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提高温度、提高等离子流的速度说起来简单,但实际上却非常不容易。
众所周知,核聚变原料并不是直接将原料丢到聚变炉里面的,而是先将作为燃料的物质先加热,使其气化成等离子体之后才被泵入反应室里。
因为只有等离子体,才会收到磁场约束,不带电的正常物质可不行。
可想而知这里边的技术要求有多高。
首先,人类必须拥有足够的能力将物质气化为等离子体,这里.约束聚变技术就起到了关键作用。
而所谓的泵入反应室,这个过程就需要人类拥有一个超级强大的磁场对等离子体进行极限加速。也唯有超强磁场,才能保证人类制造的反应室不至于被超高速等离子体击穿。
所以当初说的三十年时间,其实大部分时间都被预算到如何提高磁场强度、如何掌控超强磁场的研究上。
如何获得超级强大却稳定受控的磁场,也成了人类过去三十年一直刻苦专研的课题。
那么如何增强磁场呢?
答案尽在麦克斯韦方程组里。
第一,电流。将电流通过一根导体产生的磁场就是电磁场,因此可以通过增强电流强度来增加磁场强度。
第二,螺线管。将导线绕城螺线管,在其中通以电流,也可以制造出强大的电磁场,绕线层数越多得到的磁场越强。
第三,反射器,也叫电磁波反射器。原理是通过反射器反射电磁波,从而增强磁场强度。
第四,激光,使用激光可以制造出高频电磁波,高频电磁波聚集在一起会产生极强磁场。
第五,高压放电。使用高压放电,可以对周围环境产生极强的磁场不过这个方式一般仅用于研究电磁场在不同环境中的行为。
方式看起来很多,归根到底还是电流、线圈。
而这,又回到了材料学问题,回到了超强磁场超导磁体的研发问题。唯有超导磁体,才能让人类获得磁场强度变化非常小且保持稳定的超强磁场,因为超导的材料特性,使得它可以产生永恒电流模式下的稳定磁场,并且还不会因为超强电流而担心导体发热问题。
那么超导磁体材料如何获得?
嗯.这个问不是很大,毕竟早在二十一世纪,科学家就用冷冻机传导冷却制成了超导磁体,在不适用液氦的情况下,产生超过10T的磁场。甚至有些国家通过对超导磁体的研究,成功建立起了超过20T的强磁场实验室。
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