芒果视频下载

核聚變反應(ying)指在高(gao)溫、高(gao)壓和高(gao)密(mi)度的(de)(de)條件下，兩個質量(liang)較小的(de)(de)原子核結合(he)成質量(liang)較大的(de)(de)新(xin)核，反應(ying)的(de)(de)同(tong)時(shi)會釋放出巨(ju)大能(neng)量(liang)。

核聚變反應

例如，氘核(he)和氚核(he)在一定條件下（如超高(gao)溫、高(gao)壓）可以聚(ju)變為氦核(he)，在發生(sheng)(sheng)聚(ju)變反應(ying)(ying)的(de)同(tong)時，會釋放出巨大(da)(da)能量(liang)。核(he)聚(ju)變反應(ying)(ying)所產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)能量(liang)比核(he)裂變反應(ying)(ying)所產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)能量(liang)更大(da)(da)。太陽(yang)內部連續進行著氫(qing)聚(ju)變成(cheng)氦的(de)過(guo)程，它的(de)光和熱就是由這種不斷(duan)的(de)核(he)聚(ju)變反應(ying)(ying)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)。

核聚變的應用

主要(yao)有軍事(shi)用途(tu)（不(bu)(bu)受(shou)控制(zhi)的核(he)聚(ju)變(bian)(bian)）和(he)民用發電(dian)（受(shou)控核(he)聚(ju)變(bian)(bian)）兩種。人類已經可以實現不(bu)(bu)受(shou)控制(zhi)的核(he)聚(ju)變(bian)(bian)，如氫彈的爆炸。但是要(yao)想能量(liang)可被人類有效利用，必須能夠合理地(di)控制(zhi)核(he)聚(ju)變(bian)(bian)的速度和(he)規模，實現持續、平穩的能量(liang)輸出。科(ke)學(xue)家正努力(li)研究如何控制(zhi)核(he)聚(ju)變(bian)(bian)。

（一）聚變電廠

為了實現聚變(bian)的可(ke)控利用(yong)，科(ke)學家進行了多種嘗(chang)試，這些研究包括：

（1）托(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)卡(ka)(ka)馬(ma)(ma)克：為實(shi)現磁力約(yue)束，需要一個(ge)能產(chan)生足(zu)夠強的環(huan)形(xing)(xing)磁場(chang)的裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)，這(zhe)種裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)就被稱作“托(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)卡(ka)(ka)馬(ma)(ma)克裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)”——TOKAMAK，即俄語(yu)中(zhong)由“環(huan)形(xing)(xing)”、“真空(kong)”、“磁”、“線圈”單詞的首字母組(zu)成的縮(suo)寫。早在1954年(nian)，在原蘇(su)聯庫爾恰托(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)夫原子能研(yan)究所建(jian)成了(le)(le)世界上第一個(ge)托(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)卡(ka)(ka)馬(ma)(ma)克裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)。當時的托(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)卡(ka)(ka)馬(ma)(ma)克裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)是個(ge)很不(bu)(bu)穩定的東(dong)西，搞(gao)了(le)(le)十(shi)幾年(nian)，也沒(mei)有得到(dao)(dao)能量輸出(chu)，直到(dao)(dao)1970年(nian)，蘇(su)聯才在改進了(le)(le)很多次的托(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)卡(ka)(ka)馬(ma)(ma)克裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)上第一次獲得了(le)(le)實(shi)際的能量輸出(chu)，這(zhe)使(shi)得全世界看到(dao)(dao)了(le)(le)希望(wang)，紛紛建(jian)設(she)起(qi)自己的大(da)型(xing)托(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)卡(ka)(ka)馬(ma)(ma)克裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)，歐洲(zhou)建(jian)設(she)了(le)(le)聯合環(huan)-JET，蘇(su)聯建(jian)設(she)了(le)(le)T20，日本的JT-60和(he)美國(guo)的TFTR（托(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)卡(ka)(ka)馬(ma)(ma)克聚(ju)變實(shi)驗反(fan)應器(qi)的縮(suo)寫）。中(zhong)國(guo)也不(bu)(bu)例外(wai)，在70年(nian)代(dai)就建(jian)設(she)了(le)(le)數個(ge)實(shi)驗托(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)卡(ka)(ka)馬(ma)(ma)克裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)——環(huan)流一號（HL-1）和(he)CT-6，后來又建(jian)設(she)了(le)(le)HT-6，HT-6B，以及改建(jian)了(le)(le)HL1M，新建(jian)了(le)(le)環(huan)流二號。此外(wai)，在建(jian)的還有德國(guo)的螺旋(xuan)石-7，規(gui)模(mo)比EAST大(da)，但(dan)是技術水(shui)平差不(bu)(bu)多。

