终极DIY——自制核反应堆编辑本段回目录
或许你对你的邻居已经开始自制核反应堆惊慌不已,但是如果这是解决世界能源危机的一种手段呢?你将怎么想?
By day, Mark Suppes is a web developer for fashion giant Gucci. By night, he cycles to a New York warehouse and tinkers with his own nuclear fusion reactor.
白天Mark Suppes先生是时尚巨头Gucci的网络设计师,晚上他在纽约的一个仓库里制造他的核聚变反应堆。
The warehouse is a non-descript building on a tree-lined Brooklyn street, across the road from blocks of apartments, with a grocery store on one corner. But in reality, it is a lab.
仓库是位于绿树成荫的布鲁克林大街旁的一栋不伦不类的建筑,马路对面就是他的公寓,在仓库角上有一个杂货店,但实际上它是一个实验室。
In a hired workshop on the third floor, a high-pitched buzz emanates from a corner dotted with metal scraps and ominous-looking machinery, as Mr Suppes fires up his device and searches for the answer to a question that has eluded some of the finest scientific minds on the planet.
在这个出租仓库的3楼,一个高频发报机、金属废料和不知什么用途的机器,他们就是Suppes先生组建其设备和寻找答案的工具,而这一问题是目前世界上最聪明的脑袋都没有解决。
We have people in the whole gamut [building reactors] from physicists to electronics people to car mechanics to even one janitor
“我们拥有一个完整的团队(建造核反应堆),这些人有物理学家、电子工程专家、车辆专家,甚至一个警卫。”——Richard Hull Founder, Fusor.net
在核聚变反应中原子被强迫聚合而释放能量,根据科学预言,这就像能源“圣杯”一样能产生完全清洁和低成本的能量。
The problem is, no-one has found a way of making fusion reactors produce more energy than they consume to run.
问题是现在没有人能找到一种方法来使聚变反应产生的能量大于反应本身要消耗的能量。
'I was inspired'
“我被深深的鼓舞了。”
Mr Suppes, 32, is part of a growing community of "fusioneers" - amateur science junkies who are building homemade fusion reactors, for fun and with an eye to being part of the solution to that problem.
32岁的Suppes先生成为“聚变”组织的一分子,作为业余科学爱好者,他开始建造山寨版的聚变反应堆,为了兴趣并着眼于解决现有的部分问题。
He is the 38th independent amateur physicist in the world to achieve nuclear fusion from a homemade reactor, according to community site Fusor.net. Others on the list include a 15-year-old from Michigan and a doctoral student in Ohio.
他是世界上第38个试图独立建造核聚变反应堆的业余物理学家,通过Fusor.net的交流,其他的参与者包括一个15岁的成员和一个俄亥俄州的博士生。

The fusion reactor in the Brooklyn warehouse Mr Suppes has spent the last two years perfecting his reactor
在布鲁克林仓库的聚变反应——花费了Suppes先生两年的时间进行了完善。
"I was inspired because I believed I was looking at a technology that could actually work to solve our energy problems, and I believed it was something that I could at least begin to build," Mr Suppes told the BBC.
Suppes先生对BBC说:“我被鼓舞是因为我相信我正在寻找一种技术来解决我们的能源问题,而且我确信我最少能开始做一些事情。”
While they might un-nerve the neighbours, fusion reactors of this kind are perfectly legal in the US.虽然这可能让他们的邻居神经紧张,但这种核聚变反应堆在美国是完全合法的。
"As long as they [private citizens] obtain that material [the components of the reactor] legally, they could do whatever they want," says Anne Stark, senior public information officer for California's Lawrence Livermore National Laboratory.美国加州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室的公共信息办公室的高级雇员Anne Stark说:“只要他们[私人公民]在获得该材料上[反应器的组件]是合法的,他们可以做任何事。”
During fusion, energy is released as atomic nuclei are forced together at high temperatures and pressures to form larger nuclei.
在聚变反应时,原子在高温高压的环境中聚变成大原子,这时能量会被释放出来。
Scientists say devices like Mr Suppes' pose no real threat to neighbouring communities or the environment because they contain no nuclear materials, such as uranium or plutonium.
科学家说类似于Suppes先生的装置不会真正威胁到附件的社区和环境,因为他们不含有核燃料,如铀和钚。
"There is no chance of any kind of accident with fusion," says Neil Calder, communications chief for Iter, a multi-national project begun in 1985 with the aim of demonstrating the feasibility of fusion power.
