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核聚变成功实破 10 年内解决人类能源问题工程约束核聚变新方法作者:李明程向东摘要: 本文提出并在理论计算上验证爆炸动能可用工程约束, 进而推定核聚变能量是可以用大工程手段被约束并加以利用发电的。从理论上否定“核聚变只能引发氢弹爆炸,却不适用于核聚变发电,因为电厂不需要一次惊人的爆炸力,而需要缓缓释放的电能。”这个教科书上的著名定论, 证明现代低当量核爆炸的动能破坏力与现代人类爆炸约束工程能力之间有巨大的交集空间, 若仅能证明只有一个交点或交集很小, 这样的设想从工程角度来讲也是不成立的。与通常的基础理论研究论文不同,本设想不试图发现新的物理学基本原理,它的目的是对我们所提出的物理工程概念进行论证。关键词: 受控核聚变发电热核前言严格地说本文不是一篇核物理基础理论研究的文章, 它是探讨核能利用的文章。文中提出的观点会有很多不够精确的计算( 多数以物理上限为基准), 模型方案是比较“粗”的方案,与最终可能实施的真正设计有着很大的距离,这与我们在核物理方面的数据、理论水平和经验欠缺有关。但本文总体的科学逻辑我们自己认为是比较严谨认真的, 文章也为未来的研究提出了一些可能的方向。计算过程因篇幅所限未全部列出, 数据结果都是从物理教材及公开文献中找到的数据计算得来的。这是以本人 2003 年自然科学基金申请报告为基础写的, 当时基金委以‘美国人都不这么干’‘还不如用煤发电’等等有趣理由加以拒绝。实话说, 、如果我是中国有关刊物主编, 也不一定会支持刊载这样的文章, 但也确实不好找出什么科学依据来反驳文中的论点。之所以这时才在网络中发表, 一方面这里有一个比较宽松的学术环境, 另一方面也是在广泛征求多方专家的看法之后慎重起见。本方案在计算时没有把核能量与常规能量作本质区分——在我来看核能无非是大 6至8 个数量级的超级能量团, 这也许是本方案最可能出现问题的地方,方案中会有很多不精确的地方。在此发表此文以抛砖引玉, 找出方案的问题所在,我的观点是对还是错都是正常的学术探讨( 自己坚信是正确的)。武汉物理所的原子物理学家雷体仁研究员在相关的物理学知识方面提供了全面的帮助, 我所熟识的物理、( 专业) 力学、(专业)热工、爆炸、地质工程、建筑工程诸方面的专家对方案也多持谨慎或全力支持态度。在方案的推演过程中受到了学校各相关部门领导的支持, 在此向领导和专家致以最诚挚敬意和谢意! 受控热核聚变是人类梦寐以求的“终极能源”, 得到了它人类就得到了永远的光明,从此不会有能源危机了。氢弹爆炸后的半个世纪, 全世界科学家和大国政府在这个问题上投入了不知多少金钱、时间和智力,但总是不得其解,还出了很多笑话、骗子, 但核技术的进步从来就没有停止过。要让太阳在人造的炉子里燃烧实在是过于勉为其难了, 还总给人的感觉是就差那么一点点。与裂变不同, 到目前为止实际中的持续、稳定、可控的聚变反应只存在于宇宙空间的恒星燃烧, 连木星这样质量的星球都无法成为一颗恒星。低速裂变——同位素衰变在地球上实际是普遍存在。裂变反应可以在低温下可受控制地自然发生, 而聚变反应只能在超高温、超高压条件下发生。“托卡马克”是试图用电磁场的物理手段解决不间断的超高温、超高压条件可控小聚变,从而实现连续聚变。太阳总是“想”以最快的速度爆炸燃烧,它实际上就是在爆炸。站在旁观的立场看,聚变是恒星能量,裂变是行星能量。人们还在大量投入资金进行“受控聚变”的研究,试图实现低能量(对核爆而言)连续输出,甚至于试图找到核聚变反应的“新”条件,从理论上来讲这是逆“道”而行。我们认为以目前的技术条件完全可以实现“受控热核聚变”!在五十年的实践无法达成目的后,何不另辟蹊径换个思路来考虑问题?教科书上总有一句话: “核聚变只能引发氢弹爆炸, 却不适用于核聚变发电, 因为电厂不需要一次惊人的爆炸力, 而需要缓缓释放的电能。”好象已经成了定论( 这里不是定理, 定理在一定条件下是真理)。我们认为否!其实各核大国早就已经掌握了“受控热核聚变”的相关技术——地下核爆炸,它实现了“受控热核聚变”的一切目标——聚变、受控、能量受约束地缓慢释放,只是其中的释放是无条件释放,无非就是打个“地炉子”——人类最古老的用火形式,这个炉子又深又大又结实。爆炸、取热、发电直到冷却再进行下一次爆炸——发电循环。内燃机不也是从汽缸里一次次地进行“受控爆炸”中获得能量吗?这个思路到此为止几乎可以肯定应该有科学家设想得到, 没什么不可理解的, 如此巨大的能量被埋在地下科学家是不会不动心的。把地下核爆炸的条件引入工程之中完成“受控聚变”发电应该是有可能的。几万吨甚至更多燃料一瞬间燃烧光之后的能量几乎全焖在地下一个原点附近,这本身就是个令人激动的事实。与天然地热矿相比, 热源明确不用找矿, 但它毕竟更象“矿”, 能源利用效率非常低下, 其能量的