大汉科技帝国 第153章 核聚变

这有了自己的小王国，自然是要大干一番，以前很多不敢搞的实验，现在想搞就搞！

未来基地，科研区，以前很多在国内受到各种限制，不敢进行的实验设备和装置正在这里悄然的进行之中。

科研区一处相对比较偏僻的地方，一个占地足足有十个篮球场大小的实验建筑，建筑的楼顶全部是绿色的放佛电路板一样的东西光学板。

这里四周的树木不像别的地方，高大茂密，超过一定高度的树木全部被砍伐掉！

而且这里还布满了刘清泉层层刻画的元力法阵，一处处法阵激荡的能量波动，异常的明显。

这里是刘清泉领队，3级科学家江志鹏、莫青冥以及天才般的来自海外的华人科学家布鲁斯·李共同参与，200多名2级科学家，600名1级科学家，外加200顶级的建筑工程师，如此豪华庞大的科研团队共同设计和完成！

这里是清泉科技用来研究核聚变的实验室！

是的，清泉科技直接越过了核裂变的研究过程，直接上马核聚变研究！

核裂变和聚变是两个完全不同的研究课题，核聚变，又称核融合，是指由质量小的原子，比方说氘和氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成中子和氦4，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。

原子核中蕴藏巨大的能量，根据质能方程e=mc^2，原子核之静质量变化（质量亏损）造成能量的释放。

如果是由重的原子核变化为轻的原子核，称为核裂变，如原子弹爆炸；如果是由较轻的原子核变化为较重的原子核，称为核聚变，如恒星持续发光发热的能量来源。

相比核裂变，核聚变的放射性污染等环境问题少很多，如氘和氚之核聚变反应，其原料可直接取自海水，来源几乎取之不尽，因而是比较理想的能源取得方式。

另外就是对清泉科技众人而言，想要获得核聚变的原材料还是非常简单的，从海水就能够提取出来，但是核裂变需要的重原子核材料，比如铀或者钚，这些材料可是有钱都买不到，而且购买这些材料肯定是会被其他国家给发现。

所以清泉科技的众人一致决定直接上马核聚变研究！

核聚变相比核裂变具有很大的优势，首先就是前面提到的原材料的获取要更加的简单易得，全球的储量非常惊人，月球上还有大量的he3；其次核聚变释放的能量比核裂变释放能量的要大的多，反应放能效应极高，理论上来说只有正反物质湮灭释放的能量比它高；产物无污染，不具有放射性等等诸多优点！

既然核聚变具有如此多的优点，那为何全球目前还没有一座真正投入使用的核聚变反应堆呢？要知道全球的核裂变发电站可是多达几百个。

核聚变有着自己天然的限制，而且这个限制一直困扰住科学界整整半个多世纪！

核裂变需要的反应条件非常弱，天然的铀矿在常温的自然条件下就可以发生衰变。但是相比于核裂变过程来讲，核聚变最麻烦的反应条件就是——需要瞬间上亿度的高温才能引起核聚变反应，而如此高的温度是用传统加热方法所无法达到的。

人类研制氢弹时，对于该问题给出了解决方案：用核弹引爆氢弹！即通过核弹引爆得到达到核聚变反应的温度，从而引起核聚变使得氢弹爆炸，因此氢弹内部是有一个小型核弹的。

但是这样的核聚变是不可控，对于人类来说只能用来破坏，并无任何其他的用途，真正想要实现和核裂变一样，对核聚变的全过程进行控制，还需要解决2大难关！

第一，怎么将核聚变的原料加热到这么高的温度？核聚变需要的温度高达上亿度！

第二，将核聚变的原料加热到这么高的温度以后拿什么来装它？上亿度的高温足以媲美太阳的温度，可以烧融一切！

人类科学家核聚变的研究始于上个世界50年代，最开始肯定是造氢弹，后面研究怎样去实现可控核聚变，因为可控核聚变对于人类来说意义实在是太重大的，解决人类能源问题的希望就在于此。

对于可控核聚变遇到的两个难题，目前都有了一些研究成果，清泉科技众人自然是前人栽树后人乘凉，紧跟在他们的后面，同时刘清泉也积极参考阿尔法人早期对核聚变的研究成果，两者互相融合！

