第三种可控核聚变方案

1第三种可控核聚变方案核聚变是人类的终极能源，但要实现可控核聚变，首先需要把氘氚等离子体加热到几百万度以上，由于没有任何材料能够作为盛放超高温等离子体的容器，因此目前只有两种方案：1.惯性约束，把氘氚封装在空心玻璃球中，然后从四面八方向玻璃球照射强激光，瞬间加热1亿度以上。本方案缺点是约束时间极短，因此，目前还无法产生比输入更多的能量；2.磁场约束，磁场很快会扭曲变形而失去约束能力，目前还无法产生比输入更多的电能。还有一些几乎无法实现的方案：1.试管核聚变，利用高压电流把钯电极中吸附的氘氚压到核力产生的距离，由于原子核与原子核之间斥力非常大，靠高压电的压力几乎无法让两个原子核靠拢到核力作用的距离，因此目前还没发现具有可行性；2.超声核聚变,超声波产生的温度与压力几乎无法达到核聚变所需的温度和压力的要求，因此更不具有可行性；3.粒子加速器核聚变，把氘氚原子核加速到每秒几千千米速度碰撞在一起，使原子核靠近到核力作用的距离。由于原子核直径太小，大部分粒子会在原子核旁边偏转掉，因此，耗电比发电多，入不敷出。氢弹点火温度只有几百万度，因此，如果能使等离子体约束时间大幅度延长，反应温度甚至可以比氢弹点火的温度还要低。我的方案是利用离心机和陀螺仪原理，用普通的材料作为盛放等离子体的容器，可以实现对等离子体进行稳定长时间约束，造价和磁约束比，是个白菜价。如图所示，反应容器是一个中空的球体，内部贴壁分布着液态和气态金属层，中间充满氘氚等离子体，整个反应容器安装在经纬旋转架上。经纬旋转架就是可以带动反应容器像地球仪的经纬线那样的方向旋转（也可用电磁泵原理让液态金属层旋转，以省去机械装置），由此产生的离心力会使反应容器内壁的液态金属和气态金属分层均匀地贴附在反应容器的所有内壁上，从而使中心超高温的氘氚等离子体与反应容器的器壁保持隔离。当反应容器中心的氘氚等离子体在高频微波、激光等加热方式的加热下温度升高到几百万度时，就会开始发生核聚变，释放出光和热，大部分的热辐射会被液态金属层光亮的表面反射回中心的氘氚等离子体（在可见光及红外波段内，银膜的反射率是所有已知材料中最高的。在可见光区和红外区，反射率分别达到95%和99%左右。但是，银膜在紫外区的反射率很低，在波长400nm开始下降，到320nm附近降到4%左右，据此我担心液态金属不会反射超高温热辐射），对氘氚等离子体起到保温的作用。由于离心力总是使温度相对较低和密度相对较高的气体分布在外面，因此，气态金属层几乎不能发生热量的对流传递，而气态金属热传导率则非常低，隔热效果非常好，从而防止了反应容器的器壁熔化掉。如果把连续约束换成间断约束，点火温度需要上千万度，反应容器就不需要太快的转速，而且气态金属层可以很薄，这样，同样容积的反应容器中心的氘氚等离子体的体积比较大。液态金属层可以是液态金属或固态金属，金属元素可以适当选择相变热大，原子量小的元素，工作时，每反应一次都要先向做经纬方向旋转的反应容器内注入适量的液态金属，如果是用固态金属层的，要等液态金属冷却成固态金属，然后再向反应容器中注入氘氚等离子体，并马上加热到上千万度，中心的氘氚等离子体发出的光辐射大部分被光亮的液态金属层或固态金属层反射回去，一部分被液态金属层或固态金属层吸收，使液态金属层或固态金属层表面发生汽化，形成一层高效隔热的汽化层，然后后排掉反应容器内高温的气体用于发电或供热。-作者：黄必录，欢迎转载2