Iter的主要负责人Neil Calder说:“它们没有发生聚变事故的任何可能性。”Iter是一个多国合作组织,成立与1985年主要目标是为了验证聚变反应的可行性。
"There's no CO2 pollution, there's no greenhouse gases, you can't use it for proliferation [the spread of nuclear weapons] - it has so many advantages," he said.
他说:“这不会产生二氧化碳污染和温室气体,你不能用来做核武器(核武器需要增殖反应,这样不会引起核武器扩散),所以它具有很多优势。”
'Mechanics to janitors'
“机械报警装置”
Government-led efforts to produce power from fusion have been going on around the world for 50 years.
政府主导的核聚变反应发电已经开展了差不多50年了。
Iter - funded by the EU, US, Japan, Russia, India, China, and South Korea - is working on a multi-billion dollar, advanced reactor, due to be built in the south of France by 2019.
Iter计划由欧洲、美国、日本、俄国、印度、中国和韩国发起,花费数十亿美元,计划在2019年在法国南部建立先进的反应堆。
But the availability of equipment and technology has seen an increasing number of amateurs enter the fray.
但目前随着业余爱好者的加入可行性的设备和技术正在增加。

News of a nuclear reactor in the neighbourhood got a mixed reception
布鲁克林的居民对核反应堆的事情看法不一
"We have people in the whole gamut, from physicists to electronics people to car mechanics to even one janitor - and all these people share a common bond to do nuclear fusion in their home," said Richard Hull, founder of Fusor.net.
Fusor.net网站的创始人Richard Hull说:“我们有重量级的参与者,从物理学家、电子专家到车辆专家甚至警卫,我们为了一个共同的信念就是建立家庭使用的聚变反应堆。”
Some experts are sceptical that all these people are producing fusion reactions, but when he demonstrates his device, Mr Suppes says a bubble meter placed next to the reactor indicates that a fast neutron, a by-product of fusion, has been produced.
Suppes先生说有些专家怀疑这些人是否能制造聚变反应堆,但当他展示他的装置时,在反应堆旁边的测试仪器显示有快中子产生,而快中子是聚变反应发生的副产品。
The amateur scientist began building his reactor two years ago, purchasing parts on eBay with $35,000 of his own money and about $4,000 he raised on a website that connects artists and inventors with private investors.
业余科学家开始建造他的反应堆在2年前,总花费包括自己的35000美元和艺术家和支持者提供的4000美元,主要设备在eBay网上购买。
"Real researchers that are working at Los Alamos [US Department of Energy National Laboratory] and are working at Lawrence Livermore are following this and commenting on it, even though it's not an officially sanctioned project," he says.
他说:“真正的研究者是洛斯阿拉莫斯国家实验室(美国国家能源实验室)的工作人员,工作在Lawrence Livermore的人在继续做工作并评论了它,虽然这不是一项官方支持的项目。”
Tricky situation
严峻的形式
Mr Suppes sees his work in nuclear fusion as more than just a hobby, and he intends to try to build one of the world's first break-even reactors - a facility producing as much energy as it uses to operate.
Suppes先生将他的工作不仅看成是个爱好,他试图完成世界上第一个突破性进展——甚至是建造反应器成为一个真正能够产生足够平衡能量的产品。
"He now has to go out and do what everybody else has to do, which is to convince people to invest in his project - whether its government funding or private funding to carry him through," said Mr Calder.
Calder先生说:“他现在已经做出了样机,现在需要其他人做工作了,这就是说服人们投资他的项目,无论是政府方面还是私人基金支持都能让项目继续进行。”
WHAT IS NUCLEAR FUSION?什么是核聚变
* Nuclear fusion is the source of energy in stars such as the sun
核聚变是恒星提供能量的源泉,就像太阳一样
* The best fuels for fusion are two types, or isotopes, of hydrogen - deuterium and tritium
最好的核聚变材料有两种,即氢的同位素——氘和氚
* Energy is released as atomic nuclei are forced together at high temperatures and pressures to form larger nuclei
能量释放是在原子核在高温高压环境下聚变成大原子量的原子核时产生的
* Reproducing these conditions on Earth is extremely challenging
在地球上重现这一反应是一个极大的挑战
Mr Suppes is hoping to build a break-even reactor from plans created by the late Robert Bussard, a nuclear physicist who drew up plans for a fusion reactor that could convert hydrogen and boron into electricity.
Suppes先生希望能做出突破——甚至建立反应堆,建立在由已故物料学家Robert Bussard提出的计划的基础上,并让氢聚变成硼并发电。
Work on a scaled up version of a Bussard reactor, funded by the US Navy, has already been taking place in California.
