超级军网澄清可控核聚变在新闻宣传上的文字游戏，兼论可控聚变很 ...
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/19 00:38:10
via:http://bbs.tianya.cn/post-worldlook-1569452-1.shtml
之所以开这个帖子，是因为本人看到国观里有大量的“政治宣传员”在极其无知地吹捧我国的聚变研究，甚至给人捏造一种极不现实的假象，即“可控聚变似乎就要搞出来了”，这种虚假宣传对社会大众的心理认知造成了非常严重的误导，因此我觉得有必要开贴澄清一些事实
首先请大家看一则有关可控聚变的官方报导：
中国全面升级核聚变装置 性能提升100倍(图)
2013年11月08日 09:21 中国新闻网
......
目前，EAST正在进行全面升级，预计2013年底完成。其升级前实现400秒、电子温度超过摄氏2000万度的等离子体放电，升级后有望达到1000秒摄氏1亿度目标，性能提升100倍左右。
......
这篇新闻可以很容易地在网上搜到，不只这篇文章，其他许多类似的新闻甚至是中科院等离子体物理研究所自己（正是做这个实验的科研单位），都在嚷嚷这个“400秒的等离子体放电”
关键就在这里：
请各位仔细思考一下，这个所谓的“400秒的等离子体放电”是什么意思？
相信绝大多数人都只会从字面上去理解，认为所谓的“放电400秒”是等离子体对外放送了400秒的电能，事实果真如此吗？
当然不是！！
“等离子体放电”绝对不是对外输出电力
恰恰相反，是外界对等离子体输入电能：加热等离子体的手段之一，就是欧姆加热，即对等离子体通电，借助导体（等离子体是由等量正负离子组成的气体状物质，所以其本身是一个可以通电的导体）通电时都有的电阻热效应，令外界输入的电能转化为等离子体的热能
因此所谓的“放电几百秒”，根本就不是普通大众从字面上理解的“对外发了几百秒的电”，恰恰相反，是电力设施给等离子体通了几百秒的电，换言之，是等离子体吸收了几百秒的电能
这就是聚变宣传的文字游戏
事实上，聚变发电不是让等离子体神奇的发出电流，而是由聚变产生的高能中子去轰击换能包层，这样便能加热其中的工质，工质将热能带出，烧水产生蒸汽，从而推动汽轮机发电－－－聚变等离子体要想对外发电，必须加热真正的氘氚燃料，且加装换能包层和发电用的汽轮机
但EAST既没有换能装置和汽轮机，也没进行过真正的氘氚核燃烧，哪里谈得上“聚变反应产生能量”呢？更别说对外发送电力了
另外，这个所谓的“400秒”是2012年上半年的实验结果（可以参看 等离子体物理研究所 发布的官方新闻：
http://www.ipp.cas.cn/kxcb/kjzh/201311/t20131105_132800.html）
当时还说2013年要实现“1000秒、一亿度”的目标，但两年多的时间过去了，这个目标仍未实现
而且这里的“1000秒”也跟那个“400秒”一样，是“放电时间”，也就是给等离子体通电的时间
但真正决定等离子体约束好坏、决定聚变产能大小以及能量增益Q值的，是“能量约束时间”，这个时间跟“放电时间”完全是两码事
在讲解可控核聚变的专业教材里，“能量约束时间”被定义为：“工作气体因吸收一个能量脉冲而升温后，其温度从高温降至室温所花费的时间”
换言之，“能量约束时间”其实是指等离子体的“自然冷却时间”，这跟外部设施对等离子体通电的时间（即所谓的“等离子体放电时间”）显然是两个概念
关于“能量约束时间”的真实大小，可以参看这篇权威新闻：
东方超环(EAST)2010年度物理实验获多项成果
——6.4秒H模、最高电流1兆安、100秒长脉冲
http://www.ipp.cas.cn/xwdt/ttxw/201012/t20101224_69209.html
特别要注意这两句话：
1、“分别实现了大于60多倍能量约束时间高约束模式（H模）等离子体放电”
2、“我所首次在东方超环实验中实现高约束模式（H模）等离子体放电，在随后进行的实验中，H模维持时间长达6.4秒”
解释一下，所谓的“等离子体存在/维持时间”，其实就是“等离子体放电时间”，因为只有当外部电力设备持续对工作气体放电时，这团气体才能保持在超高温的电离状态，也就是等离子状态，一旦外界停止对等离子体供电，那它的温度将会急速下降，等离子状态也就不复存在了
根据这个实验的相关数据，高约束模式等离子体放电时间为6.4秒，而这个时间又是能量约束时间的60多倍，所以目前可以达到的能量约束时间大致应为：6.4/60≈0.1秒
综上所述，请某些“政治宣传员”别再误导公众了，可控聚变的研究根本不像你们吹嘘的那样神，事实上，聚变研究在进行了60多年后，仍然不能实现最基本的工程目标（输入=输出，长时间稳态运行），这样的历史事实已经在暗示它的不可行性了via:http://bbs.tianya.cn/post-worldlook-1569452-1.shtml
之所以开这个帖子，是因为本人看到国观里有大量的“政治宣传员”在极其无知地吹捧我国的聚变研究，甚至给人捏造一种极不现实的假象，即“可控聚变似乎就要搞出来了”，这种虚假宣传对社会大众的心理认知造成了非常严重的误导，因此我觉得有必要开贴澄清一些事实
首先请大家看一则有关可控聚变的官方报导：
中国全面升级核聚变装置 性能提升100倍(图)
2013年11月08日 09:21 中国新闻网
......