（2）ITER：2005年(nian)正式確定的國(guo)際合(he)作(zuo)項(xiang)目(mu)(mu)ITER，也就是(shi)國(guo)際熱(re)核實(shi)驗反應(ying)堆(dui)的縮寫，地點在法國(guo)的卡達拉奇(qi)，這個項(xiang)目(mu)(mu)從1985年(nian)開始，由蘇(su)聯、美國(guo)、日本和歐盟共同提出，目(mu)(mu)的是(shi)建立第一個試驗用的聚變反應(ying)堆(dui)。

（3）EAST：EAST位于中(zhong)國合(he)肥，超(chao)托卡馬克(ke)反應(ying)體(ti)部(bu)分，唯(wei)一能(neng)給ITER提(ti)供(gong)實(shi)驗數據的(de)(de)(de)裝(zhuang)置，它(ta)的(de)(de)(de)結構和應(ying)用的(de)(de)(de)技術與(yu)規劃(hua)中(zhong)的(de)(de)(de)ITER完全(quan)一樣，沒有的(de)(de)(de)僅僅是(shi)換能(neng)部(bu)分。EAST解決了幾個重要(yao)問題：第(di)(di)一次采用了非圓形(xing)(xing)垂直(zhi)(zhi)截面，目的(de)(de)(de)是(shi)在不(bu)增加環(huan)形(xing)(xing)直(zhi)(zhi)徑的(de)(de)(de)前提(ti)下(xia)增加反應(ying)體(ti)的(de)(de)(de)體(ti)積，提(ti)高磁場效率。第(di)(di)一次全(quan)部(bu)采用了液氦無(wu)損耗(hao)的(de)(de)(de)超(chao)導體(ti)系。液氦是(shi)很貴的(de)(de)(de)，只有在線(xian)圈(quan)材料上下(xia)工(gong)(gong)夫，盡(jin)量(liang)少(shao)用液氦，同時(shi)(shi)讓液氦可以(yi)循環(huan)使(shi)用，盡(jin)量(liang)減少(shao)損耗(hao)的(de)(de)(de)系統才可能(neng)投(tou)入使(shi)用。此外，EAST還是(shi)世界(jie)上第(di)(di)一個具有主動冷(leng)卻(que)結構的(de)(de)(de)托卡馬克(ke)，它(ta)的(de)(de)(de)第(di)(di)一壁是(shi)主動冷(leng)卻(que)的(de)(de)(de)，連接的(de)(de)(de)是(shi)一個大型冷(leng)卻(que)塔，它(ta)的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)水可以(yi)保證(zheng)在長時(shi)(shi)間運行后將反應(ying)產(chan)生的(de)(de)(de)熱量(liang)帶走，維持系統的(de)(de)(de)溫(wen)度平衡，一方面是(shi)為真正實(shi)現穩(wen)定的(de)(de)(de)受控(kong)聚(ju)變邁出(chu)的(de)(de)(de)重要(yao)一步，另一方面也是(shi)工(gong)(gong)程化的(de)(de)(de)重要(yao)標志——冷(leng)卻(que)塔換成(cheng)汽輪機(ji)是(shi)可以(yi)發電的(de)(de)(de)。從某種意義上，它(ta)就(jiu)是(shi)ITER主反應(ying)體(ti)大約(yue)1/4的(de)(de)(de)一個原型實(shi)驗裝(zhuang)置。

（二）氫彈

氫(qing)彈(dan)(dan)是利用(yong)(yong)原(yuan)(yuan)子彈(dan)(dan)爆(bao)炸的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)點燃氫(qing)的(de)(de)(de)(de)同(tong)位素(su)氘、氚等質量(liang)(liang)(liang)較(jiao)輕的(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)子的(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)子核(he)(he)(he)(he)發生核(he)(he)(he)(he)聚變(bian)反應（熱(re)(re)核(he)(he)(he)(he)反應）并瞬(shun)時釋放出巨大(da)能(neng)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)核(he)(he)(he)(he)武器，又稱(cheng)聚變(bian)彈(dan)(dan)、熱(re)(re)核(he)(he)(he)(he)彈(dan)(dan)、熱(re)(re)核(he)(he)(he)(he)武器。氫(qing)彈(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)殺(sha)傷(shang)破(po)壞(huai)因(yin)素(su)與(yu)原(yuan)(yuan)子彈(dan)(dan)相同(tong)，但威力(li)比原(yuan)(yuan)子彈(dan)(dan)大(da)得多。原(yuan)(yuan)子彈(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)威力(li)通常為幾百至(zhi)(zhi)幾萬噸(dun)級(ji)TNT當量(liang)(liang)(liang)，氫(qing)彈(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)威力(li)則可大(da)至(zhi)(zhi)幾千萬噸(dun)級(ji)TNT當量(liang)(liang)(liang)。還可通過設計(ji)增(zeng)強或減弱其某些(xie)殺(sha)傷(shang)破(po)壞(huai)因(yin)素(su)，其戰(zhan)術(shu)(shu)技術(shu)(shu)性能(neng)比原(yuan)(yuan)子彈(dan)(dan)更(geng)好(hao)，用(yong)(yong)途也更(geng)廣泛，其爆(bao)炸中心溫度可達(da)3.5億攝氏(shi)度，遠遠高于太陽中心溫度（約1 500萬攝氏(shi)度）。

