為什麼要採用磁約束式？

我們知道想要核聚變，第一個要求就是達到“點燃”核聚變的溫度。

現在兩種方法解決一種是慣性約束核聚變，但這種方法很難控制等離子體對裝置造成的高溫破壞。可控核聚變點火溫度起碼得數千萬度，沒有什麼材料能抗得住這樣的高溫。所以科學家更青睞可較好地束縛等離子體的磁約束裝置。

而磁約束核聚變利用磁場束縛住發生核聚變的等離子體，使其與裝置內壁形成隔離帶，避免儀器遭到高溫的“洗禮”。這種方式可以有效的隔離高溫，其也叫託卡馬克。

雖然這種方法比較好，但並不代表它很容易！要用託卡馬克實現可控核聚變必須有三個前提。

一是如何實現更高的“點火”溫度，使裝置內的原子核們發生核聚變的比例就越高。

二是單位時間內可發生核聚變的原子核數量要多。

三是裝置裝置更夠穩定執行足夠長時間。

那麼核聚變距離商業化還有多久，前幾天中國合肥託卡馬克－人造太陽首次實現1億度執行。

其裝置穩定運行了100多秒，要達到商業化核聚變最起碼前面我們說的三個難點要達到“一兆安(等離子體電流)、1000秒(維持時間)、一億度(溫度)”才有些許希望。

但是目前只達到了一個，所以任重而道遠啊！

什麼是磁約束可控核聚變，是否可以進行商業化發電？

無論是磁約束還是慣性約束核聚變，都是可控核聚變研究的重要方向，兩者本質上沒有什麼區別，都是控制氚氘等輕元素聚合成重元素的一種方式，但兩者的原理與過程卻大相徑庭，不妨來圍觀一下！

其實核聚變的過程甚至比核裂變還要簡單，它不需外來的中子，而只要原子核在一定範圍內運動碰撞融合即成了核聚變，唯一隻有兩個要求：夠高的溫度（上億度高溫）或者足夠的壓力（數千億個大氣壓）.....幾乎就沒有要求了哈.....比如太陽內部就只有1500萬度和2500億個大氣壓即可實現源源不斷的核聚變！但在地球上，如此的高溫或者高壓都難以實現，當然與超高壓相比似乎高溫還簡單一些，所以現在的可控核聚變都是往這個方向上靠攏！儘管磁約束與慣性在實現方式上各不相同，但基本不外乎就是滿足這兩個條件！

磁約束是將一束高溫等離子氣體引入一個不規則的環形磁場，讓這團氣體在磁場中加熱並約束足夠久的時間，讓其中的氚氘氣體在這個約束過程中實現聚變，聽上去似乎並不難，但極高溫等離子體非常難於被磁場約束，而且超高溫加熱時間不夠久（難以持續聚變），還有五千萬至上億度的高溫對於內壁材料絕對是一種折磨，另外氚氘聚變的中子輻射會導致內壁嬗變......簡單的說過陣子內壁就變成了另一種材料！除了技術問題以外，就是成本問題製造超強磁場的需要超導材料，而且這個超導磁場線圈超大，成本比黃金當導線繞線圈的成本要高得多，而且實驗過程中的等離子燒蝕作用需要經常換內壁，搞不好還破壞線圈.....這絕對是一個燒錢的研究，所以全世界數十個國家聯合起來在法國南部搞了個ITER，但成本依然高到大家哇哇叫啊......

托克馬克裝置與人體的比例

這是另一種磁約束裝置：仿星器，與託卡馬克不一樣的磁場約束方式小有區別，其他並無本質差異，但據說仿星器在約束高溫等離子體方面更勝一籌，但似乎兩者進度都差了不大，簡單的說就是兩家都還沒有實現商業化的可控核聚變！

除了磁約束以外就是慣性約束了，慣性約束的核聚變除了實現高溫以外還有瞬間的高壓，因為鐳射束的加熱作用不止是高溫：

慣性約束核聚變的燃燒過程！

慣性約束核聚變裝置的內部

慣性約束核聚變的燃料球

從兩者商業化發電所需的熱能輸出天然結構而言，相對磁約束會比較有優勢，因為其第一壁本就需要提供散熱系統，能量輸出可以透過此結構來完成！但慣性約束內部結構複雜，相對會比較麻煩，但慣性約束核聚變有一個特別的優勢即以此為基礎發展核聚變為動力的星際航行發動機！

以核聚變作為發動飛行器想象圖

當然這並非是固定的，無論實現哪一個我們人類就有辦法將之轉換為源源不斷的電能！但現在說這話為時尚早，畢竟可控核聚變從來都和石油儲備一樣，永遠的50年，也許到就在不久的將來，也許真的需要再過半個世紀.......但我們堅信人類必定將實現商業化的可控核聚變！！

謝謝邀請。核聚變要求高溫高壓，高壓在高溫下很難實現，因為太陽的光球層溫度達到千萬度以上。地球任何材料都會瞬間化為烏有。於是人們從溫度上下功夫。只要把氫元素加熱到上億度，原子核也能無限接近，產生核聚變。當然核聚變時原子已經分解為帶電粒子態。如此高溫，還是因為沒有什麼材料可以抗衡。於是科學家想到了用超導體地絕對抗磁性進行約束。目前中國在這方面較為先進。磁約束時間達到103秒。美國的國家點火實驗裝置也實現了投入產出比終於大於1。所以專家預測，在2050年可實現商業化。樂觀者預測在2030年實現第一臺商業化實驗裝置。