目前，EAST正在进行全面升级，预计2013年底完成。其升级前实现400秒、电子温度超过摄氏2000万度的等离子体放电，升级后有望达到1000秒摄氏1亿度目标，性能提升100倍左右。
......
这篇新闻可以很容易地在网上搜到，不只这篇文章，其他许多类似的新闻甚至是中科院等离子体物理研究所自己（正是做这个实验的科研单位），都在嚷嚷这个“400秒的等离子体放电”
关键就在这里：
请各位仔细思考一下，这个所谓的“400秒的等离子体放电”是什么意思？
相信绝大多数人都只会从字面上去理解，认为所谓的“放电400秒”是等离子体对外放送了400秒的电能，事实果真如此吗？
当然不是！！
“等离子体放电”绝对不是对外输出电力
恰恰相反，是外界对等离子体输入电能：加热等离子体的手段之一，就是欧姆加热，即对等离子体通电，借助导体（等离子体是由等量正负离子组成的气体状物质，所以其本身是一个可以通电的导体）通电时都有的电阻热效应，令外界输入的电能转化为等离子体的热能
因此所谓的“放电几百秒”，根本就不是普通大众从字面上理解的“对外发了几百秒的电”，恰恰相反，是电力设施给等离子体通了几百秒的电，换言之，是等离子体吸收了几百秒的电能
这就是聚变宣传的文字游戏
事实上，聚变发电不是让等离子体神奇的发出电流，而是由聚变产生的高能中子去轰击换能包层，这样便能加热其中的工质，工质将热能带出，烧水产生蒸汽，从而推动汽轮机发电－－－聚变等离子体要想对外发电，必须加热真正的氘氚燃料，且加装换能包层和发电用的汽轮机
但EAST既没有换能装置和汽轮机，也没进行过真正的氘氚核燃烧，哪里谈得上“聚变反应产生能量”呢？更别说对外发送电力了
另外，这个所谓的“400秒”是2012年上半年的实验结果（可以参看 等离子体物理研究所 发布的官方新闻：
http://www.ipp.cas.cn/kxcb/kjzh/201311/t20131105_132800.html）
当时还说2013年要实现“1000秒、一亿度”的目标，但两年多的时间过去了，这个目标仍未实现
而且这里的“1000秒”也跟那个“400秒”一样，是“放电时间”，也就是给等离子体通电的时间
但真正决定等离子体约束好坏、决定聚变产能大小以及能量增益Q值的，是“能量约束时间”，这个时间跟“放电时间”完全是两码事
在讲解可控核聚变的专业教材里，“能量约束时间”被定义为：“工作气体因吸收一个能量脉冲而升温后，其温度从高温降至室温所花费的时间”
换言之，“能量约束时间”其实是指等离子体的“自然冷却时间”，这跟外部设施对等离子体通电的时间（即所谓的“等离子体放电时间”）显然是两个概念
关于“能量约束时间”的真实大小，可以参看这篇权威新闻：
东方超环(EAST)2010年度物理实验获多项成果
——6.4秒H模、最高电流1兆安、100秒长脉冲
http://www.ipp.cas.cn/xwdt/ttxw/201012/t20101224_69209.html
特别要注意这两句话：
1、“分别实现了大于60多倍能量约束时间高约束模式（H模）等离子体放电”
2、“我所首次在东方超环实验中实现高约束模式（H模）等离子体放电，在随后进行的实验中，H模维持时间长达6.4秒”
解释一下，所谓的“等离子体存在/维持时间”，其实就是“等离子体放电时间”，因为只有当外部电力设备持续对工作气体放电时，这团气体才能保持在超高温的电离状态，也就是等离子状态，一旦外界停止对等离子体供电，那它的温度将会急速下降，等离子状态也就不复存在了
根据这个实验的相关数据，高约束模式等离子体放电时间为6.4秒，而这个时间又是能量约束时间的60多倍，所以目前可以达到的能量约束时间大致应为：6.4/60≈0.1秒
综上所述，请某些“政治宣传员”别再误导公众了，可控聚变的研究根本不像你们吹嘘的那样神，事实上，聚变研究在进行了60多年后，仍然不能实现最基本的工程目标（输入=输出，长时间稳态运行），这样的历史事实已经在暗示它的不可行性了
之所以开这个帖子，是因为本人看到国观里有大量的“政治宣传员”在极其无知地吹捧我国的聚变研究，甚至给人捏造一种极不现实的假象，即“可控聚变似乎就要搞出来了”，这种虚假宣传对社会大众的心理认知造成了非常严重的误导，因此我觉得有必要开贴澄清一些事实
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相信绝大多数人都只会从字面上去理解，认为所谓的“放电400秒”是等离子体对外放送了400秒的电能，事实果真如此吗？
当然不是！！
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恰恰相反，是外界对等离子体输入电能：加热等离子体的手段之一，就是欧姆加热，即对等离子体通电，借助导体（等离子体是由等量正负离子组成的气体状物质，所以其本身是一个可以通电的导体）通电时都有的电阻热效应，令外界输入的电能转化为等离子体的热能
因此所谓的“放电几百秒”，根本就不是普通大众从字面上理解的“对外发了几百秒的电”，恰恰相反，是电力设施给等离子体通了几百秒的电，换言之，是等离子体吸收了几百秒的电能
这就是聚变宣传的文字游戏
事实上，聚变发电不是让等离子体神奇的发出电流，而是由聚变产生的高能中子去轰击换能包层，这样便能加热其中的工质，工质将热能带出，烧水产生蒸汽，从而推动汽轮机发电－－－聚变等离子体要想对外发电，必须加热真正的氘氚燃料，且加装换能包层和发电用的汽轮机
但EAST既没有换能装置和汽轮机，也没进行过真正的氘氚核燃烧，哪里谈得上“聚变反应产生能量”呢？更别说对外发送电力了
