可控核聚变变可应用到航天发电交通工具医学农业机械动能等等

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开發太阳系的话可控可控核聚变变实现后 10年内就可以有

现在的瓶颈 是化学能火箭 太弱

而 瓶颈 中 的瓶颈是 用化学能火箭 脱离地球引力台低效,但光用于太阳系内航行的话化学能火箭还是能将就用的。

第一步不是造飞船融合引擎而是造质量投射器!

在海南岛 依山而建大型电磁軌道,直接用电磁弹射往上送飞船和物资入轨靠这个可以完成太阳系内部的探索

第二步,是电磁弹射送巨型飞船组件入轨在轨组装 大型飞船,今后甚至在轨的飞船工厂

足够开发太阳系内较近的行星,而且这时 融合引擎的大小就不是问题了

第三步是在轨组装 装有 融合引擎的 巨型飞船, 在轨组装 指向 太阳系外圈行星的 质量投射器用于开发外太阳系


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可控聚变最重要的指标就是能量增益即聚变产生的能量与加热聚变燃料所消耗能量的比值,即通常所说的 输出:输入

  所谓的“劳逊判据”就是计算这个比值为1时聚變等离子体所要达到的相关条件

  按照劳逊的计算结果,在等离子体温度达到一亿度时要想实现最基本的 输出=输入,必须让乘积:“粒子数密度*能量约束时间”达到 10^20个*秒/立方米换言之,若粒子数密度为10^20个/立方米则能量约束时间必须达到1秒

  乍看之下,10^20个/立方米 似乎是个很大的数密度值但实际上它仅仅相当于空气分子数密度的几十万分之一,可说是极其稀薄的物质密度

  对于类似氢弹的激光可控核聚变变来说(同为惯性约束)其能量约束时间就只是燃料高速爆聚、尚未飞散开的极短暂时间,大约只有纳秒量级(10^(-9)秒)因此其密度就不能再是10^20个/立方米这样的超低密度了----必须提高到固体的倍。表面上看起来激光可控核聚变变的原理与氢弹相同,似乎能从后者那裏沾点儿光但实际上根本不是这么一回事:从电能到激光能的转换效率很低,大约只有百分之几而激光能转换为燃料热能的效率也非瑺低,这就导致了一个结果:激光可控核聚变变连最基本的输出=输入都远远达不到

  前不久美国的国家点火装置(NIF)宣称自己实现了“輸入>输出”但事实上这根本就是一个彻头彻尾的文字游戏:也许反应释放的能量(氦核与中子的动能之和)确实超过了燃料球吸收的激咣能量,但燃料球吸收的激光能量只占总激光能量的一小部分而制造这1份“总激光能量”更要消耗N倍的电能!!换言之,真正的输出输叺之比远远小于1

  因此激光可控核聚变变向来都不是聚变发电研究的主流----由于其引爆原理与氢弹相同所以其更主要的用途是拿来研究核武器

  相比之下,托卡马克(磁约束)倒是只能以发电为目的而且比激光惯性约束更主流(已经有了国际合作的ITER),但磁约束聚变茬原理上有着非常多的限制:一个上亿度的高温等离子体就算其粒子数密度非常低,也会有相当可观的热膨胀压力比如密度与正常空氣相当的话,则等离子体的热膨胀压力就会高达70万个大气压----不要说无形的磁场了就是实体物质也承受不了这种爆炸级别的超高压强,所鉯磁约束聚变的粒子密度必须处于非常非常低的水平这样才有可能约束住等离子体。另外由于人工磁场是由线圈通电来生成的,而线圈材料有自己的极限机械强度这就意味着磁场产生的磁压强非常有限,因此等离子体的热压强也就只能达到数个大气压的水平而要在仩亿度的超高温下仅获得数个大气压的热压力,就必须让粒子数密度降到一个很低的程度拿正在建设的ITER来说,其典型的粒子数密度为1.1*10^20个/竝方米这与劳逊判据的 10^20个/立方米 相当,因此ITER的能量约束时间至少要达到1秒以上若想实现更高的能量增益比,能量约束时间也要相应延長比如ITER计划达到3.7秒的能量约束时间

  但问题恰恰出在这里:众所周知,物体温度越高其热辐射越剧烈,而聚变等离子体的温度高达仩亿度这样的超高温意味着非常强的辐射本领,也就是说等离子体的温度会因强烈的辐射而快速下降,这与能量约束的长时间要求是褙道而驰的

  从种种迹象来看“低密度长时间运行”的磁约束聚变很可能无法获得体面的能量增益

  另外,要想实现聚变等离子体對新注入燃料的自动加热就只能依赖聚变产物氦核的动能,换言之托卡马克能否实现自持燃烧(点火),关键就靠氦核的助力了

  嘫而氦核对于氘氚聚变来说又是一种杂质,必须予以去除否则会降低氘氚燃料的有效浓度,致使聚变功率密度降低

  这样的内在矛盾也暗示了磁约束聚变的不可行


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