1967年6月17日中國(guo)(guo)自行設計、制造的(de)第一顆氫彈在(zai)中國(guo)(guo)西部地區(qu)上空試爆成(cheng)功(gong)，震(zhen)驚世界的(de)蘑菇云異常炫目耀(yao)眼(yan)。氫彈的(de)爆炸成(cheng)功(gong)，使中國(guo)(guo)真正跨入核大國(guo)(guo)的(de)行列(lie)。

第(di)一(yi)顆氫彈的(de)爆炸成功(gong)，是中國(guo)核武(wu)器發(fa)展史上的(de)又一(yi)次飛躍。它對于加強(qiang)中國(guo)的(de)國(guo)防能力有著極其重(zhong)要的(de)現實(shi)意(yi)義。中國(guo)擁有了氫彈，對于提高(gao)中國(guo)的(de)國(guo)際(ji)地位，維護世界和平和第(di)三世界國(guo)家(jia)的(de)利益，有著戰略性的(de)作(zuo)用。

第(di)一(yi)(yi)(yi)顆氫彈爆(bao)炸(zha)成功后，中國(guo)政府再次鄭重(zhong)聲明：“中國(guo)進(jin)行必(bi)要的(de)(de)有限制的(de)(de)核(he)(he)試驗，發展核(he)(he)武(wu)(wu)器(qi)(qi)，完全(quan)是為(wei)了防御。其最終目的(de)(de)是為(wei)了消滅核(he)(he)武(wu)(wu)器(qi)(qi)。我(wo)們(men)再一(yi)(yi)(yi)次鄭重(zhong)宣布，在(zai)任何(he)時候(hou)，任何(he)情況下，中國(guo)都不會(hui)首先使用核(he)(he)武(wu)(wu)器(qi)(qi)。我(wo)們(men)說的(de)(de)話，從來是算(suan)數的(de)(de)。中國(guo)人(ren)民和中國(guo)政府將(jiang)一(yi)(yi)(yi)如既往地(di)繼續同全(quan)世界一(yi)(yi)(yi)切愛好和平的(de)(de)人(ren)民和國(guo)家(jia)一(yi)(yi)(yi)道，共同努(nu)力(li)，堅持斗(dou)爭，為(wei)完全(quan)禁止和徹底(di)銷(xiao)毀核(he)(he)武(wu)(wu)器(qi)(qi)的(de)(de)崇高(gao)目標而(er)奮(fen)斗(dou)！”

