第三百八十一章：解决托卡马克磁面撕裂问题的思路

反正现在的彷星器是做不到的。

目前最先进的彷星器，是普朗克等离子体研究所的‘螺旋石7x’。

虽然在之前创造了五千万度六分半的历史记录，但实际上达到这个温度的只不过是电子温度而已，它的等离子体温度只达到2000万度。

尽管2000万度的温度已经达到了氘氚聚变的最低温度1400万度以上，但在可控核聚变中，温度越高，聚变现象越容易发生，能提供的能量也就越高，这是母庸置疑的。

当然，这只是简单的解释。

事实上真正影响聚变效率的是反应截面，也就是等离子体中带正电原子核之间互相碰撞的概率。

而影响碰撞概率的因素就是聚变三重积，即反应物质密度，反应温度和约束时间的乘积。

这三重因素越大，聚变的可能性就越大。

比如等离子体密度越大，那么等离子体之间碰撞的概率越高。

就好比你在春运期间被踩脚的概率远大于你平时坐火车被踩脚的概率，因为人多了；

而等离子体温度越高，代表等离子体的活跃度越高。

毕竟温度本身反映的就是粒子运动的剧烈程度，粒子越活跃那么碰撞发生聚变的可能性就越高。

同样好比春运，如果大家都安静的坐着等车也不容易被踩脚。真正有风险的是大家都走起来上下火车的时候，踩到脚的概率就大了。

提高温度就是让粒子都活跃起来，粒子就像人群一样，一活跃就容易碰撞在一起。

至于控制时间，那就不说。

而在这三重因素上，托卡马克在前两者占优势，彷星器在后者占优势。

这也是徐川选择从类托卡马克装置入手，而不是从彷星器入手的原因之一。

当然，彷星器的优点还是很大的，对于磁场的控制优点是托卡马克装置值得学习借鉴的地方。

他准备利用这一点，从这方面入手修改一下破晓的外场线圈，来优化托卡马克装置中的磁面撕裂、等离子体孤岛等问题。

至于控制模型，如果说前面破晓外场线圈的重设问题还可以交给其他研究员一起合作的话，后面这个，大抵就只能他自己亲自出手了。

庆幸的是，在重生回来后，他当机立断的选择了主修数学，让他拥有了足够的数学能力去做这件事。

......

沙发上，彭鸿禧思索了一下，道：“所以你准备参考彷星器的外场线圈来改进破晓？”

徐川笑着点了点头又摇了摇头，起身从办公室的角落中拖出来一块黑板。

“对，不过那是外场线圈的改造，至于数学模型控制，我这边也有点思路，正好今年您老在，帮忙掌眼看看？”

彭鸿禧站起身，走了过来道：“什么掌眼不掌眼的，在可控核聚变这条路上，你走的比我远多了，能力也比我这个糟老头更强。”

徐川笑了笑，从挂在黑板边上的粉笔盒中抽出了一支白色的粉笔，一边在黑板上写数学公式一边说道：

“在托卡马克中，自举电流的扰动可以激发新古典撕裂模式，自举电流与压力梯度成正比。”

“当磁岛形成时，磁岛内的局部压力梯度通过平行于磁力线通量管的传输而减小，这导致自举电流的减小。所以在托卡马克中，这种负电流扰动会导致该岛进一步增长。”

“而从之前的第一次点火运行实验的数据中，我找到了一些有意思的东西，利用氦三和氢气进行模型运行，其实也并非没有出现磁面撕裂等现象，只不过要轻弱很多。”

“之前我分析了一下数据，发现高能量离子与2/1撕裂模共振相互作用激发2/1类鱼骨模的激发机制，给出可以解释相空间中主要波和高能量离子能量交换的共振关系。”

“而波和离子的共振关系数学上可以写成：n=0.....”

“如果考虑极向漂移轨道的高阶修正，共振关系数学上就被修正为：=0.....”

“即g、g.....”

“而高能量离子分布中心抛射角Λ0=0.6，高能量离子比压值βh=0.3%时，在pφe相空间内磁矩μ=0.4附近的扰动分布函数δ......”

“........”

办公室中，徐川站在黑板前书写着自己根据实验数据整理出来的一些东西。

一旁，彭鸿禧也从沙发上起身走了过来，默默的看着黑板上的算式，听着徐川的解说。

在托卡马克装置中，磁面撕裂、电磁孤岛、等离子体孤岛等问题是氘氚真实点火中非常麻烦的问题。

甚至在整个可控核聚变中遇到的各种问题中，它也是最麻烦的问题之一。

严重度并不弱于第一壁材料、氚回收、中子辐射等问题。

因为高能量离子的损失和再分布，会直接影响芯部高能量离子的密度，影响聚变效率。

其次，高能量离子逃出约束区碰到第一壁还会给等离子体引入杂质，降低高能量离子的加热效率，直接影响未来聚变堆中等离子体性能，成为稳态长脉冲运行的绊脚石。

这是托卡马克自从提出来后就一