超级军网简单解释下什么是EAST，以及一些关于可控核聚变的误区。
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/29 17:49:20
今天看到一个新闻，说是EAST系统又有一个新的突破，4000万摄氏度持续放电102秒。但是看了不少网贴，发现很多人对于这个指标的不太理解，下面进行一点点解释。
首先需要说明，EAST系统实验只是整个可控核聚变的其中一个环节，而不是反应堆的整体实验设备。、
根据现有理论，氦氘氚体系聚变需要1亿摄氏度的高温才能发生聚变反应。而EAST系统就是为了让核燃料达到这个温度而设计的实验系统。
EAST的实际用途：利用磁流将氦/氘/氚气体约束在系统内，通过大约100万安培的电流将核燃料等离子化并加温，达到指定温度后得到核燃料的高温等离子体，并将这个这个等离子体输出到反应堆中。
新闻中4000万℃的意义：当前设施已经能将氦加热到4000万℃，距离1亿还差60%。
新闻中102秒持续放电的意义：这个持续放电不是聚变输出电能，而是维持对等离子体加温的放电电能，也就是这个加温过程不是持续的，目前EAST只能对氦的高温等离子体持续升温102秒。
那么核聚变在哪里发生？：核聚变不在EAST设施内发生，而是将在一个新的实验堆中进行，该堆以立项，预计2026年开始建设，名字暂定是CFETR，而EAST更像是它的火花塞或电喷……今天看到一个新闻，说是EAST系统又有一个新的突破，4000万摄氏度持续放电102秒。但是看了不少网贴，发现很多人对于这个指标的不太理解，下面进行一点点解释。
首先需要说明，EAST系统实验只是整个可控核聚变的其中一个环节，而不是反应堆的整体实验设备。、
根据现有理论，氦氘氚体系聚变需要1亿摄氏度的高温才能发生聚变反应。而EAST系统就是为了让核燃料达到这个温度而设计的实验系统。
EAST的实际用途：利用磁流将氦/氘/氚气体约束在系统内，通过大约100万安培的电流将核燃料等离子化并加温，达到指定温度后得到核燃料的高温等离子体，并将这个这个等离子体输出到反应堆中。
新闻中4000万℃的意义：当前设施已经能将氦加热到4000万℃，距离1亿还差60%。
新闻中102秒持续放电的意义：这个持续放电不是聚变输出电能，而是维持对等离子体加温的放电电能，也就是这个加温过程不是持续的，目前EAST只能对氦的高温等离子体持续升温102秒。
那么核聚变在哪里发生？：核聚变不在EAST设施内发生，而是将在一个新的实验堆中进行，该堆以立项，预计2026年开始建设，名字暂定是CFETR，而EAST更像是它的火花塞或电喷……
首先需要说明，EAST系统实验只是整个可控核聚变的其中一个环节，而不是反应堆的整体实验设备。、
根据现有理论，氦氘氚体系聚变需要1亿摄氏度的高温才能发生聚变反应。而EAST系统就是为了让核燃料达到这个温度而设计的实验系统。
EAST的实际用途：利用磁流将氦/氘/氚气体约束在系统内，通过大约100万安培的电流将核燃料等离子化并加温，达到指定温度后得到核燃料的高温等离子体，并将这个这个等离子体输出到反应堆中。
新闻中4000万℃的意义：当前设施已经能将氦加热到4000万℃，距离1亿还差60%。
新闻中102秒持续放电的意义：这个持续放电不是聚变输出电能，而是维持对等离子体加温的放电电能，也就是这个加温过程不是持续的，目前EAST只能对氦的高温等离子体持续升温102秒。
那么核聚变在哪里发生？：核聚变不在EAST设施内发生，而是将在一个新的实验堆中进行，该堆以立项，预计2026年开始建设，名字暂定是CFETR，而EAST更像是它的火花塞或电喷……今天看到一个新闻，说是EAST系统又有一个新的突破，4000万摄氏度持续放电102秒。但是看了不少网贴，发现很多人对于这个指标的不太理解，下面进行一点点解释。
首先需要说明，EAST系统实验只是整个可控核聚变的其中一个环节，而不是反应堆的整体实验设备。、
根据现有理论，氦氘氚体系聚变需要1亿摄氏度的高温才能发生聚变反应。而EAST系统就是为了让核燃料达到这个温度而设计的实验系统。