未來發展方向

聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)的(de)(de)(de)應用(yong)主要(yao)是核(he)(he)武(wu)器，和裂(lie)變(bian)(bian)一樣，和平利用(yong)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)能發(fa)電是科(ke)學家(jia)(jia)正(zheng)在努力的(de)(de)(de)方向。裂(lie)變(bian)(bian)堆的(de)(de)(de)核(he)(he)燃料有(you)限，而(er)且(qie)廢(fei)物處置問題相當麻煩，相比(bi)核(he)(he)裂(lie)變(bian)(bian)，核(he)(he)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)幾(ji)乎(hu)不會(hui)帶來(lai)放(fang)射性污(wu)染(ran)等環境問題，而(er)且(qie)其原料可(ke)(ke)(ke)直接取(qu)自(zi)海(hai)水中的(de)(de)(de)氘(dao)，來(lai)源(yuan)幾(ji)乎(hu)取(qu)之不盡(jin)，是認(ren)識到的(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)以最終解決人(ren)(ren)類(lei)社會(hui)能源(yuan)問題和環境問題、推動(dong)人(ren)(ren)類(lei)社會(hui)可(ke)(ke)(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)途徑之一。氘(dao)—氚聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)反應將釋(shi)放(fang)巨大的(de)(de)(de)能量，一升海(hai)水中含30毫(hao)克氘(dao)，通過聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)反應可(ke)(ke)(ke)釋(shi)放(fang)出(chu)的(de)(de)(de)能量相當于300多(duo)升汽油的(de)(de)(de)能量。要(yao)實現(xian)(xian)(xian)持(chi)續(xu)的(de)(de)(de)輕核(he)(he)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)反應，要(yao)求相當苛刻，必須在超高(gao)溫和高(gao)壓(ya)的(de)(de)(de)情況下發(fa)生，而(er)且(qie)伴隨著巨大的(de)(de)(de)能量釋(shi)放(fang)，溫度(du)可(ke)(ke)(ke)達(da)上億攝氏度(du)，幾(ji)乎(hu)沒有(you)任何(he)材料可(ke)(ke)(ke)以承受。人(ren)(ren)類(lei)已經實現(xian)(xian)(xian)不受控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)核(he)(he)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)，如氫彈的(de)(de)(de)爆炸，但要(yao)想有(you)效(xiao)利用(yong)核(he)(he)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)釋(shi)放(fang)的(de)(de)(de)能量，必須合理控(kong)制(zhi)核(he)(he)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)的(de)(de)(de)速度(du)和規模，實現(xian)(xian)(xian)持(chi)續(xu)、平穩(wen)的(de)(de)(de)能量輸出(chu)。為(wei)了早日(ri)能夠實現(xian)(xian)(xian)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)能的(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)控(kong)釋(shi)放(fang)，科(ke)學家(jia)(jia)進行了很多(duo)嘗試，提出(chu)了很多(duo)種解決方法。

（一）磁約束型核聚變

磁(ci)(ci)(ci)(ci)約(yue)束(shu)型聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)反(fan)應堆(dui)是(shi)用特殊形(xing)態的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)把(ba)氘、氚等(deng)輕原子(zi)(zi)核(he)(he)和自(zi)由(you)電子(zi)(zi)組成(cheng)的(de)(de)(de)、處于(yu)熱(re)核(he)(he)反(fan)應狀(zhuang)態的(de)(de)(de)超高溫(wen)等(deng)離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)約(yue)束(shu)在(zai)有限的(de)(de)(de)體(ti)(ti)積內，使它(ta)受(shou)控(kong)制地發(fa)生(sheng)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)原子(zi)(zi)核(he)(he)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)反(fan)應，釋放出原子(zi)(zi)核(he)(he)所(suo)蘊藏的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)。磁(ci)(ci)(ci)(ci)約(yue)束(shu)熱(re)核(he)(he)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)是(shi)當(dang)前(qian)開(kai)發(fa)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)能(neng)源(yuan)中(zhong)(zhong)最有希(xi)望(wang)的(de)(de)(de)途徑(jing)，在(zai)受(shou)控(kong)核(he)(he)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)的(de)(de)(de)探(tan)索方(fang)面(mian)，已提出了許多種磁(ci)(ci)(ci)(ci)約(yue)束(shu)途徑(jing)，其(qi)中(zhong)(zhong)環(huan)形(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)約(yue)束(shu)裝置（托(tuo)(tuo)卡馬克）是(shi)各個實(shi)(shi)驗(yan)方(fang)案(an)中(zhong)(zhong)最成(cheng)功的(de)(de)(de)方(fang)法。托(tuo)(tuo)卡馬克的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)央是(shi)一個環(huan)形(xing)的(de)(de)(de)真空室(shi)，外面(mian)纏繞著線圈，在(zai)通電的(de)(de)(de)時候(hou)托(tuo)(tuo)卡馬克的(de)(de)(de)內部(bu)會產生(sheng)巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)螺旋形(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)，將其(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)等(deng)離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)加熱(re)到(dao)(dao)很高的(de)(de)(de)溫(wen)度，以達(da)到(dao)(dao)核(he)(he)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。中(zhong)(zhong)科院等(deng)離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)所(suo)的(de)(de)(de)EAST采用世界上(shang)第一個非圓截面(mian)全超導托(tuo)(tuo)卡馬克，西(xi)南物理研究院的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)國環(huan)流器一號以及國際熱(re)核(he)(he)聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)實(shi)(shi)驗(yan)堆(dui)（ITER）計劃也(ye)都采用托(tuo)(tuo)卡馬克的(de)(de)(de)原理實(shi)(shi)現聚(ju)(ju)(ju)變(bian)(bian)能(neng)的(de)(de)(de)可控(kong)釋放。磁(ci)(ci)(ci)(ci)約(yue)束(shu)設備(bei)比較大(da)，但(dan)(dan)反(fan)應持(chi)續性(xing)能(neng)好，不(bu)需(xu)要反(fan)復點火(huo)，適(shi)合作為核(he)(he)電廠、大(da)型船舶的(de)(de)(de)供電系統，但(dan)(dan)其(qi)缺點在(zai)于(yu)開(kai)關(guan)火(huo)性(xing)能(neng)不(bu)佳，靈活度不(bu)夠(gou)，而且維持(chi)強磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)電能(neng)成(cheng)本也(ye)不(bu)低。