另外，这个所谓的“400秒”是2012年上半年的实验结果（可以参看 等离子体物理研究所 发布的官方新闻：
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当时还说2013年要实现“1000秒、一亿度”的目标，但两年多的时间过去了，这个目标仍未实现
而且这里的“1000秒”也跟那个“400秒”一样，是“放电时间”，也就是给等离子体通电的时间
但真正决定等离子体约束好坏、决定聚变产能大小以及能量增益Q值的，是“能量约束时间”，这个时间跟“放电时间”完全是两码事
在讲解可控核聚变的专业教材里，“能量约束时间”被定义为：“工作气体因吸收一个能量脉冲而升温后，其温度从高温降至室温所花费的时间”
换言之，“能量约束时间”其实是指等离子体的“自然冷却时间”，这跟外部设施对等离子体通电的时间（即所谓的“等离子体放电时间”）显然是两个概念
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——6.4秒H模、最高电流1兆安、100秒长脉冲
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特别要注意这两句话：
1、“分别实现了大于60多倍能量约束时间高约束模式（H模）等离子体放电”
2、“我所首次在东方超环实验中实现高约束模式（H模）等离子体放电，在随后进行的实验中，H模维持时间长达6.4秒”
解释一下，所谓的“等离子体存在/维持时间”，其实就是“等离子体放电时间”，因为只有当外部电力设备持续对工作气体放电时，这团气体才能保持在超高温的电离状态，也就是等离子状态，一旦外界停止对等离子体供电，那它的温度将会急速下降，等离子状态也就不复存在了
根据这个实验的相关数据，高约束模式等离子体放电时间为6.4秒，而这个时间又是能量约束时间的60多倍，所以目前可以达到的能量约束时间大致应为：6.4/60≈0.1秒
综上所述，请某些“政治宣传员”别再误导公众了，可控聚变的研究根本不像你们吹嘘的那样神，事实上，聚变研究在进行了60多年后，仍然不能实现最基本的工程目标（输入=输出，长时间稳态运行），这样的历史事实已经在暗示它的不可行性了via:http://bbs.tianya.cn/post-worldlook-1569452-1.shtml
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目前，EAST正在进行全面升级，预计2013年底完成。其升级前实现400秒、电子温度超过摄氏2000万度的等离子体放电，升级后有望达到1000秒摄氏1亿度目标，性能提升100倍左右。
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“等离子体放电”绝对不是对外输出电力
恰恰相反，是外界对等离子体输入电能：加热等离子体的手段之一，就是欧姆加热，即对等离子体通电，借助导体（等离子体是由等量正负离子组成的气体状物质，所以其本身是一个可以通电的导体）通电时都有的电阻热效应，令外界输入的电能转化为等离子体的热能
因此所谓的“放电几百秒”，根本就不是普通大众从字面上理解的“对外发了几百秒的电”，恰恰相反，是电力设施给等离子体通了几百秒的电，换言之，是等离子体吸收了几百秒的电能
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事实上，聚变发电不是让等离子体神奇的发出电流，而是由聚变产生的高能中子去轰击换能包层，这样便能加热其中的工质，工质将热能带出，烧水产生蒸汽，从而推动汽轮机发电－－－聚变等离子体要想对外发电，必须加热真正的氘氚燃料，且加装换能包层和发电用的汽轮机
但EAST既没有换能装置和汽轮机，也没进行过真正的氘氚核燃烧，哪里谈得上“聚变反应产生能量”呢？更别说对外发送电力了
另外，这个所谓的“400秒”是2012年上半年的实验结果（可以参看 等离子体物理研究所 发布的官方新闻：
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当时还说2013年要实现“1000秒、一亿度”的目标，但两年多的时间过去了，这个目标仍未实现
而且这里的“1000秒”也跟那个“400秒”一样，是“放电时间”，也就是给等离子体通电的时间
但真正决定等离子体约束好坏、决定聚变产能大小以及能量增益Q值的，是“能量约束时间”，这个时间跟“放电时间”完全是两码事
在讲解可控核聚变的专业教材里，“能量约束时间”被定义为：“工作气体因吸收一个能量脉冲而升温后，其温度从高温降至室温所花费的时间”
换言之，“能量约束时间”其实是指等离子体的“自然冷却时间”，这跟外部设施对等离子体通电的时间（即所谓的“等离子体放电时间”）显然是两个概念
关于“能量约束时间”的真实大小，可以参看这篇权威新闻：
东方超环(EAST)2010年度物理实验获多项成果
——6.4秒H模、最高电流1兆安、100秒长脉冲
http://www.ipp.cas.cn/xwdt/ttxw/201012/t20101224_69209.html
特别要注意这两句话：
1、“分别实现了大于60多倍能量约束时间高约束模式（H模）等离子体放电”
2、“我所首次在东方超环实验中实现高约束模式（H模）等离子体放电，在随后进行的实验中，H模维持时间长达6.4秒”
