看到这楼里到目前为止没有一个id能正确解读nif的突破。。。 虽然我的领域是理物方向，但我还是可以来浅谈下的， 严格意义上nif是应物范畴，不属于传统物理系。 首先fusion的大方向并不只有两个，确切的说是三个，icf（惯性约束），mcf（磁约束），mif（两者结合）。 这次的nif突破实际上是第三个大方向，用的是magnetized target + in direct laser drive产生的maglif聚变模式，注意这里的in direct drive，楼里很多id都以为是激光直接轰击核燃料，这次的nif不是这种方式，激光轰击是nif以前的（2015前）的实验方式，当然目前LLE的OMEGA也是使用这种方式，这种方式的缺点就是激光高阶模会引起很强的等离子体流体不稳定性，所以nif后来改进了方法，用的是激光轰击高质子数材料而产生x ray，由x-ray来加热灼烧反应层，减少流体不稳定性，这次的突破来自于magnetized target，在hohlraum四周围上电磁线圈，用磁力来稳定等离子流体，实现聚变。 这就回到了q值计算问题，tokamak的q值是p_fusion = p_heat 才是q=1，而到nif这里，起初使用的direct drive，就是p_fusion = p_laser 为q=1，现在采用in direct drive改为p_fusion = p_absorb为q=1。乍一看会感觉耍赖，但从科学上来说，用in direct的方式，输入能量的多少自然就会考虑到底多少x-ray的能量被核燃料吸收，然后聚变后产生多少能量。而不是考虑激光的能量或者所有能量。 那么回到nif突破的意义，确切来说 对民用没有任何意义，对国家安全意义重大。这里就要讲到美帝研究核聚变的历史了，楼里谈到tokamak，都言称更靠谱，更有id说厉害国tokamak的技术领先之类的话语，原因就在于厉害国宣传了自己的east。然而就核聚变而言，美帝的板凳深度在目前无人能及，美帝从二战后就开始研究磁约束的原始模型-仿星器，到后来7，8，9十年代的tokamak，美帝都有深厚的研究基础，pppl的tftr创造过磁约束五亿度等离子温度。 谈到核聚变，第一点是点火是否成功，那就是lawson criterion，判别原则是稳定状态的核聚变存在恒温条件，即等离子流失的能量需要小于等于fusion产生的能量，所以这里就存在一个fusion triple product的问题，在特定温度T下，核聚变产生能量的速率需要大于等于（数密度*等离子温度*约束时间），所以在T = 14 KeV，三重积需要达到 3e21 KeV s m^-3才能点火成功。 第二点是核聚变反应效率，这就是前面提到的q值，即投入产生要break even。 tokamak目前的进度是 第一，二点 模糊实现了。（为什么说 模糊实现了呢，JT60 模糊实现了第一点，原因在于JT60用的是DD聚变（JT60无法使用tritium），在T = 14 KeV时是1.53e21 keV s m^-3，但是如果extrapolate到DT反应，模糊实现了第一第二点），那么换成DT聚变，情况到底如何不好说，原因在于JET去年创造过59MJ的核心能量，但q值才0.33。 nif这次的突破是 第一点，第二点都实现了。（nif在去年8月实现了第一点，这次两点都实现了。） 就mcf而言，目前所有tokamak都是在三重积里撕扯，需要每一项都够大才行，nTtau，数密度 n = N/V，需要更强磁场才能提高单位体积等离子密度，T，需要更多heating能量输入，tau 磁约束时间，需要长时间/更长pulse维持能量输入。 那么回到nif本身，美帝当初在tftr上发现就mcf而言在当时技术里三重积里撕扯没可能性成功，且当时核聚变反应堆在发展的scope里far beyond现实，投入更多资本没有意义，所以索性拉着欧洲搞ITER，反正大家一起出钱，有枣没枣打一杆。后来美帝装x签nuclear test ban，不再搞核试验就催生了icf，原因在于inertial confinement是热核武器的点火原理，由于不搞核试验，很多以前核试验留下的临界参数随着时间推移变得没有意义，威胁美帝的stockpile stewardship及美帝国家安全，所以后面搞了icf，催生出了llnl的nif及sandia的z machine。这次突破简单而言就是美帝首次掌握了不通过核试验来取得核临界参数的能力。 glashow 发表于 2022-12-16 13:25
