第12章 聚变原理（第1页）

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“钟”的躯体被分解，康德星联邦政府公布了盖亚星上生物基地的现。

这条消息如同瘟疫一般在康德星疯狂传播，笛卡尔星系外还有其他生命，而且还有不同形式的生命体。这似乎已经说明，宇宙很拥挤！

但是现在的技术还不足以支撑宇宙航行！康德星人就算是想要出去走一走的想法，但是面对辽阔的宇宙还是望而却步。即使他们现在掌握了现代航天技术，无论是推进系统还是能源系统，面对宇宙就像在海洋中划着桨，一切都是徒劳无力。

康德星人的目光聚焦在了古神星上的核聚变基地，倘若古神星上的基地能有所突破，能源方面也就不成问题，即使推进系统有些拉垮。一旦能源问题能得到彻底解决，推进系统也能由此得到一些突破。

“索伦，母星上传来消息，钟的机械心脏就是一个小型的托卡马克装置！”索伦的助手奥本海默说道。

索伦。利维坦，物理学界天花板一样的存在，虽然没有哥白尼、姜定康、门捷列夫那些科学家出名，但是在物理学界，他是所有人公认的第一人。更恐怖的是目前他所有的论文全部被联邦学术协会认定为最高级别论文，而且保密级别最高。

布鲁诺曾经评价他，一个人就是一颗百万吨TnT当量的核弹！正因为如此，布鲁诺将这个核聚变的机会交给了他。

然而实现聚变，不同于裂变要达到临界质量和临界体积那样简单。虽然目前康德星人研出了氢弹，但是无法长久的实现聚变。为了让核聚变长久的反应下去（自持燃烧），必须要考虑三乘积指标，即是温度、压力、约束时间。而约束时间只有大于自持燃烧时间才能实现自持燃烧。

当然，温度越高，所需的气压越小，相反，所需的气压越大。

因此，为了实现聚变，托卡马克装置应运而生。当然，随着技术的展，惯性约束、磁约束等技术也是层出不穷。磁约束因为压力较小，所以不得不采取高温和较长的约束时间。

而惯性约束，约束时间较短，因此必须提高压力，原理上和氢弹类似，但是它用激光或粒子束代替了原子弹。

索伦。利维坦目前主要研究的是利用磁约束实现聚变。但是氘氚聚变反应所需的温度会让原子结构崩溃成为等离子体，而等离子体就是电子和原子核的混合物。由于电子带负电，原子核带正电，可以通过磁场控制。只要创造一个磁笼，等离子体就会绕着磁力线转圈，从而被束缚在磁力线周围。由于洛伦兹力的特点，只在垂直于磁感线上的运动方向起作用。

假设带电粒子横跨磁力线运动，就会被磁感线束缚，一旦带电粒子平行于磁感线运动，磁场便无法束缚带电粒子，如果一个斜着飞行的带电粒子便会在一边沿着磁感线方向飞一边转圈！

普通人想到这里也许就会知难而退，但是索伦创造性的将磁笼尾相接，形成一个圆环。在这样的结构中，磁感线变成一个环，只要在磁感线中运动，带电粒子便永远无法飞出这个磁笼！

但是特殊的结构还是导致了一个缺点磁场强度不均匀的问题。在里面的磁场强度大，在外面的磁场强度小，磁场强度存在梯度变化。由于不均匀的磁场，带电粒子就会生漂移！电子向上漂移，原子核向下漂移。由于这种现象，就会在垂直于环状的方向上产生一个电场。可是又有什么办法中和这个电场呢？

天才之所以被称之为天才，就在于他能想出最精妙的想法并且能够解决问题。

索伦在磁笼中间加上线圈，通电后就会形成一个不断变化的磁场，等离子体与这给个电场相感应，就会产生环状电流，也就是变压器的原理！而新的电流又会产生新的磁场，新磁场和原磁场混合，环状的磁力线就会形成麻花状，带电粒子就会在螺旋运动的磁感线形成的磁面上被有效束缚！

构思到这里，也许普通的天才也已经到了极限，但是索伦。利维坦可不是一般的天才，他在此的设计之上，再加上一组线圈，形成一个垂直的磁场，从而对等离子体实现精确的控制。

纵场线圈、欧姆场线圈、平衡场线圈，三个磁场组合下的装置就可以控制等离子体！

然而理论和实践还是相差不少，虽然理论很完整，但是由于该装置也存在一个缺陷。等离子体环半径、环的截面、磁场强度，这三者同时决定了该装置实现的难度。等离子体环半径决定了密度极限，环的截面决定了等离子体电流强度，磁场强度决定了能量约束时间。这就是聚变要实现的三乘积，而只有达到1o的21次方这个能力级，才能让聚变反应在不需要额外能量的基础下进行下去！

这样奇妙的设计完成的那一年，索伦不过是一个刚刚毕业的博士！

论文一经表，就被联邦学术会议列为最高级别论文，而且只有通过联邦议会准许的学者才有资格阅读。

而他那一年不过才只有17岁！

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普通人也许能取得这样大的成就，随后就会沉寂了，但是仅仅过了三年，他的新论文的表再次引爆了物理学界！

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