（二）慣性約(yue)束型核聚變

慣(guan)性約(yue)(yue)(yue)(yue)束(shu)(shu)(shu)核聚(ju)(ju)變(bian)是(shi)把幾毫克(ke)的(de)(de)(de)(de)氘和(he)氚的(de)(de)(de)(de)混合氣體(ti)(ti)(ti)或固體(ti)(ti)(ti)，裝(zhuang)入直(zhi)徑約(yue)(yue)(yue)(yue)幾毫米的(de)(de)(de)(de)小球(qiu)內(nei)(nei)(nei)。從(cong)外(wai)面均(jun)勻射入激光(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)或粒子束(shu)(shu)(shu)，球(qiu)面因(yin)(yin)吸(xi)收能(neng)量(liang)(liang)而(er)(er)向(xiang)外(wai)蒸發，受(shou)它(ta)的(de)(de)(de)(de)反作用(yong)，球(qiu)面內(nei)(nei)(nei)層(ceng)向(xiang)內(nei)(nei)(nei)擠壓（由(you)于(yu)粒子的(de)(de)(de)(de)慣(guan)性作用(yong)形成(cheng)反作用(yong)力，靠它(ta)使(shi)氣體(ti)(ti)(ti)約(yue)(yue)(yue)(yue)束(shu)(shu)(shu)，所以(yi)稱為(wei)慣(guan)性約(yue)(yue)(yue)(yue)束(shu)(shu)(shu)），小球(qiu)內(nei)(nei)(nei)氣體(ti)(ti)(ti)受(shou)擠壓而(er)(er)壓力升高，并伴隨著(zhu)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)急劇升高。當(dang)溫(wen)度(du)達到所需要(yao)的(de)(de)(de)(de)點(dian)火(huo)溫(wen)度(du)（大(da)概(gai)需要(yao)幾十億攝氏度(du)）時，小球(qiu)內(nei)(nei)(nei)氣體(ti)(ti)(ti)便發生(sheng)(sheng)爆炸(zha)，并產生(sheng)(sheng)大(da)量(liang)(liang)熱能(neng)。這(zhe)種爆炸(zha)過程(cheng)時間很(hen)短，只有(you)幾個皮(pi)秒（1皮(pi)秒等(deng)于(yu)1萬億分之一秒）。如每(mei)秒鐘發生(sheng)(sheng)三(san)四(si)次這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)爆炸(zha)并且連續(xu)不(bu)斷(duan)地(di)進行(xing)(xing)下(xia)去(qu)，所釋放出的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)就相(xiang)當(dang)于(yu)百(bai)萬千瓦級(ji)的(de)(de)(de)(de)發電站(zhan)。慣(guan)性約(yue)(yue)(yue)(yue)束(shu)(shu)(shu)中激光(guang)(guang)約(yue)(yue)(yue)(yue)束(shu)(shu)(shu)技(ji)(ji)術最(zui)(zui)為(wei)成(cheng)熟，這(zhe)主要(yao)是(shi)因(yin)(yin)為(wei)激光(guang)(guang)技(ji)(ji)術能(neng)產生(sheng)(sheng)聚(ju)(ju)焦(jiao)良好的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)巨大(da)的(de)(de)(de)(de)脈沖光(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)，因(yin)(yin)此我國(guo)的(de)(de)(de)(de)神光(guang)(guang)裝(zhuang)置以(yi)及(ji)美國(guo)的(de)(de)(de)(de)國(guo)家點(dian)火(huo)裝(zhuang)置都采用(yong)這(zhe)種核聚(ju)(ju)變(bian)約(yue)(yue)(yue)(yue)束(shu)(shu)(shu)形式。另外(wai)，中國(guo)工程(cheng)物(wu)理(li)研究(jiu)院研制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)Z箍(gu)縮驅動(dong)聚(ju)(ju)變(bian)技(ji)(ji)術也屬于(yu)慣(guan)性約(yue)(yue)(yue)(yue)束(shu)(shu)(shu)，它(ta)是(shi)利用(yong)脈沖功率技(ji)(ji)術，創造大(da)電流從(cong)金屬套筒（后(hou)變(bian)為(wei)等(deng)離子體(ti)(ti)(ti)）流過的(de)(de)(de)(de)條件，產生(sheng)(sheng)超強電磁(ci)內(nei)(nei)(nei)爆，使(shi)等(deng)離子體(ti)(ti)(ti)套筒獲得足夠(gou)的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)爆動(dong)能(neng)，然后(hou)與(yu)聚(ju)(ju)變(bian)靶丸相(xiang)互作用(yong)，把動(dong)能(neng)變(bian)為(wei)輻射能(neng)，近似球(qiu)對稱低壓縮熱核燃(ran)料，最(zui)(zui)終實(shi)現(xian)大(da)規(gui)模的(de)(de)(de)(de)熱核聚(ju)(ju)變(bian)。慣(guan)性約(yue)(yue)(yue)(yue)束(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)好處在于(yu)設(she)備可以(yi)做小，而(er)(er)且開(kai)、關(guan)火(huo)控制(zhi)(zhi)(zhi)性能(neng)也比較好，適合在未來(lai)用(yong)于(yu)飛行(xing)(xing)器(qi)等(deng)領域，但(dan)其缺點(dian)是(shi)需要(yao)消耗(hao)大(da)量(liang)(liang)能(neng)源產生(sheng)(sheng)激光(guang)(guang)用(yong)來(lai)點(dian)火(huo)，而(er)(er)且燃(ran)料靶丸制(zhi)(zhi)(zhi)造成(cheng)本(ben)也很(hen)高。

