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直接聚變方案及其可行性雷奕安,劉健,管曉寅,王直軒,陳超,張樺森北京大學(xué)物理學(xué)院,100871摘要本文提出了用加速器加速宏觀帶電微粒,讓微粒能量達(dá)到2MJ以上,轟擊固定靶,以引發(fā)聚變的方案,即直接聚變方案。由于沒有充分的理論和實(shí)驗(yàn)支持,我們分析了方案中可能存在的各種基本物理問題,對一些基本過程和物理量進(jìn)行了估算,探討了該方案的可行性,并比較了該方案與主流聚變方案的優(yōu)勢及其可行性問題。關(guān)鍵詞:加速器,聚變,離子束一、引言能源是人類生存的條件,是人類發(fā)展的動力。人類社會發(fā)展到現(xiàn)在,最明顯地特征和趨勢之一就是無休止的加速的對能源的需求。當(dāng)前人類社會面臨的重大問題,發(fā)展,能源,環(huán)境,世界和平,都與能源直接相關(guān),可是現(xiàn)在傳統(tǒng)能源逐漸枯竭,以太陽能,風(fēng)能,生物質(zhì)能等為代表的綠色新能源雖然理論上能滿足人類生存和發(fā)展的需要,但是只有它們顯然是不夠的。比如如果世界氣候發(fā)生大范圍的災(zāi)害性變化,人類很可能只能束手待斃。而如果掌握了取之不盡用之不竭的聚變能源,我們將有機(jī)會逃過這種世界末日之劫。在這種特定條件下,其它任何一種能源都是不可靠的。在現(xiàn)階段,如果我們能夠大規(guī)模經(jīng)濟(jì)地獲得聚變能源,世界面臨的許多重大問題將迎刃而解。然而,雖然人類發(fā)現(xiàn)聚變已經(jīng)上百年了,大規(guī)模聚變裝置的出現(xiàn)也已經(jīng)過了50多年,但能夠有效利用聚變能量的受控核聚變卻還相當(dāng)遙遠(yuǎn)NewScientisteditorial,3June2006,p.3NewScientisteditorial,3June2006,p.3或二、蠟主流癢聚變顆方案淚及其粉挑戰(zhàn)輛現(xiàn)行難的主籌流聚雄變方敘案分烏為慣驅(qū)性約懲束和哪磁約才束兩倆類。躁作為云聚變喊能源但的來稅源,淚也是亦現(xiàn)在旗世界敢主要永國家婚和機(jī)總構(gòu)的荒選擇鉤,大朽家更廊看好錢磁約接束聚涼變方趣案。焦慣性地約束百,雖盈然是拉一個蛛非常候重要畜的基菠礎(chǔ)研緒究方趙向,淡但作槍為大雄規(guī)模異清潔柿聚變越能量子的來器源,牲還是渠存在釋產(chǎn)生荒能量蹤總量估太低士(激掠光,泳重離歲子束漸聚變世),住重復(fù)蘇頻率臥低沃(激諷光,咳Z-耗pi飲nc廚h)滿,裝蜻置被蛋消耗戒的部功分過女多(剃重離成子,漠Z-床pi思nc難h)聰?shù)群芩y克汽服的寧缺點(diǎn)攏??芍凳?,吉磁約晌束聚哥變方瘡案,頑包括繭大家懂最看狹好的斑托卡碌馬克魄和仿用星器旋方案呀,除菊了理賺論和幟計算牙還沒僚有經(jīng)揭過大逝型裝爬置恩和長條時間膜穩(wěn)定敏燃燒異的氣檢驗(yàn)裁之外顫,戒在抄工程溝方面坊有著剩極其遵嚴(yán)峻崇的你挑戰(zhàn)霉,這掠一點(diǎn)雕可以競從I劑TE百R項波目的痛巨額爆費(fèi)用通和漫移長工假期上碎看出竿來。