大多数大学新生会把衣服、书籍和电子产品塞满他们的宿舍房间。Thiago Olson 也带来了他的核聚变反应堆。但范德堡大学划清了界限:宿舍里不允许有自制反应堆!于是,他的设备被安置在附近的一个实验室里。
Olson 的项目受到了进行核聚变的挑战以及过去半个世纪激励了成千上万物理学家的同样承诺的激励。核聚变是为太阳提供能量的能源;如果能够正确引导,它可能成为地球上清洁能源的主要来源。当两个原子的原子核被强制靠近到彼此结合,并在此过程中释放大量能量时,就会发生核聚变。然而,由于带正电荷的原子核会强烈地相互排斥,因此需要高温才能促成结合。因此,大多数核聚变反应堆都是巨大的机器,例如最近在加利福尼亚开放的耗资35亿美元的国家点火装置。
Olson 和一小群其他业余核工程师找到了一种更简单的方法。他们正在建造自制反应堆,在他们的后院、车库和地下室焊接和连接设备(这让邻居们非常担忧)。对社区的危害很小,主要危害是大量用电和可能对“聚变工程师”自身造成风险的短程辐射。你可以在 www.fusor.net 上找到更多关于建造核聚变反应堆的信息,这是一个由聚变工程师组成的在线社区,他们互相帮助寻找零件、组装和解决问题。此外,还可以查阅两本书,Glenn F. Knoll 的《辐射探测与测量》和 John H. Moore 的《科学设备建造》。
但是,如果你决定继续,有几点注意事项:警惕高压电,它可能飙升到50,000伏以上——足以让你接触到松散的电线时瞬间死亡。加压易燃气体也可能致命。电子撞击不锈钢腔室会产生X射线,所以不要直接看小窗口。请改用相机或铅玻璃滤光片。请联系你所在州的卫生部门了解法规。你的反应堆将消耗比产生更多的能量。它几乎无法实现可检测的核反应,因此核聚变是这个项目中最不危险的部分之一。
对于那些想加入核聚变乐趣的人,DISCOVER 提供了这份基本指南。通过大量在线或在废品回收站寻找廉价零件,加上大量的努力,可以以低至1,000美元的价格组装一个核聚变反应堆。但是,如果你现在就需要核聚变,可以支付零售价,以大约20,000美元的价格获得所需的一切。
辐射探测设备 使用气泡剂量计证明你确实实现了核聚变,它能提供核聚变反应产生的瞬时中子视觉验证和测量。如果你看到气泡,你就成功了!价格:120美元
真空腔室 获取一个不锈钢腔室,将你的聚变粒子密封在里面并防止空气进入。Olson 的真空设备是由他在 eBay 上找到的一个旧质谱仪制成的。你可能需要大量的螺栓才能将腔室紧密关闭,可能还需要一个大法兰来修补一个巨大的孔洞,这可能要花费500美元。如果你是一名学生,可以尝试向制造商寻求折扣。价格:300-4,000美元
氘 氢等离子体中的原子核是腔室内部发生聚变时碰撞的物质。氘,或重氢,存在于海水中,但很难将其与更常见、更轻的同位素分离。由于它与核技术的紧密联系,其分配也受到严格管制。除非你有特殊关系,否则企业或大学需要代表你申请。价格:一瓶50升的气体大约250美元
高压电源 你需要至少20,000伏*和10毫安的电流才能产生足够的热量,将这些氢核压在一起。请记住,因为你正在尝试吸引正氘离子,所以你需要负输出,因此你必须将正电荷接地。Olson 使用了从旧乳腺X光机上拆下的X射线变压器。Spellman 或 Glassman 的商用电源是另一种选择,或者勇敢的电工可以从头开始制作一个。价格:400-10,000美元
真空泵 将腔室中所有不需要的粒子抽走。两级粗抽泵将使你达到近似真空。然后使用涡轮泵或油扩散泵达到高真空。价格:350-4,000美元
气体调节器 用它向腔室注入微量的氘并调节反应堆内部的压力。针阀可以微调注入量;毛细管(内径细如针)会真正减慢流速。如果你负担得起,就不要用这些,而是使用质量流量控制器,它允许你将工作委托给你的电脑。价格:100-200美元
* 更正,3月3日:原文为“50,000伏”。