解释一下，所谓的“等离子体存在/维持时间”，其实就是“等离子体放电时间”，因为只有当外部电力设备持续对工作气体放电时，这团气体才能保持在超高温的电离状态，也就是等离子状态，一旦外界停止对等离子体供电，那它的温度将会急速下降，等离子状态也就不复存在了
根据这个实验的相关数据，高约束模式等离子体放电时间为6.4秒，而这个时间又是能量约束时间的60多倍，所以目前可以达到的能量约束时间大致应为：6.4/60≈0.1秒
综上所述，请某些“政治宣传员”别再误导公众了，可控聚变的研究根本不像你们吹嘘的那样神，事实上，聚变研究在进行了60多年后，仍然不能实现最基本的工程目标（输入=输出，长时间稳态运行），这样的历史事实已经在暗示它的不可行性了
再来说说个人对可控核聚变的看法
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，聚变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核聚变来说（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1000-10000倍。表面上看起来，激光核聚变的原理与氢弹相同，似乎能从后者那里沾点儿光，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常低，这就导致了一个结果：激光核聚变连最基本的输出=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“输入>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光能量，但燃料球吸收的激光能量只占“总激光能量”的一小部分（两者之比仅为1:100），而制造这股“总激光能量”更要消耗N倍的电能！！换言之，其真正的输出输入之比远远小于1
由于Q值实在是太低了，所以激光核聚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），但磁约束聚变在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，比如密度与正常空气相当的话，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，所以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，而要在上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/立方米，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长，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上亿度，这样的超高温意味着非常强的辐射本领，另一方面，磁约束聚变要求非常低的物质密度，这就意味着其储热量非常少-----储热少而辐射强，等离子体的温度便会快速下降，这与能量约束的长时间要求是背道而驰的
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对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
然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
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，聚变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核聚变来说（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1000-10000倍。表面上看起来，激光核聚变的原理与氢弹相同，似乎能从后者那里沾点儿光，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常低，这就导致了一个结果：激光核聚变连最基本的输出=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“输入>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光能量，但燃料球吸收的激光能量只占“总激光能量”的一小部分（两者之比仅为1:100），而制造这股“总激光能量”更要消耗N倍的电能！！换言之，其真正的输出输入之比远远小于1
由于Q值实在是太低了，所以激光核聚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），但磁约束聚变在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，比如密度与正常空气相当的话，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，所以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，而要在上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/立方米，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长，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上亿度，这样的超高温意味着非常强的辐射本领，另一方面，磁约束聚变要求非常低的物质密度，这就意味着其储热量非常少-----储热少而辐射强，等离子体的温度便会快速下降，这与能量约束的长时间要求是背道而驰的
