一點8800
可控核聚變，有望徹底解決人類的能源問題。而託卡馬克裝置，則是目前主流的可控核聚變實驗裝置。自己不是這個專業的，但略微瞭解一點，說說我自己知道的東西。
目前我國的「人造小太陽」可以穩定運行幾百秒，其實已經是世界頂尖水平了。但幾百秒對於商用來說，差距還是太大。現在城市裡的發電廠，基本上幾年都不會停機，因為停機就意味著停電，成本太高。
下面大致說一下原理。
核聚變的反應溫度非常高，達到上億度。但我們已知的容器都最多隻能承受幾千度的高溫。
所以第一個問題，就是如何存儲這些高溫物質。
科學家想到了一個絕妙的解決方案——用磁場將物質控制住，使得它不與任何物質接觸，這樣也就不會熔化容器了。
這個磁約束裝置，就是託卡馬克裝置。
現在的一個重要問題，就是這些高溫的等離子體非常難以控制。等離子體不光有段短離的相互作用，還有長距離的相互作用，其行為接近混沌。所以非常難以控制。之前有研究組用神威·太湖之光的所有機組算了幾個月，就是在計算這些等離子體的運動行為，可見其複雜程度。
章彥博
為什麼超導託卡馬克裝置只能運行幾百秒？
其實無論是是磁約束中的託卡馬克還是仿星器、或者球形環、磁鏡等還是慣性路子的國家點火裝置，統統都不能連續運行，當然兩者未來的前途也不一樣，磁約束封閉環境比較適合用來發電，慣性類未來適合星際旅行的飛行器發動機等等；不過現在看來磁約束似乎更接近成功一些。
託卡馬克核聚變裝置示意圖
可以從如下幾個角度來看看這個可控核聚變的難度有多高。
一、工作原理 從原理上看似乎並不難，不就是輕元素聚變成比較重的元素然後丟失的一些質量釋放出巨大的能量，太陽上天天在發生！但難度也是由此而來的。
首先太陽上有極高的溫度和壓力，我們地球上不具備，另外太陽是一個在宇宙空間的球體啊，極高溫的等離子體等都受到太陽引力的約束，還有太陽會釋放出高能粒子，最後比較關鍵，太陽聚變的元素是氫，但我們人類連最容易的氚氘聚變溫度都難以到達，可想而知這有多難！
二、材料選擇 我們人類現有最耐高溫的材料是鎢，3410度，但即使如此，在5000萬度的聚變等離子面前，連黃油都不如！幸虧等離子體是導電的，可以用磁場來約束它，這也導致了下一個問題。另外聚變時會產生中子等，內壁材料吸收了中子之後會嬗變具有放射性....
三、成本分攤 問題二中涉及了一個磁約束的名詞，就是用一組巨大的線圈通電後將等離子體束縛在磁場內部非接觸，說起來簡單，但實施起來簡直就是燒錢無法形容這個成本上升，巨大的超導線圈先不要說運行成本，這個製造成本連財大氣粗的ITER預算都哇哇叫，而且能製造這個組件的地球上屈指可數，。
四、技術穩定性 核聚變全世界哪家都是第一次，實踐是唯一的出路，導致的結果就是各種試錯，各種重新設計....每次都相當於等重的黃金打水漂，一次成功了倒也沒什麼問題，再多也認了，雖然前途一片光明，但這個道路實在是太曲折了，簡直堪比秦嶺！
當然在這個道路上還是充滿希望的，無非就是等離子體的約束嘛，問題也就是這個等離子體的約束問題，在這個路子上等離子體的溫度越高就越是毫無規律可言，但一旦破裂造成停堆是小事，內壁燒穿線圈燒燬那就玩大了.....
慣性約束沒有這個問題，但幾百束激光照射中間那0.1MM不到的燃料球，先不說聚焦的問題，那幾百個激光器大部分國家看來就傻眼了！基本上都是每家都本難唸的經
託卡馬克內部結構
仿星器內部結構
慣性約束內部結構
慣性約束的燃料球
COMPASS的磁約束裝置的聚變燃燒過程，以ms計，最後那一閃是破裂熄火了。
星辰大海路上的種花家
託卡馬克裝置的原理就是不能連續運行的，它只是一個“試驗裝置”，目的是儘可能提高溫度，以達到“一億度”的指標。這裡的“幾百秒”也不是“聚變時間”，而是“放電時間”，意思就是通過放電來加熱等離子體，與什麼“聚變”還差的遠呢。真正能夠持續運行的，目前只有“仿星器”那一種裝置，但它能夠達到了溫度，比託卡馬克裝置差太多……
為了提高託卡馬克裝置中的等離子體的溫度，實際上，首先在裝置中，不是“一開始就是等離子體”，而是“氣體”，中性的氣體。為了提高氣體溫度，就需要給氣體“加熱”。但又不能“用火去烤”，只能先採用“放電擊穿氣體”的辦法來“加熱氣體”。而大家都知道，首先要產生一個“高壓電脈衝”來擊穿氣體（目前FAST使用的是氫氣，還沒有使用氘氚混合氣體），擊穿之後，還需要不斷的放電來加熱氣體，直至氣體變成等離子體。
在“磁約束”的條件下，“放電擊穿氣體”也不是容易的，不像日光燈管那樣簡單。能“放電幾百秒”已經不錯了，但還不能達到“聚變溫度”。如果想進一步的提高溫度，就必須採用其它辦法，如“微波加熱”等。
這些都是“受控熱核聚變”的常識，隨便找本書看看就知道了，也不保密。
手機用戶58903279720
要實現聚變反應長久.我們就要實現聚變物的自我約束.先說理論基礎，物質只受兩個場作用.一個是旋轉場，另一個是張量場.與我們聚變反應的就只有旋轉場.再來說說原子核和太陽是怎樣把質子約束住的.1先說原子核.質子由三夸克組戊，中子由三夸克組成且夸克自身也旋轉.中子與質子（6夸克形成一箇中間細兩頭大的結構）形成一個上向左，下向右轉的結構.相當於磁鐵.而夸克本身也自旋形成6個旋轉的半球形場.整體看上去就象一個球.這樣由中子質子形成的發電機為6夸克形成的球狀結構供電.使整個球帶上正電.這樣這個球又使質子及中子所受的力實現反轉就是電磁力實現反轉.就是靠這個球近受力大，遠受力小.（在這裡好象強力.弱力不存在了是真的嗎？）2再說太陽，太陽也有類似於半球結構的米粒結構.它起的作用應該就是把氫約束起來的結構.現在我來說我的觀點：我們可以誘導聚變物自我約束.形成穩定的結構.方法就是旋轉.
