主题：【原创】谈谈核电 -- 不是老陈

作为民用核电，首先是成本。要可转换的能量超过约束控制用的能量。聚变放出的能量当然很多，但能约束转换才算。而聚变的能量密度和极高温度都对控制提出了难以想象的要求。最简单的氘氚聚变为例：入射粒子是10keV量级，产生的a粒子和中子是10MeV量级的能量。在高能物理中，1keV相当于1千万度量级的温度，所以无论是入射还是之后的约束，都是地球上非常难以达到的条件。

聚变约束的方法提出的很多，但转来转去现在公认的还是半个世纪前提出的托卡马克环状磁约束。但是即使这样现在世界上所有的托卡马克都是产出能量小于输入能量。现在在建的国际热核实验堆将是第一座正能量的反应堆，而且聚变脉冲超过8分钟（现有聚变堆一般是几秒到几十秒，没有超过2分钟的），还有可以自我维持几分钟的等离子流等等。

托卡马克示意图

英国Joint European Torus（联合欧洲环流器）内部

点火的成本也是重点考虑的对象。如果能将氘氚加温到千万度（这是最低能量要求），而不加热其他物质，就能将现在这种复杂约束减少很多很多。这种将极小区域加热到极高温度的做法，一看就像是激光的活。所以激光核聚变是现在新兴的又一种研究热点。前年美国国家点火装置才做了一个实验，将192个激光器发出共500TW能量在2mm的燃料球上，激发上亿度高温“点燃”氘氚燃料球。这个方法的难点是在于点火率。无数庞大的激光器同时打到2mm的小球上，其可容忍的误差率达到了让人发疯的程度。

国家点火装置的燃料球

这是一个工人在目标球上工作，那些大洞都是激光入射口

比较几十种提出的受控核聚变来说，只有托卡马克磁约束和激光核聚变是比较有前景的方法。但就算国际热核实验堆和激光核聚变进展顺利，估计也不是我们有生之年能够看到生产化的。想想最低千万度的温度就知道其难度了。

更新：加两张维基上的图。