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第二十一章 等离子实验中窥端倪（第1页）

o21等离子实验中窥端倪

张冲志在回想中，已走到半路，这时收到威滕教授的电话，询问他走到那里了。

张冲志只好停止回想，暗中动用功力，在几分钟之内赶到高等研究所，威滕教授已动起车来，他上车后立刻出。

达特茅斯大学等离子体实验室实际位于达特茅斯大学的Forresta1校园，与主校区有一定的距离，需要开车过去。

这次做实验的装置叫国家球形环面实验器nsTx-u，它在4115年建造完成后，成为研究等离子体和核聚变的利器，已经取得许多研究成果。

对于托卡马克核聚变实验装置轩辕国也走在了世界的前列，比新6国差一点外，比其他国家先进。

在核聚变过程中，关键要做到两点:

1.如何将核聚变物质点燃。

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，目前新6国“国家点火装置”

可以将192个缴光器聚焦于同一点，而轩辕国的目标是43个。

2.如何将反应中的燃料盛住。

“导托卡马克”

装置的研制就是为了实现能将上亿度的物质存放住，而这个导装置就是将反应物约束在一个密闭的环中，使其高旋转，将其固定在一个密闭的空间中，从而实现了变相盛放。

nsTx-u和轩辕国的easT导托卡马克都是这一类型。

现在除了东罗马国马普协会在玩仿星器，再没有其他国家，查理王国的ITeR还遥遥无期。

看着眼前这个如同八卦图一样的大家伙，张冲志就象在看科幻片一样，对新6国强大的机械制造能力感到惊奇。

十二支长臂向四周引展出去，表面显暗红色，分为两节，角节上都排列着两排激光射枪。再向里是一个银白色的圆盘，就象射电望远镜的接收镜面，再向里就是一个金色的球型空间。

到了上午1o点钟，随着各种准备工作的结束，实验室主任，史蒂芬.考利，接收到一声声报告。

“激光系统准备完毕!”

“液氮注入完毕，可以开启导磁场!”

“起导磁场正常启动，磁场强度达到要求!”

……

史蒂芬.考利一声令下，十二只巨大的红色长臂向上升起，在金色球体的上空交汇在一起，实验可以进行。

随着微量氘和氚元素的注入，在中心快旋转，一百多支激光枪同时出亮光，从四面八方照在中心的混合气体上，立刻产生上亿度的高温，引起等离子体膨胀。

可是四周被强电磁场约束，无法向外扩散，于是在中心产生高温高压的环境，达到核聚变的临界条件，氘和氚生聚变，中心立刻生成一个火球，如同太阳一样出强烈的光芒和恐怖的热量。

融着厚厚的防辐射玻璃，张冲志也能感受到这种来自太阳般的能量，里面的物质都转化为等离子态，在一个有限区域内高旋转、翻滚。

张冲志已经观察过仿星器螺旋石实验，它是利用4兆瓦的微波加热装置，使等离子体反应器内温度迅升高，电子温度达到1亿度，离子温度也升至1ooo万度摄氏度，氢元素等离子体脉冲持续时间达到了6秒。

这个nsTx-u属于托卡马克装置，是采用激光束点燃加热氢元素等离子体。

轩辕国研制的全导托卡马克核聚变实验装置easT成功实现了电子温度过5千万度，持续时间1o2秒的高温长脉冲等离子体放电。

等离子体在内部运行非常狂暴，可以说是混沌状态，对于等离子体观测很困难，只能进行“等离子体诊断”

，而不能插入一根探针观测，因为这样就会极大影响等离子体的运行。

黑星的探索丝也不能插入等离子体内观测，所以张冲志对高温等离子体的观测，只能通过托克马克或仿星体等装置获得。

几乎所有着可控核聚变都离不开等离子体，因为只要温度足够高，电子都会从原子中脱离出来，物质的第四态就会显现。

而对于核聚变等离子体更加难以把握，它可以说是湍流+高强度磁场+外部扰动。

虽然关于等离子体的问题很多，但是对于它的不稳定性湍流，制约等离子体种种难以难捉摸行为的基本方程现在都是知道的，就是nasov和mae11方程，但我们所能做的依然是近似计算或近似模拟。

研究等离子体也无法绕过制约流体运动的okes方程（ns方程）机制和约束大量分子运动的Bo1tzmann方程，但这两个方程现在人们也没有办法求解这些偏微分方程。