李治忠7
託卡馬克裝置是一種實驗中的可控核聚變理想渠道，它現在面臨的主要問題有三個，超導體，耐高溫材料，中子轉移，這也是目前人類所有可控核聚變實驗中最大的三個問題。
對於超導體，以現有技術到時最容易解決的一個，不過目前得超導材料主要以稀土-銅氧化合物為主體，為了達到超導狀態，無一例外的都需要低溫，目前性能最好的高溫超導體可以做到100開爾文左右的臨界溫度，就算是高溫超導體，也只有在零下100多攝氏度的情況下才能保持超導，而反應器中上億攝氏度的粒子距離超導材料的距離不過一米不到，在平時一個燒煤的爐子放在離人一米的位置都會讓人感覺熱浪鋪面，而在託卡馬克中卻要保證在距離上億攝氏度的粒子一米不到的位置處於零下上百度。這就是難點
耐高溫材料是必須的，核聚變發生的溫度需要2億K左右，在這個溫度下，任何材料都會被瞬間氣化，所以人類想到了利用磁力束縛住聚變的原子 讓它在一個磁場中反應，這樣就不會和反應器接觸，就間接的隔開了高溫，但如果只把反應束縛在一點上，它的溫度還是會傳導至外殼，導致事故發生，所以人類製造了環形託卡馬克裝置，讓反應在移動時進行，相應的降低了溫度傳導過程，但即使這樣，能傳遞到外殼的熱量還是非常巨大的，這個巨大的熱量與超導所需的低溫是水火不相容的，這也造成了工程的難點。同時，如何達到這個溫度也是工程的難點，目前人類都是用高能激光點火，不過隨著反應物的增多，用高能激光點火可能也會變得更費勁。
在核聚變的過程中會產生中子，
3H+2H—→4He+10n+1.76×107eV
這是目前人類能做到的聚變反應之一，也是成本相對最低的聚變反應，它在反應中會產生中子，而在聚變鏈式反應中是不允許有這個中子存在的，它會阻擋鏈式反應的進行，並且在環形託卡馬克裝置中等離子團是不斷移動的，所以說，如何捕捉並把中子移出反應室是技術的關鍵所在。
就現在人類核聚變裝置來說，做到前兩個是沒什麼大問題的，因為實驗中的反應物的量都是以原子數來算的，每次聚變點火都是幾個氘原子幾個氚原子來說的 所需要的引發能量也不算多，維持超導體低溫無疑也就是多一些電罷了，但在未來，以千克為單位的聚變中，所維持低溫的電量可不是說說那麼簡單了。但是對於託卡馬克裝置來說，最關鍵的還是如何將中子高效，便捷的移出去。
個人覺得，託卡馬克裝置是死路一條，磁場束縛沒錯，但環形有問題。
最後一點，如何利用託卡馬克釋放的能量也成了技術的要點，如果不能高效的利用核聚變所釋放的能量，那麼可控核聚變就沒有意義，目前人類對於能量的利用說白了是一個燒開水的過程，區別也就是能量源的不同，就算是核裂變反應堆也是利用釋放能量將水加熱成蒸汽，推動輪機發電的，並且目前我們還沒有將輻射直接轉變為電能的高效途徑，所以就算是可控核聚變，對於人類來說也是一個燒開水的大爐子，但要燒開水，就一定要釋放熱量，如何將熱量釋放也是技術能否商業化，實用化的關鍵，因為對於託卡馬克來說，熱量的釋放意味著超導體的失效，就會讓反應無法繼續，
總結一句話，託卡馬克裝置是一種在上億攝氏度的磁場中提取幾個中子並保證線圈溫度低於零下上百攝氏度的粒子加速器。
有個孩子叫菱曦
燃料只能維持這麼久，火柴點燃只能然10幾秒是一個道理。可以借鑑噴氣發動機結構原理試試，前端將反應粒子不斷注入相當於壓氣機，託卡馬克裝置相當於噴氣發動機的火焰筒，聚變後的超高溫等離子體要不噴入發電裝置直接輸出電能要不噴入蒸汽發生器推動發動機發電。
