勞森判據

勞森判據（Lawson criterion）是指維持核聚變反應堆中能量平衡的條件。1957年英國科學家J.勞森研究了一個理想循環的脈衝聚變反應堆中的能量平衡問題。

基本介紹

• 中文名：勞森判據
• 外文名：Lawson criterion
• 特徵：維持核聚變反應中能量平衡的條件
• 提出時間：1957年
• 提出者：J.勞森

理論詮釋

假定聚變堆中電漿在聚變反應中提供的總能量以某一效率轉換成電能，並回授給電漿以補償其能量損失（軔致輻射損失，由熱傳導以及粒子從電漿逃逸引起的能量損失），使得聚變反應繼續進行。只有當回授給電漿的能量不小於電漿的能量損失時，即當：

η(P_r+P_b+P_L)≥P_b+P_L時，才能進行再循環並獲得能量。

式中η為熱能發電效率，P_r是熱核聚變功率，P_b是電漿的軔致輻射功率，P_L=3nT/τ為熱傳導及粒子逃逸引起的能量損失功率，τ為能量約束時間，n和T分別是電漿的密度和溫度。由上式得出的關於電漿的nτ和T所必須滿足的條件，稱為勞森條件或勞森判據。

實際套用

考慮到熱能轉換為電能的實際效率後，一般取η=1/3，則由上式可得到：對於氘–氚反應有：

nτ>10¹⁴厘米^－3·秒
T>5千電子伏（相當於10⁷K量級）

對於氘–氘反應有：

nτ>10¹⁶厘米^－3·秒
T>100千電子伏（相當於10⁹K量級）

這些數字常用做衡量受控熱核反應研究進程的主要指標。2006年，在托克馬克型聚變研究裝置中，已接近這些指標。