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对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
然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
有些人或许想用宇宙中的恒星核聚变来说明人工核聚变，但这在物理上是完全站不住脚的，原因如下：
1、只要质量存在，恒星的引力就永远存在，换言之，恒星的引力约束不用耗费外界能量来建立和维持，而人工的磁场却要耗费外界能量来建立和维持
2、恒星那永远存在的引力约束不仅没有耗费外界能量，反而会通过引力坍缩来释放能量，给核聚变提供必要的温度和密度，至于人工的磁约束聚变，约束等离子体的控制磁场不仅要消耗外界能量，而且无法给聚变燃料供能，也就是说，人们还得再耗费一份额外的能量来加热聚变燃料
3、恒星的超强引力由天文质量产生，如此大的质量意味着核心反应区会被周围的大规模致密物质紧紧包裹住----大量厚实物质的重压不仅平衡了核聚变产生的热膨胀压力，而且为核心反应区提供了非常好的保温效果，因为大量的致密物质就意味着巨大的储能，这使得恒星的自然冷却速率非常小，也就是能量约束的品质非常高，而人工的磁场只能约束非常稀薄的等离子体（其粒子数密度是空气的几十万分之一），再加上等离子体在磁场中的各种不稳定性，使得其能量约束时间非常短暂，甚至理论上的理想值都只有“数秒”这个量级，且尚未得到实际验证
4、仍然是因为大量致密物质的重压，使得恒星的核心反应区不存在“燃料粒子飞散逃离”的情况，而人工的磁场不可能永久束缚带电粒子，因为磁场毕竟不是实体物质，无法彻底阻挡粒子的移动，所以粒子间的碰撞会导致粒子横越磁力线，最终逃出磁场作用区域
5、恒星的超大质量可以形成天然的流体静力学平衡，即整个星体可以呈现出几乎完美的球对称形态，这就使得恒星可以获得均匀的、各向同性的引力约束，这确保了恒星核聚变的稳定持续，而人工的磁约束却会由于地球重力的存在而不能获得球对称约束，再加上其他因素的影响，使得磁约束等离子体不可避免地产生各种不稳定性
6、恒星的氢聚变是质子-质子链聚变，人工氢聚变则是氘氚聚变，两种聚变反应的最终产物之一都是氦，而氦元素对氢核聚变来说是一种杂质，一旦在反应区里积累起来，会影响燃料粒子的有效浓度，造成聚变功率密度下降，但太阳的永久引力可以和聚变产生的热膨胀压力形成完美的动态平衡----如果氦元素积累过多，使得聚变功率密度下降，则引力会超过热压力，使得星体发生收缩，此过程会使得燃料粒子的温度和密度上升，进而令聚变功率密度上升，最终让反应区的热压力与引力达成新的平衡，换言之，恒星核聚变的持续进行不需要清除氦元素，至于人工的磁约束聚变，显然不可能具备这样的动态平衡机制，因为人工磁场的强度非常有限，这就意味着磁约束装置必须要清除氦元素。另一方面，聚变等离子体要想实现“点火”，也就是所谓的“自持燃烧”，必须依靠聚变产物的动能来形成“自加热效应”，而人工所用的氘氚聚变会产生两种粒子：中子与氦核，中子不带电，一经生成就会瞬间逃出等离子体区域，无法加热等离子体，所以人工的聚变等离子体只能依靠氦核来进行自加热，但是氦核对磁约束聚变来说是一种必须予以清除的杂质，这就形成了原理上的矛盾
另外，恒星核聚变产生的绝大部分能量会在核心反应区内停留很久，因此恒星核聚变拥有非常好的“自加热效应”，这是人工的磁约束聚变所无法比拟的----氘氚聚变所释放能量的80%都由中子携带，且表现为中子的动能，而中子是无法对聚变等离子体产生加热作用的
1、只要质量存在，恒星的引力就永远存在，换言之，恒星的引力约束不用耗费外界能量来建立和维持，而人工的磁场却要耗费外界能量来建立和维持
2、恒星那永远存在的引力约束不仅没有耗费外界能量，反而会通过引力坍缩来释放能量，给核聚变提供必要的温度和密度，至于人工的磁约束聚变，约束等离子体的控制磁场不仅要消耗外界能量，而且无法给聚变燃料供能，也就是说，人们还得再耗费一份额外的能量来加热聚变燃料
3、恒星的超强引力由天文质量产生，如此大的质量意味着核心反应区会被周围的大规模致密物质紧紧包裹住----大量厚实物质的重压不仅平衡了核聚变产生的热膨胀压力，而且为核心反应区提供了非常好的保温效果，因为大量的致密物质就意味着巨大的储能，这使得恒星的自然冷却速率非常小，也就是能量约束的品质非常高，而人工的磁场只能约束非常稀薄的等离子体（其粒子数密度是空气的几十万分之一），再加上等离子体在磁场中的各种不稳定性，使得其能量约束时间非常短暂，甚至理论上的理想值都只有“数秒”这个量级，且尚未得到实际验证
4、仍然是因为大量致密物质的重压，使得恒星的核心反应区不存在“燃料粒子飞散逃离”的情况，而人工的磁场不可能永久束缚带电粒子，因为磁场毕竟不是实体物质，无法彻底阻挡粒子的移动，所以粒子间的碰撞会导致粒子横越磁力线，最终逃出磁场作用区域
5、恒星的超大质量可以形成天然的流体静力学平衡，即整个星体可以呈现出几乎完美的球对称形态，这就使得恒星可以获得均匀的、各向同性的引力约束，这确保了恒星核聚变的稳定持续，而人工的磁约束却会由于地球重力的存在而不能获得球对称约束，再加上其他因素的影响，使得磁约束等离子体不可避免地产生各种不稳定性
