第三百八十一章：解決託卡馬克磁面撕裂問題的思路

               　　另一邊，辦公室中，徐川和彭鴻禧聊著可控核聚變技術中的那些難題。

　　在破曉聚變裝置將高密度等離子體磁約束運行時間推進到四十五分鐘後，在這可控核聚變這條路上，就已經沒有其他的前行者能給他們指引方向了。

　　無論是國內的eAst也好，亦或者是國外的螺旋石7x也好，都不曾抵達這個高度。

　　現在的破曉聚變堆，可以說是在黑暗與混沌中摸索著前行。

　　聊著這些，彭鴻禧看向徐川問道：“說起來，破曉裝置現在運行的是氦三和氫氣模擬，很快就會觸及到真正的氘氚聚變。”

　　“在後續的氘氚聚變中，你準備怎麼解決託卡馬克裝置中最難的等離子體內部電流磁面撕裂這些問題？”

　　在可控核聚變領域，不同的路線中都有著不同的實現方法和技術。

　　目前公認最看好的是磁約束路線，不過這條路線有著託卡馬克、仿星器、反向場箍縮、串級磁鏡、球形環數種不同的實現方法。

　　這些不同的方法有著不同的優點和缺點。

　　比如託卡馬克裝置，它的技術簡單，成本較低；新古典輸運低；且有著強的環形旋轉和相關的流動切變以及對緯向流動的較弱阻尼等優點。

　　但對應的，它的缺點也有。

　　比如等離子體電流的產生困難，運行過程中等離子體內部電流會出現磁面撕裂、扭曲摸、等離子體磁島等問題。

　　其實仿星器也一樣，優點缺點都有。

　　它的優點在於能夠更長時間的穩態運行，不存在產生等離子體電流、沒有磁面撕裂等問題；

　　但缺點是高水平的新古典傳輸，線圈和線圈支撐結構的製造和組裝複雜等等。

　　這些缺點是通向可控核聚變這條道路的必經難關，每一道都不亞於一個世界級難題。

　　而以破曉裝置的進度，很快就會觸及到託卡馬克裝置最大的難關了。

　　那就是上氘氚原料開真正的聚變點火實驗後，磁面撕裂、等離子體磁島這些問題該怎麼解決。

　　老實說，他想不出什麼太好的解決辦法。

　　別說他了，就是全世界目前都沒有什麼太好的辦法解決託卡馬克裝置中的磁面撕裂、等離子體孤島等問題。

　　要是能解決，米國也不會放棄更成熟的磁約束去搞慣性約束了，而歐洲那邊也不會更傾向於仿星器了。

　　不過眼前這個年輕人，或許有著獨特的思路能創造奇蹟也說不定？

　　.......

　　聽到這個問題，徐川思忖了一下，而後開口道：“老實說，要在某一條路線上全面解決這些難題，是相當困難的事情。”

　　“磁面撕裂、等離子體孤島等問題是託卡馬克裝置與類託卡馬克裝置最大的問題之一。”

　　“要解決這一塊問題，就我個人的看法來說，得從兩方面入手。”

　　聞言，彭鴻禧眼神中頓時流露出感興趣的神色，好奇的問道：“哪兩方面？”

　　徐川：“外場線圈和數控模型！”

　　彭鴻禧迅速追問道：“怎麼說？”

　　思索了一下，徐川開口道：“眾所周知，託卡馬克裝置中的磁面撕裂、等離子體磁孤島等問題主要來源於磁場的提供方式。”

　　“在託卡馬克中，螺旋磁場的旋轉變換，是由外部線圈產生的環形場以及等離子體電流產生的極向磁場共同形成的。”

　　“這會導致環形場和極向磁場之間的衝突以及難以平衡等問題，在運行過程中會造成磁面撕裂的問題。”

　　“而仿星器在這方面就有著優勢了，它的縱向磁場和極向磁場都完全由外部線圈提供，磁面撕裂並不會在裡面形成。”

　　“因此理論上它的運行可以沒有等離子體電流，也可以避免很多由於電流分佈帶來的不穩定性，這是它的一個主要優點。”

　　“我現在在考慮後續重新針對破曉裝置做一次改造，結合仿星器的優點，重設破曉裝置的外場線圈，再結合球床的曲面優點，來盡力降低極向等離子體電流提供的磁場，做到利用外場線圈來同步控制和旋轉。”

　　就以徐川重生後的經驗來看，從2025年左右開始，各國其實就已經逐漸開始放棄了單一型聚變裝置，轉而開始研究融合型。

　　比如普朗克等離子體研究所，螺旋石7x會選擇和普林斯頓那邊的pppL實驗室合作，利用pppL實驗室的磁鏡控制技術來優化仿星器的新古典傳輸。