拐工程圓的復(fù)慨雜性饅和巨振額費(fèi)即用又葵帶來親了列嚴(yán)重撤的年維護(hù)價問題虧。沈三、編加速踐器驅(qū)大動聚坡變腔介紹蓋用加立速器酬來實(shí)姜現(xiàn)聚吵變,蘆早在鹽聚變對剛剛盯發(fā)現(xiàn)談的時考候,桂現(xiàn)代昏核物顫理之征父,宵盧瑟慚福爵仰士,愧就斷定言用蹲這種貢方案面來獲流取能另源是裝不可撿能的兇。原膜因眾踩所周揪知,乞核聚略變反輪應(yīng)截尼面太錄小。萄反應(yīng)攜產(chǎn)生掉的能奸量遠(yuǎn)移遠(yuǎn)低譜于維犧持加塑速器恐運(yùn)轉(zhuǎn)長所需良要的阿能量鋼。倆盡管訪如此伏,還懷是有萍人試替圖利騙用精閣巧的勇設(shè)計徑做出饅簡單始的聚汪變裝引置,肆如M頑ig戚ma射方案BogdanC.Maglich,TheMigmaprincipleofcontrolledfusion,NuclearInstrumentsandMethodsIII(1973),p213-235堆,但靈最后碑證明乓是行熊不通者的FundamentalLimitationsonPlasmaFusionSystemsNotinThermodynamicEquilibrium,MITDepartmentofElectricalEngineeringandComputerScience,June1995朽。訊還有嬸耗能巧大于繁聚變拒產(chǎn)生牽能量蛋,但丈可以英用作蹈中子智源的構(gòu)fu啄soBogdanC.Maglich,TheMigmaprincipleofcontrolledfusion,NuclearInstrumentsandMethodsIII(1973),p213-235FundamentalLimitationsonPlasmaFusionSystemsNotinThermodynamicEquilibrium,MITDepartmentofElectricalEngineeringandComputerScience,June1995RobertL.Hirsch,"Inertial-ElectrostaticConfinementofIonizedFusionGases",JournalofAppliedPhysics,v.38,no.7,October1967刮對于酷慣性古約束西來說飽,實(shí)躲現(xiàn)聚斧變的膛關(guān)鍵謀在于親,要沃在足京夠短藍(lán)的時棟間內(nèi)徒以足丑夠的濕密度誕對聚夠變材雷料猶注入合足夠隔的能辰量,婦當(dāng)然脂還要蠟?zāi)芫S余持一熔定的瓜約束怨時間揉。除勇了利細(xì)用大恥功率畏激光羅,高雄電流驕(Z挨-p歐in昨ch筑),籠加速主器也舅是一場個選墨擇,圣重離僅子聚屯變方穴案(疫He詠av靈y播Io享n織Fu顆si霉on殃,象HI政F)盞就采麗用了股加速序器方戴案宗。緞四、討重離漫子聚套變漁方案賭及其碎挑戰(zhàn)柜與別知的慣訓(xùn)性約閑束方返案相濟(jì)比,塔HI失F有畢一些蹈很好培的特良點(diǎn),歸比如究:總鴿注入飯能量山很高鞠,很穩(wěn)容易委達(dá)到伶數(shù)十訪MJ關(guān);史重復(fù)神頻率贏高,潑很容加易達(dá)漆到每旨秒5秒到1艘0次皂;加崇速器脫的能丘量轉(zhuǎn)蘭換效衫率高剩,能堡達(dá)到補(bǔ)30劫%以欲上,承遠(yuǎn)遠(yuǎn)出大于眉激光禁器的炒效率痰;可戴靠性蹲好,凝現(xiàn)有遠(yuǎn)的加嚴(yán)速器或已經(jīng)示證明標(biāo)了,扶加速輔器占能以腎較高勸的使環(huán)用率礙連續(xù)澤工作景10屢年以寨上梅;還傾有就伸是不工需要德非常頁靠近曉聚變晃發(fā)生兵區(qū)離、容良易損男耗的正復(fù)雜替部件多,這吼對發(fā)長電廠福的持維續(xù)性永是非酒常重刷要的啄。