EAST的实际用途：利用磁流将氦/氘/氚气体约束在系统内，通过大约100万安培的电流将核燃料等离子化并加温，达到指定温度后得到核燃料的高温等离子体，并将这个这个等离子体输出到反应堆中。
新闻中4000万℃的意义：当前设施已经能将氦加热到4000万℃，距离1亿还差60%。
新闻中102秒持续放电的意义：这个持续放电不是聚变输出电能，而是维持对等离子体加温的放电电能，也就是这个加温过程不是持续的，目前EAST只能对氦的高温等离子体持续升温102秒。
那么核聚变在哪里发生？：核聚变不在EAST设施内发生，而是将在一个新的实验堆中进行，该堆以立项，预计2026年开始建设，名字暂定是CFETR，而EAST更像是它的火花塞或电喷……
新闻是5000万摄氏度，我搞错了~
人类距可控核聚变永远只有20年
一步一步迈向宇宙原力……
请教，洛马声称他们的小型聚变反应堆关键突破，体积能被卡车装下。这是怎么回事？
未来的状态是不是所有物质都能成为聚变反应的燃料，只要是物质，都能变成能量？
铁是所有核反应的终点产物，
未来的状态是不是所有物质都能成为聚变反应的燃料，只要是物质，都能变成能量？
不是。只有轻核才能聚变，而且变成能量的仍然是很少一部分物质。要都变成能量，得用反物质才行。
不是。只有轻核才能聚变，而且变成能量的仍然是很少一部分物质。要都变成能量，得用反物质才行。
不是。只有轻核才能聚变，而且变成能量的仍然是很少一部分物质。要都变成能量，得用反物质才行。
反物质和物质湮灭，生成重核也是靠核聚变，不过得靠超新星
反物质和物质湮灭，生成重核也是靠核聚变，不过得靠超新星
请教，洛马声称他们的小型聚变反应堆关键突破，体积能被卡车装下。这是怎么回事？
主流的等离子体学界对落马这个都是怀疑的
世界一流等离子体物理学家Diamond在quara上写过一段质疑的文字
主流的等离子体学界对落马这个都是怀疑的
世界一流等离子体物理学家Diamond在quara上写过一段质疑的文字
核聚变是恒星级别的能量
vipchen 发表于 2016-2-4 22:55
铁是所有核反应的终点产物，
我怎么记得是银呢？？？？
铁是所有核反应的终点产物，
我怎么记得是银呢？？？？
CFETR不是说2020年开建吗，难道我记错了！
炒作40年如一日
等离子体温度太高，没有任何容器能够存放，所以设计了磁约束设施托卡马克。但是后来发现需要的磁场相当大，导线有电阻。产生磁场需要的能量比聚变反应释放的能量还要多。好在后来发现了超导材料能耗才降低下来。这笔生意才有的做。不过美帝不看好磁约束的前景。现在在专心在做激光点火。我们则是齐头并进，合肥做托卡马克，上海和绵阳在做激光。至于意义，聚变是彻底解决能源问题的
我怎么记得是银呢？？？？
是铁元素，但是黑洞里都压垮了吧。当黑洞通过辐射降低质量到临界爆炸不知道生成什么元素？
是铁元素，但是黑洞里都压垮了吧。当黑洞通过辐射降低质量到临界爆炸不知道生成什么元素？
SFSQ2012 发表于 2016-2-4 23:05
不是。只有轻核才能聚变，而且变成能量的仍然是很少一部分物质。要都变成能量，得用反物质才行。
所有的重元素都是轻元素聚变而成，区别只是越重的元素，聚变需要的压力和温度越高，超过铁之后的元素聚变还得吸收能量，只有有超新星爆发时才会形成~~
SFSQ2012 发表于 2016-2-4 23:05
不是。只有轻核才能聚变，而且变成能量的仍然是很少一部分物质。要都变成能量，得用反物质才行。
所有的重元素都是轻元素聚变而成，区别只是越重的元素，聚变需要的压力和温度越高，超过铁之后的元素聚变还得吸收能量，只有有超新星爆发时才会形成~~
老傅 发表于 2016-2-4 22:25
未来的状态是不是所有物质都能成为聚变反应的燃料，只要是物质，都能变成能量？
这种描述已经超过核聚变的范畴了，而是物质向纯能量的直接转化了，就是爱因斯坦的E=MC2，这只有上帝才能做得到了
未来的状态是不是所有物质都能成为聚变反应的燃料，只要是物质，都能变成能量？
这种描述已经超过核聚变的范畴了，而是物质向纯能量的直接转化了，就是爱因斯坦的E=MC2，这只有上帝才能做得到了
邪恶轴心代表 发表于 2016-2-4 22:18
请教，洛马声称他们的小型聚变反应堆关键突破，体积能被卡车装下。这是怎么回事？
