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[新聞]台灣學生自製核融合反應爐?

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cjwuknight發表於 2014-6-26 09:18 | 顯示全部帖子
本帖最後由 cjwuknight 於 2014-6-26 09:19 編輯

我直接把我在臉書上的文章貼上來~
6/23
star in a jar，玻璃罐裡的恆星！！！
http://makezine.com/projects/make-36-boards/nuclear-fusor/
這個是利用慣性靜電約束(Inertial electrostatic confinement，IEC)來達成核融合的方法
最有名的IEC設備是就是Fusor，主要結構是兩個同心鐵絲籠，外籠為正極，內為負極，高電壓會讓空氣分子離子化，會失去一個電子而帶正電，這些離子會被外籠推向內籠，必須錯過內籠的網格，進入內籠後，兩個離子才有可能互相碰撞

運作電壓為10 kV，壓力為0.025 mmHg(一萬伏特電壓，氣壓為大氣壓力的萬分之三)
Fusor的損耗太大，沒辦法達到輸入輸出平衡，主要的用途是中子產生器，或者是作為業餘的核融合展示
使用的燃料是氘，融合氘的溫度最少需要4000 keV，對應到溫度就是45 megakelvins(基本上就是四千五百萬度)，但是4000 V的電壓很容易達到(我們的熱水器的點火器電壓就可以達到2萬伏特以上)一台傳統的真空管電視機或者是霓虹燈就可以
兩個氘融合成一個高能狀態的氦-4，然後會放出一個高速中子，變成氦-3
或者釋放出γ射線，變成穩定的氦-4


警告：不要長時間運行Fusor，頂多一兩分鐘，電漿束從核心溢出後，會加熱玻璃罐，並導致內爆，請配戴合格的護目鏡
而且Fusor會放出高能輻射，會對人體造成傷害。不要嘗試建造Fusor，除非你了解風險，並且對於真空設備與高電壓裝置十分了解

參考資料
http://en.wikipedia.org/wiki/Inertial_electrostatic_confinement
http://en.wikipedia.org/wiki/Fusor

6/25
再來是這篇報導，針對其中部分
http://www.appledaily.com.tw/rea ... ge/20140624/421839/
"不過也有人表示「覺得這只是產生電漿而已，有電漿光譜分析儀可以證明嗎？」"
http://makezine.com/projects/make-36-boards/nuclear-fusor/
這個連結裡面最後有提到故障排除
用google翻譯一下：如果輝光放電是深紫色，密封件可能是漏水; 檢查墊圈和重新應用真空潤滑脂。 有了良好的真空，你應該可以看到一個明亮，幾乎是藍紫色的光芒

另外，如果要確定是否為核反應，如果能夠偵測到中子或者是γ射線，那麼應該就可以確定是核反應
但是中子的偵測較為困難，因為中子不帶電，較難與物質作用
γ射線則比較簡單一點，高能電磁波可以將原子的外層電子游離
一般常見的蓋格計數器是針對帶電粒子如α粒子.β粒子和γ射線

"針對Selu在Mobile01貼文，原能會副主委周源卿表示，核融合是需要經過很嚴格的操作和條件，離子密度要很高，約10的10幾次方，且溫度要在1億度以上，一般環境要構成這些要件並不容易，國外很多這種傳言，後來也都證明不是真的。"

他講的沒錯，但這是以有商業價值的方式。以Fusor來說，雖然說是核融合，但是主要用途卻被作為中子產生器，因為密度太低，損耗太高，導致輸入遠小於輸出
但是核融合最容易被偽造的是"冷核融合/常溫核融合"，這個常常有人發表實驗成功，但是通常其他人都無法重現結果，有可能是偽造，或者是實際錯誤等等
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cjwuknight發表於 2014-6-26 09:21 | 顯示全部帖子
本帖最後由 cjwuknight 於 2014-6-26 10:36 編輯

再來是這篇，先聲明，這是2009年5月的文章
http://blog.yam.com/liyangluo/article/19758403
對部分內容我有意見~
"1莫耳的D反應至少可產生約3.6 x 10^11 焦耳的能量，如此大的能量當然很難用鋼製的容器維持。"
Fusor這類型的核反應爐，本來就是反應率很低的設計，雖然是核反應爐，但卻是做中子發射源用途，想要用Fusor運轉消耗到一莫耳的氘？那可是22.4公升的體積喔！！！(我在網路上找到飲水機用的桶裝水，最大是20公升~)
目前功率最大的Fusor，中子通量為3*10^11個/秒，這樣子等於每秒有6*10^11個氘完成反應
而一莫耳的氘有6.02*10^23個，換句話說，世界最大的Fusor，每秒能夠反應完10^(-12)莫耳的中子，也就是世界最大的Fusor，每秒可以提供0.3焦耳的能量......
0.3焦耳有多少呢？1焦耳=0.239卡(注意，是卡而不是大卡/千卡喔)
0.3*0.238=0.0714卡~
大概是一顆0.2克的BB彈，速度是54 m/s