帖其實(shí)該這斯幾點(diǎn)橡都是韻激光蠻聚變壁方案擊的不淺足之遺處。魄正因殺為如去此,兩美國少能源稠部和薯國會述確覆信鐘,如仿果要捆建立考大規(guī)攝模的附商業(yè)踏聚變此電廠緩,貴HI買F是閱最有零希望槐的慣控性約便束方水案。瓦然而證,在佳HI閃F方本案中軍,最杜大的義問題添是離兆子束喊密度產(chǎn)過低旗。一卸般加經(jīng)速器己中的灰離子委束密撞度用璃電流撈表示饞只有剩毫安秋量級寧,換營算成笛密度鈴比一明般凝肯聚態(tài)碰低十鋸幾個膜量級削,因敗此雖殼然奇離子紛的能匪量很搭高(桂Ge域V量烘級)加,經(jīng)離子勢束的雅總能端量也拘很高峰,神但戶總的污能量狹密度牙有限廢。哀離子笛束的怖照射病時間蹤遠(yuǎn)遠(yuǎn)筒大于梅聚變狐材料冶熱爆杜炸開很的時領(lǐng)間。屈所以隆,在俯HI掉F方妹案中而,最詢大的曬問題塊在于坡如何運(yùn)提高度離子英束的陷密度FUSIONENERGYSCIENCESADVISORYCOMMITTEEPRIORITIESPANELREPORT,USA,(April,2005).屆。文在這剪方面帆雖然孕已經(jīng)駝有了陽很大確的進(jìn)燃展S.S.Yu,Heavy-Ion-Fusion-Science:SummaryofU.S.Progress,IAEA-06膛,警但總顫的密濫度仍土然低冷于普睡通凝城聚態(tài)畜一百遍萬倍執(zhí)以上鉛。深根據(jù)涌規(guī)劃沒,馳現(xiàn)在局經(jīng)過騾各種蒼努力污后保達(dá)到掩的密河度留,還勤需堡要再贈提高伴10盤00跳倍妻(縱緩向1切00須倍,床橫向燕10皺倍)奏,凱才能就達(dá)到泥聚變猴點(diǎn)火腹的要賺求。膝這是灑一項步極大區(qū)的挑萬戰(zhàn),睬也是翼大家辜更看分好FUSIONENERGYSCIENCESADVISORYCOMMITTEEPRIORITIESPANELREPORT,USA,(April,2005).S.S.Yu,Heavy-Ion-Fusion-Science:SummaryofU.S.Progress,IAEA-06匆表1孝H笨IF男實(shí)現(xiàn)導(dǎo)聚變守發(fā)電陸的獲目標(biāo)繞參數(shù)膨總離個子束千能量攔5代MJ美聚焦難半徑斯3引mm仇離子術(shù)密度貨0挖.1爛g吊/c友m益2奧脈沖起長度聚10際厘納秒確峰值棕功率栗40鹿0塵TW容離子頁能量旗3-棚10祥G秧eV汗總離窄子束虧電流獅40福k脆A壽離子昏質(zhì)量蜻20勻0路原子經(jīng)單位舒五、忌直接寨聚變均方案浸為此由,本哲文提鴨出了斧一個腹繞過飄HI哨F這粉一困晴難的慘方案字,?;苡蚪庥葲Q這掘個問救題。錫眾所勢周知淡,在隙一般扣的實(shí)飼驗(yàn)室揉條件竟下,畢無論船是離宮子束親還是歪中性溜等離悄子體辮,密父度都坡遠(yuǎn)遠(yuǎn)除低于珍普通品的凝菠聚態(tài)鵲。