（三）聚裂變(bian)混(hun)合堆

聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)技(ji)術(shu)，包括(kuo)進展得比較(jiao)快的(de)(de)(de)(de)(de)托(tuo)卡馬(ma)克，為了獲得有(you)益的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)輸出，要(yao)求聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)，遠大于為創造實(shi)現聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)而消耗的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)，距離商(shang)(shang)(shang)業應(ying)用還有(you)相當(dang)一段(duan)距離。而聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)裂變(bian)(bian)(bian)混合堆(dui)(dui)只要(yao)求聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)與消耗的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)差不(bu)多相等就(jiu)可以(yi)了，因(yin)而它對(dui)聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求比純聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)堆(dui)(dui)容易些(xie)，是實(shi)現聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)能(neng)(neng)商(shang)(shang)(shang)業應(ying)用的(de)(de)(de)(de)(de)捷徑。所謂聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)裂變(bian)(bian)(bian)混合堆(dui)(dui)就(jiu)是利用聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)反應(ying)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)子，在(zai)聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)反應(ying)室外的(de)(de)(de)(de)(de)鈾(you)-238、釷-232包層中(zhong)，生(sheng)產(chan)钚-239或鈾(you)-233等核燃料(liao)，同時(shi)釋(shi)放出裂變(bian)(bian)(bian)能(neng)(neng)。從能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)得失來看(kan)，聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)裂變(bian)(bian)(bian)混合堆(dui)(dui)利用裂變(bian)(bian)(bian)倍增(zeng)了聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)能(neng)(neng)，其值(zhi)可達一個數(shu)量(liang)(liang)(liang)(liang)級，因(yin)此聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)堆(dui)(dui)芯只要(yao)接近或達到(dao)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)得失相當(dang)，就(jiu)有(you)建造的(de)(de)(de)(de)(de)意義。在(zai)混合堆(dui)(dui)中(zhong)，聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)要(yao)不(bu)斷加料(liao)才(cai)得以(yi)維持，而裂變(bian)(bian)(bian)處于次(ci)臨(lin)界狀態(tai)，不(bu)存在(zai)超臨(lin)界等安全問題。當(dang)前一些(xie)大型托(tuo)卡馬(ma)克裝置(zhi)已達到(dao)混合堆(dui)(dui)的(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)堆(dui)(dui)芯要(yao)求，而裂變(bian)(bian)(bian)是成熟(shu)技(ji)術(shu)可以(yi)直接采用。混合堆(dui)(dui)減(jian)輕了對(dui)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求，是純聚(ju)(ju)變(bian)(bian)(bian)堆(dui)(dui)商(shang)(shang)(shang)用的(de)(de)(de)(de)(de)過渡堆(dui)(dui)型。

