最近常常听到一个消息，说我国的可控核聚变取得巨大的突破。成功的在XXXX万度的温度下运行了XXX秒。
核聚变一般的情况下会在两种情况下产生：
首先第一个情况就是恒星的燃烧了，在极高的温度和压力下，恒星上的较轻的原子会克服掉原子核之间的斥力而相互结合到一起形成更重的原子。
另外一种情况是在原子弹爆炸的时候，原子弹核心所产生的高热和高压是可以比拟恒星上的环境的。一旦爆炸点的结构满足可以点燃聚变燃料的条件，这时一颗原子弹在添加了聚变材料后也就成了我们熟知的氢弹。
但是遗憾的无论是恒星上的核聚变还是氢弹的爆炸都是我们所不能控制的核聚变。这些不可控的核聚变所产生的能量也就难以收集和利用了。目前人类能做到的最高利用率的不可控核聚变的利用方式很简单——这就是光伏电池。
和太阳巨大轨道球面相比较，我们能利用到的太阳不可控核聚变的比例也是很可怜微乎其微的亿亿分之一的级别。
如果想更大比例的利用太阳的能量，最好的方式也就是使用戴森球了。
戴森球假想图
简单的说，就是用太阳能电池做一个壳将太阳包裹起来。这时候太阳所发出的大部分能量都可以被收集。如果能做到这一步，我们也就进入了第二级文明——能够直接利用整个恒星能源的级别。这件事离我们还是十分遥远的，至少是几千年内都难以完成的壮举。
如果小一点点的呢？例如用太阳能电池板将氢弹包裹起来，这样是不是可以完全的收集氢弹爆炸所释放出来的能源呢？理论上是可以的！
我们可以将一组太阳能电池板制作成弧面，放置在太空中。然后发射一枚氢弹到这个户型太阳能电池板的焦点上引爆。这时由于宇宙空间内是真空状态，氢弹的爆炸能量将以光和热为主要的输出手段输出。这时太阳能电池板上会形成强大的电流脉冲，将这个脉冲以微波或者激光的形式传回地球而进行利用。只不过这套系统需要不断的用火箭发射氢弹到太空中，成本过高，并且太阳能电池板改一改方向直接指向太阳所能获得的能量其实是要比氢弹爆炸更高的。
目前没有人做这个项目只是因为能量传输的问题还没有解决。但这样的项目可以放心，最终会出现的。
如果在地面上呢？用更小更小当量的氢弹爆炸是不是就能达到目的呢？而且还可以使用普通的电缆或者水介质来收集和传输核聚变的能量呢？
这就是咱们今天要说可控核聚变装置了。
国家点火装置核心
一般的来说，短脉冲可控核聚变装置就是在内部引爆一枚极其微小的氢弹。
国家点火装置氘氚燃料球
这枚氢弹爆炸的能量被装置所吸收。就可以转化出我们可以利用的能源。不要小看上面的这枚小氘氚燃料球，在引爆后可以产生大约相当于50公斤TNT的爆炸当量。但这个项目目前还是困难重重，原因则在于在短时间内连续的将氘氚燃料球放置在点火装置的核心，这就导致了美国的国家点火装置成了一个“准备半个月闪耀2毫秒”的装置，不是特别具有实用价值。
而另外的一个路子则是长脉冲可控核聚变，我们搞的就是这种装置。
利用磁约束氘和氚的超高温等离子体在螺旋形磁场内部进行运转。当内部的温度达到聚变温度的时候等离子体内的原子核就会产生聚变，从而释放出能量。
这个东西其实是一个粒子加速器的变体，按理论上来说只要能适时的注入氘、氚、氦等轻原子，排出聚变后产生的重原子核这个装置就可以一直工作下去。
但同样，现实相当骨感。由于内部等离子体的温度高达几千万摄氏度甚至上亿摄氏度，并且等离子体在装置内高速运动，这就导致了装置极其不稳定很难让里面的聚变反应持续不断的进行。
于是温度/时间的指标也就成了目前长脉冲可控核聚变装置的重要攻坚特性。
例如我们的东方超环，在5000万度的温度下可以持续工作101.2秒，在一亿度的温度下可以工作9.76秒……这些指标就已经代表了世界上最先进的水平。也就是我们经常在新闻上看到的“我国的可控核聚变取得巨大的突破”的源头了。
问题来了：可控核聚变装置上这么高温是怎么回事？会不会对让壳体熔化从而产生事故？
要搞清楚这个问题首先要知道温度和热量是两个完全不同的概念。温度是指分子、原子的运动激烈程度，通常的情况下我们可以简单的计算为温度每上升1K（kelvin）等于粒子的能量提高了0.00008622电子伏特（eV ）。
大气分层
在距离地面90-1000公里的大气层被称之为热层（Thermosphere）。热层的大气温度是1200-2000度之间。而恰恰我们的所发射的大量人造卫星和空间站其实都是在热层中运行的。并没有因为这么高的温度而被熔化掉。
原因则在于这层空气温度虽然高，但是这层空气已经是接近于真空了，每立方米的空气里面只有不到一个原子存在。因此即便是这个原子具有很高的能量（温度），整体的空间内的热量也是几乎为0的状态。所以航天器在这一层要做的依旧不是隔热防止熔化，而是保温防止冻结。
和热层的道理一样，可控核聚变装置的腔体内部也是近乎近似于真空的状态。
由于是近似于真空的状态，虽然温度很高但是热量也就并不大。咱们的东方超环以5000万度运行100秒所储存的能量也只有300千焦。
300千焦的能量有多大？相当于6.5克汽油完全燃烧。
所以我们造了一台上千吨的设备（这东西真的有上千吨重），费劲吧啦的跑了100秒，其实只释放出来6.5克普通汽油的热量。
换句话说5000万度的这个等级上，这台装置如果日夜不停的跑，需要487年的时间才可以产生1吨汽油的能量。
日本有台类似的装置叫做JT-60，每次长脉冲储能是800千焦。由于运行时间短。按照日本的机器的功率来计算也得327年的时间才能产生1吨汽油的能量。
所以在这种装置上各个国家所以说的重大突破其实还都是0.0000001的突破，还真的称不上是0到1的突破。
这件事不是说如何看待“中国的”可控核聚变的“重大”突破的问题。而是需要正视可控核聚变这项技术的真正难度的问题。按照现在的技术来说就是突破了10000秒的运行时间，也只是一个很小的数字量级。除了科研价值之外根本没有什么太大的意义，这东西按照现在的技术水平上来说是无法解决人类所面临的能源问题的。
但虽然这样说，搞这个东西还是有意义的。其意义在于万一我说是万一哪天有0到1的突破呢？
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