如奸果我抄們直晶接加觸速普葉通的氣凝聚漁態(tài),販就可挽以達(dá)舍到很樓高的腎密度蘿。當(dāng)限然,便也是避眾所衰周知及的,申用加軋速器悼加速則普通集凝聚趙態(tài)如接固體焰顆粒芳的關(guān)逼鍵桶困難峰是,甘宏觀給顆粒李可以弓帶的負(fù)電荷廁太少寧,荷歷質(zhì)比惠太低焦,無貢法用顯磁場營進(jìn)行述控制塞。即哥使不矩需要抓控制港方向扎,因休為荷敘質(zhì)比化非常僚低,愚也很版難加綁到很溪高的弊能量礙。經(jīng)塘過仔稼細(xì)分愧析發(fā)肝現(xiàn),偶這并超不是寨一個妄質(zhì)的閱問題抬,而乞是一敞個量哀的問老題。才現(xiàn)有息的理美論和的實(shí)驗(yàn)碼結(jié)果鉆不足票以排叫除這情種加染速方照案。確下面其將進(jìn)名行定陣性和焦定量弱的分加析。結(jié)第一饞是控堡制問振題暢。以俗較樂求觀的薯荷質(zhì)補(bǔ)比(掙電荷傻數(shù)比玻核子蘿數(shù))顫10童-8補(bǔ)為例參,用牢磁場紗約束底和控耐制這駁樣一婦群粒達(dá)子是隆不可港想象配的,酷但是筋我們讓可以障只用跑單個下宏觀瓣顆粒閥,這滲樣就椅可以筐用電派場而荒不是牧磁場娘對它促進(jìn)行妖控制改。由罷于是涼宏觀日顆粒幕,容卷易跟繭蹤,互就容型易控帶制。挑第二方是加屑速問怪題。宮HI濤F方插案中悄離子饅束的悲能量屯可以勞達(dá)到蓄每核孔子數(shù)岔十M是eV盜,考劣慮到砍本方肯案中快離子府密度聰高出礦HI夫F規(guī)床劃中逝的點(diǎn)捐火密賞度1努00斜0倍蝶以上卷,后相應(yīng)饒地,襪我們逐需要城的每加核子拆能量瑞要大亦大降象低,水具體狠要多駁少,仍取決歇于顆椒粒大卷小,筑顆粒淘中的都原子灑種類橡等。蝴考慮偶到聚近變反攜應(yīng)的浮溫度融要求倦,我溉們每悅個核痛子的客能量舉在1慎~腐六10盟0既ke躲V之毛間。錦以1呈0果ke誰V鐵和荷跟質(zhì)比遮10說-8迅為例胳,要熟求加孩速器鬼的加譜速能古力是按1T償eV輕,這燥并不工是很鳴難達(dá)癢到的該要求由。規(guī)瞇劃中寺的忙國際鏡直線居對撞膨機(jī)(互In蔥te詞rn卡at顯io井na泄l掛Li湊ne屢ar燙C莖ol果li私de清r,洞I諸LC脫)罪設(shè)計昌指標(biāo)屯就是障50其0G江eV邊到1國Te伴V。續(xù)一般寫情況畫下,盤加速唇器內(nèi)錘射頻屋電場鼠的強(qiáng)略度能叼達(dá)到行10談0M蕉V/賠m左懼右,侄所以押10守公里星的加仗速器掀可以謠將一稀個電咸荷加撇速到頑1T阻eV總。磁需要鋼說明采的是時,雖光然環(huán)燕形加扶速器宇的能它量更向高,粥考慮短我們挑的低察荷質(zhì)樣比,奔很難揚(yáng)用于疼這里挖的方宵案。章1賺直接幅聚變匠方案佩,用豪聚變籮材料雜制成妙的子南彈加府速后吉射向睜同樣慰材料鵲的靶俗,在傻很大苗的反生應(yīng)室企內(nèi)發(fā)溝生聚斑變,層聚變運(yùn)能量鈴有室食壁吸開收,筍用于過發(fā)電棕。協(xié)下面付再以勒1蹤毫雖克的糠氘氚漲化鋰陡(等唯比例捏氘氚輝)肚撞擊喜1曬0睜克禁同樣蜜材料印的聚嬸變反隊?wèi)?yīng)為槐例,蘆討論考這里絮牽涉坑到的律各種橡物理糧量的懇數(shù)量鉆級。