"核融合發生時會產生中子，但會產生中子並不一定是發生核融合反應!"
中子本來就是原子核裡的東西，自由中子(就是跑出原子核外的中子)大約15分鐘就會衰變(衰變時釋放一個電子和一個反微中子而成為質子（β衰變）)，都發現中子了，那為什麼不代表核反應？
難道是核一核二的中子跑到新莊去被偵測到嗎？

"位蕭先生用蓋格計數器(用來偵測輻射線的儀器)來偵測他的反應器，結果沒有任何放射線，這就表示了他的反應器裏根本就沒有發生核融合反應，只不過發生了氘的電漿態吧了~"
http://wenews.nownews.com/news/1/news_1562.htm#flv_top
這篇裡面倒是有提到：這時原本放在一旁，用來測量中子的泡沫偵測計(Bubble Detector)開始出現微小的氣泡，表示測量到中子，證明核反應正在發生！
蓋格計數器是偵測α粒子和β粒子的喔~
主要是放射性物質在衰變時，有分成α衰變與β衰變，分別釋放出α粒子和β粒子
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cjwuknight發表於 2014-6-26 09:27 | 顯示全部帖子
http://en.wikipedia.org/wiki/Fusor
這個維基百科條目裡最後有列出幾個業餘的Fusor
我直接用google翻譯

一些業餘愛好者已經建立工作fusors和檢測到的中子。 許多fusor愛好者在論壇上連接[36]和留言板在線。 下面是工作fusors的一些例子。
理查德·赫爾自從九十年代末，理查德·赫爾已經建立了幾個fusors在他的家在里士滿，弗吉尼亞州。  1999年3月，他實現了每秒10 * 10 5中子中子速度。 赫爾維護清單誰從fusors得到中子的業餘愛好者。
卡爾Greninger成立西北核聯盟， [39]在華盛頓州一個組織，教一類的十幾個高中生，核工程學原理採用60千伏fusor。 [40]
泰勒·威爾遜從2008年到2014年，泰勒·威爾遜是建立一個工作fusor，在14歲最年輕的人。 [41] [42]
傑米·愛德華茲 13成為最年輕的fusor商2014年3月。 [43]他接受了祝賀信從殿下，在約克公爵 。 [44]他也出現在展會後期與大衛·萊特曼 。 [45]
馬修Honickman是誰建在他的地下室工作fusor在羅切斯特，紐約高中生。 [46]
邁克爾·李在2003年，邁克爾·李建成了fusor並獲得了第二名[47]在美國的英特爾科學人才搜索贏得75,000美元的大學獎學金。 [48]
馬克Suppes在紐約布魯克林區一個網頁設計師為Gucci，建立了一個工作fusor的路徑上建立的第一個業餘寶惠機械有限公司 。 [49] [50]
蒂亞戈·大衛·奧爾森建成了40千伏fusor在17歲，在他的家在羅切斯特，密歇根州和第二個放置 ​​在英特爾國際科學與工程大獎賽於2007年。 [51] [52] [53]
安德魯Seltzman已建成幾個fusors [54]在2008年檢測到的中子。 [55]他現在是一名研究生從事等離子體物理在威斯康星大學麥迪遜分校 。
紐卡斯爾康拉德法恩斯沃斯 ，懷俄明州生產的融合在2011年17 [56] [57] ，並以此贏得了地區和國家的科學公正。
九色鹿，mobile01 - 2014 ，來自台灣的學生。
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cjwuknight發表於 2014-6-26 11:31 | 顯示全部帖子
台東大學這位學生的作品我不確定，但是以Fusor的設計來說
可以說是一個科普的玩具~但是，確實是有核融合反應發生

就像是，你沒有辦法當飛機駕駛員，那麼就自己玩遙控飛機
那麼，遙控飛機是飛機嗎？？？
跟真正的飛機是一樣都是用白努力定律飛起來的嗎？？？

不能因為這架遙控飛機不能丟炸彈，不能載客，就不屬於飛機
同樣的，也不能因為Fusor的輸入功率遠大於輸出功率，就說Fusor不是核反應爐！！！
他只是沒有辦法發電，但是在商業應用上，仍然可以做為中子發射源
在醫療用途上，可以製造鉬-99與氮-13，以作為某些醫療用途
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cjwuknight發表於 2014-6-27 01:26 | 顯示全部帖子
如果不介意的話，也許可以看看這篇
http://www.wii.tw/~fogerdis/view ... 9277&highlight=
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