第四百九十章氦3原子探针（求订阅）（1/2）

氦3，是一种氦气同位素气体，气体具有无色，无味，无臭稳定的气体！

当然最让氦3出名的是，其是可控核聚变关键燃料。

21世纪掀起了登月计划狂潮，就是因为氦3是可控核聚变关键燃料，相当于未来时代的石油，谁抢占更多的氦3资源，谁在未来能源就拥有更多的话语权。

因为氦3是太阳辐射带来的，因为地球磁场比较强的原因，使得只有极少能够穿透地球磁场来到地球，几十亿年来地球上累积的氦3储量也就是几百公斤，能够开采利用的估计连一百公斤都不到。

而月球不一样，月球拥有着丰富的氦3资源，其在月球分布得很均匀，总量超过了一百万吨氦3资源！

也正是因为如此，目前世界各国的可控核聚变实验，是通过氘与氚反应形成氦3，然后再进行核聚变反应。

对于华夏而言，这也是必须经历这一步，在没有可控核聚变提供强大能源下，想要在月球上从土壤中提炼氦3，那无疑是痴人说梦话，几乎是不可能的。

嫦娥5号废了九牛二虎之力，也无非从月球带回10公斤的月壤，而这一次性带回10公斤月壤已经算是量很大的。而月壤中的氦3含量，大概1吨月壤只能提炼4—5克氦3，10公斤的月壤能够提炼的氦3简直是可以忽略不计。

所以，秦元清设计的“金乌装置”，也得先是氚与氘反应形成氦3，然后再以氦3举行核聚变反应。

而这其中涉及到的等离子流体现象，就是一个难题，如何在这样的一个复杂能量反应中，保证材料的稳定，也是一个重中之重。

核聚变产生的高温，那是高达5000万摄氏度甚至是一亿摄氏度，这么高的温度，没有任何一种材料可以承受这么高的温度。所以，从一开始科学家们研究可控核聚变，从未想过去研发一种可以承受5000万摄氏度甚至是一亿摄氏度高温的材料。

从一开始，可控核聚变的思路就是通过磁场约束聚变高温区域，使得装置材料并不与聚变高温区域接触，这一点上，不管是托卡马克还是仿星器，亦或者秦元清设计的‘金乌装置’，本质上都是一样的。

托卡马克是利用很多束在空间方位上均匀分布于各个角度的激光产生的光压来使核聚变材料束缚在中间。仿星器是利用环形的电磁场使得聚变材料被限制在一个环形内，从而达到束缚的目的。

而之所以到目前两种装置的可控核聚变实验都还停留在秒的时代，就是因为不管是托卡马克还是仿星器，都无法保证核聚变过程中对聚变的核燃料的有效束缚。可能核聚变最初一段时间里还能维持，但到了中后期，肯定会变得混乱！

而秦元清设计的‘金乌装置’，实际上形状如八卦，中间的两个鱼眼不断进行反应，而高温则是被限制在八卦形状内，使得在这个强大磁场内部，高温不会直接与装置材料相接触，从而保证反应的发生和持续。

不过这个装置，需要he3原子探针技术，以确保能够随时探测反应装置里面的反应。

在理论物理学界的前沿研究领域中，对于一个难以预测的混沌系统，比较常见的做法便是扔一颗粒子进去探探路。通过对该粒子的观察，间接对该系统进行观察。

而装置中可控核聚变的关键燃料是氦3，不是氘也不是氚，氘与氚反应是要形成氦3的，氦3才是进行核聚变反应的，因此探测氦3才是真正关键。

再者氦3的原子直径足够小，原子核结构稳定，不但从概率意义上尽可能避免了难以区分的多原子碰撞，而且更易于从等离子体中穿过。

通过he3原子探针来观测氦3原子，就有着重大意义，以氦3原子的观测简介还窥探核聚变反应的情况。

“在这装置上设置一块巴掌大的靶材料，用来捕抓从原子枪发射的氦3粒子，就能通过记录发射周期内氦3与氚原子碰撞发出的电磁波信号，以及最终氦3撞击靶材时的携带能量、撞击角动量等等数据，间接分析高温压状态下等离子体携带的数据！”秦元清提出自己的想法，然后整理成文件，交给专业的团队进行研究和实验。

而这个团队，本身就是水木大学里面的，就已经是全国最为顶尖的，不管是实验器材的先进程度，还是研究人员，都是全国最顶尖的！

只有在实验中积累到足够的数据，秦元清才能根据大数据建立相应的数学模型，才能进一步的判断。