熄氚化企鋰的嫌數(shù)據(jù)根很難皺查到閱,氘擔(dān)化鋰蟻的也峰不全慘,但日我們險可以考參考肅氫化醬鋰的莖物理再化學(xué)喊屬性蟲來外鍛推氘蛋氚化機(jī)鋰的戴性質(zhì)衰。氫孤化鋰藍(lán)是離嫁子晶鮮體,默密度犬0.蜓78結(jié)g鞠/c虹m級3此,熔葬點(diǎn)較序高,淋為肌68測9洲°窯C被,釀比熱然為2賓9.政73到J/宣(m衡ol勇k笨)盛化學(xué)潮活貞性很縱強(qiáng),授有毒碌??家缿]氘箏氚為肆氫的己同位固素,衫化學(xué)醉性質(zhì)往相同椅,可槐以知助道等歇比例議氘氚果的氘蒸氚化艙鋰的脖密度腸大約評為抽0.良93束g船/c植m翼3脹,均熔點(diǎn)貿(mào)為嶺70傭0功°念C涉左右昏,外比熱互35伍J/伴(m云ol稼k還)左動右。慈氫化血鋰分壓子的濁結(jié)合敗能為聯(lián)2.蒼54末克±違0梢.2松e兵VCrawford,F.H.,andJorgensen,jun.,T.,Phys.Rev.,49,745(1936).映。嫂氘和久氚的庫密度受均為徑0.許05保m堵ol犬/c僑m淚Crawford,F.H.,andJorgensen,jun.,T.,Phys.Rev.,49,745(1936).質(zhì)一店毫醒克鋰快化氘優(yōu)氚氣大約爹為1群0猶-叼4脖mo搬l,才相句當(dāng)于何6吊×廈10輕1植9株個紙鋰化字氘氚誘分子媽,共盡有大夏約獸6借×被10襲20海個核茄子和咐2.籮4有×手10廉20近個電卷子。恒如果旁我們溜用激晶光或趙者強(qiáng)辯電場揉敲掉應(yīng)6?!另?0攪1通2懂個電福子,岡或者盲往上獨(dú)面濺終射上碰同樣嬌數(shù)量給的電熱子,腸這相鍋當(dāng)于去10前-距6臟庫侖閑電量而。假先定電裳荷均厘勻分珍布,探顆粒俱為球唯形,雪總的辯靜電甘能大惕約是網(wǎng)5擔(dān)J。傻這一冒顆粒提總的決化學(xué)片結(jié)合糠能為違5希0論J筋左右象,比愉靜電卻能大位十倍敵,倆因此居它應(yīng)氏該是叛靜電駛穩(wěn)定昌的。椅考慮困到電拴荷一歲般會撒趨向木物體鈴表面董,靜艦電能排還應(yīng)間該降閘低。幅這時洗顆粒話的荷泰質(zhì)比蕉為1屠0喬-笨8矩。房為了泰跟其睛它慣按性約郊束方蚊案比認(rèn)較,戒我們萍把該梢微粒佛加速炕到2曠MJ商。這完需要削一臺洋2干T他eV麥的加該速器錄,每墊個騎核子征能量涌有2芳0缺ke豆V,踐相當(dāng)野于氘扇的能棵量為語4豈0惕ke晴V,清氚費(fèi)6陪0每ke原V,溝鋰(態(tài)主要誘是鋰婆7)膛14肌0墾ke事V,筍平均花每個等原子塊核帶閑有匪90責(zé)k袖eV字動能增,系總能玩量為蜓6糕×什10稅1剛2壇×纏2慨T稅eV肉,芬即福約細(xì)2匙M糠J續(xù)。姑對于栽這一賊顆粒律,這蠅一能見量相敬當(dāng)速淡度貴約為端20謎00隊k辱m賄/s韻,遠(yuǎn)葡低于恭光速基。初這時畝對應(yīng)寫的加贈速器現(xiàn)束電捎流為通1毫是安。梁這一漿顆粒唱的大富小為四1毫奏米證。猴我們犁將它卡射向貧一個躁10夏mm宿×惹10受mm悉×誘10顏0m期m檔,同慮樣材愈料制蟻成的膝靶,溝如圖萬1所額示。階過程距很復(fù)里雜,虧由于期沒有刺實(shí)驗(yàn)勒,我治們只賄能猜襖測這燥一碰畝撞過貢程是顆怎么奮發(fā)生巖的。倒考慮必這里蹤牽涉鑰到的節(jié)能量準(zhǔn)范圍冶內(nèi),卸材料蓄的阻叉止本糧領(lǐng)(型st公op現(xiàn)pi肢ng舊p鏟ow狹er深),辦也掛即高下能粒寧子在誦材料旱中Forexample,seeICRUReport

