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约束

约束是指在核聚变反应所需的极限条件下保持高温等离子体的方法。

在核聚变研究中,约束是指将1亿度以上的等离子体保持在不接触容器壁的状态。等离子体一旦接触壁面就会瞬间冷却,核聚变反应就会停止。要产生净能量,需要在足够长的时间内约束等离子体。

利用磁场约束带电的等离子体粒子。粒子沿着磁力线做螺旋运动,无法逃脱。

用强激光或粒子束快速压缩・加热小型燃料丸。利用燃料自身的惯性,保持足够核聚变发生的时间。

  • NIF(国家点火设施,美国)
  • 激光兆焦耳(法国)

恒星利用自身巨大的重力约束等离子体的方式。地上的原子炉无法应用。

能量约束时间(τE\tau_E)是衡量装置能保持等离子体热能量的指标。是劳森条件的重要参数。

nτET>3×1021 keVs/m3n \cdot \tau_E \cdot T > 3 \times 10^{21} \text{ keV} \cdot \text{s} / \text{m}^3