第三百八十一章：解决托卡马克磁面撕裂问题的思路

第三百八十一章：解决托卡马克磁面撕裂问题的思路 (第2/2页)

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，仿星器在后者占优势。
　　
　　这也是徐川选择从类托卡马克装置入手，而不是从仿星器入手的原因之一。
　　
　　当然，仿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：“所以你准备参考仿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：nωt+pωp-ω=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：ωt+(m+l)ωp-ω=0”
　　
　　“即co-passingωt+ωp=ω、co-passingωt+2ωp=ω”
　　
　　“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=0.35%时，在Pφ-E相空间内磁矩μ=0.554附近的扰动分布函数δf”
　　
　　“.”
　　
　　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直存在的问题。
　　
　　仿星器之所以现在开始被各国重新看好，一方面的原因是超导材料发展解决了仿星器原本磁控不稳定的问题后，就在于它没有托卡马克的磁面撕裂、等离子体磁孤岛等问题，更适合控制。
　　
　　但如果能解决磁面撕裂、等离子体磁孤岛等问题，毫无疑问，托卡马克比仿星器更适合实现可控核聚变。
　　
　　因为它在等离子体温度的提升上有着巨大的优势。
　　
　　只是，能做到吗？
　　
　　对于这个问题，老实说，彭鸿禧并不知道。
　　
　　不过在今天的黑板上，他看到了一丝希望。
　　
　　尽管现在他站在黑板前，听着解说看着算式都有点跟不上节奏，只能大概的从一些话语中了解他的思路。
　　
　　但科学发展有时候就是这样，尤其是在数学上，一条思路是否可行，有时候第一眼的直觉是相当准确的。
　　
　　“.从这些数据来看，通过改变高能量离子分布函数中中心抛射角参数Λ0来改变载入模拟系统中的高能量离子种类及其份额大小，解释高能量离子与2/1撕裂模共振相互作用激发2/1类鱼骨模的主要的共振关系是可行的。”
　　
　　“至于具体情况，恐怕就需要等到破晓装置实现氘氚聚变实验后，收集到足够的数据再来确认了。”
　　
　　黑板前，徐川将手中的粉笔头扔回了粉笔盒，转头看向彭鸿禧。
　　
　　老人没有立刻回答，他思索了半响，才眼神熠熠的开口道：“从你的分析和数据来看，撕裂模可以与高能量离子驱动的阿尔芬模耦合产生新的物理现象，而大幅度的阿尔芬扰动可以非线性地驱动撕裂模重联并且激发宏观的磁岛。”
　　
　　“所以，如何稳定阿尔芬扰动应该就是你的主体思路了吧？”
　　
　　闻言，徐川咧嘴笑了笑，点头赞道：“没错，彭老还是厉害！一眼就看透了核心想法。”
　　
　　“如果能在一定程度上抑制阿尔芬扰动的出现度，理论上来说，磁面撕裂的现象会降低很多。这或许是一条解决磁面撕裂问题的办法。”
　　
　　听到徐川的夸赞，彭鸿禧摇摇头，道：“厉害啥啊，老了，真的老了。有你这么详细的解释，我都要想半天才能弄明白。”
　　
　　“不过从你说的来看，这或许的确可行。”
　　
　　顿了顿，他接着道：“我现在是愈发期待了啊，有你在，说不定在有生之年我真的能看到可控核聚变的火花点亮。”
　　
　　PS：今天很卡文，先就这一章吧。
　　
　　另外我想问问你们对于这种详细解决可控核聚变的原理过程到底感兴趣吗？
　　
　　如果不怎么感兴趣，我后面就不写这么多了，太详细了我难得写，你们估摸着也难得理解QAQ，还不如直接了当的略过装逼更爽？