49,StoppingPowersandRangesforProtonsandAlphaParticles.隙,以鄉(xiāng)及隨巾后的見高密就等離最子體蟻中J.Lindhard,K.Dan.Vidensk.Selsk.Mat.Fys.Medd.28(1954);C.Deutschetal.,Nucl.Instrum.Methods.Phys.Res.A278,38(1989).岡,漆的能最量損些失率圖dE袋/d螞x為慧10趨0排Me與V/錯cm遙量級饅,數(shù)作百k拿eV險能量太的離寧子在凡數(shù)微閘米的徑長度層范圍性內(nèi)就欄會把抵自己巡幾乎屋所有惡的能欠量傳朵遞給感周圍濫的粒棕子,乖因此雞Forexample,seeICRUReport

49,StoppingPowersandRangesforProtonsandAlphaParticles.J.Lindhard,K.Dan.Vidensk.Selsk.Mat.Fys.Medd.28(1954);C.Deutschetal.,Nucl.Instrum.Methods.Phys.Res.A278,38(1989).鈔圖1顏加啊速到曠20塌00裳km肝/s預(yù),1慧毫克豈大小忌的L訓(xùn)iD洪(T尤)彈緩?fù)枭湮蚁虻?0掃mm她×趕10通mm例×翻10會0m筍m葡,用惕同樣熄材料衰制成殼的靶御。兩挺者碰紛撞后城能夠述發(fā)生梁聚變盼。聚劃變發(fā)尖生后諒,產(chǎn)哈生的饑能量封能夠都點(diǎn)燃園更多墓的聚里變材姥料。乎這里違的聚屈變過惑程很嗽復(fù)雜覺,沒腰有實(shí)烘驗(yàn)各票種模尸型都圈難以翻驗(yàn)證姜。如吧果利韻用平走衡等龍離子謀體的文聚變美反應(yīng)遣率公略式,踩我們莊估算便出,丘在依彈丸納能量啄達(dá)到放10包MJ慕左右杰時,裙幾乎只可以墓肯定箭,初失級聚摔變產(chǎn)截生的輕能量恩足以衣點(diǎn)燃姻大量急靶燃睛料,宣產(chǎn)生嘴類似當(dāng)鏈?zhǔn)绞卜磻?yīng)戒的效非果,待很多弊靶燃騾料將莊爆裂甘開,肢不發(fā)歇生聚游變,茫但是明有相吧當(dāng)一蜂部分振的燃報料有賴機(jī)會巧聚變卻。只氣要1亂毫克忘的氘漢氚聚賀變就掙能放番出簽10支公斤耕煤炭委燃燒鍬的熱善量。袍這里囑的靶況中有談2.畢5克買左右靜的氘納氚,煌哪怕抓只有委百分飛之一戰(zhàn)的發(fā)境生反孟應(yīng),巧每秒晉鐘反占應(yīng)一吳次,耍就足賭以驅(qū)稍動一霸座3骨50鄉(xiāng)萬千畜瓦的擴(kuò)發(fā)電搏廠。直六、智直接聽聚變栗方案桂的特饑點(diǎn)齊這里塞的聚感變過惜程與浴通常廟的慣三性約撞束有攤較大騙的差框別,襪一般汪的激繩光或宗者H卵IF必是從自外面肢加熱勵,產(chǎn)植生內(nèi)伶爆壓曠縮彈預(yù)丸,裁讓彈綢丸達(dá)域到極增高的蠅溫度芽和密宜度,貨發(fā)生倚聚變右。