王孟源多少有点羡慕嫉妒恨。人生被忽悠过，曾经的理想破灭。其实做人豁达一些好，功成不必在我。 美国这次当然是很牛。虽然大家都知道激光点火早晚会成功。但胜利女神对NIF微笑的时候。结果牛的简直难以相信。还炸坏了几件仪器。 无论什么严苛标准，反过来也能套在ITER上。说NIF还不实用，ITER就更是赔钱的货。 美国这次一超独霸一次打了安理会众多常任流氓的脸。几个臭皮匠花200亿欧元到2035年都放不出屁。 美国30多亿美元就把事办成了。更绝的是物理上把ITER废了，证实其设计（指标）错了。百亿欧元钱白烧了。 niuheliang 发表于 2022-12-16 01:40
回复 87楼niuheliang的帖子 30亿不需要个响交差？F-22起码有实际的军事用途。这个完全就是个“花瓶”项目。 托马不行？现在世界上大部分的核聚变研究都用的这套装置。你这个就是典型的键盘侠。 Ziggyy 发表于 2022-12-16 07:23
哈哈，看看隔壁猝死纪录片的那个高楼你就知道这里的平均学历了。。。一大帮人声泪俱下的讨论比尔盖茨的人类清除计划，讨论怎么检测打完疫苗后体内的蓝牙芯片，吃什么才能detox把打的疫苗排出体内，呼啦啦盖了好几百楼 我就眼看着好几个ID，讨论新冠的时候是民间免疫学家，俄罗斯乌克兰打仗了变成民间国际关系专家，NIF有了成果马上就变成了民间高能物理学家 little_racoon 发表于 2022-12-14 17:17
我是个民科， 跟我预料的差不多， 离世纪应用都没什么突破， 早着呢。 倒是很吃惊美帝不看好 ITER， 不懂， 我感觉 iTER 似乎更靠谱一些。 gokgs 发表于 2022-12-16 20:27
虽然我的领域是理物方向，但我还是可以来浅谈下的，
严格意义上nif是应物范畴，不属于传统物理系。
首先fusion的大方向并不只有两个，确切的说是三个，icf（惯性约束），mcf（磁约束），mif（两者结合）。
这次的nif突破实际上是第三个大方向，用的是magnetized target + in direct laser drive产生的maglif聚变模式，注意这里的in direct drive，楼里很多id都以为是激光直接轰击核燃料，这次的nif不是这种方式，激光轰击是nif以前的（2015前）的实验方式，当然目前LLE的OMEGA也是使用这种方式，这种方式的缺点就是激光高阶模会引起很强的等离子体流体不稳定性，所以nif后来改进了方法，用的是激光轰击高质子数材料而产生x ray，由x-ray来加热灼烧反应层，减少流体不稳定性，这次的突破来自于magnetized target，在hohlraum四周围上电磁线圈，用磁力来稳定等离子流体，实现聚变。 这就回到了q值计算问题，tokamak的q值是p_fusion = p_heat 才是q=1，而到nif这里，起初使用的direct drive，就是p_fusion = p_laser 为q=1，现在采用in direct drive改为p_fusion = p_absorb为q=1。乍一看会感觉耍赖，但从科学上来说，用in direct的方式，输入能量的多少自然就会考虑到底多少x-ray的能量被核燃料吸收，然后聚变后产生多少能量。而不是考虑激光的能量或者所有能量。
那么回到nif突破的意义，确切来说 对民用没有任何意义，对国家安全意义重大。这里就要讲到美帝研究核聚变的历史了，楼里谈到tokamak，都言称更靠谱，更有id说厉害国tokamak的技术领先之类的话语，原因就在于厉害国宣传了自己的east。然而就核聚变而言，美帝的板凳深度在目前无人能及，美帝从二战后就开始研究磁约束的原始模型-仿星器，到后来7，8，9十年代的tokamak，美帝都有深厚的研究基础，pppl的tftr创造过磁约束五亿度等离子温度。