6、恒星的氢聚变是质子-质子链聚变，人工氢聚变则是氘氚聚变，两种聚变反应的最终产物之一都是氦，而氦元素对氢核聚变来说是一种杂质，一旦在反应区里积累起来，会影响燃料粒子的有效浓度，造成聚变功率密度下降，但太阳的永久引力可以和聚变产生的热膨胀压力形成完美的动态平衡----如果氦元素积累过多，使得聚变功率密度下降，则引力会超过热压力，使得星体发生收缩，此过程会使得燃料粒子的温度和密度上升，进而令聚变功率密度上升，最终让反应区的热压力与引力达成新的平衡，换言之，恒星核聚变的持续进行不需要清除氦元素，至于人工的磁约束聚变，显然不可能具备这样的动态平衡机制，因为人工磁场的强度非常有限，这就意味着磁约束装置必须要清除氦元素。另一方面，聚变等离子体要想实现“点火”，也就是所谓的“自持燃烧”，必须依靠聚变产物的动能来形成“自加热效应”，而人工所用的氘氚聚变会产生两种粒子：中子与氦核，中子不带电，一经生成就会瞬间逃出等离子体区域，无法加热等离子体，所以人工的聚变等离子体只能依靠氦核来进行自加热，但是氦核对磁约束聚变来说是一种必须予以清除的杂质，这就形成了原理上的矛盾
另外，恒星核聚变产生的绝大部分能量会在核心反应区内停留很久，因此恒星核聚变拥有非常好的“自加热效应”，这是人工的磁约束聚变所无法比拟的----氘氚聚变所释放能量的80%都由中子携带，且表现为中子的动能，而中子是无法对聚变等离子体产生加热作用的
再来说说某些“政治宣传员”经常YY的“星辰大海”----这个词一般会与可控核聚变同时出现，在他们看来，似乎聚变能就可以让人类冲出太阳系甚至银河系了
不得不说的是，即使是聚变能，也无法支撑恒星际航行的巨大能耗
因为恒星际航行需要光速范畴的飞行速度，而所有的飞船，包括聚变能飞船，都必须服从宇宙的基本规律---动量守恒定律
从这个定律出发可以推导出齐奥尔科夫斯基公式，此公式计算出了火箭（飞船）的最终速度与质量变化的关系
当然，在飞船速度跨入光速范畴的前提下，这个公式会因为相对论效应而做一些修改，但最终的结果是，比低速情况还要糟糕的多！
举个例子，考虑飞行器最终速度达到光速的10%，也就是0.1c的情况，此时要计算相对论效应，而聚变发动机的排气速度大约在每秒30千米（来自于NASA最近提出的聚变发动机），可算出飞行器的初始质量与末质量（燃料耗光时的质量）之比为5.6*10^435，换言之，一吨的有效载荷就需要5.6*10^435吨的聚变燃料！！
综上，即使是聚变能也无法将宏观质量加速到近光速范畴 ，因此某些人YY的“星辰大海”纯属无知妄言
不得不说的是，即使是聚变能，也无法支撑恒星际航行的巨大能耗
因为恒星际航行需要光速范畴的飞行速度，而所有的飞船，包括聚变能飞船，都必须服从宇宙的基本规律---动量守恒定律
从这个定律出发可以推导出齐奥尔科夫斯基公式，此公式计算出了火箭（飞船）的最终速度与质量变化的关系
当然，在飞船速度跨入光速范畴的前提下，这个公式会因为相对论效应而做一些修改，但最终的结果是，比低速情况还要糟糕的多！
举个例子，考虑飞行器最终速度达到光速的10%，也就是0.1c的情况，此时要计算相对论效应，而聚变发动机的排气速度大约在每秒30千米（来自于NASA最近提出的聚变发动机），可算出飞行器的初始质量与末质量（燃料耗光时的质量）之比为5.6*10^435，换言之，一吨的有效载荷就需要5.6*10^435吨的聚变燃料！！
综上，即使是聚变能也无法将宏观质量加速到近光速范畴 ，因此某些人YY的“星辰大海”纯属无知妄言
未免某些心怀叵测之人歪曲事实、造谣中伤，我在这里要事先声明一下：本人开这个帖子不是为了反对聚变研究，而是为了让社会大众看清事实真相，不至于对这个很可能不可行的工程项目产生盲目的乐观情绪。就我个人而言，我不仅不反对聚变研究，而且还认为各国政府应加大这方面的投入，令此项研究加速进行----只有这样做，才能在尽可能短的时间内搞清一个重大问题，即“可控核聚变到底有没有实际可行性”，此问题对工业文明的未来有着极其重要的意义，越早搞明白，对人类社会的转型就越有利
看来只能奴役太阳这个聚变堆了，就好好用太阳能和地热能算了
楼主转这个真心没意思，估计自己都没去天涯爬楼，我是整个都爬了。
天涯这个作者，首先是自己不停顶自己帖。。。。一看人气不旺没人鸟就挖自己帖子到第一页，够卖命的。
再一个，挺有意思的就是，他主楼应该说，写的挺高大上的。不过后来底下有坛友说，如果为了让大家更清醒，能不能写的更浅显易懂。结果他直接嘲讽人家，说，他主楼要是都看不懂的人属于初中物理不及格，怎么说都属于对牛弹琴。很拽的样子。。。但是，诡异的是，如果你继续爬楼，就发现他的回帖。。。。恩，相当简单易懂。。。。。
第三，这个楼主，动不动就说别人层次不够。。。救世主一样。
说这么多，就是提醒下各位要去看原帖的，有点准备。
天涯这个作者，首先是自己不停顶自己帖。。。。一看人气不旺没人鸟就挖自己帖子到第一页，够卖命的。
再一个，挺有意思的就是，他主楼应该说，写的挺高大上的。不过后来底下有坛友说，如果为了让大家更清醒，能不能写的更浅显易懂。结果他直接嘲讽人家，说，他主楼要是都看不懂的人属于初中物理不及格，怎么说都属于对牛弹琴。很拽的样子。。。但是，诡异的是，如果你继续爬楼，就发现他的回帖。。。。恩，相当简单易懂。。。。。
第三，这个楼主，动不动就说别人层次不够。。。救世主一样。
说这么多，就是提醒下各位要去看原帖的，有点准备。
可控核聚变技术早就有了，只是它发的电比消耗的还要少，所以还没有实用性
楼主转这个真心没意思，估计自己都没去天涯爬楼，我是整个都爬了。
天涯这个作者，首先是自己不停顶自己帖 ...
