[论文解读] An attempt to control a manmade nuclear fusion

Yuri Kornyushin|arXiv (Cornell University)|Oct 22, 2007

Cold Fusion and Nuclear Reactions参考文献 4被引用 4

一句话总结

本文提出一种模型，通过静电作用力和受控电荷调节等手段，在外部大气压下将高温氢等离子体球稳定为亚稳态，以实现受控核聚变。该研究计算了平衡半径、能垒和焓值，表明通过电荷调制可实现受控核聚变。

ABSTRACT

A detailed simple model is applied to study a high temperature hydrogen plasma ball. It is assumed that the ions and delocalized electrons are distributed randomly throughout the charged plasma ball (extra/missing charge is assumed to be found in a thin layer on the surface of a ball). The energy of the microscopic electrostatic field around the ions is taken into account and calculated. It is shown in the framework of the model that charged hydrogen plasma ball can be stable as a metastable state, when subjected to external (atmospheric) pressure. Equilibrium radius of a ball, the barrier and the enthalpy of the equilibrium ball are calculated. It looks like the charged plasma ball in a metastable equilibrium should be used to conduct controllable nuclear fusion. Changes in the electric charge can be used to control the volume of a plasma ball.

研究动机与目标

• 研究在外部压力下高温氢等离子体球的稳定性。
• 探讨静电作用力是否可在人工核聚变系统中维持亚稳态平衡。
• 确定带电等离子体球实现受控聚变的条件。
• 量化等离子体球的平衡半径、能垒和焓值。
• 提出通过电荷调制控制核聚变的方法。

提出的方法

• 采用简化模型，假设离子在球形等离子体球内随机分布，导电电子离域分布，净电荷被限制在薄表面层内。
• 模型包含离子周围静电场的能量贡献，并计算其对系统总能量的贡献。
• 通过平衡内部等离子体压强、外部大气压强和静电排斥力，推导出平衡条件。
• 通过最小化总焓（包括热能、静电能和外部压强项）确定平衡半径。
• 计算系统塌缩或膨胀的能垒，以评估其亚稳态特性。
• 引入电荷变化作为控制参数，以调节等离子体体积，从而影响聚变条件。

实验结果

研究问题

• RQ1 在外部大气压下，带电氢等离子体球能否维持亚稳态平衡？
• RQ2 由静电作用力和外部压强维持稳定的等离子体球的平衡半径是多少？
• RQ3 阻止等离子体球塌缩或膨胀的能垒大小是多少？
• RQ4 系统的焓如何随等离子体球半径和电荷量变化？
• RQ5 能否通过电荷作为控制参数调节体积，从而实现可控聚变？

主要发现

• 当受到外部大气压作用时，等离子体球可作为亚稳态存在。
• 等离子体球的平衡半径基于内部压强、静电作用力和外部压强的平衡关系计算得出。
• 存在一个能垒，可防止等离子体球自发塌缩或膨胀，支持其亚稳态稳定性。
• 已推导出平衡等离子体球的焓值，其依赖于半径和总电荷量。
• 模型表明，通过改变电荷可调节等离子体体积，从而实现对聚变条件的潜在调控。
• 系统的稳定性由电荷分布与外部压强的协同作用维持。