洛马的概念反应堆采用的是很早就被抛弃的磁镜系统，创造一个两头强中减弱的磁场，让高温等离子体在里面做无限往复的反射运动，加温的同时进行反应。但是磁镜系统之所以被抛弃是因为无法解决两端高温等离子体逃逸的问题，也就是说温度高达1亿℃的等离子体会击穿磁镜而不是被反射回去，所以还需要一种逆天的材料作为衬底容器，如果洛马解决了这种耐1亿℃高速高温射流的材料问题，用磁镜约束等离子体也是可能的。但是我个人对他们的这个成果表示怀疑。
请教，洛马声称他们的小型聚变反应堆关键突破，体积能被卡车装下。这是怎么回事？
洛马的概念反应堆采用的是很早就被抛弃的磁镜系统，创造一个两头强中减弱的磁场，让高温等离子体在里面做无限往复的反射运动，加温的同时进行反应。但是磁镜系统之所以被抛弃是因为无法解决两端高温等离子体逃逸的问题，也就是说温度高达1亿℃的等离子体会击穿磁镜而不是被反射回去，所以还需要一种逆天的材料作为衬底容器，如果洛马解决了这种耐1亿℃高速高温射流的材料问题，用磁镜约束等离子体也是可能的。但是我个人对他们的这个成果表示怀疑。
ericye 发表于 2016-2-4 23:21
CFETR不是说2020年开建吗，难道我记错了！
也许提前了，也许是我记错了吧，这个东西要看EAST的进度的。
CFETR不是说2020年开建吗，难道我记错了！
也许提前了，也许是我记错了吧，这个东西要看EAST的进度的。
是铁元素，但是黑洞里都压垮了吧。当黑洞通过辐射降低质量到临界爆炸不知道生成什么元素？
超过铁的元素很多，也是聚变来的，不过条件应该更苛刻
超过铁的元素很多，也是聚变来的，不过条件应该更苛刻
超过铁的元素很多，也是聚变来的，不过条件应该更苛刻
我总觉得目前的宇宙理论有问题。如果宇宙一直扩大变冷将来总有一天宇宙里所有物质都会辐射殆尽，那不是违反了宇宙不是静止的理论吗？可能需要知道宇宙爆炸是如何形成的才能解开这个迷。
我总觉得目前的宇宙理论有问题。如果宇宙一直扩大变冷将来总有一天宇宙里所有物质都会辐射殆尽，那不是违反了宇宙不是静止的理论吗？可能需要知道宇宙爆炸是如何形成的才能解开这个迷。
请问 欧洲大型强子对撞机对于可控核聚变的发展有什么帮助？
如果用磁铁做容器，那么需要超导材料
请问 欧洲大型强子对撞机对于可控核聚变的发展有什么帮助？
对于可控聚变没有直接帮助，但是可以发展更加微观的物理世界以及形成过程。
对于可控聚变没有直接帮助，但是可以发展更加微观的物理世界以及形成过程。
也许提前了，也许是我记错了吧，这个东西要看EAST的进度的。
2020建设，2026实验堆放电
2020建设，2026实验堆放电
如果用磁铁做容器，那么需要超导材料
主要是超导体现在温度太低了，用在这方面实在勉强，要是革命性的发展更高温常压超导，就距离可控聚变不止20年啦！
主要是超导体现在温度太低了，用在这方面实在勉强，要是革命性的发展更高温常压超导，就距离可控聚变不止20年啦！
angirla 发表于 2016-2-5 09:09
洛马的概念反应堆采用的是很早就被抛弃的磁镜系统，创造一个两头强中减弱的磁场，让高温等离子体在里面做 ...
磁镜系统的问题只是高温逸流吗？这应该可以解决啊。把磁场做成罗汉竹一样一节一节的，只对中间一节加热，其高温逸流进入相邻节就会遇到较低温的等离子体，这样一节一节地逸流温度不就降下来了。
洛马的概念反应堆采用的是很早就被抛弃的磁镜系统，创造一个两头强中减弱的磁场，让高温等离子体在里面做 ...
磁镜系统的问题只是高温逸流吗？这应该可以解决啊。把磁场做成罗汉竹一样一节一节的，只对中间一节加热，其高温逸流进入相邻节就会遇到较低温的等离子体，这样一节一节地逸流温度不就降下来了。
明1368 发表于 2016-2-5 10:08
磁镜系统的问题只是高温逸流吗？这应该可以解决啊。把磁场做成罗汉竹一样一节一节的，只对中间一节加热， ...
那就又变成一个托卡马克了，托卡马克和磁镜的区别是：托卡马克让等离子束在环装磁束线圈内做环形运动不断升温，磁镜是等离子束在磁镜两端做往返运动不断升温。如果用了多节结构，就把磁镜变回托卡马克环了。。
磁镜系统的问题只是高温逸流吗？这应该可以解决啊。把磁场做成罗汉竹一样一节一节的，只对中间一节加热， ...
