怎样实现可控核聚变,可控核聚变如果实现了,人类社会会有什么变化

可控核聚变带来最直接的好处就是可以更加安全地使用核能怎样实现可控核聚变。

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我们先来说说现在的和核电站。现在的核能发电是利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热,再把热能转化为电能。这个过程中,首先需要有燃料,就是铀。这种放射性的核燃料,再其运输或者发电过程中都很危险,而且存量少价格贵。如果出现事故,核裂变过程很可能依然会继续,导致放射性事故。

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那么核聚变就相对来说安全得多。核聚变不可以自主发生,我们通常说的核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程。常见的燃料就是氢的同位素,这些原料在自然界中大量存在。并且这个过程中没有其他放射性废料,也没有长期的辐射。并且可控核聚变是一种主动的过程,没有足够的能量发生聚变,那所有过程就会停止。

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为什么氢弹可以利用核聚变,而电站就不能呢?因为氢弹的核聚变,首先要引爆一个小型核裂变的核弹,然后利用这个能量来引发核聚变。当然,这个过程不可控,轰!氢弹爆炸了。

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所以现在的技术难题是怎样安全地达到核聚变的条件,怎样获得几千上亿度的高温来启动核聚变,怎样约束并且利用这个过程。

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如果这个问题解决了,有了可控核聚变,核聚变电站可以更加安全地替代掉核裂变电站。届时我们不用担心核电站选址的问题,不用担心辐射,不用担心事故导致核泄漏。

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有了大规模建设核聚变电站,人类的能源问题将会得到一个质的突破。这时我们的交通工具可能都要抛弃汽油了,全部用廉价的电能。工业生产更加放得开,因为不再需要烧煤或者其他有污染的发电方式。

2012年7月10日,中国可控核聚变实验装置获重大突破,中科院等离子体物理研究所,东方超环超导托卡马克2012年物理实验顺利结束。科学家们利用低杂波和离子回旋射频波,实现多种模式的高约束等离子体、长脉冲高约束放电,自主创新能力得到较大提高、获得多项重大成果。

首先肯定一点的是:有可能实现!磁约束受控聚变的科学可能性已经在1990年代得到证实,目前正在进行工程可行性的研究探讨阶段,当然也在进行更深入的等离子体物理研究。其次,不得不承认受控聚变是难度极大的一项工作,即使是集全世界优秀科学家,花费数十年时间也没有实现发电。目前,研究的难点有多个方面,最主要的一是等离子体物理的认识和对高温等离子体的优化控制;二是装置制造和运行材料,包括结构材料、面壁材料、功能材料等。一旦工程验证后,商业问题也须得到解决。

科学技术往哪方面发展,谁也说不清楚。

就好像爱迪生实验了无数种灯丝,——每当实验一种,得出的成果就是:这种材料不适合做灯丝。避免了以后走弯路。

发明原子弹的时候,美国人最慢,其他国家越来越快。为什么?

因为美国人搞原子弹的时候,没有先例。根本不知道能不能成功。而其他国家,知道了研究方向与结果,——这东西肯定能成。

再回到可控核聚变上来,严格来说,可控核聚变属于新能源。而关于新能源,人类有不同的研究方向。风能,光伏,地热,核能,还有未来的反物质,我个人比较看好光伏。

毕竟地球上绝大多数能源来自太阳,取之不尽用之不竭。

具体到哪种方向是可以代表未来,这真是摸着石头过河,只能是摸索,然后发现不行,放弃。发现可行,发扬光大。

这就是路线之争。路线对了,一路通畅,路线错了,走个弯路原路返回,然后从头再来。

2022-06-10

2022-06-10