对于第一个难题，怎样将核聚变的原料进行加温到上亿度，这一点清泉科技众人还是参照了地球目标科学家的研究思路，阿尔法人加热的方法太过于脱离现在的科技水平了，目前完全学不来！

关于如何加热，从上个世纪的60年代开始，激光器的发明，为如何将物质加热到极高能量这一问题打开了思路。

最早是苏联专家开始考虑使用激光加热核聚变的原料，因为该方法能量大，而且无需与被加热物质接触，简单理解就是类似于拿阳光聚焦之后点燃木屑。

但是单个激光器的能量太低，所以为了解决这样的问题，需要将多个激光器的能量聚焦于同一点。

该问题看似简单，实则非常困难，因为必须保证在短暂的加热时间内，被加热物体的所有方向受热均匀，一致向球心坍缩，简单理解就是将被加热物质想象成一个足球，如果想要挤压足球内部的空气，最好的方法就是从四面八方一起用力，使其体积被压缩。如果仅仅从两个方向使劲，则足球会变形，足球内部的空气被挤压效果就会大打折扣。

这不仅需要每个激光器对准的方向控制地异常精确，也需要在这一极短的时间内每个激光器的能量大小需要严格控制，目前在该领域美国的研究进展是最快的，其“国家点火装置”目前能够将192个激光器聚焦于同一点。

清泉科技这个核聚变实验室也是同样的道理，参照美国国家点火装置建设而成，能够将365个激光束聚焦于同一个点上，瞬间产生上亿度的高温，足以点燃核聚变的材料。

而且相比美国国家点火装置几个小时才能进行一次点火实验，清泉科技的这个点火装置能够实现每秒点火10次，释放10次脉冲！

清泉科技的点火装置，先是将外部的激光进行增强倍，接着将一束激光分裂为2束激光，2束激光再分裂成4束，就这样一步步最后分裂成了365束光束，分裂的过程中不断的对光束进行增强，其总能量增加到刚刚开始能量的5000万亿倍，最后聚焦到一个直径为3毫米的氘氚核聚变燃料上，能够产生超1亿度的高温，压力超过1000亿个大气压，进而足以引发核聚变！

也许有人就会问了，这得要需要多么庞大的能量才能将它给点火啊？

激光的光子都是定向的，不像一般的光源，光子是发散开的，你想太阳照在大地上，不会烧燃纸张，但是把光聚焦，那在一个点上，能量就更大，就可以烧燃纸张了，道理是相同的。

激光是能量高度集中，但其中蕴涵的能量不一定就很大，耗能并不会太恐怖！

好了第一个问题得到了解决，我们依靠激光技术能够创造核聚变所需要的条件，能够点燃核聚变燃料，那么可控核聚变下一个难点是用什么装置来装下这高达上亿度的核聚变反应？

目前地球科学家提出过好多种用来控制核聚变的方法，其中有超声波核聚变控制法、激光约束控制法、惯性约束控制法、磁约束控制法等等。

其中可行性最高的是磁约束控制法，“超导托卡马克”装置的研制就是为了实现能够将上亿度的物质存放其中，具体的原理非常的简单，高中的物理学课本就有提到，是通过将这些物质约束在一个密闭的环中使其高速旋转，来将其固定在一个密闭的空间中，从而实现了变相的盛放。

看起来好像核聚变的两大的难关，地球人早就已经解决了，但是目前还有一个更加严重的问题，那就是这两种分别针对两个难点的方案，完全没有办法使其结合起来！

也就是以地球目前的水平，只能将核聚变燃料给点燃或者是使用“超导托卡马克”将起装起来，但是将几百束激光集中于一个如此之小的点，难度非常大！

需要聚变物质静止于指定的标靶位置等待加热，点燃，而超导托卡马克装置则属于磁约束过程，如果聚变物质静止下来，则无法在磁场中受到相应的洛伦兹力等作用从而被约束在一个指定的密闭空间当中。

所以地球上的科学家虽然已经解决了核聚变的两大难题，但是还是没办法实现可控核聚变，这两种方案只能在对一个问题的解决占有极大优势的情况下想办法去解决另一问题。

对于第二个难题，清泉科技众人自然是要向阿尔法人取经，阿尔法人会用什么用的办法来控制上亿温度的核聚变？