谈到核聚变，第一点是点火是否成功，那就是lawson criterion，判别原则是稳定状态的核聚变存在恒温条件，即等离子流失的能量需要小于等于fusion产生的能量，所以这里就存在一个fusion triple product的问题，在特定温度T下，核聚变产生能量的速率需要大于等于（数密度*等离子温度*约束时间），所以在T = 14 KeV，三重积需要达到 3e21 KeV s m^-3才能点火成功。
第二点是核聚变反应效率，这就是前面提到的q值，即投入产生要break even。
tokamak目前的进度是 第一，二点 模糊实现了。（为什么说 模糊实现了呢，JT60 模糊实现了第一点，原因在于JT60用的是DD聚变（JT60无法使用tritium），在T = 14 KeV时是1.53e21 keV s m^-3，但是如果extrapolate到DT反应，模糊实现了第一第二点），那么换成DT聚变，情况到底如何不好说，原因在于JET去年创造过59MJ的核心能量，但q值才0.33。
nif这次的突破是 第一点，第二点都实现了。（nif在去年8月实现了第一点，这次两点都实现了。）
就mcf而言，目前所有tokamak都是在三重积里撕扯，需要每一项都够大才行，nTtau，数密度 n = N/V，需要更强磁场才能提高单位体积等离子密度，T，需要更多heating能量输入，tau 磁约束时间，需要长时间/更长pulse维持能量输入。
那么回到nif本身，美帝当初在tftr上发现就mcf而言在当时技术里三重积里撕扯没可能性成功，且当时核聚变反应堆在发展的scope里far beyond现实，投入更多资本没有意义，所以索性拉着欧洲搞ITER，反正大家一起出钱，有枣没枣打一杆。后来美帝装x签nuclear test ban，不再搞核试验就催生了icf，原因在于inertial confinement是热核武器的点火原理，由于不搞核试验，很多以前核试验留下的临界参数随着时间推移变得没有意义，威胁美帝的stockpile stewardship及美帝国家安全，所以后面搞了icf，催生出了llnl的nif及sandia的z machine。这次突破简单而言就是美帝首次掌握了不通过核试验来取得核临界参数的能力。
赞专业，好好读读
美帝还是牛的，早二十年就不掺合玩托克马克了，认为磁性约束是条死路。欧洲日本的iter看来更没戏了。
我是个民科， 跟我预料的差不多， 离世纪应用都没什么突破， 早着呢。
倒是很吃惊美帝不看好 ITER， 不懂， 我感觉 iTER 似乎更靠谱一些。
您太小看美国了
不能太同意你。
而且这类人群中某些人的发言，不管是发表对哪方面的意见，都是极度走极端，言辞激烈，只要跟他们的意见有不同的地方，就特别失控，爱用脏词甚至是跟下半身有关的词人身攻击对方。
哦对了，还有一个很突出的特点：特别反科学，甚至是一些科学常识性的东西。
我不太清楚你怎么得出“美帝不看好ITER”这个结论的，美帝是ITER主要的建设伙伴，承担了很多关键设计建设任务。 https://www.usiter.org/project/us-hardware-contributions-iter
而厉害国在ITER里还只是打酱油式的存在，你如果读下这篇paper就大概知道厉害国的EAST是个什么情况， https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2058-6272/ac1165 前面有id提到EAST成功将电子温度（electron temperature）提升到10KeV （大约一亿摄氏度）稳定运行100秒，电子温度7000万摄氏度稳定运行1000秒，这些都是中文宣传，展现厉害国文宣特定目的（包子的政绩嘛），然而英文paper还是很诚实的，EAST稳定运行的离子温度（ion temperature）远低于电子温度，而三重积里的温度是离子温度。
最后为我前面的科普补篇nif就去年结果发的prl，大部分细节都在paper里，有能力 and 有兴趣的可以读一读。 https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.129.075001