倍福文学

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第112章 展望核聚变（第2页）

“呵呵，人类很难脱第一次工业革命的蒸汽机。”

史蒂芬将脚架在电脑桌上，将手中的苹果啃了一口，咬得嘎嘣作响。

“说得没错，sir。核聚变反应堆通常使用一种可从海水中提取的氢同位素，称为氘（氢-2）。当受到高热和高压时，电子被迫离开氘原子，产生等离子体。

“这种等离子体是一种过热的电离气体，需要用强磁场来控制，因为它的温度可以达到1亿摄氏度以上，是太阳核心温度的十倍。

“辅助加热系统将温度提高到核聚变所需的水平，大约1.5-3亿摄氏度。通电的等离子体粒子生碰撞并加热。这些条件允许高能粒子在碰撞时克服其自然电磁排斥力，将它们融合在一起并释放出巨大的能量。”

史蒂芬打断“反正都要消耗本源点，咱们直接手搓冷核聚变不就完事了，电影里都出现过…”

“sir，冷核聚变，是指在接近常温、常压和相对简单的设备条件下生核聚变反应。以现在的科技水平，想要无中生有出来，需要海量的本源点。所以，暂不予考虑。”

都是本源点不够惹的…

扩张原初世界，增强自身属性，手搓高科技产品等等，再多的本源点都能用得完！

“热核聚变是给活跃的或‘主序的’恒星提供能量的过程，是宇宙中一种普遍的能量形式，比如，太阳就是一个巨大的热核聚变反应炉。

“正因如此，可控核聚变被通俗称为‘人造太阳’。

“聚变的第一步是要使燃料处于等离子体态，也即进入物质第四态。

“等离子体是物质在液态、固态和气态之外的第四种形态，前三种形态在地球上最为常见，但等离子体却是宇宙中最常见的物质形态，占比高达99%以上。

“全部由离子组成的一种物质形态，其中的电子在高温作用下脱离了原子核的束缚，成为自由流动的负离子，而原子核则因为丢了电子而成为自由流动的正离子。

“这两种离子混在一起，充分电离、整体上保持电中性，就是等离子体，也被称之为‘电浆’。

“当等离子体的温度达到几亿度时，原子核就可以克服斥力聚合在一起。如果同时还有足够的密度和足够长的约束时间，这种聚变反应就可以稳定地持续进行。

“因此，等离子体的温度、密度和约束时间三者乘积称为‘聚变三重积’。当它达到1o的22次方时，聚变输出的功率等于为驱动反应而输入的功率，过这一基本值，反应才能自持进行。

“按照三重积的量级，想达成热核聚变反应，需要特殊的反应容器，以获取和维持足够的反应条件。

“最初有三种利用磁场来约束等离子体的方法。

“第一种是‘磁笼’。根据电磁定律，运动中的带电粒子会在磁场的作用下生弯曲，而磁场是可以用通电线圈营造出来的。

“‘磁笼’是用线圈营造出一个特殊形状的机器，等离子体在抽成真空的容器中绕圈运动，在磁笼的约束下形成一个闭环，这样就可以不用接触容器壁了。

“第二种‘磁镜’，是可以让以直线运动的等离子体，在到达真空管道的一端后被弹回来，就像光线被镜子反射回来一样。

“第三种‘箍缩’，是利用等离子体在有电流通过时会自动收缩的特性，用放电的方式对等离子体进行压缩，将核聚变材料约束在电流线的周围，不让它碰到容器壁。

“到了现在，主要采用磁约束聚变和惯性约束聚变两种不同途径。

“惯性约束聚变（inertia1net，icf）是利用激光或激光产生的x射线作驱动源，均匀地加热装填氘氚燃料的微型球状靶丸外壳表面，形成高温高压等离子体并向外喷射，产生反冲压力，快地向内压缩靶丸未加热的部分，使氘氚主燃料层密度达到每立方厘米几百克质量，并在氘氚燃料芯部形成高温高密度热斑，点燃聚变反应。

“燃烧从中心向外迅地在被压缩的主燃料层中传播，靶丸自身的惯性约束高温高密度燃烧需要足够长的时间，进行充分的燃烧后，放出大量聚变能，获得能量增益。

“基于激光的反应堆，可以让核聚变在很短的时间内生。但需要将数百束激光束聚焦在一个目标上，每秒加热目标1o次，需要很多能量。相关的实验，现在还没有跨过净能量增益的门槛。

“而且从工程角度来看，是非常困难的。需要体育场那么大面积，强大的激光束，可以创造出像恒星和巨行星的核心，以及核武器爆炸时的温度和压力…

“激光器模仿太阳中心的条件，将重氢同位素，氘和氚，融合成氦。

“将氢气小球放入胡椒粒大小的装置中，然后使用数百束强大的激光，加热和压缩氢燃料。