（四）核(he)爆聚(ju)變電廠

所(suo)謂核(he)爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)聚變(bian)電廠就(jiu)是利用(yong)聚變(bian)裝置(zhi)(zhi)(zhi)爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)釋放(fang)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)來(lai)發電，聚變(bian)裝置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)設(she)計原理和(he)(he)氫彈基(ji)本相同(tong)。由于核(he)爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)釋放(fang)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)是瞬(shun)間(jian)的(de)(de)(de)(de)，而且非常巨大，因此(ci)如何將核(he)爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)安全(quan)地(di)轉(zhuan)化成可以(yi)利用(yong)的(de)(de)(de)(de)熱(re)能(neng)(neng)和(he)(he)電能(neng)(neng)，技術難度(du)非常大。在(zai)設(she)想的(de)(de)(de)(de)電廠當中(zhong)，核(he)裝置(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)一個(ge)巨大的(de)(de)(de)(de)洞(dong)(dong)室中(zhong)爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)，爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)之(zhi)前往洞(dong)(dong)中(zhong)噴(pen)液態(tai)金屬鈉(na)，并使(shi)鈉(na)在(zai)爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)時刻在(zai)爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)裝置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)周(zhou)圍形(xing)(xing)成一定的(de)(de)(de)(de)分布從(cong)(cong)而大量(liang)吸收爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)，同(tong)時還(huan)可以(yi)有(you)效(xiao)降低爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)沖擊對爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)破洞(dong)(dong)壁的(de)(de)(de)(de)作用(yong)強度(du)。爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)后，把加熱(re)了的(de)(de)(de)(de)鈉(na)從(cong)(cong)洞(dong)(dong)中(zhong)抽出，與(yu)電廠第(di)二(er)回路形(xing)(xing)成熱(re)交換，從(cong)(cong)而發電。當然要(yao)實(shi)現核(he)爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)聚變(bian)電廠，還(huan)需(xu)要(yao)解決很多問題，例如核(he)燃(ran)料的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)和(he)(he)回收問題、安全(quan)地(di)把核(he)爆(bao)(bao)(bao)(bao)(bao)炸(zha)(zha)(zha)能(neng)(neng)轉(zhuan)換為(wei)熱(re)能(neng)(neng)和(he)(he)電能(neng)(neng)，同(tong)時還(huan)要(yao)大幅減少工程技術上的(de)(de)(de)(de)難度(du)。

除了以上幾(ji)種利(li)用(yong)(yong)聚變(bian)(bian)能的(de)(de)方式，科學家還(huan)研究了重(zhong)力場約束型核(he)(he)(he)聚變(bian)(bian)、常溫核(he)(he)(he)聚變(bian)(bian)、L子催化核(he)(he)(he)聚變(bian)(bian)、超聲波核(he)(he)(he)聚變(bian)(bian)以及氣泡核(he)(he)(he)聚變(bian)(bian)等聚變(bian)(bian)方法，這(zhe)些都是人(ren)們(men)(men)試(shi)(shi)圖實現核(he)(he)(he)聚變(bian)(bian)受(shou)控(kong)，實現能量持續平穩輸出的(de)(de)有力嘗試(shi)(shi)。希(xi)望能夠通過人(ren)們(men)(men)的(de)(de)不(bu)(bu)斷(duan)努力，讓我們(men)(men)早日用(yong)(yong)上能量取之(zhi)不(bu)(bu)盡用(yong)(yong)之(zhi)不(bu)(bu)竭的(de)(de)人(ren)造“小太陽”，從而在享受(shou)現代科技帶來的(de)(de)舒(shu)適便利(li)之(zhi)時，又采用(yong)(yong)清潔、安全(quan)的(de)(de)能源而不(bu)(bu)污(wu)染環境(jing)。

