Re: [閒聊] [轉貼]極限DIY之核融合反應爐

[woieyufan (微淋管)]

下面是該同學自己的回應和系主任回應


Selu
2014-06-25 02:06  #440
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後續得到的回應我只想表示無奈跟抱歉
無奈是對於我想解釋給大眾聽所以用了比較通俗的講法來類比
卻被不少賢者用好像在發表論文的眼光去鑽角
抱歉的是跟老師說抱歉，我在你演示課學到怎麼用比較簡單的方法去類比去跟大眾解說
卻被網友這樣批評，說我沒邏輯物理不好還扯到用重力去解釋什麼的 辜負你的期待
我說過我只是來分享作品而已 然後我個人又很喜歡打很多字去解說
沒想到會受到那麼大的關注= = 今天電話還被打爆(話說為什麼記者會有我的電話)


我來解釋一下原理跟疑惑，有些人的質疑我看了真的覺得....頗 XD

1.首先，他是電漿火球沒錯，但產生電漿並不等於核反應不存在好嗎?
產生電漿是核反應的第一步，沒產生電漿我才應該擔心勒-.-
Q:太陽是核融合發光發熱嗎? A:YES
Q:太陽是顆巨大的電漿球嗎? A:YES
所以太陽有電漿也產生了電漿光，所以表示他不是核融合嗎!? 不覺得這邏輯很奇怪嗎?
而你們的質疑就是這樣，我的裝置很明顯出現了高溫電漿
雖不能證明有核反應但也並不能拿來當作反駁核反應存在的證據
反而可以當作核反應初步條件已經建立的證據了托卡瑪克也是靠熱電漿熔合
怎麼就沒看到有人質疑因為他是電漿所以不是融合呢?

熱核反應第一步就是要把電子去掉變成自由電子跟自由核子(因為氘只有1個電子)
這種狀態稱為電漿，在PTT還看到有人回說什麼連內層電子都沒去乾淨
氫只有一個電子哪來的內層電子呀，不好意思但我看到的瞬間真的爆笑了XD
熱核反應第二步，加熱電漿產生高溫，溫度是粒子運動的劇烈程度
粒子平均動能越大代表溫度越高代表我可以用電場當加速器去加速粒子
然後把這些被加速的粒子困在一個地方，那就會產生高溫電漿球了
這些粒子會被電場侷限住飄浮在空中，所以並不會碰到爐心白鐵絲
然後裡面氘氣很稀薄所以能量很低，但是溫度很高，很多人都搞不懂能量跟溫度的差別
一焦耳是不是很小? 但我把他壓縮在原子核大小至少會有上億的高溫
但我把一焦耳分在一杯水裡，水溫根本不會出現可觀察的變化
爐心內的狀況就是如此，要讓鐵絲升溫到溶解需要一定的能量而不是溫度夠就好
就像比熱一樣，假如我有一杯水100度C，把水的熱能量轉換到100克的鐵塊上
鐵塊並不會是100度，因為兩者在100度C需要的能量不一樣呀
超級稀薄但超高溫的電漿體，把能量轉換到鐵絲上頂多只有個幾百度而已
就像增溫層，溫度很高，但能量轉移到人體還是小到讓人覺得冷一樣的意思


