謝邀請！大概是用鐳射加熱，用強磁場約束氫的等離子體在磁殼內高速旋轉運動，等離子體中心的壓力溫度增大到一定數值後，發生核聚變反應，釋放巨大的能量。等離子體中心的溫度可達數億度，但磁殼內壁的溫度最大也就幾千度，未來核聚變能的吸收轉換是核聚變發電裝置商業化應用的核心問題。託卡馬克裝置只是發電，要求有巨大的淨輸出功率，當然比粒子對撞機經濟和可行的多了。

託卡馬克裝置是一種熱核聚變堆，一種能把核聚變反應產生的能量蒐集利用起來的核反應裝置。目前人類利用的核聚變主要是氫---氫核聚變。

由於核聚變反應需要極高溫度和極高壓力。維持核聚變反應溫度在一億度(攝氏)左右，因此，沒有任何容器可承載核燃料供其反應。託卡馬克就提出來用磁約束做容器，把氫電離成等離子體，然後，用強磁場讓等離子體“懸浮”在空中進行核聚變反應。

無論什麼方法，你只要讓兩個氫核碰撞接近到10的負14次方米到10的負15次方米之間這個距離，兩氫核就“粘”到一起，核聚變反應就發生了。這首先你讓這麼小的氫核在空間相遇，沒有足夠的核子密度，核聚變反應是“天方夜譚”；其次就算有密度，有碰撞機會，但每個氫核都帶一個正電荷，兩核子之間有電排斥力，你必須讓核子動能至少達到1.44kev，這個要求換算成溫度就是千萬攝氏度以上。

託卡馬克裝置是用磁場，既約來氫核，又加速氫核，就像磁懸浮列車，既“懸浮”列車，又提供向前的動力。

用對撞機原理可以實現核反應，無論什麼核反應都可實現，但這就是“高射炮打蚊子”，不但你收穫不到能量，反而要“鉅虧”能量。歐洲那個對撞機，開一次機，費銀子幾十萬美金。中國開建的這個，比歐洲的那個大的多，開一次機，估計沒個四、五十萬美金下不來。關鍵是你能不能撞出麻東西來，撞出質子、中子、膠子、Zo子、W子？這些都知道，屁用不頂；你要能撞開質子，而且能看到獨立的夸克，這也算你沒白建，沒白開機“燒紙錢”。以現在的人類技術，人類再把對撞機建的比中國開建的這個大一倍，仍然是能量上不去，夸克撞不出來。到時候又像歐洲的這個，“穿皇帝新衣”，說撞出個“希格斯粒子新模式”。