建立一个Bussard反应堆的计划已经由美国海军提供支持,并已经在加州开始实施。
But Mr Suppes believes he will be able to raise the millions of dollars it takes to build a Bussard reactor because he feels someone with enough money "will feel they cannot pass up the opportunity" to find out if it will work.
但Suppes先生相信他只需要几百万美元就可以建立一个Bussard反应堆,因为他感觉那些拥有大量资金的人会觉得这是一个千载难逢的好机会,他们会支持他的计划。
Iter said it would be wrong to dismiss out of hand the notion that an amateur could make a difference.
Iter说相信一个业余人士的不同意见,而把现有的工作放弃是一个不可估量的错误。
"I won't say something that puts these guys down, but it's a tricky situation because there is a great deal of money and time and a lot of very experienced scientists working on fusion at the moment," said Mr Calder.
Calder先生说:“我不会说让这些人下岗,但现在处于一个非常严峻的情况,因为现在投入了大量的资金和时间,并且现在有大批的经验丰富的科学家在聚变反应方面做工作。”
"But that does not eliminate other ideas coming from a different group of people."
“但现在不应该限制其他不同团队的不同见解。”
What neighbours say
邻居们怎么说
For Mr Suppes, convincing the experts is one thing. Convincing the locals is another problem entirely.
对于Suppes先生来说,来自专家方面的建议是一方面,来自周围的邻居的看法则是非常实际的问题。
"A homemade nuclear fusion reactor being built in Brooklyn - I would have thought there would be some sort of rules and laws about messing around with nuclear fusion in your apartment," said Brooklyn resident Stephen Davis. "I'm not sure I'd like that living right next to me."
布鲁克林的居民Stephen Davis说:“在布鲁克林真的有一个自制的聚变反应堆?我想应该有一些法律措施来禁止这种行为,我可不想住在反应堆旁。”
"The fact that he's trying to form a new kind of energy is all well and good," said another local, Christopher Wright. "But without the proper scientific work behind it, I don't know if it's too good of an idea."
另一个居民Christopher Wright说:“事实上他建立一种新的能源装置是好的,但没有适当的科学理论依据,我就不知道是否是个好主意了。”
But others had a more positive outlook on Mr Suppes' reactor.
但其他人对Suppes先生的反应堆持正面看法。
"I think it's a good idea. If a guy can make an invention like that, it should definitely be spread around so we don't need to depend on oil," Brooklynite Chris Stephens told the BBC.
