10月9日，吉尼斯世界纪录网站发布了一个公告，来自美国田纳西州，现年15岁的杰克逊·奥斯瓦尔特，成为有史以来最年轻的，制造出核聚变反应堆的个人（制造出核聚变堆时离13岁还有几天，审核了2年）！

对于核聚变我们并不陌生，一直以来都听到核聚变的新闻，开始研究到现在都已经过去半个多世纪了，连几十个国家凑一起的国际热核聚变反应堆，从2007年10月开搞以来都过去十几年了，居然还没成功，被一个小学生完败，这是什么原因？

核聚变说简单了就是太阳发光发热的原理，这个事情曾经连科学家都搞不明白，以前还以为太阳是烧煤的，但很显然用黑体辐射一算，这煤也不够烧那么久啊！最初解决这个问题的思路还是爱丁顿提出的，他认为太阳可能是轻核聚变中获得能量，尽管提出了具体的过程，但还有一个非常麻烦的问题无法解决！

爱丁顿

因为科学家们通过光谱发现，太阳上最多的元素是氢，但氢有三种同位素，分别是氕氘氚，比例最高的是氕，几乎就100%，氘还是有一丢丢，而氚几乎就不存在，因此太阳内核正在产生的反应，必定是氕氕反应开始的！

但氕氕反应要吸收能量，而太阳的大小与质量不足以让氕氕反应，这让科学家尴尬了，但太阳就在那里！后来这个问题被伽莫夫解决了，因为量子隧穿效应让氕氕在不太满足的条件下仍然可以反应！从而解决了太阳发光最关键的第一步！

核聚变真就是太阳发光原理吗？

核聚变程序于1932年由澳洲科学家马克·奥利芬特发现的，1927年他在剑桥大学卡文迪许实验室工作期间用粒子加速器轰击氘核（D，重氢）产生氚（T，超重氢），成为世界上第一次核聚变实验！这里的两种物质，氘和氚很关键，它是未来氢弹和核聚变堆中最关键的燃料！

氕氕氢同为素中比例最高的，但它聚变要求极其变态，连太阳内部也是每十亿个质子相遇才有一个机会聚变成氘，然后在于氕氘聚变成氦三，但以人类的条件，连氕氘聚变也无法实现，只能退而求其次，搞氘氚聚变，这个相对容易一些！

氘氚核聚变

核聚变堆有什么要求？

原理我们搞明白了，那么核聚变堆怎么来实现呢？一般核聚变堆主要有两种路子，一个是前苏联在1968年搞出来的磁约束托卡马克结构形的核聚变装置，另一种则是激光点火的惯性约束核聚变装置，我们一一来简单介绍：

磁约束核聚变装置

将高温的等氘氚离子体（导电）在约束在磁场中，然后对这些高温等离子体持续加热，使其中的氘氚原子核发生聚变释放出巨大的热量，说起来非常轻巧，但实际操作难度极高，因为高温等离子体不听话，第二则是加热方式，对等离子体怎么加热？第三则是第一壁的材料！

被磁场约束的等离子体有数千万到上亿度的高温，在磁场中等离子体运动极其复杂，内部电流高达千万安培，扭曲模、磁岛以及磁面撕裂等问题非常严重，如果失控最好的结果是熄火，最坏甚至可能爆炸！而计算机根本难以预测，所以尽量保持得更久，可以将其加热到更高的聚变温度，就成了重中之重！

另外悬浮在空中如何加热？一般有欧姆加热和中性粒子流加热两种方式，前者会随着等离子温度升高效率下降，后者用库伦碰撞原理将能量传递给氘氚离子，还有则是波加热方式，都存在一些难以克服的问题。

还有就是氘氚核聚变时会产生中子，会让内壁防热传热材料变性，原理是原子核吸收多个中子后，会衰变，变成元素序号+1或者更高序号的元素，简单的说就是变成别的元素了，这材料还是耗材，经常得换，价格还很高。另外为了实现这些变态的条件，比如超导材料制造的线圈这些都比黄金还贵，所以玩核聚变堆，还不是一般人所能烧得起的！

文章来源：《中学生数理化》 网址: http://www.zxsslhzzs.cn/zonghexinwen/2021/0314/607.html

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