等離子電流偏低的原因是什么問題(等離子電流小了怎么解決)

前沿拓展：

核裂變，又稱核分裂，是指由重的原子核（主要是指鈾核或钚核）分裂成兩個或多個質量較小的原子的一種核反應形式。此時這種特別大的原子在一分為二時損失質量，釋放能量；而核聚變，核是指由質量小的原子，主要是指氘，在一定條件下（如超高溫和高壓），只有在極高的溫度和壓力下才能讓核外電子擺脫原子核的束縛，讓兩個原子核能夠互相吸引而碰撞到一起，發生原子核互相聚合作用，生成新的質量更重的原子核（如氦）大原子時損失質量，釋放能量，后者釋放的能量要比前者多很多，而且沒有核污染。

核聚變

最早提出來核聚變的是美籍蘇聯物理學家喬治·伽莫夫，他當時提出當兩個核子足夠接近時，原子核的強作用力可以克服靜電力結合到一起。隨后英國和德國物理學家根據伽莫夫的這個理論，預見了當兩個輕原子核在中高速度下碰撞時，可能會形成一個更重的原子核并且釋放出大量的能量。

1927年英國科學家馬克·奧利芬特在劍橋大學的卡文迪許實驗室，進行粒子加速方面的研究。他利用粒子加速器（particleaccelerator）轟擊氘核（D，重氫）產生氚（T，超重氫），成為世界上第一次核聚變實驗。直到二戰前夕在德國實驗室里，人們才發現核裂變，也就是說從實驗角度，核裂變和核聚變幾乎同時被發現的。

伽莫夫和美籍匈牙利科學家愛德華·泰勒推導出進行核聚變反應所必需的條件，需要極高的溫度達到1500萬攝氏度，這在當時根本無法達到，因此核聚變一直擱置著，大家干瞪眼。

這個溫度只有原子彈爆炸的時候才能達到，這就能理解我們國家在核武器試爆之后3年，氫彈便試爆成功。而且氫彈的爆炸能量是原子彈的幾千倍，因此核聚變要比核裂變有太多優勢。

核聚變還有更大的優勢，那就是原料。核聚變所需的材料氘和氚在海水中大量存在，每1升海水中含30毫克氘，而30毫克氘聚變產生的能量相當于300升汽油，因此原料可以說取之不竭，用之不竭。而原子彈所需核裂變的放射性元素鈾與钚卻少的可憐，我們看到朝鮮發展核武器也受限于此。

既然核聚變有這么多優勢，為什么我們沒有大量應用核聚變呢？

最主要的原因是氫彈爆炸的核聚變不可控，也就是說從美國第一個氫彈爆炸到現在60多年里，核聚變沒有實質性的進展。其中最主要的原因是，核聚變溫度太高，沒有容器能夠容納這種量子領域的物質。

英國諾貝爾物理學家湯姆遜和原蘇聯物理學家塔姆與薩哈羅夫就提出利用環形等離子電流，形成一個環形磁場，這樣就可以將等離子物質控制在特定空間。于是科學家發明了一種稱為托卡馬克的可控核聚變裝置。

托卡馬克裝置

托卡馬克裝置，就好像是一個面包圈一樣的籠子，里面加上強磁場，用磁場去約束它們。高溫之下的氘和氚都變成了帶電的“離子” —— 而離子，又會沿著磁力線運動。這樣我們只要把磁力線變成一個圈，氘和氚就會在裝置內部的空中繞圈，就等于約束住了。

但是問題又來了，為了維持托卡馬克裝置，需要的能量遠超核聚變產生的能量，可以說是一項虧本生意，因此目前核聚變控制方面還是無解的。

不過也有好消息，但必須做很多實驗才行。目前尚在運行的實驗裝置都比較小，需要做個大的。有個各國合作的大裝置，叫 ITER，總投入比大型強子對撞擊還大，但是造了好多年還沒造成。中國政府正打算造自己的大裝置，用中國速度推進。

所以說白了就會只要肯花錢，就一定能做出來。問題就在于現在的能源需求是否迫切到了愿意花這么多錢搞核聚變的程度。

目前石油已知的儲量是1萬億桶，這些儲量按照每年遞增的消耗幅度，可以使用38年，在這38年里，我們還會發現新的儲量，如果我們探明新儲量的技術還是2003年的技術的話，那石油資源還會再發現1萬億桶，這樣又多了38年。但是不管多少年，最多石油用完不會超過100年。

目前在太陽系內，人類能夠利用上的最充足、密度最高的能源應該就是核聚變、以及太陽的能量（處在核聚變中的能量體）了，也許在不久的未來，我們的“緊迫感”讓我們用上核聚變。

拓展知識：