爲(wèi)實(shí)現(xiàn)磁力約束，需要一個(gè)能產(chǎn)生足夠強(qiáng)的環(huán)形磁場(chǎng)的裝置，這種裝置就被稱作“託卡馬克裝置”——TOKAMAK，也就是俄語(yǔ)中是由“環(huán)形”、“真空”、“磁”、“線圈”的字頭組成的縮寫(xiě)。
“是的，早在1954年，隔壁老大哥庫(kù)爾恰托夫原子能研究所就建成了世界上第一個(gè)託卡馬克裝置！”吳桐頷首，託卡馬克，的確是世界主流研究。
研究可控核聚變，吳桐自然不會(huì)錯(cuò)過(guò)可控核聚變研發(fā)一路上的進(jìn)程和資料。
五十年代就有國(guó)家開(kāi)始的研究，貌似很順利吧？其實(shí)不然，要想能夠投入實(shí)際使用，必須使得輸入裝置的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小於輸出的能量才行，稱作能量增益因子——Q值。
當(dāng)時(shí)的託卡馬克裝置是個(gè)很不穩(wěn)定的東西，搞了十幾年，也沒(méi)有得到能量輸出，直到1970年，前蘇聯(lián)纔在改進(jìn)了很多次的託卡馬克裝置上第一次獲得了實(shí)際的能量輸出，不過(guò)要用當(dāng)時(shí)最高級(jí)設(shè)備才能測(cè)出來(lái)，Q值大約是10億分之一。
別小看這個(gè)十億分之一，這使得全世界看到了希望，於是全世界都在這種激勵(lì)下大幹快上，紛紛建設(shè)起自己的大型託卡馬克裝置，歐洲建設(shè)了聯(lián)合環(huán)-JET，蘇聯(lián)建設(shè)了T20···
然後逐步的有了後面的一次次記錄刷新，1991年歐洲的聯(lián)合環(huán)實(shí)現(xiàn)了核聚變史上第一次氘－氚運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，使用6：1的氘氚混合燃料，受控核聚變反應(yīng)持續(xù)了2秒鐘，獲得了0.17萬(wàn)千瓦輸出功率，Q值達(dá)0.12。
1993年，海對(duì)面在TFTR上使用氘、氚1：1的燃料，兩次實(shí)驗(yàn)釋放的聚變能分別爲(wèi)0.3萬(wàn)千瓦和0.56萬(wàn)千瓦，Q值達(dá)到了0.28。
97年港城國(guó)內(nèi)慶賀迴歸的時(shí)候，聯(lián)合歐洲環(huán)創(chuàng)1.29萬(wàn)千瓦的世界紀(jì)錄，Q值達(dá)0.60，持續(xù)了2秒。
僅過(guò)了39天，輸出功率又提高到1.61萬(wàn)千瓦， Q值達(dá)到0.65。
三個(gè)月以後，倭國(guó)的JT－60上成功進(jìn)行了氘－氘反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，換算到氘－氚反應(yīng)，Q值可以達(dá)到1。後來(lái)，Q值又超過(guò)了1.25。
雖然後面這個(gè)反應(yīng)是不能實(shí)用的，但是這也是託卡馬克理論，真得能夠產(chǎn)生能量的代表作。
國(guó)內(nèi)自然沒(méi)有落下前進(jìn)的步伐，早在70年代，國(guó)內(nèi)就建設(shè)了數(shù)個(gè)實(shí)驗(yàn)託卡馬克裝置——環(huán)流一號(hào)（HL-1）和CT-6，後來(lái)又建設(shè)了HT-6，HT-6B，以及改建了HL1M，新建了環(huán)流2號(hào)····
託卡馬克裝置的核心就是磁場(chǎng)，要產(chǎn)生磁場(chǎng)就要用線圈，就要通電，有線圈就有導(dǎo)線，有導(dǎo)線就有電阻。
託卡馬克裝置越接近實(shí)用就要越強(qiáng)的磁場(chǎng)，就要給導(dǎo)線通過(guò)越大的電流，這個(gè)時(shí)候，導(dǎo)線裡的電阻就出現(xiàn)了，電阻使得線圈的效率降低，同時(shí)限制通過(guò)大的電流，不能產(chǎn)生足夠的磁場(chǎng)。
