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第214章 关注聚变核电站（第1页）

和夸父笑闹了一番，雷天唐最后还是接受了学习夸父给他准备的所有资料，毕竟这些知识也就是数量多一点，真正的学习难度并不大，要是认真学习的话估计也就在一个多月就差不多了，但是他也不可能一直就学习这一种知识，毕竟他要关注的东西还有很多的。

就拿前几天赵君羡和他说的公司能源消耗问题来说，虽然所有的公司都装上高性能的太阳能电池板可以节约很多的电费，但是工业用电能耗问题也是困扰国内和世界各国的大问题，现在的发电站使用煤炭来发电的还有很多。

而世界各国虽然也在积极的推进核电站的建设，但是投资大、建设时间长、安全性等等问题也都在进一步的阻挠核电商业化的进程。

所以雷天唐也不会关注在核裂变电站的升级发展上，他主要的目标都集中在核聚变发电站上，现在这个领域才是热门行业，全球有能力的国家和公司都在朝着这个方面进行投资，都想着自己可以开启核聚变发电时代，要知道这个产业的可是孕育着十万亿美金的商机的！

与制造原子弹的原理核裂变不同，当两个轻原子融合在一起形成一个较重的原子时，就会发生聚变，并在此过程中产生能量。太阳等恒星便是通过这种方式释放出巨大的能量。

核聚变的优势在于，不会排放对环境有害的气体，也不会产生核废料，因此不会出现核电站熔毁那样的事故。核聚变所需的直接燃料（氘和氚）也都极易获取。两者都可以采用电解水的方式获取，成本优势显著。

核聚变，即轻原子核（例如氘和氚）结合成较重原子核（例如氦）时放出巨大能量。因为化学是在分子、原子层次上研究物质性质，组成，结构与变化规律的科学，而核聚变是发生在原子核层面上的，所以核聚变不属于化学变化。而现今的核聚变有被科学家划分成两个方面。

一是热核反应，或原子核的聚变反应，是当前很有前途的新能源。参与核反应的轻原子核，如氢（氕）、氘、氚、锂等从热运动获得必要的动能而引起的聚变反应（参见核聚变）。热核反应是氢弹爆炸的基础，可在瞬间产生大量热能，但尚无法加以利用。

如能使热核反应在一定约束区域内，根据人们的意图有控制地产生与进行，即可实现受控热核反应。这正是在进行试验研究的重大课题。受控热核反应是聚变反应堆的基础。聚变反应堆一旦成功，则可能向人类提供最清洁而又是取之不尽的能源。

二是冷核聚变，它是指：在相对低温（甚至常温）下进行的核聚变反应，这种情况是针对自然界已知存在的热核聚变（恒星内部热核反应）而提出的一种概念性‘假设’，这种设想将极大的降低反应要求，只要能够在较低温度下让核外电子摆脱原子核的束缚，或者在较高温度下用高强度、高密度磁场阻挡中子或者让中子定向输出，就可以使用更普通更简单的设备产生可控冷核聚变反应，同时也使聚核反应更安全。

但是冷核聚变现在也只是存在科幻电影里的一种超前科技，目前地球上还不具备研究的条件，所以雷天唐主要关注的是国际上大家都在竟相研发的热核聚变。

“夸父，把你收集到的关于核聚变的资料都整理显示和介绍一下吧！我看看具体的情况！”结束了关于纳米机器人的讨论后他和夸父进入下一个项目核聚变发电。

“老板，目前国际上采用的核聚变方法主要是两种，一种是采用磁约束的托卡马克装置。

托卡马克是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器。它的名字tokaak来源于环形（toroidal）、真空室（kara）、磁（agnit）、线圈（kothka）。最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在世纪年代发明的。

托卡马克的中央是一个环形的真空室，外面缠绕着线圈。在通电的时候托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场，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。

虽然这种聚变反应在实验室条件下已接近于成功，但要达到工业应用还差得远。要建立托卡马克型核聚变装置，需要几千亿美元。当然了，老板你如果采用那种我无法理解的能力来制造设备的话肯定是不需要这么高的代价的。

另一种实现核聚变的方法是惯性约束法。惯性约束核聚变是把几毫克的氘和氚的混合气体或固体，装入直径约几毫米的小球内。从外面均匀射入激光束或粒子束，球面因吸收能量而向外蒸发，受它的反作用，球面内层向内挤压（反作用力是一种惯性力，靠它使气体约束，所以称为惯性约束）。

就像喷气飞机气体往后喷而推动飞机前飞一样，小球内气体受挤压而压力升高，并伴随着温度的急剧升高。当温度达到所需要的点火温度（大概需要几十亿度）时，小球内气体便发生爆炸，并产生大量热能。

这种爆炸过程时间很短，只有几个皮秒（皮等于万亿分之一）。如每秒钟发生三四次这样的爆炸并且连续不断地进行下去，所释放出的能量就相当于百万千瓦级的发电站。

原理上虽然就这么简单，但是现有的激光束或粒子束所能达到的功率，离需要的还差几十倍、甚至几百倍，加上其他种种技术上的问题，使惯性约束核聚变仍是可望而不可即的。

当然了这里面的一些问题说不定可以解决，到时候我们就可以有两种核聚变反应堆模型了，具体的研究方案还是需要老板你自己考虑的，没有可以借鉴的东西我暂时还是没有办法来设计的！”

夸父简单的介绍了一下核聚变实现的方法，配合他介绍的是电脑上那同样有很多页的目录资料。

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