第318章 这必然是艰难的过程

磁力约束实现核聚变的核心思路，其实并没有那么复杂。

  核聚变在超高温和超高压状态下发生。

  以后者为主的发生条件，虽然可能在宇宙中最为普遍，

  但人类目前既无法做到，也没有可以畅想的实现方向。

  那就只能以前者为主，不断尝试提高发生核聚变的物质的温度。

  几千万度，几亿度。

  然后，这时候，就出现了一个显而易见的问题。

  如果只是为了让它爆炸，一瞬间发生核聚变，

  那就不用管它。

  但现在是要将它作为能源，就需要它持续发生聚变，

  也就是说，始终维持在超过一亿度的温度。

  这么高的温度，用怎么样一个容器去容纳它。

  人类目前熔点最高的材料，也就能够承受三四千度，

  显然和核聚变发生的上亿度，差了几个量级。

  然后，而为了解决这个问题，一个天才般的创想就冒了出来。

  以磁力约束超高温的等离子体，让它干脆在容器中，不和容器内壁接触。

  以强磁场控制剧烈反应中的等离子体，同时以磁场加热等离子体温度和密度。

  完美解决了，核聚变发生时温度过高的问题。

  此刻，莫道眼前的EAST就是这种原理下的产物。

  到这儿，似乎可控核聚变的问题，似乎都已经得到了解决。

  ——如果只是需要一个可以发生核聚变的玩具。

  但问题是，人们想要用核聚变来发电。

  就不得不面临，此刻可控核聚变最大的问题。

  可控核聚变装置的自持率问题。

  为了维持托卡马克装置中等离子体发生核聚变，同时约束这些等离子体的运动，

  不让这些超高温的等离子体，将整个装置连着整个实验中心都烧出来一个洞。

  现在的托卡马克装置开启的时候，都需要往其中提供大量的电力。

  而现在，所有托卡马克装置，自己能够发出来的电，都不够自己维持核聚变用的。

  也就说，从普遍意义上来讲，

  现阶段的可控核聚变装置，不光是发不出来电，还得耗电。

  而造成这种尴尬境地的原因，归根结底就在于，

  托卡马克装置中，等离子体发生聚变的强度不够。

  那为什么不提升强度呢。

  因为现在托卡马克装置线圈能够提供的约束还不够。

  而用超导材料制作线圈，倒是能够提高约束。

  但现在，室温超导材料还未诞生，才过亿度的等离子体外边，

  还得给超导线圈套一层维持零下一两百度温度的装置，设计难度可想而知。

  而从另一个方向出发，

  没办法大力出奇迹，那提高对等离子体运动规律的掌握，巧妙一些的将等离子体运动约束在一个固定的范围呢。

  这就涉及到流体力学的内容，

  而但凡对流体力学有些认知的，

  都知道这是什么个状态。

  有大量的近似公式，经验公式的存在。

  这就意味着，人类目前对这方面的理论认知其实远远没有触及到本质规律的。

  在有些地方，这种让传统物理学家有些恶心的经验公式还能够发挥作用，

  但在可控核聚变中的等离子体运动的约束上，却有些不够了。

  除此之外，

  还有中子问题，

  核聚变中失去约束的中子，会冲击托卡马克装置的第一壁，

  往往会导致第一壁无法使用多久，就得报废。

  同时也让，原本不应该出现辐射的可控核聚变，在现阶段的可控核聚变装置事实上会产生核污染材料。

  在莫道前几世结束前，

  事实上可控核聚变的研究中，对等离子体的约束时间已经达到很可观的程度。

  按照寻常的道理，其实在等离子体的约束时间达到一定程度的时候，好像就应该能够间断的运行。

  但实际上，

  对等离子体的约束始终就没有完美过，

  每次可控核聚变实验装置的运行，运行完一次，就是或多或少都被损坏了。

  不是不想运行一定时间，然后过一段时间又再接着运行。

  实际上，就是运行完一次就趴窝了，

  得重新检修，维护，更换，才能再次运行。

  于是，

  在原理看起来相当完善的情况下，

  想要真得实现大多数人期望中的，能够提供近乎无尽能源的可控核聚变。

  只要继续往前延伸，就会发现，事实上还有无数艰难的问题横在前面。

  就像是不断分叉的树状图，每一个核心问题后边还有若干问题。

  ……

  在围绕着这个高达十一米的托卡马克装置再走了一阵过后，

  莫道和作为导游的，洪教授带着的博士都先后再停了下来，

  “其实这个玩意儿，看多了，也没有什么好看的。”

  洪教授带得博士有些感慨地说道，

  “现在这个，严格意义上来说，就只是一个用来验证高温等离子体约束的实验装置。和真正的可控核聚变堆差距还很远很远。”

  “老实讲，别说是洪教授，我觉得我都不一定能够看到。”

  莫道点了点头，也没有多说什么。

  此刻，相比于这一世刚开始的时候，投入到相关领域的学习中后，

  他对可控核聚变的研发，已经有了些更具体的认知。

  这注定是一件极其艰难的事情。

  如果细想一下就会发现。

  他当时所思考的，提升生产力的三个方向，

  也是在前几世重来前，也未彻底实现的，可控核聚变，通用人工智能，室温超导材料。

  再加上航空航天等领域，

  这些科技的发展，实际上是牵扯一起的。

  某种程度上，材料领域没有关键突破，很大程度上影响了可控核聚变的实现，

  不然，但凡有室温超导材料，可控核聚变实现过程中的许多问题都能够迎刃而解。

  甚至夸张一点，要是有更好的材料，用力大砖飞的方式，都能实现可控核聚变。

  通用人工智能也是一样，这方面技术如果能够突破，必然能够对等离子体约束产生极大的助力，

  同样能够加快可控核聚变的实现。

  而没有诞生可控核聚变，也相当程度，导致了航天领域因为运力和能源受限，发展缓慢甚至触及到了天花板。

  而倒过来，要想真正彻底实现可控核聚变，大概率需要在多个领域实现突破。

  莫道已经做好预期，可能要花费超过一世的时间，才能实现可控核聚变的突破。

  而且，

  这件事情，他还很难一个人完成。

  可控核聚变是一个庞大的，系统性的工程。

  或许他有一天，能够找到突破性的思路，来实现可控核聚变，

  但可控核聚变装置的设计，制造，可控核聚变堆的设计……这些都是需要人的。

  在这一世，甚至下一世，在这条实现可控核聚变的道路上，他都需要不少志同道合的人。

  就像是，曾经的克尔纳的青年们。


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