託卡馬克貌似走到了盡頭。
幸好，超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展使得託卡馬克峰迴路轉(zhuǎn)，只要把線圈做成超導(dǎo)體，理論上就可以解決大電流和損耗的問(wèn)題，於是，使用超導(dǎo)線圈的託卡馬克裝置就誕生了，這就是超託卡馬克。 “目前爲(wèi)止，世界上有4個(gè)國(guó)家有各自的大型超託卡馬克裝置，法國(guó)的Tore－Supra，隔壁毛熊的T-15，倭國(guó)的JT-60U，和咱們的EAST，也就是中科大等離子研究所的東方環(huán)！”
研究過(guò)這個(gè)版塊的資料，陸驍對(duì)這個(gè)版塊，還算如數(shù)家珍。
“國(guó)內(nèi)，我沒(méi)記錯(cuò)的話，七月份，剛剛有了逼近世界水平的突破，中科院等離子物理研究所那邊，東方超環(huán)（EAST）超導(dǎo)託卡馬克2012年物理實(shí)驗(yàn)順利結(jié)束。
那邊利用低雜波和離子迴旋射頻波，實(shí)現(xiàn)多種模式的高約束等離子體、長(zhǎng)脈衝高約束放電，創(chuàng)造了兩項(xiàng)託卡馬克運(yùn)行的世界記錄：獲得超過(guò)400秒的兩千萬(wàn)度高參數(shù)偏濾器等離子體；獲得穩(wěn)定重複超過(guò)30秒的高約束等離子體放電！”
科研圈子裡的重大動(dòng)向，哪怕陸驍在蒼龍J-35的項(xiàng)目攻堅(jiān)中，也不是兩耳不聞窗外事。
“是的，這分別是國(guó)際上最長(zhǎng)時(shí)間的高溫偏濾器等離子體放電、最長(zhǎng)時(shí)間的高約束等離子體放電，標(biāo)誌著我們?cè)诜€(wěn)態(tài)高約束等離子體研究方面走在國(guó)際前列！”吳桐自然也沒(méi)有錯(cuò)過(guò)這個(gè)進(jìn)步突破的消息，國(guó)內(nèi)其實(shí)在託卡馬克上，還算有著不小的積累基礎(chǔ)。
“不過(guò)，陸哥，託卡馬克雖然是可控核聚變的研究主流，但並不是唯一的研究方式！”既然是確定的合作者，從初步的思維碰撞上，知道陸驍在這個(gè)版塊，一樣有著不淺的研究，吳桐也就直言不諱開(kāi)口：“不過(guò)，這並不代表這個(gè)方向一定是正確的！”
陸驍並沒(méi)有覺(jué)得，吳桐否定國(guó)際主流方式就是狂妄，科研本就應(yīng)該抱著打破常規(guī)，敢想別人不敢想，纔有可能在一般人考慮不到的角度突破。
“在可控核聚變技術(shù)突破誕生之前，任何可能性都不應(yīng)該被忽略，這只是目前世界研究的主流，並不是正確主流。吳桐，你想走仿星器這個(gè)方向嗎？”
仿星器，顧名思義就是對(duì)恆星的模仿，其本質(zhì)是一種核聚變反應(yīng)研究設(shè)備。
核聚變反應(yīng)堆是利用兩種類型的氫原子實(shí)現(xiàn)運(yùn)行氘和氚，並將這些氣體注入約束艙內(nèi)。
隨後，再對(duì)其施加能量，從而使這些氫同位素原子的電子脫離原子，形成等離子體，此過(guò)程會(huì)釋放出巨大的能量。強(qiáng)大的磁場(chǎng)會(huì)阻止這些等離子體接近艙壁，這種強(qiáng)大磁場(chǎng)是採(cǎi)用包裹約束艙的超導(dǎo)線圈以及存在於這些等離子體中的電流產(chǎn)生的。
仿星器這個(gè)超前概念，其實(shí)和普林斯頓大學(xué)還有著不小的淵源。雖然如今在這項(xiàng)技術(shù)上，目前主要研究且領(lǐng)先的是德意志，但這個(gè)概念最早卻是普林斯頓大學(xué)的物理學(xué)家萊曼·斯皮策教授提出的。
這是，這個(gè)想法在當(dāng)時(shí)，由於設(shè)計(jì)過(guò)於複雜，無(wú)論是從材料學(xué)還是工程學(xué)的角度來(lái)看，都有著難以克服的困難壁障，這個(gè)天才的想法，一直被束之高閣，直至近些年，隨著材料和其他技術(shù)的進(jìn)步，才又重新有被提起。