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第253章 核聚变的开始[2/3页]
反应,同时释放出能量。
虽然聚变反应的燃料在地球上到处都是,但必须在产生并加热等离子体到上亿摄氏度的高温时,才能有效约束这一高温等离子体。
因此有科学家提出,既然等离子体带电,而磁场能对带电体产生作用力。那我们是不是可以用磁场将其约束起来呢?根据这一原理,托卡马克装置应运而生。
托卡马克的中央是一个环形针控室,外面缠绕线圈。在通电的时候,托卡马克的内部会产生巨大的螺旋性磁场,将其中的等离子体加热到很高的温度,以达到核聚变的目的。
该装置确实能够通过核聚变获得能量,但它也存在两个根本问题,首先是这一装置的工作时间很短,因为如果通上的电流不够大,就控制不住等离子体,会把装置烧坏。
如果通的电流足够大,等离子体是控制住了,但电会很快因发热严重而不得不停止工作。不过现在都改用了超导电,让电路对电阻接近于零,电路就不会过热。
虽然不用再担心电路的发热问题,但第二个问题也随之而来,要维持强大的磁场和极致的超导环境,就需要消耗大量的电能。因此,从产生能量的效率来说,目前所有的托卡马克装置都是得不偿失的。物理学家将产生能量与消耗能量的比值来衡量。
马克装置的效率,这一比值被业内称为q值,当q值大于一时才有意义。
但又因为核聚变产生的热能大部分都无法利用,估计只有1/5能被转化为能量,因此q值必须大于五。
如果再考虑到热能转化为电能,电能再转化为磁场时有损失,因此国际上公认的能量收支平衡点q值必须要做到十以上才行。
而要是核聚变发电具有商业竞争力,也就是成本要与传统的发电方式持平,那么q值起码要达到30。
由此来看,可控核聚变是一项任重道远的人类事业,但为了掌握这项技术,付出再多也值得。
杨帆看着眼前的项目计划书,由于已经植入了物理模块,所以,他清楚的知道,目前世界上有两大流派,其中之一就是刚才讲的。
另一种是激光惯性约束聚变,或者说激光核聚变,简单来说就是用大型激光照射加热装着核燃料小球的容器,把高能激光聚焦在针尖大小的靶玩表面上。www.xbiqiku.com
小球会以光速的千分之一内爆,快速向中央塌缩,最终使得小球中的氘和氚在高温高压下达到极高的密度产生足以给太阳中心核聚变的高温高压相当于产生了一个微型太阳,释放能量。
只是在爆炸把物质炸飞之前,核聚变就已经完成了。
就好比往锅底添柴火,柴火烧的噼里啪啦响,产生的热量却把水烧开了。
但是,这两种方式目前都是举步维艰,距离真正的可控核聚变,差的很远。
而西奥多的项目计划书,却抛开了这两种方式,采用了第三种。
那就是人造引力作用场。
很多人都对弦理论有所了解,它是一个比科幻更疯狂的科学?
我们的宇宙是一个由物质构成的世界,所有的物质都是由电子、夸克等基本粒子组成,它们在宇宙中不断的运动。
经由量子场论概念的出现,使量子力学融合了狭义相对论,从而将这些不同类型的粒子所产生的交互作用组成了粒子物理的标准模型,其中包含了构成物质的废离子以及描述相互作用的玻色子。
虽然看似描述了世间万物,但实际上标准模型无法将引力包含在内。
通常我们用广义相对论来描述大尺度下的引力,物质在弯曲时空中表现出如同引力般的吸引现象。
我们将时空弯曲的量子称为引力子,但将其放入标准模型中计算时,却得出了无穷大的荒谬结果,这使得我们无法在量子尺度下描述引力。
正当人们试图寻找新理论来解决这个问题时,物理学中最
第253章 核聚变的开始[2/3页]
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