核能> 核能的有效利用
当等离子体达到一定的温度，由于原子核运动速度的增加，会使它们在相互碰撞时，克服彼此间的静电斥力而聚变。很显然，对于一定的温度，在一定的时间内，原子核之间互相碰撞的次数，与等离子体中原子核的密度成正比；而在一定密度的情况下，原子核之间互相碰撞的次数，与等离子体中保持这种密度的时间，即约束时间成正比。因此聚变反应中能量的释放，与等离子体的温度，以及原子核密度和约束时间的乘积有关。 20世纪50年代末以来，当科学家们提出磁约束的概念后，由于氢弹的迅速成功及聚变研究的顺利进展，使不少国家的核科学家，对受控聚变抱过分乐观的态度。对受控聚变及快堆的过分乐观的估计，曾使英、前苏联、美等国的民用核动力计划，受到一定影响。使这些国家将未来能源的希望，过早地寄托在科学家的设想上。 这种过分的乐观，很快被一种悲观的情绪所代替。科学家们发现，约束等离子体的磁场，虽然不怕高温烈火烧，但很不稳定。磁场和等离子体之间的边界会逐渐模糊，等离子体会从磁笼里钻出去，而且当约束等离子体的磁场一旦出现变形，有一种正反馈作用使这种变形加剧，造成磁笼断开或等离子体碰到聚变反应室的金属内壁上。另外，等离子体在加热过程中能量也不断损失。首先由于粒子间的碰撞，等离子体的粒子会一步一步地横越磁力线，携带能量逃逸；同时，高温等离子体会辐射出电磁波而损失能量。当等离子体含有质子数高的杂质时，这种辐射损失会急剧增加。根据不同的辐射机理，辐射损失分别与杂质原子核内质子数的平方、四次方、六次方成正比。 经过几十年的努力，人们才正确了解影响磁约束及造成能量损失的各种机理，摸索出克服这种不稳定性及能量损失的对策。20世纪60年代末期以来，科学家在克服磁场不稳定性及能量损失方面所取得的进展，使人们对受控聚变的信心增强了。
磁约束 劳逊判据与托卡马克装置
在一定的时间内，原子核之间互相碰撞的次数，与等离子体中原子核的密度成正比；而在一定密度的情况下，原子核之间互相碰撞的次数，与等离子体中保持这种密度的时间，即约束时间成正比。因此聚变反应中能量的释放，与等离子体的温度，以及原子核密度和约束时间的乘积有关。
首先由于粒子间的碰撞，等离子体的粒子会一步一步地横越磁力线，携带能量逃逸；同时，高温等离子体会辐射出电磁波而损失能量。当等离子体含有质子数高的杂质时，这种辐射损失会急剧增加。根据不同的辐射机理，辐射损失分别与杂质原子核内质子数的平方、四次方、六次方成正比。