如海果采辦用單鑼粒彈佛丸,律這里厚沒有蜜內(nèi)爆惹過程秘,只婆是單宿純的唱縱向行擠壓渡,在視擠壓孔的前輔鋒將叫會有觀很高奇的粒揀子密港度,德這有婆利于義聚變優(yōu)的發(fā)墓生譜,但悉可能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)監(jiān)比不柜上內(nèi)佩爆達(dá)茶到的監(jiān)密度滑。溜另外督一個成重大來差別矮,在混于這孩里的姥聚變丈材料絡(luò)很多雁,遠(yuǎn)世遠(yuǎn)多點(diǎn)于激喂光或汁HI竿F方材案中污毫克步量級答的小逗彈丸著。激刷光或衡HI總F方飽案中前正是庸因?yàn)榍颐看吻鐝椡杓滋‰U,產(chǎn)練生的暑總能顏量輸澇出太天小,感而要搶增加溝彈丸志的大塞小,閑有需票要大臨大提閥高激屬光或亭離子設(shè)束的查能量免,并價且原徹則上摔難以啟控制雷的施Ra件yl寧ei閃gh切-T斯ay柏lo溝r作in估st原ab玩il擔(dān)it識y醉會更盾嚴(yán)重轉(zhuǎn),使劍每次夠的能鍵量輸鐵出極撒不穩(wěn)夾定。餓而這竿里的繞方案獅中,濃因?yàn)樘柧圩兣P在材稍料內(nèi)元部發(fā)議生,弟產(chǎn)生撤的聚贈變能刮量可蠶以點(diǎn)掌燃更橡多的逼聚變腹材料畜,我鉆們傳可以畫根據(jù)占需要晨輸出顫的能尚量大侵小調(diào)北整熔聚變炊材料丟的多豎少奪,這冒顯然調(diào)是非饞常理脖想的曠。互由于乏大量泊鋰的現(xiàn)存在竊,一迎方面牲增強(qiáng)蹲了約繭束效糠果,查另一征方面貴也可申以用銅來生哈產(chǎn)氚儉。劈與磁飲約束捆聚變襪方案循相比酷,杏該方懼案的澆技術(shù)團(tuán)難度稀小得受多。慢加速樓器是紋成熟啊的技矩術(shù),隸這里天對加判速器執(zhí)的要束求也蠶不高固,茂束流罵強(qiáng)度濕只有酬毫安命量級話,好但是脖如果鍛彈丸慶的去荷質(zhì)及比太禍低,珠可能拳需要乖數(shù)十滅公里啊長的委直線伴加速扒器穿,以恭及比技通常暮加速立器更桿強(qiáng)的嚴(yán)電場堆。這悟里幾兄乎不升需要沃磁場擇,而杠磁約輕束需沃要維驅(qū)持在旺極低灘溫的泳超導(dǎo)蜂材料籮來產(chǎn)瘋生很東強(qiáng)的花磁場懸,這假是一澇項難懸度很譜大也麥不經(jīng)島濟(jì)的搏安排據(jù)。這駱里的撤反應(yīng)吉室壁負(fù)可以盜離反頂應(yīng)點(diǎn)造很遠(yuǎn)圓,因魂此對救室壁當(dāng)?shù)膹?qiáng)否度和咸耐損沃耗要診求大平大降也低,稀室壁瓶承受矛的能謊量流穴強(qiáng)度首也可英以大丘大低惰于磁險約束寒方案沉。也脈不存植在讓羊聚變姜科學(xué)裂家們庭最頭琴疼的岸各種攔等離似子體誦穩(wěn)定前性問餓題。歷七、踢可能毫的障問題貍由于鼠該方火案沒暮有實(shí)宮驗(yàn)驗(yàn)勵證,纖相關(guān)聾的一剛些研平究也扭缺乏歐,因雅此有咽很大夸的不桶確定躍性,擾可能外存在質(zhì)原則欠性的偷問題稀。劈第一脫個問仁題是億:瞎1毫眠克大戚小宏輕觀顆吉粒的伶荷質(zhì)睡比究榮竟可猴以到田多高傍?1腸0畢-孔10挨?1證0悟-晃9顧?1胃0頂-泰8捕?1冷0束-壤7晉?鞠如果竄低于杏10勵-狀9架,該櫻方案溫的難依度將常大大攝增加連,可孫能不殃得不臂采用樂很長屯的加總速器拘,加漫速多凡個粒容子等右方案剩。這戒方面萬缺乏致研究黎,我裂們查默到的券早期押文獻(xiàn)詠中例如:T.ErinandC.D.Hendricks,Rev.ofSci.Instr.39,no9(1968)1269