2.會叫他模擬重力式核融合，是想讓大眾可以有個想像的方向，比較好去理解
其實跟重力相同的點只有"方向性"我原文並沒有哪一點提到原理是一樣的好嗎= =
我們演示課學到的就是怎麼用最簡單的圖像法去解釋一些不好形容的概念讓小朋友理解。
結果一堆人說什麼觀念差物理不好哪來的重力，什麼機制完全不一樣 搬出一些很煩人的
理論
真的不懂分享個東西，用通俗方法解釋，為什麼可以被當成論文檢視
內部構造分成兩個大電極，外電極是帶正電，內電極是帶負電
電場方向從正指向負，所以我只要把電場做成立體的就可以形成一個離子井
內部會形成一個大型電場，方向全部指向爐心，而電場又是加速電荷的能力
所以我可以選擇正接，讓正離子困在爐心，或是反接把電子困在爐心
然後又因為電場是均勻的，所以可以確保每個困在爐心內部的正離子都被加速過了
而加速的大小是我可以控制的電場大小，因此可以我算出粒子的動能換並算成速度
然後計算兩電荷間距離10^-15M的距離庫倫力會多大 可以用算出電位能
一正一負的電荷從無限遠靠近到10^-15M得到的電位能
可以反推兩正電荷要接近到這麼近的距離需要多少能量
然後還有比較偷懶的方法 去查D-D反應大概在多高的溫度下才能反應
用前面那個電場方法去算 因為每個粒子都被均勻加速過，所以平均動能(溫度)=伏特數
1電子伏特的能量又大概=1萬度左右
(意思是如果我這團粒子假設每顆都具有1電子伏特的動能，那這團粒子的溫度會是1萬度)
電子伏特是能量單位，跟電子其實沒有關係
有網友拿這點來反駁說我加速的不是氘核而是電子，害我不知道該從何解釋起
我高興也可以用焦耳來算只是很麻煩而已
所以既然得知爐心離子井的粒子溫度是由電場強度來控制的
表示我們可以透過控制電壓來控制爐心的溫度
簡單來講就只是電子槍(最簡單的粒子加速器)想像把很多加速器往同一個方向指
我只要控制輸入的電壓，就可以決定我要提供的能量大小
還看到有人炮什麼同步輻射加速器 LHC才叫粒子加速器，又害我好想笑= =
電場加速的方法雖然基本，但他難道就不是加速器?
竹筏跟鐵達尼號比不都是船嗎?竹筏還不會沉吶

3.然後有人質疑真空度跟污染的問題
我只想回太陽裡面也不單純只有氫氣而已P-P反應還不是照樣產生
只要裡面有氘氣就可以反應了，氘氣佔的比例只會影響反應速度
(兩個氘碰在一起的機會，有別的氣體在裡面會撞到干擾)
氘氣佔的比例有超過50%基本上不會影響反應進行但速率會下降
我有測試過反應到一半把閥門關起來，關掉真空泵，裡面反應至少還會持續個5分鐘才會
被干擾
我做的密封度已經夠我要的標準了，一堆人在扯什麼超高度真空
但很抱歉我只想說真空度高到一定程度連氘氣都被抽光是要反應三小
我要做的是控制真空度在一定的範圍內 不能太高也不能太低
但有一點我必須承認，真空度的確不太足，那台PUMP太弱了只能剛好達到我要的標準的邊
邊
所以外面才會出現雜電漿，但並不影響爐心的反應，我已經跟老師借一台很高度真空的機
器了
等我7月回學校會開始偵測輻射看能不能證明反應存在 但以目前的狀況我很有信心有反應
成功
問問來過的記者可以知道實際上看其實沒那麼亮，因為核反應的輻射光人眼看不到
但相機的CCD可以接收到，只有相機才可以拍到中間的火球
記者那台很猛的大砲調很久都只能調到稍微清楚看到鐵絲而已
但實際肉眼看就看不到那些藍白光 可以很清楚看到鐵絲跟內部構造
因為中間火球放出來的光不是人眼看的到的波長

之後我回學校要做的就是去偵測輻射證明反應存在
我只是東西做好先分享一顆很亮很漂亮的作品而已
這也不是什麼專題什麼研究單純個人興趣只是稍微複雜讓我覺得有分享的價值
卻被一堆人說得好像沒做過完整的科學檢測就PO上來是不是學物理做研究的阿?

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林志銘 · 成功大學
關於 臺東大學應用科學系 陳同學自製的發光實驗在網路媒體上引起廣泛的討論，個人身
為該系的系主任，同時也參與了陳同學實驗前的討論，個人的看法如下:

大家可能想聽核融合是不是發生了，很可惜這需要嚴謹的儀器分析而不是目測可以決定，
亮光可能來自部分帶正電氘離子朝向真空腔中心飛行時，解離了原本中性存在的氘分子氣
體，並產生像霓虹燈般的氘電漿，而看到產生像鋼鐵人電影中的藍白色光源，大家會覺得
很酷而且心中燃起熱火，但冷靜思考與專業分析才不會引起過度遐想，氘原子核只比氫原
子核多一個中子，氘與氫是屬於穩定的同位素，兩者性質相近，陳同學的實驗條件下，產
生核融合的機率可能低到儀器無法判別，我們當然歡迎專家與學者來共同鑑定。