这个LZ是从CD出来的你知道不？
天涯这个作者，首先是自己不停顶自己帖 ...
这个LZ是从CD出来的你知道不？
非也，重力约束一定能成功
非也，重力约束一定能成功
还是那句老话，相应质量的物质你变出来吧？
还是那句老话，相应质量的物质你变出来吧？
前面的咱不懂，但我记得好像直到二十世纪初，人们依旧认为不可能制造出比空气轻的飞行器。
后面星辰大海那段，建议楼主百度一下引力弹弓。
后面星辰大海那段，建议楼主百度一下引力弹弓。
说是油霸还是三体人给了你钱
洛马好像吹嘘自己搞定了小型可控聚变堆还申请了专利。美国这几年吹可控聚变和量子计算机才叫厉害。
研究生学这个的路过
首先，放电这个词是英文discharge直接翻译过来的。在毛子和米帝更早的实验中他们都是这么称呼自己的装置运行的。事实上放电/discharge是行业内通用的运行称呼，虽然对于大众确实有较强的误导性。
其次，以磁约束核聚变为代表的等离子体研究虽然几十年了也远没有达到当初提出的工程目标，但这项研究对于人类科技进步依然是很重要的。譬如磁场作用下等离子体的各种湍流模式、磁流体不稳定性的控制等研究项目将来对于其他科技领域也会有及极高的价值，特别是航天、空间领域。就算ITER建造后达不到Q=10的工程目标，但以其实验数据为基础的各种科学发现也会对人类有重大价值。
当然，如果能有奇才创造出超越托卡马克的磁约束聚变装置，能更经济的实现商业化聚变的话肯定是人类的福气。但就目前来说，对于托卡马克的投资是一个有远见的物种应该做的事。
首先，放电这个词是英文discharge直接翻译过来的。在毛子和米帝更早的实验中他们都是这么称呼自己的装置运行的。事实上放电/discharge是行业内通用的运行称呼，虽然对于大众确实有较强的误导性。
其次，以磁约束核聚变为代表的等离子体研究虽然几十年了也远没有达到当初提出的工程目标，但这项研究对于人类科技进步依然是很重要的。譬如磁场作用下等离子体的各种湍流模式、磁流体不稳定性的控制等研究项目将来对于其他科技领域也会有及极高的价值，特别是航天、空间领域。就算ITER建造后达不到Q=10的工程目标，但以其实验数据为基础的各种科学发现也会对人类有重大价值。
当然，如果能有奇才创造出超越托卡马克的磁约束聚变装置，能更经济的实现商业化聚变的话肯定是人类的福气。但就目前来说，对于托卡马克的投资是一个有远见的物种应该做的事。
Parman 发表于 2015-10-24 23:52
有些人或许想用宇宙中的恒星核聚变来说明人工核聚变，但这在物理上是完全站不住脚的，原因如下：
...
超导磁场不需要额外耗电维持。
有些人或许想用宇宙中的恒星核聚变来说明人工核聚变，但这在物理上是完全站不住脚的，原因如下：
...
超导磁场不需要额外耗电维持。
历史上很多革命性科技研究成功前 类似这种论调 实在太多 最后无一不耳光响亮 比较近就有石墨烯
哦，写这个文章是djwkx这位对一切提问者，有所质疑者，先是嘲讽，继而辱骂被赶出超大的低素质“人才”啊。
历史上很多革命性科技研究成功前 类似这种论调 实在太多 最后无一不耳光响亮 比较近就有石墨烯
石墨烯？这东西的可比性在哪里？
石墨烯？这东西的可比性在哪里？
哦，写这个文章是djwkx这位对一切提问者，有所质疑者，先是嘲讽，继而辱骂被赶出超大的低素质“人才”啊。
所以你还是在痛恨此人嘛，那前几周何必装逼呢？
所以你还是在痛恨此人嘛，那前几周何必装逼呢？
超导磁场不需要额外耗电维持。
我跟你是不是生活在物理规律不同的位面？
我跟你是不是生活在物理规律不同的位面？
Parman 发表于 2015-10-25 00:36
所以你还是在痛恨此人嘛，那前几周何必装逼呢？
痛恨？装逼？超大一天人身攻击触犯版规被罚的人好几十号，我痛恨的过来?
我可没这闲心，只不过你给了链接，我点进去一看，发帖者就是djwkx，故而想起此人之前辱骂CDER的种种劣迹，实话实说罢了。
所以你还是在痛恨此人嘛，那前几周何必装逼呢？
痛恨？装逼？超大一天人身攻击触犯版规被罚的人好几十号，我痛恨的过来?
我可没这闲心，只不过你给了链接，我点进去一看，发帖者就是djwkx，故而想起此人之前辱骂CDER的种种劣迹，实话实说罢了。
前面的咱不懂，但我记得好像直到二十世纪初，人们依旧认为不可能制造出比空气轻的飞行器。
后面星辰大海那 ...
