第417章 可控核聚变的两大难题

实行可控核聚变有两道难度：一个是如何核聚变的材料加热到足够高的温度，核聚变需要上亿度的高温，这个问题目前科学家们已经解决，利用激光聚合产生上亿度的高温来解决这个问题。

利用激光点火看似简单，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，目前在该领域山姆大叔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。

星河科技月球上面的这个核聚变实验室也是同样的道理，参照山姆大叔的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。

而且相比起山姆大叔的国家点火装置几个小时才能进行一次点火实验，星河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。

这个点火装置，先是将外部的激光进行增强10000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，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，太阳光照射在大地上，不会烧燃纸张，但是把光聚焦在一个点上就可以烧燃纸张了，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。

但是解决了这个问题离实现可控核聚变还有一个非常漫长的过程，因为核聚变反应时的温度非常的高，上亿度的高温足以媲美太阳内核的温度，我们那什么来制造核聚变反应堆？

要知道现在科学家研究出来的最耐高温的材料是五碳化四钽铪，熔点高达4200多度，可是这点温度和上亿度的高温相比，根本就微不足道。

最耐高温的材料在这样的高温下也会直接被气化，成为最基本的离子态，这核聚变反应堆的问题才是真正困扰着科学家们的难题。

可控核聚变技术可不同于氢弹技术，氢弹只管破坏，有原子引爆就可以了，剩下的巴不得威力越大越好呢。

可是这可控核聚变，想要控制这核聚变，控制这庞大的能量，科学家们就必须想办法解决这恐怖的高温问题。

在解决问题之前，首先要知道热的传导方式，热传导、热辐射和热对流这三种。

热传导是介质内无宏观运动时的传热现象，其在固体、液体和气体中均可发生，但严格而言，只有在固体中才是纯粹的热传导，而流体即使处于静止状态，其中也会由于温度梯度所造成的密度差而产生自然对流，因此，在流体中热对流与热传导同时发生。

热辐射是物体由于具有温度而辐射电磁波的现象，一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，温度愈高，辐射出的总能量就愈大，短波成分也愈多。

热辐射的光谱是连续谱，波长覆盖范围理论上可从0直至∞，一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线传播，由于电磁波的传播无需任何介质，所以热辐射是在真空中唯一的传热方式。

热对流又称对流传热，指流体中质点发生相对位移而引发的热量传递过程，热对流只在流体之中发生。

知道了热的三种传递方式，科学家们也是设想出来几种用来控制上亿度高温的方法。

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。

秦毅看着眼前这个巨大而复杂的点火装置，脑海中想了很多，科技塔之中有很多实现核聚变的方法。

像空间控制法、冷冻法、重力约束法等等，空间控制法设计到的是空间科技，因为热辐射是真空之中唯一的传导方式，所以利用空间科技可以非常简单的将上亿度的温度给控制起来。

至于冷冻法也就是传送之中的冷核聚变技术，这个技术比起热核聚变技术更是高了一个等级，实在是太过遥远。

重力约束法，就是将核聚变的燃料送入一个球形的立体空间之中，然后对立体控制施加强大的重力，依靠强大的重力约束其中上亿度的能量，同时还可以根据需要对能量进行引导，用作各种用途。

这对于目前的星河科技的水平而言，离的最近的，最有可能实现的就是这个重力约束法，因为已经掌握和利用了反重力技术，要研究出重力技术来，还是有可能实现的。

而且重力技术非常重要，它不仅仅可以用来控制核聚变，还可以用来给飞船增加重力，要知道在太空之中是没有重力的。