陳同學自製實驗的重點與啟發:
我們很肯定陳同學勇於嘗試與實踐的精神，並感謝本系以及以前曾教導過他的老師和家長
，讓他能以自己喜歡的方式展現最自信的一面，而不是用成績或分數來讓自己感到挫折，
雖然愛炫也是帶給老師們一點頭痛，但這是年輕人的活力與可愛的地方，也請社會大眾以
正向心態看待不同的科學意見，臺東大學雖然地處偏遠，資源也比不上明星大學，但我們
跟西部老師一樣努力地追求因材施教的方式，學生即便學科成績不好，老師仍然有義務協
助學生尋求探索宇宙奧秘的機會，使其好奇心與動機得到正確的引導與發揮，之後再反過
來加強學科學習，這也可行的教育方式，我們正處於資訊革命時代，多元的學習管道與成
功模式正顛覆傳統的教育觀念與對分數的迷戀，學生的人格與受教權不應該一直用分數或
名校來評斷。相較於臺灣教育制度的紛紛擾擾、不知如何引導小孩未來的惶恐家長、無法
被肯定的鬱卒學子，我們感謝所有盡職的老師成為穩定社會的一股正向力量，以及陳同學
無心插柳的自製實驗所帶給社會的一點省思，本系會繼續支持陳同學的後續實驗，當然也
希望原子能委員會或相關單位之專家學者能來共同指導。

關於法規層面的問題，當大大小小法規像是多到數不清的陷阱時，執法人員更應該要有人
性與同理心，能夠給予無意間可能觸法的人關心與引導，甚至需檢視或評鑑法規宣導的方
式與成效。最後感謝各界支持與不支持的意見，透過特殊案例之檢討並建立更完善的策略
才是社會正向提升的動力。

本系8/21~8/23日舉辦「2014中華民國物理教育聯合會議」，歡迎各界教育學者專家前來
共襄盛舉，網址：https://sites.google.com/site/2014phyedu/。

台東大學應用科學系主任 林志銘 上

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 140.112.218.128
※ 文章網址: http://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1403679336.A.C67.html
推 j0958322080:http://ppt.cc/t4eD  他之前在場外的發文
推 hlchan:權限不夠，可以幫忙轉貼嗎？
推 jeffwang78:好奇在日光燈管裡通D2O會有核融合嗎？
→ jeffwang78:雖不能證明有核反應但也並不能拿來當作反駁核反應存在
推 eavesdropper:系主任讚!  有氣度
推 yw1002:算是提供了一個idea 接下來真的成功的是可以受到專利保護的
→ yw1002:大家加油 這個做出來很可能是名利雙收(Nobel+patent)
推 sopare:公布作法後還能申請專利嗎?
→ NoOneThere:雖然做出來很有趣, 但這設計很多人都已經做過了吧..
→ wohtp:專利技術本來就要公開的啊。
推 tsongs:公布作法後當然還能申請專利 只要他證明是原創
→ tsongs:只是 這應該沒有原創的部分 原理好像高中就知道了
→ tsongs:自己動手實做才是這例子最大的亮點
推 Entropy1988:我是不知道第1.點是用來回應給誰看的。我還以為大家
→ Entropy1988:都不會有這種問題。
→ Entropy1988:(第1.點 第1段)
→ ricky764:都是主觀想法  想要得到認同連最低限度的可供猜測的數據
→ ricky764:都沒有    而且還發這種針對"特定"人的回信
→ ricky764:年輕人終究是年輕人阿  ( ￣ c￣)y▂ξ
→ NoOneThere:因為不少人批評這沒核反應只是個電漿球, 但他誤解別人
→ NoOneThere:的意思成是電漿就不可能產生核反應......
→ jessti:專利在申請前公開就尚失可專利性 僅給學術發表一個優惠期
→ jessti:但是這個優惠期也不是每個國家都相同 有也不見得能成立