引力弹弓对于恒星际航行没什么帮助。
后面星辰大海那 ...
引力弹弓对于恒星际航行没什么帮助。
Parman 发表于 2015-10-25 00:36
所以你还是在痛恨此人嘛，那前几周何必装逼呢？
哦？难不成看到一个低素质乱骂人的人，都不能说下其种种劣迹了？
但凡说了此人的劣迹，就成了痛恨？非要憋着不说才叫“不装逼”？
你平常生活中就这么看待别人的话语的？
不知道你现实生活是不是这样动不动就把别人挺普通的话理解为痛恨的，要真是，我真为你的人际关系感到有一丝丝担忧。
所以你还是在痛恨此人嘛，那前几周何必装逼呢？
哦？难不成看到一个低素质乱骂人的人，都不能说下其种种劣迹了？
但凡说了此人的劣迹，就成了痛恨？非要憋着不说才叫“不装逼”？
你平常生活中就这么看待别人的话语的？
不知道你现实生活是不是这样动不动就把别人挺普通的话理解为痛恨的，要真是，我真为你的人际关系感到有一丝丝担忧。
期待這兩個字被曲解成什麼了 
Parman 发表于 2015-10-25 00:37
我跟你是不是生活在物理规律不同的位面？
超导磁场需要额外耗电维持？？？？
你这是哪门子物理规律。
我跟你是不是生活在物理规律不同的位面？
超导磁场需要额外耗电维持？？？？
你这是哪门子物理规律。
另外文科生路过，‘’可算出飞行器的初始质与末质量（燃料耗光时的质量）之比5.6*10^435，换言之，一吨的有效载荷就需要5.6*10^435吨的聚变燃料！！‘’'
我真的是文科生，但你确定你的结论没问题吗？5.6*10^435吨煤不可以吗？你确定不是5.6*10^435吨推力？
我真的是文科生，但你确定你的结论没问题吗？5.6*10^435吨煤不可以吗？你确定不是5.6*10^435吨推力？
心情花园 发表于 2015-10-25 00:42
另外文科生路过，‘’可算出飞行器的初始质与末质量（燃料耗光时的质量）之比5.6*10^435，换言之，一吨的有 ...
他说的是阿克莱公式吧
比冲若是比较低，这个值也很正常。
另外文科生路过，‘’可算出飞行器的初始质与末质量（燃料耗光时的质量）之比5.6*10^435，换言之，一吨的有 ...
他说的是阿克莱公式吧
比冲若是比较低，这个值也很正常。
引力弹弓对于恒星际航行没什么帮助。
为什么没有帮助？
为什么没有帮助？
超导磁场需要额外耗电维持？？？？
你这是哪门子物理规律。
你不会以为超导体是永磁体吧？
你这是哪门子物理规律。
你不会以为超导体是永磁体吧？
为什么没有帮助？
恒星际层面上引力太弱
恒星际层面上引力太弱
Parman 发表于 2015-10-25 00:47
你不会以为超导体是永磁体吧？
这又关永磁体什么事罗？一个闭合超导线圈发生的磁场，只要超导维持，没有用其他磁体、电波的电磁感应去反向消磁，这个磁场就会一直存在下去。
你不会以为超导体是永磁体吧？
这又关永磁体什么事罗？一个闭合超导线圈发生的磁场，只要超导维持，没有用其他磁体、电波的电磁感应去反向消磁，这个磁场就会一直存在下去。
这又关永磁体什么事罗？一个闭合超导线圈发生的磁场，只要超导维持，没有用其他磁体、电波的电磁感应去反 ...
真空腔内的等离子体到哪里去了？
真空腔内的等离子体到哪里去了？
Parman 发表于 2015-10-25 00:39
引力弹弓对于恒星际航行没什么帮助。
嗯嗯，你先问问自己吃下的各种食物对你大脑发育有没有帮助？ 免费加速，工质补充，你说没用就没用？
Parman 发表于 2015-10-25 00:39
引力弹弓对于恒星际航行没什么帮助。
嗯嗯，你先问问自己吃下的各种食物对你大脑发育有没有帮助？ 免费加速，工质补充，你说没用就没用？
Parman 发表于 2015-10-25 00:51
真空腔内的等离子体到哪里去了？
托卡马克装置中，洛伦兹力正常情况不做功好不好。
真空腔内的等离子体到哪里去了？
托卡马克装置中，洛伦兹力正常情况不做功好不好。
嗯嗯，你先问问自己吃下的各种食物对你大脑发育有没有帮助？ 免费加速，工质补充，你说没用就没用？
我不负责你的小学教育，回去找你体育老师去
我不负责你的小学教育，回去找你体育老师去
托卡马克装置中，洛伦兹力正常情况不做功好不好。
不做功？等离子体是谁在约束？
不做功？等离子体是谁在约束？
Parman 发表于 2015-10-25 00:34
石墨烯？这东西的可比性在哪里？
道理是一样的
石墨烯？这东西的可比性在哪里？
道理是一样的
道理是一样的
一样在哪里？
一样在哪里？
这个不用多说，飞机这个玩意在1890年就是个神话。如果谁当时说20多年后就能让钢铁之物飞上天去，人们会把他当神经病处理的。