託卡馬克與高能粒子對撞機的執行目的不同。

託卡馬克是控制金屬態氫離子的聚合反應，獲取能量——電磁波。

高能粒子對撞機是用電磁波控制金屬態氫離子的運動軌跡。

1、磁場裡高速流動的物質轉化為金屬態氫離子，金屬態氫離子聚合形成新元素的同時釋放電磁波。

2、託卡馬克裡金屬態氫離子聚合反應產生能量——電磁波。

3、大型高能粒子對撞機裡金屬態氫離子聚合反應形成新元素的同時釋放電磁波；但是高能粒子對撞機無法承受高溫、高壓。

冰原隕石 推薦於2016-10-17託卡馬克(Tokamak)是一種利用磁約束來實現受控核聚變的環性容器。它的名字 Tokamak 來源於環形toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnit)、線圈(kotushka)。最初是由位於蘇聯莫斯科的庫爾恰托夫研究所的阿齊莫維齊等人在20世紀50年代發明的。託卡馬克的中央是一個環形的真空室，外面纏繞著兒所線圈。在通電的時候託卡馬克的內部會產生巨大的螺旋型磁場，將其中的等離子體加熱到很高的溫度，以達到核聚變的目的。相比其他方式的受控核聚變，託卡馬克擁有不少優勢。1968年8月在蘇聯新西伯利亞召開的第三屆等離子體物理和受控核聚變研究國際會議上，阿齊莫維齊宣佈在蘇聯的T-3託卡馬克上實現了電子溫度 1 keV，質子溫度 0.5 keV，nτ=10的18次方m-3.s，這是受控核聚變研究的重大突破，在國際上掀起了一股託卡馬克的熱潮，各國相繼建造或改建了一批大型託卡馬克裝置。其中比較著名的有：美國普林斯頓大學由仿星器-C改建成的 ST Tokamak，美國橡樹嶺國家實驗室的奧爾馬克(Ormark)，法國馮克奈-奧-羅茲研究所的 TFR Tokamak，英國卡拉姆實驗室的克利奧(Cleo)，西德馬克斯-普朗克研究所的 Pulsator Tokamak。託卡馬克裝置:20世紀70年代後期到80年代中期，世界各國陸續建成了四個大型的託卡馬克，他們分別是：美國的 TFTR (Tokamak Fusion Test Reactor)日本的 JT-60歐洲的 JET (Joint European Torus)蘇聯的 T-15受控熱核聚變研究的一次重大突破是將超導技術成功地應用於產生託卡馬克強磁場的線圈上，建成超導託卡馬克，使得磁約束位形的連續穩態執行成為現實。超導託卡馬克是公認的探索、解決未來穩態聚變反應堆工程及物理問題的最有效的途徑。1988年，法國建成世界上第三個超導託卡馬克Tore-supra。中科院等離子體所在引進、消化、吸收的基礎上，開展自主創新，1994年建成中國第一個超導託卡馬克HT-7。投入執行10年來，HT-7實驗成果已進入世界前列，與Tore-supra共同成為全面開放的、能開展長脈衝高參數等離子體執行的兩大國際合作平臺。HT-7裝置可以探索長脈衝和接近穩態下的等離子體執行，最長等離子體放電已達240秒。

託卡馬克裝置是如何加熱質子的？

關於人類實現可控核聚變的方法，目前有三種設想，包括慣性約束核聚變、磁約束核聚變和超聲波核聚變。其中磁約束核聚變是目前主流的研發方向，透過磁約束進行核聚變的裝置我們通常稱之為託卡馬克裝置。

目前對於託卡馬克裝置中質子的加熱主要有以下幾種方法：

1、歐姆加熱

我們知道等離子體本身具有導電性，因此我們可以利用託卡馬克裝置中產生磁場旋轉變化的環形電流對等離子體本身進行電加熱，其加熱理論遵循歐姆定律，也被稱為歐姆加熱。但是隨著等離子體溫度的升高，其電阻會迅速降低，導致加熱效果逐漸下降，因此歐姆加熱也有其侷限性，要達到核聚變點火溫度，還需要多種輔助措施。

2、中性粒子束注入

由於歐姆加熱的侷限性，想要對等離子體進行更高溫度的加熱可以選擇中性粒子束注入。我們知道溫度是微觀粒子運動劇烈程度的一種宏觀表現，如果我們把運動速度更高的粒子直接注入到等離子體中，不就相當於對其加熱了嗎？

但是為什麼要注入中性粒子呢？因為託卡馬克是磁約束核聚變，如果直接注入等離子體，在進入強磁場時等離子體會受到偏轉作用，導致射入的等離子體轉向表面區域，而且由於磁場的不均勻性，這些等離子體如果和磁約束線圈發生碰撞，不但會造成能量損失，更會產生大量雜質，所以離子在注入前要進行中性化處理。

整個中性粒子束注入流程大概是：a、高功率等離子體放電室產生等離子體。 b、中性化室對等離子體進行中性化處理。c、偏轉系統可以對未進行中性化處理的等離子體進行篩選處理。

經過這個流程的處理後，高能粒子可以直接注入託卡馬克裝置中的等離子體，注入之後會再次被電離化，透過庫倫碰撞作用將能量傳導給其他粒子，從而實現加熱效果。由於加熱機制的特殊性，中性粒子束注入法可以產生溫度最高的加熱效果。