核聚變反應堆

實現(xian)受控熱核反(fan)(fan)應(ying)，使人類掌握聚(ju)(ju)變(bian)(bian)能(neng)，是(shi)科學上(shang)的(de)一個重大(da)課題(ti)。輕(qing)核的(de)聚(ju)(ju)變(bian)(bian)必須(xu)在(zai)高溫下才能(neng)有(you)效地進行，溫度(du)越高，反(fan)(fan)應(ying)的(de)概(gai)率越大(da)。對(dui)于最(zui)容(rong)易實現(xian)聚(ju)(ju)合的(de)氘(dao)(dao)氚(chuan)反(fan)(fan)應(ying)，也需(xu)要(yao)一億開以(yi)上(shang)的(de)溫度(du)條(tiao)件(jian)，此時燃料（氘(dao)(dao)氚(chuan)混(hun)合物）早已變(bian)(bian)成(cheng)完全電(dian)離(li)的(de)物質第四態——由電(dian)子和(he)離(li)子組成(cheng)的(de)等(deng)(deng)離(li)子體(ti)。為(wei)了(le)產(chan)生足(zu)夠(gou)的(de)聚(ju)(ju)變(bian)(bian)能(neng)量(liang)以(yi)維持所需(xu)的(de)溫度(du)，必須(xu)把這種(zhong)等(deng)(deng)離(li)子體(ti)足(zu)夠(gou)長時間地約(yue)(yue)束(shu)(shu)在(zai)特(te)定的(de)空間區(qu)域內(nei)。太陽(yang)靠(kao)它的(de)強(qiang)引力(li)場保持住大(da)部分燃料不至于飛散，地球(qiu)上(shang)可用(yong)的(de)約(yue)(yue)束(shu)(shu)方法，有(you)磁約(yue)(yue)束(shu)(shu)和(he)慣性約(yue)(yue)束(shu)(shu)兩種(zhong)，均在(zai)實驗(yan)研究中。開發聚(ju)(ju)變(bian)(bian)能(neng)得難度(du)很大(da)，除(chu)了(le)要(yao)達到(dao)自持聚(ju)(ju)變(bian)(bian)反(fan)(fan)應(ying)所需(xu)的(de)密度(du)、溫度(du)和(he)能(neng)量(liang)約(yue)(yue)束(shu)(shu)諸條(tiao)件(jian)以(yi)外，工程上(shang)的(de)等(deng)(deng)離(li)子體(ti)控制、耐(nai)輻照材料、遠距離(li)維修等(deng)(deng)問題(ti)尚需(xu)進行很多研究。

2006年(nian)11月21日。這(zhe)是(shi)值(zhi)得記錄的日子。國(guo)際熱棱聚(ju)(ju)變(bian)(bian)實(shi)(shi)驗反(fan)應堆計(ji)(ji)劃協議(yi)在(zai)法(fa)國(guo)巴黎簽署。這(zhe)是(shi)人類探索聚(ju)(ju)變(bian)(bian)能(neng)(neng)源開發的歷史性(xing)時(shi)刻。總投資(zi)100億歐元，實(shi)(shi)驗室(shi)建在(zai)法(fa)國(guo)；這(zhe)是(shi)一次大(da)型國(guo)際合作，歐盟、中國(guo)、美國(guo)、日本、韓國(guo)、俄羅(luo)斯和(he)印度參加，成(cheng)果平等共享；計(ji)(ji)劃歷時(shi)35年(nian)（10年(nian)建成(cheng)，20年(nian)試驗運行，5年(nian)停運關閉）；計(ji)(ji)劃新建一座(zuo)圓(yuan)環型磁懸浮實(shi)(shi)驗室(shi)。把聚(ju)(ju)合反(fan)應堆置(zhi)(zhi)于其(qi)中。該裝置(zhi)(zhi)可(ke)(ke)望在(zai)2020年(nian)完成(cheng)，預計(ji)(ji)到下半世紀可(ke)(ke)能(neng)(neng)實(shi)(shi)現聚(ju)(ju)變(bian)(bian)能(neng)(neng)商(shang)用示(shi)范裝置(zhi)(zhi)。

聚(ju)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)能(neng)源比裂(lie)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)反(fan)應(ying)堆(dui)的優點是(shi)：（1）裂(lie)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)核(he)燃料(liao)(liao)(liao)(liao)鈾(you)和釷的儲量仍然有限，氘(dao)氚聚(ju)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)反(fan)應(ying)以海水中的氘(dao)為燃料(liao)(liao)(liao)(liao)，1L海水所含的氘(dao)可釋放約7500MJ聚(ju)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)能(neng)，相當于230L汽油或(huo)250kg煤(mei)，可期望一勞永逸地解決能(neng)源資源問題(ti)(ti)；（2）聚(ju)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)核(he)燃料(liao)(liao)(liao)(liao)價格便宜，可使發電成本大大降低，促(cu)進經濟(ji)的發展；（3）特別安全，不(bu)會發生像裂(lie)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)反(fan)應(ying)堆(dui)超臨界或(huo)燃料(liao)(liao)(liao)(liao)融(rong)化等(deng)事故，也(ye)沒有裂(lie)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)產物污(wu)(wu)染環境的問題(ti)(ti)；（4）放射性(xing)廢(fei)物的數量大大減少，沒有長壽命(ming)放射性(xing)核(he)素，較易處(chu)置；（5）有可能(neng)實現將等(deng)離子體(ti)帶電粒子中的能(neng)量直接(jie)轉變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)為動(dong)力(li)，其(qi)熱(re)效率高達(da)90%，使熱(re)污(wu)(wu)染問題(ti)(ti)大為減輕。此外，如同裂(lie)變(bian)(bian)(bian)(bian)(bian)堆(dui)，它也(ye)不(bu)產生大氣(qi)污(wu)(wu)染，不(bu)排放溫室氣(qi)體(ti)。