章 难成的点火(1 / 2)
想要实现核聚变,实际上不单是温度的问题,细分下来有三个基本条件。
温度,密度,约束时间。
举两个简单的例子来说明温度和密度的问题。
第一个例子是人类的可控核聚变技术,一般认为要将等离子体加热到1亿度才可能实现稳定核聚变,因为在地球大气压下,1亿度的氘氚等离子体才能保证输出能量大于输入能量,反应也能自发维持。那么5000万度就不能核聚变吗?不是的,5000万度也能发生核聚变,只是反应强度或许只有1亿度时候的百分之一,因为越高的温度原子核运动的越剧烈,融合的几率也越大,百万度也会有核聚变发生,只是这个反应已经微乎其微了。
所以莫歌的努力说是没有引燃核聚变也不准确,只能说还没有达到真正实用的地步,未能完成稳定核聚变的目标。
第二个例子是太阳,太阳的核心温度只有1500万度当然这是推测,毕竟谁也没进去过对吧,为什么它能够维持核聚变?因为太阳核心压强很大,高达250万个大气压!但是在地球上根本不可能实现这样的高压加高温,所以现实的说咱也只能选择别的办法。
还有一个就是约束时间的问题。
等离子体形态跟气体似的,除了传统的流体力学,还有非常复杂的电磁相互作用。在物理学众多领域中,流体力学堪称是最难搞的那一批了,看似简单的问题,但就是难倒了现代科学发展至今的无数牛人。
而聚变就是“流体力学”“电磁作用”“极端条件”的统合,其行为可以用诡异来形容,你认为已经处理得好好的了,但是就一点点扰动等离子体就能瞬间翻脸。
能排除那所谓的“一点点扰动”吗?几乎不可能。氘氚聚变产物是氦,氦就属于“扰动”,而且还是浓度不断增加的氦,这对于整个系统的扰动非常严重。还有,额外的加热装置也会影响稳定性,陀螺不用鞭子抽,能自个儿转吗?这就相当于,既要鞭子抽,又不能影响陀螺的轨迹。
温度、密度以及维持的时间,这三者必须满足特定的条件,这叫“劳逊判据”。满足劳逊判据,聚变产生的能量就能维持聚变自身拧原子核消耗的能量,聚变才会持续下去,这个俗称聚变点火。
以托卡马克为例,设定的1亿度1000秒的目标,就是聚变点火,过了这个目标,聚变就会持续反应而不再需要外界输入能量。
但是即便聚变能够持续了,也依然得考虑扰动的问题,任由不利因素不断累加,那点燃的聚变反应最终引发核爆炸都是很正常的事。
其他当然还有许多问题,比如就算整个等离子反应体被束缚在磁场中,反应过程中产生的中子辐射可不会受到磁场影响,必然会对装置内壁产生破坏,这既是核聚变的最主要能量输出方式,也是破坏聚变设备稳定的一大杀手。
另外就是人类超导材料只能在零下200多度才能实现超导,那就是内外一个零下200度,一个零上1亿度的问题,想想都能头疼死。
当然对于目前的莫歌来说,其实都还没能走到真正点燃聚变火焰的地步,诸多的后续问题自然就更谈不上了。
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