3、射頻波加熱

這種加熱方法的機制是，利用特殊頻率的電磁波實現裝置中電子和離子的迴旋共振或者電子與離子的混合共振，從而是等離子體吸收電磁波能量，實現等離子體的加熱。

核聚變的實現方式除了磁約束還有慣性約束，在慣性約束原理的核聚變裝置中，通常使用鐳射加熱，用鐳射加熱核反應材料表面會產生向外運動的高速粒子，此時由於反衝效果，其他粒子會做反向運動，這種效果會導致核材料內爆，由內爆產生的高溫高壓引發核聚變。

除了磁約束和慣性約束外，目前還有超聲波核聚變理論，其原理和我們常聽說的“手槍蝦”效果類似，利用超聲波轟炸液體中的蒸汽氣泡，使其迅速內爆產熱。目前超聲波核聚變只是理論階段。

利用對撞機進行核聚變當然容易，只需要將兩束質子加速到足夠高的速度，讓它們對撞打破斥力效果就行，這種核聚變方式又可控又安全，但是我們的最終目的是透過核聚變來獲得能量，重點在能量。

在核聚變的能量平衡方面有一個“勞森判據”，它是指維持核聚變反應中能量平衡的條件，主要體現在透過核聚變獲取能量後，輸入給等離子體的能量要大於等離子體損失的能量，這種情況下核聚變才可以進行第二次迴圈執行並釋放能量。

在整個核聚變獲能流程中，對核反應堆進行點火加熱，以及控制反應速率等，都是需要輸入能量的，核聚變過程中，還需要對釋放的熱能進行收集交換最後轉變成電能，這個過程又涉及到能量損耗，如果最後獲得的能量低於輸入的能量，那麼這種核聚變反應裝置就沒有應用價值了。

如果模仿對撞機原理實現核聚變反應，我認為可能會“得不償失”，對粒子束進行對撞引發核聚變遠不如使一群粒子聚變效費比好，不同於直徑之間十米開外的託卡馬克裝置，對撞機由於需要加速系統，其裝置可能更加龐大，即使引發核聚變，其產生的熱量可能大部分耗散在裝置本身，如果擴大聚變規模，就需要更大的加速系統，總體來說用對撞機原理實現核聚變其輸入能量估計要遠遠大於輸出能量的。對撞機主要是用來進行物理研究，通常其輸入的能量遠遠大於對撞機中質子核聚變需要的能量，用對撞機產生核聚變有點大材小用的感覺。

粒子碰撞機第一粒子數量太少，至少提高一萬個數量級以上才能能產生影響宏觀的能量，第二，不可持續，如果釋放的能量一旦影響宏觀世界，那麼粒子碰撞機會頃刻間化為烏有，因為粒子碰撞機產生的聚變能量是不可控的，等同於小型氫彈。

您的問題很專業 ，是問到最重要的地方了。托克馬特核聚變裝置是如何加熱質子？這應該是各國的技術秘密，我想，通常是這樣的，透過微波輻射把分子加熱成離子，再透過電的同極排斥原理，使帶正電的離子懸浮於容器中。在進一步透過微波加熱的過程中，質子會在微波的推動下運動，實驗者試圖透過提高質子運動速度後的對撞產生可控機率的可控氫聚變。對，就是您說的粒子對撞，但是托克馬特的對撞能量成本遠低於粒子加速器。

所謂溫度就是粒子做運動的激烈程度，“布朗運動”。高溫，帶來高速，粒子們高速運動帶來可突破彼此電場排斥的撞擊，乃至於聚變成功的動量。這是當今高能物理學專家的普遍認識。但是我不認同這種方式，因為，單純的兩氫質子聚合的能量代價非常高，以至於抵消了相當比例的聚變釋放能。而真正的中子對撞，它被包裹在質子中，托克馬特式的加溫基本上就是無法觸及到中子運動自由。