克服不可能：发展核聚变

时间：2022-03-25 08:16:19 来源：

国际热核实验堆是国际热核实验反应堆的首字母缩写词，旨在利用不切实际的工具来实现这一目标。毫无疑问，人类可以通过制造炸弹或进行不产生有用能量输出的反应来快速，肮脏地完成聚变，但是与裂变不同，进行稳态反应的能力产生的能量超过了裂变。推动反应回避我们。

ITER的工作基于托卡马克，它是一种看起来像甜甜圈的东西，可以在一定温度和压力下使燃料等离子体不断循环，如果燃料足够热且压力足够高，则可以获取净能量。这确实是获得地球上太阳温度和压力的主要方法。这是很有可能的，而且非常不切实际。

ITER有钱去解决这个问题。非常热，轻元素的等离子体和难以置信的压力是巨大的问题。室温下的氢气在任何时间都是一个魔鬼，可以将其加热到数十亿度，然后加压到数百万个大气压，控制问题是不容忽视的。

尽管如此，托卡马克是获得热聚变遏制的最强潜力。为了解决控制问题，电子工程师Maria Goretti Sevillano在其论文中提出了一些在巴斯克自治大学捍卫的工具。她的论文题目是托卡马克核聚变反应堆中的等离子体控制工具：Astra-Matlab实时集成和控制。已经发表了两篇有关她的工作的论文，一篇在Informatica杂志上，另一篇在Energy杂志上。

玛丽亚·戈雷蒂·塞维利亚诺

塞维利亚诺详细介绍了它们的功能：“用于融合的材料必须具有某些特定特征，并且这些材料必须转变为等离子体。同时，必须将等离子体限制在有限的空间内，以使得能够产生反应并使用能量。为了达到这个目的，在托卡马克的情况下施加了磁性限制。”换句话说，磁场产生的线充当壁，以将等离子体保持在要保留的空间中。但是等离子和设备本身还有几个问题尚待解决，塞维利亚诺一直在研究其中的一些问题。

Sevillano解释说：“要开发Tokamaks，必须控制许多等离子体参数，以及整个设备本身。 “将要使用的电流，电压，强度等。在控制所有这些因素之前，将无法使用这些机器来生产可销售的能源。”她指出。

与此相关的是，塞维利亚诺已经在Matlab软件中嵌入了一个称为ASTRA的代码。 ASTRA通常用于模拟Tokamak反应堆的行为，将此代码嵌入到Matlab中将有助于开发适合于这些设备的控制器。控制问题有几种，但是在这种情况下，已经深入探讨了与等离子体有关的一些非常具体的参数。

Sevillano继续说道：“必须控制参数以从等离子体中获得最大的能量，并且可以基于电流计算出可以提取的能量数量：在运行期间必须保持最大的电流量尽可能长的时间。这就是为什么必须通过控制结构中众多线圈和电压来控制这些参数的原因。”

塞维利亚诺指出，她的博士学位论文只产生了完整的树的一个分支，她说：“我所取得的仅仅是迈向做更多事情的一步。所有这些任务的目的是设计一种能够在ITER项目中产生可销售能源的机器。”

迄今为止，这是一个令人敬畏的挑战，已有五十年的历史了，科学家们计算得出，他们将在2050年左右获得一些成果，再过四个十年。

托卡马克和问题。

聚变是一种诱人的动力，模仿太阳似乎是一条合乎逻辑且明智的道路。融合是可能的，我们不断使用其自然形式。然而，主要问题仍然没有答案。人类可以通过什么方式融合事物？然后，哪个最实用？

欧盟，印度，俄罗斯，中国，韩国，日本和美国的纳税人必须怀疑，在如此薄弱的实际确定性下，迄今为止政治势头如何发展。法国诺贝尔物理学奖得主Pierre-Gilles de Gennes说：“我们说，我们将把太阳放在盒子里。这个想法很漂亮。问题是，我们不知道如何制造盒子。”

托卡马克的建造已经开始，尚不清楚如何成功控制托卡马克。塞维利亚诺斯的概念是否会有所作为是一个需要多年解决的问题。

同时，对于大多数研究领域而言，关于最实用的方法是产生聚变的基本问题已成为不可能。该研究系统对ITER项目非常认真，而实现商业融合目标的研究系统的能力和可信度却不高。

通过。布莱恩·韦斯滕豪斯

资源：融合-可能遇到不切实际的情况