查,述作者挑研究裳的邊既不轟是單顧個顆且粒,節(jié)也沒堅有在知真空戰(zhàn)中,智目的眠也不石是為忘了得具到高扁荷質(zhì)捷比,姻他們暢在7氣微克勢的氮汪化鈉丟顆粒虜上得徐到了回1車×塞10借-4節(jié)C拍/k勿g的晶荷質(zhì)舉比,刪僅相巷當(dāng)于熱10撫-蜂12初。一欠般的瞧塵埃典等離艘子體繪中,胸一微深米大臂小營塵埃逐的荷是質(zhì)比唐能達(dá)泥到1針0嗓-袋8侍左右蘿,但怠考慮哄等離側(cè)子體動整體芹呈電欲中性駝,單和個顆蘆粒原懲則上刪應(yīng)該倉能夠夾達(dá)到先更高導(dǎo)。可趨以采窮取一歡些措下施提送高顆斤粒的妄荷質(zhì)徒比,爐比如云將材謙料做噴成空謊心球誕狀五,管呼狀等祝。子促彈可移以選凱擇龍有利玉于賣提高字荷質(zhì)帖比的矩材料唉,不稀需要委一定夜是聚做變反型應(yīng)材坐料,夜如高普強(qiáng)度療的碳?xì)灱{米近管小督球泄等顆。誤根據(jù)毒前面磚化學(xué)誠能與禾靜電賺能的蹄比較片,對軍于冤1毫搭米換大小肅的L夏iD慮(T埋)顆趙粒,鄰10府-革8匯應(yīng)該創(chuàng)沒有遍問題骨。對低宇宙辭塵埃球靜電變穩(wěn)定正性的眉研究貢中E.J.Opik,IrishAstron.J.A84,1956近,給完出的惠上限讀略大例如:T.ErinandC.D.Hendricks,Rev.ofSci.Instr.39,no9(1968)1269

E.J.Opik,IrishAstron.J.A84,1956析第二弊個問族題:溪加速各器加粒速離河子束鞠時,堅一個咱頭疼艦的問繪題是權(quán)離子歡束的那擴(kuò)散軌,輸以及吳扣除香質(zhì)心抱運(yùn)動憑后離腔子束陪溫度挪的升茄高。時這一認(rèn)點(diǎn)在序我們舍的方浙案中校不存貝在。譽(yù)但是翠,伐會不盼會存蠅在類取似的姐,在使加速芝過程慎中導(dǎo)楚致顆再粒分疤解的板問題抓呢?墻考慮答顆粒桌中的排電荷皮一般姓會均合勻分牢布,竿以及飽一般宵來說蘇,化哨學(xué)鍵召強(qiáng)度派要比像外部汁加速租電場吐大好慈多個妻量級召,這億一點(diǎn)鹿應(yīng)該險不是昌問題顆。實(shí)秒際上被,上抽世紀(jì)功90記年代耗初,屬有一爺個與筋我們鄰的方謀案類陰似的產(chǎn)分子喂團(tuán)聚懷變實(shí)角驗(yàn)R.J.Beuhler,G.Friedlander,andL.Friedman,Phys.Rev.Lett.63,1292(1989)嘩,就悅是用錦靜電棉加速證器加俯速(趕D閉2階O)胸n滔分子書團(tuán)簇甲,n胳從2礙5到玻13驢00缺,把額它射惡向提Ti暗D靶抽,他加們觀脹測到油了聚竹變產(chǎn)柳生的弟中子稍。揉這些踐分子泡團(tuán)簇尋只帶疲一個蚊電荷糟,相冤當(dāng)于洪荷質(zhì)研比為吵1/禾50嫩0到駕1/R.J.

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