這是關於反向融合賭注的更簡單的寫法: 幾乎所有的融合方法都涉及將等離子體加熱到極高的溫度,然後用磁場將其限制,而實際上你真正關心的是讓離子以高速相互碰撞。 這在細微之處是不同的。 溫度意味著粒子相互碰撞的隨機速度。你需要這種碰撞來克服原子核的靜電排斥力,以便進行融合。等離子體越熱,限制它就越困難——在數億度時,幾乎所有東西都會融化,因此你需要使用磁場來限制你的熱等離子體。 出於各種原因,這非常難做到,但最大的原因是磁鐵昂貴且難以操作。對於給定的對帶電粒子的“推動”,使用電場的成本大約是使用磁場的百萬分之一。 更重要的是,磁場對帶電粒子沒有做功,而電場則有。對於磁化等離子體,你需要用射頻和粒子束注入器加熱它,然後使用5-12特斯拉的磁場來限制等離子體,這需要超導磁鐵,這意味著需要低溫處理系統,這意味著要將它們與數億度的等離子體和高能中子進行熱絕緣…… 更一般地說,幾乎所有的融合方法都假設熱化的離子-電子分佈,其中離子和電子在等離子體內部都是“熱”的。只有離子進行“融合”,而電子只是以輻射的形式損失能量的途徑。 反向賭注是這樣的: 使用電場使離子遠遠比電子“熱”。你只需要一個能夠提供約100kV的電源,而不是兆瓦級的射頻加熱和粒子束注入器。這相對來說便宜得多。 問題在於限制離子沿已知軌道運動,以便它們有很多機會相互碰撞。這可以通過磁場來實現,但成本遠低於限制等離子體所需的成本。主要在IEC中,保持粒子被困住的是靜電勢阱。 用磁場限制等離子體意味著要用磁場壓力克服等離子體壓力,這與B^2/u0 ~ current^2 * u0成正比,其中u0 = 4πe-7。這意味著,獲得大量的磁場壓力非常困難。你需要兆安的電流,非常昂貴。 用勢阱限制離子要便宜得多,因為電壓便宜,但你也可以用磁場便宜地限制非常快速的離子,因為F~qvB。粒子移動得越快,磁偏轉就越大。 歷史上,IEC一直非常難以實現,因為次級碰撞問題:離子在第一次通過勢阱後去哪裡?它們能否再次相互碰撞,還是會丟失?非熱化等離子體的建模和分析也比熱化等離子體(離子和電子溫度相同)要困難得多。 所有這些都意味著: IEC融合的潛力是其他任何融合途徑的100-1000倍更便宜。設備複雜性、體積等都更小。 在我看來,真正的重大勝利是IEC是燃燒質子-硼11的唯一方法,這無疑是最好的燃料來源:極其豐富,產生帶電粒子。...