托卡马克湍流 核聚变是一条死胡同吗？

可控核聚变的实现难点是什么？ 谢邀！宏观上来看，难点就是同时实现高温高密度和长约束时间（Lawson criterion），这一点@夏晓昊的答案…蔡诗东的学术成就 蔡诗东30多年来一直从事等离子体理论研究工作。他的研究面很广，发表了150余篇论文，他的研究工作，被同行们广泛引用。在一些重要的前沿领域做出了系统的，创造性的贡献。1.推导出了热流非对角元与逆磁对流项相消的恒等式，后被普林斯顿实验室同行称为“蔡氏等式”，从此，等离子体宏观方程应力与热流的表达式被固定了下来；1960年代，人们对静态等离子体（Q-machine plasma）中的碰撞漂移波不稳定性在实验上和理论上做了广泛的研究，他们的研究结果虽然可以定性地解释部分实验结果，但仍然存在着不少不能解释的现象。蔡诗东在分析了前人工作的基础上，考虑到了热涨落和边界条件，以及碰撞粘滞性和热输运的联合作用以后，所得到的计算结果极大地改进了与实验结果符合的程度，同时预言了熵模不稳定性的存在，这个预言后被实验证实.蔡诗东对漂移波及其不稳定性研究的论文，是漂移波研究的重要文献之一。2．建立了求解各向异性电磁振荡非线性饱和极限的热力学方法。蔡诗东把原有的各向同性静电法推广到了各向异性电磁振荡非线性饱和极限的情形，从而建立了求解各向异性电磁振荡非线性饱和极限的热力学方法。3.对大幅度朗缪尔（Langmuir）波的研究，建立了混合计算方法在。等离子体加热的用途 等离子体加热利用外加功率源来提高等离子体温度的方法和技术手段。聚变装置中的等离子体是由人工方法（极大多数情况下是将材料气体电离）产生的，起始温度仅几十万度（或几十电子伏特），需不断从外部输入能量来继续提升其温度，直至达到能满足自持反应条件（此时氘-氚反应产生的α粒子将起加热功能，维持必要的温度）。各种适宜于加热等离子体的方案必须满足两方面的要求：①不会破坏整体约束（如引起强的等离子体不稳定性或引起大量杂质）；②在相当宽的参数范围内加热效率高，并且工艺要求合理。已为实践证明有效的并可用于聚变堆加热的方法主要有：欧姆加热、高能中性束注入加热、波加热。在聚变堆自持燃烧条件下，则主要依靠聚变粒子的自加热。加热和约束的关系在许多类型的聚变装置中，等离子体的形成和初始加热是与建立稳定的等离子体位形相协调的。如托卡马克和仿星器中的欧姆加热、反向场位形中的欧姆加热和湍流加热等。但当用更强功率的加热来进一步提高等离子体的温度时，却发现约束在一定程度上变坏，这是由于强功率加热不可避免地会激发某些不稳定性和增大杂质。结果，约束时间随加热功率的加大而下降。为满足自持聚变反应条件，就必须加大聚变堆几何。有没有可能可控核聚变根本实现不了，宇宙中的文明也无法星际航行？ 第一，可控核聚变一定能实现，因为，理论早已解决，现在只是需要技术的积累与突破。第二，能源问题是目前人类的核心问题，能源问题一旦彻底解决，粮食等等问题就都不是问题，因资源短缺导致的一切问题都将迎刃而解。目前的社会现状将跳跃到下一个状态，是什么，暂不论述。第三，爱因斯坦质能方程式，意味着，能量是无穷的。星际旅行，只是时间问题。第四，时间，是个伪命题，技术手段突破后，时间可能会被重新认识与定义。第四，再下一个阶段，微观与宏观，意识的探索，人体生态系统的认知…下一个阶段，可以憧憬，无法想象。外星飞船动力的核聚变是在什么容器里进行的？ 理论上比铁轻的元素的核反应是聚变反应，比铁重的元素是裂变反应。聚变反应不只是指氢同位素的聚变反应。科学家用氢同位素来做核聚变反应是因为地球有丰富的海水资源，而且关键是氢同位素不含中子，因此不产生中子辐射，比起中子辐射的核反应可以认为是绿色核反应，所以才采用氢同位素来做核反应！核聚变当然是核聚变反应堆了！反应堆材料是不锈钢316，内胆面用硼做表面防中子辐射处理。外壳和内胆之间空隙灌满重水，最外壳再用屏蔽伽马射线辐射的防辐射材料来裹住。更详细的就去参考重离子回旋加速器吧，那个就是小型的实验室用核聚变反应堆。若内胆直径50公分左右的反应堆的话其外径差不多2-4米。否则会辐射能泄露，基本死翘翘了！核聚变反应堆主要怕中子辐射和伽马射线，辐射剂量都不是很大但足以夺走生命。最关键的是如何做磁约束，磁约束设计不合理就是现在核聚变反应堆-托克马克装置那样笨重！据说中国核聚变花了8000多万，托卡马克还是当代学术界认为的最靠谱的核聚变反应堆！科学家长期读书都成书呆子了 脑袋转不开的，请理解一下。若按托卡马克设计基本没戏，原因是托卡马克装置永远都无法造出球形等离子体湍流球团。太阳是我们看到的天然核聚变反应堆，所以核聚变。暂时还没有回答，开始 写第一 发现 等你来答 ？ 加入知乎 MIT「突破」的托卡马克等离子湍流问题对核聚变有多大意义？。请发送邮件到 jobs@zhihu.com

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