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勞遜判據與托卡馬克裝置
當我們點煤爐時，煤一方面燃燒發(fā)出熱量，另一方面又向四周散失熱量。只有當點燃的煤足夠多，使它燃燒發(fā)出的熱量比散失的熱量大，煤爐里的火才能愈燒愈旺，成為一個釋放能量的來源。這時我們可以說這個煤爐已實現了點火。
 聚變反應與裂變反應不同。裂變反應時可以不需要入射中子有動能；而為了實現聚變，首先要輸入能量。當輸入的能量與聚變反應產生的能量相等，即能量增益因子等于1時，稱為得失相當。實際上，由于創(chuàng)造聚變條件消耗的電能，一般要3倍于它的熱能才能生產出來，所以要使能量增益因子等于3時，才能真正地實現得失相當，能量收支平衡。
按照與煤爐點火類似的道理，英國科學家勞遜1957年提出實現得失相當的條件，即勞遜判據。對于氘、氚聚變，為了實現得失相當，等離子體的溫度大約要1億攝氏度，等離子密度（以每立方厘米的粒子數為單位）與約束時間（以秒為單位）的乘積，大約要達到100萬億。氘氚聚變得失相當的條件，比氘、氚聚變要困難幾十倍。由于氘氚聚變得到的能量，大部分被聚變產生的中子帶出等離子體，不能用于維持等離子體的加熱狀態(tài)，因而點火條件比得失相當要困難些。
1954年前蘇聯第一個托卡馬克裝置，實現了個別的聚變反應，但聚變反應產生的能量極微。直到1970年，前蘇聯在另一個托卡馬克裝置上，才有可以察覺到的聚變能量輸出。在這座裝置上，為了實現聚變消耗了10億份能量，才得到1份聚變能量。又經過10年，在美國和西德兩臺托卡馬克裝置上，聚變能量的輸出份額就增加了2億倍。這2臺裝置，可以在非常短暫的瞬間，為實現聚變每消耗10份能量而得到2份聚變能量。
1982年圣誕節(jié)前夕，美國為實現點火而設計的大型托卡馬克裝置在普林斯頓大學建成。該裝置是1974年批準，1977年動工的。1980年，美國總統(tǒng)卡特曾簽署了《聚變能源工程法》，要求在7年內將聚變經費翻一番，2000年前投資200億美元，1990年建成工程試驗裝置，2000年前建成聚變示范堆。而實際上這一法令的頒布，卻成了美國聚變研究走下坡路的分水嶺，聚變經費一再壓縮。一方面由于經費的一再壓縮，更主要的是由于聚變技術比原來想象的要復雜得多，所以原來確定的目標也一再推遲。
在此之后，1983年6月在英國建成比上述裝置更大的歐洲聯合環(huán)。1985年4月，日本的大型托卡馬克裝置已建成并投入使用。前蘇聯的大型托卡馬克裝置也已建成。由于實現點火后，裝置就有強烈放射性，難以進行檢修和從事各項基本研究，所以專家們期望盡可能推遲在這四座大型托卡馬克裝置上進行點火實驗的時間，以便更多地從事一些等離子體物理的基礎研究。
1984年9月，我國第一臺中型聚變裝置——中國環(huán)流器一號在四川樂山市郊建成。該裝置是托卡馬克型，達到國外20世紀70年代的水平。
 聚變能量釋放的因素
慣性約束
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