那就又变成一个托卡马克了，托卡马克和磁镜的区别是：托卡马克让等离子束在环装磁束线圈内做环形运动不断升温，磁镜是等离子束在磁镜两端做往返运动不断升温。如果用了多节结构，就把磁镜变回托卡马克环了。。
人类距可控核聚变永远只有20年
经典，果不其然。
经典，果不其然。
羽飞云 发表于 2016-2-5 09:50
请问 欧洲大型强子对撞机对于可控核聚变的发展有什么帮助？
那玩意主要是探索新粒子的，也许有可能突然发现了一种新形态的聚变反应，但是整体上对现有理论下的可控聚变没啥意义。强子对撞机大概相当于把两个已知形状的橡皮泥砸到一起，看看他可以变成什么形状，以及溅出来的渣渣是什么玩意之类的。。。
请问 欧洲大型强子对撞机对于可控核聚变的发展有什么帮助？
那玩意主要是探索新粒子的，也许有可能突然发现了一种新形态的聚变反应，但是整体上对现有理论下的可控聚变没啥意义。强子对撞机大概相当于把两个已知形状的橡皮泥砸到一起，看看他可以变成什么形状，以及溅出来的渣渣是什么玩意之类的。。。
CFETR不是说2020年开建吗，难道我记错了！
2020年开建，2026年出成果。建造过程要好几年。
2020年开建，2026年出成果。建造过程要好几年。
老傅 发表于 2016-2-4 22:25
未来的状态是不是所有物质都能成为聚变反应的燃料，只要是物质，都能变成能量？
当然不是，聚变到铁就停止了。
未来的状态是不是所有物质都能成为聚变反应的燃料，只要是物质，都能变成能量？
当然不是，聚变到铁就停止了。
囿空间 发表于 2016-2-5 10:33
当然不是，聚变到铁就停止了。
看能量了，引力作用和动能都能给铁以上的粒子继续聚变提供能量。
当然不是，聚变到铁就停止了。
看能量了，引力作用和动能都能给铁以上的粒子继续聚变提供能量。
我只是担心这个东西的安全性，最好不要放在地球上。
楼主的科普简单明了，让我这个外行有了一点点的认识
谢谢
谢谢
strangerbbc 发表于 2016-2-4 23:30
等离子体温度太高，没有任何容器能够存放，所以设计了磁约束设施托卡马克。但是后来发现需要的磁场相当大， ...
请教，德国人搞成的仿星器是托卡马克的换代产品吗？假如是的话，那兔子费大力气搞的托卡马克设施不就处于落后淘汰的位置了？
等离子体温度太高，没有任何容器能够存放，所以设计了磁约束设施托卡马克。但是后来发现需要的磁场相当大， ...
请教，德国人搞成的仿星器是托卡马克的换代产品吗？假如是的话，那兔子费大力气搞的托卡马克设施不就处于落后淘汰的位置了？
简单来说相当于现在在做扳机
新闻是5000万摄氏度，我搞错了~
楼主请问两个问题
1，从5000万度到一亿度的难度大吗？
2，2026建好反应堆之后，是否很可能面临更大甚至大得多的问题？
楼主请问两个问题
1，从5000万度到一亿度的难度大吗？
2，2026建好反应堆之后，是否很可能面临更大甚至大得多的问题？
拉文纳 发表于 2016-2-5 10:59
楼主请问两个问题
1，从5000万度到一亿度的难度大吗？
难度不在于温度，而是在于后面的放电时间。托卡马克装置可以看做一个400米的环形跑道，等离子束在里面跑的时间越长，温度就越高。但是托卡马克设施的磁线圈材料是超导材料，需要极低的温度，而线圈内约束的等离子束温度极高而且越来越高，散热系统一旦跟不上，超导材料温度超过临界温度开始产生电阻，耗电量就会急剧增大导致设备停止输出电流，设备也就停止工作了。
后面的工作难度也不小，但是相对于托卡马克来说理论难度比较低，就是一个比较耐用的锅炉，能承受高温等离子束在里面聚变，并及时把产生的热能通过热机传到出去就行。当然，散热是个非常可怕的工作。
楼主请问两个问题
1，从5000万度到一亿度的难度大吗？
难度不在于温度，而是在于后面的放电时间。托卡马克装置可以看做一个400米的环形跑道，等离子束在里面跑的时间越长，温度就越高。但是托卡马克设施的磁线圈材料是超导材料，需要极低的温度，而线圈内约束的等离子束温度极高而且越来越高，散热系统一旦跟不上，超导材料温度超过临界温度开始产生电阻，耗电量就会急剧增大导致设备停止输出电流，设备也就停止工作了。
后面的工作难度也不小，但是相对于托卡马克来说理论难度比较低，就是一个比较耐用的锅炉，能承受高温等离子束在里面聚变，并及时把产生的热能通过热机传到出去就行。当然，散热是个非常可怕的工作。