Brooklynite Chris Stephens对BBC说:“我认为这是个好主意,如果一个人能做这样的发明,它应该被所有人知道,那么我们不需要依赖石油了。”
"We need to do something that's new and more creative for society."
“为了我的社会我们需要做一些更新更有创造力的事情。”
美国狂人自制核反应堆 或被误当恐怖分子编辑本段回目录

“反应堆狂人”理查德·霍尔和他的核反应堆

自制的核反应堆设备
【星岛网讯】目前,有一群业余物理学家、科幻小说爱好者正尝试着在自己家里的地下室、后院或是家庭实验室里制造核聚变反应堆,51岁的萨安斯正是其中一位。
成立“核反应堆俱乐部”
《重庆晚报》报道,在位于美国匹兹堡的自家车库里,弗兰克·萨安斯正夜以继日地修补他最自豪的发明:一个可以工作的核聚变反应堆。现在,核聚变不再仅仅掌握在专业科学家手里,一群业余科学爱好者正在尝试着在自己家里制造核反应堆,希望借此实现新的能源供应。
很多和萨安斯有着相同梦想的人把自己称为“反应堆狂人”,他们已经组织起了一个松散的社团,加入这一“核反应堆俱乐部”的成员超过了100名。
1个月造出核聚变反应堆
业余“反应堆狂人”们的设备是基于上世纪60年代时。尽管技术尚不成熟,萨安斯这样的“反应堆狂人”仍然认为,核聚变反应堆比其他发电方式更有希望。
霍尔1997年起开始尝试自制核聚变反应堆,当时,科幻小说家、电子工程师汤姆·林根前往霍尔家参与业余科学家聚会时随身带了一台核聚变反应堆样本。霍尔完全被这台设备吸引住了,“接下来,我在差不多1个月的时间里造出了一台核聚变反应堆,”霍尔说,他现在正准备制造自己的第5台核反应堆设备。
可能被误当恐怖分子
霍尔说,自制核反应堆还有一个缺点就是会被人当作恐怖分子,“很多人都有一种条件反射,就是认为凡是跟‘核’搭上边的就是恐怖事件。 ”
“反应堆狂人”们表示,这样的核反应堆将会非常环保,几乎不产生空气污染,所产生的长期放射性废物也很少。
官方:不限制爱好者搞实验
负责管理商业放射性仪器的美国食品与药品管理署表示,他们不会限制业余爱好者的设备。美国核能管理委员会也表示,他们不会管制美国国内对氘的使用。不过,美国各州对此的规定都不尽相同。
弗吉尼亚州的健康部就要求登记商业用途的放射线成像设备,但该部门的一名发言人表示,个人使用的设备不必进行登记。在宾夕法尼亚州,环境保护部的发言人则表示,任何可能会发射出放射线的设备都必须登记在册。
个案:垃圾堆里淘零件 中学生制反应堆
美国犹他州的中学生克雷格·华莱士曾制造了一台核聚变反应堆,其中的大部分零部件几乎都是从核工厂附近的垃圾堆上捡来的。
克雷格先是在一个旧金属垃圾场中找到了一台废弃的中子探测器,随后,克雷格又耗费了几百张CD碟片研制出了一个中子调节器。后来他又从一个核工厂的垃圾堆里淘到了涡轮分子泵。
由于没钱买价格昂贵的氘气,克雷格只好花20美元买来一盒重水,制造出了纯正的化学氘气。克雷格花了两年时间收集各种零件器材,用了半年时间将“核反应堆”装配完成。
美"科学狂人"自制核反应堆 比现有核电厂更环保?编辑本段回目录

核聚变反应堆设备设计稿

自制的核反应堆设备

“反应堆狂人”在自己家的车库里工作

理查德·霍尔和他的核反应堆
在位于美国匹兹堡的自家车库里,弗兰克·萨安斯正夜以继日地修补他最自豪的发明:一个可以工作的核聚变反应堆。
现在,核聚变不再仅仅掌握在专业科学家手里,一群业余科学爱好者正在尝试着在自己家里制造核反应堆,希望借此实现新的能源供应。
在自家后院造核反应堆
目前,有一群业余物理学家、科幻小说爱好者正尝试着在自己家里的地下室、后院或是家庭实验室里制造核聚变反应堆,51岁的萨安斯正是其中一位。
萨安斯在当地拥有一家餐厅,他说,他相信自己正朝着靠反应堆发电的目标前进。 “我是一个梦想家,”萨安斯说。
很多和萨安斯有着相同梦想的人把自己称为“反应堆狂人”,他们已经组织起了一个松散的社团,加入这一“核反应堆俱乐部”的成员超过了100名。想要加入“核反应堆俱乐部”的人必须要自制一个可以放在桌子上的核反应堆,且反应堆要成功地使氢的同位素(氘和氚)发生聚变,如同小型行星一样发出光和热。
尚无法实现发电目标
业余“反应堆狂人”们的设备是基于上世纪60年代时,电视机的发明人费罗·T·法恩斯沃斯的一个设计。自制的核反应堆基本上都是以小型钢球为主,钢球上缠绕着电线和试管,上面还有玻璃视窗以供观察。从目前的情况来看,使用自制核反应堆发电还是一个非常遥远的目标,因为反应堆所产生的能量小于消耗的能量。
聚变,即轻原子核(氘和氚)彼此靠近,结合成较重的原子核(氦)时能够放出巨大能量。带有同性正电荷的原子核间的斥力阻止它们彼此接近,因此,参加聚变反应的原子核必须具有足够的动能,才能克服这一斥力而彼此靠近。
数十年来,科学家们一直在试验如何才能使原子核发生聚变。法国南部有一个花费了近150亿美元建造的核聚变反应堆,但即使是这般耗费巨资的项目也只能证明利用核聚变发电在技术上是可行的,而无法真正实际运用。
1个月里造出核聚变反应堆
尽管技术尚不成熟,萨安斯这样的“反应堆狂人”仍然认为,核聚变反应堆比其它发电方式更有希望。
10年前就自制了一台核聚变反应堆的理查德·霍尔说:“基本上,其它的发电方式都好像是在地狱的门口行走。 ”
62岁的霍尔居住在弗吉尼亚州的瑞奇蒙德。每年,霍尔都会举办业余科学家聚会,吸引全美数十名有着同样嗜好的人赴会。
“这些人中的大部分都喜欢会爆炸或是会发出‘嘶嘶’声的东西,”霍尔说。
霍尔1997年起开始尝试自制核聚变反应堆,当时,科幻小说家、电子工程师汤姆·林根前往霍尔家参与业余科学家聚会时随身带了一台核聚变反应堆样本。
林根现场显示了一下设备,虽然那一刻原子核并没有发生聚变反应,但却发出了如同霓虹灯般耀眼的亮光。霍尔完全被这台设备吸引住了,“接下来,我在差不多1个月的时间里造出了一台核聚变反应堆,”霍尔说,他现在正准备制造自己的第5台核反应堆设备。
比现有核电厂更环保
霍尔在一个向“反应堆鼻祖”法恩斯沃斯致敬的网站上发帖,展示了自己的反应堆。之后,有一些人加入了霍尔的行列,他们互相发问,交换意见,并最终贴上了自己的反应堆照片。
在 “核反应堆俱乐部”的网站上,霍尔列出了“反应堆狂人”的名单,其中既有65岁的退休机械工程师乔·罗森斯迪尔,也有27岁的医学学生卡尔·威利斯。
核聚变使用的原料是氢的同位素氘和氚,比较容易获取。 “反应堆狂人”们表示,这样的核反应堆将会非常环保,几乎不产生空气污染,所产生的长期放射性废物也很少。而现在所广泛应用的核电厂都是使用核裂变反应,这就意味着会产生高放射性的废料,这种废料需要上万年才能分解。
提防触电及“恐怖”嫌疑
尽管聚变反应堆不会产生大量的放射性废物,但“反应堆狂人”们说,这其中还是会有触电的危险。反应堆需要非常高的电压才能工作——一般要用上高达1万伏的电压,使得电流通过一个空心金属球,这样才能使氘离子集中到设备中心互相碰撞,随后结合成新的原子。因此,必须要使用特殊的设备才能释放出如此高的电压。
“人们必须非常小心,”威斯康星-麦迪逊大学的核工程教授乔纳德·L·库尔琴斯基说,“我认为,有这样的热情让人很感动,但是我不希望有人因此受伤。
”
霍尔说,自制核反应堆还有一个缺点就是会被人当作恐怖分子,“很多人都有一种条件反射,就是认为凡是跟‘核’搭上边的就是恐怖事件。
”
几年前,底特律的高中生蒂亚戈·奥尔森自己造了一台核聚变反应堆,密歇根州公共健康部门立刻联系他,要求检查设备。
“我当时有一点担心,”现年19岁的奥尔森说,政府部门后来认为,他的设备“不属于需要登记的放射性仪器”,不会造成危害。
美国官方限制不尽相同
负责管理商业放射性仪器的美国食品与药品管理署表示,他们不会限制业余爱好者的设备。美国核能管理委员会也表示,他们不会管制美国国内对氘的使用。
不过,美国各州对此的规定都不尽相同。
弗吉尼亚州的健康部就要求登记商业用途的放射线成像设备,但该部门的一名发言人表示,个人使用的设备不必进行登记。
在宾夕法尼亚州,环境保护部的发言人则表示,任何可能会发射出放射线的设备都必须登记在册。
萨安斯说,他的核反应堆没有经过登记,但他会非常仔细地控制放射线的发散量。“我非常非常严肃地对待放射线的问题,”萨安斯说,“我不会因为愚蠢的判断错误而让自己暴露在死亡的威胁下。
”
萨安斯表示,他不会将设备调到最高档,因为这样就可能会产生足以穿透钢壳的射线。
垃圾堆里淘出零件
美国犹他州的一名中学生克雷格·华莱士曾制造了一台核聚变反应堆,其中的大部分零部件几乎都是从核工厂附近的垃圾堆上捡来的。
克雷格先是在爱达荷州福尔斯市的一个旧金属垃圾场中找到了一台废弃的中子探测器,随后,克雷格又耗费了几百张CD碟片研制出了一个中子调节器,该设备能减缓中子的速度,以便使它们能够被中子探测器探测到。后来在犹他州一个核工厂外面,他又免费得到了一个破旧而废弃的涡轮分子泵。
由于没钱买价格昂贵的氘气,克雷格·华莱士只好花20美元买来一盒氘氧化合物
(或称重水),通过一个加热的镁粉装置进行化学反应后,重水中的氧元素被排走,他靠自己制造出了纯正的化学氘气。克雷格·华莱士花了两年时间收集各种零件器材,用了半年时间将“核反应堆”装配完成。
参考文献编辑本段回目录
http://article.yeeyan.org/view/55900/113285?all=1
http://news.qq.com/a/20080831/001298.htm
