中国可控核聚变的成功意味着什么?

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假如人类成功实现可控核聚变,那么将再也无需为能源担心!人类从诞生以来一直到上世纪五六十年代,一直用的都是地球积累的太阳能所转化而成的能源,比如木柴、煤炭、石油....无一不是!而核裂变让人类的能源进入了原子时代,尽管地壳深处的核裂变材料似乎源源不断,但很可惜无法作为燃料或者有巨大的放射性污染,实在是让人类颇感棘手.....但可控核聚变没有这个问题!一来无需担心原料,二来可控核聚变的最终路线走向无污染的技术....

中国可控核聚变的成功意味着什么?

氚氘聚变过程

其实核聚变的原理很简单,即两个原子核在外力的条件下融合成一个新的原子核,释放掉多余的中子,还会丢失一部分质量....而能量就从这丢失的质量中转换而来:

E=MC^2

很简单即可评估下这个能量,核聚变亏损的质量约为0.7%,只要亏损1g的质量即相当于2万吨TNT的所释放的能量,那么需要多少核聚变材料呢?只需要143g氚氘材料的核聚变即可释放出如此能量!如果按中国传统的重量描述的只需要三两不到一点的氚氘物质!

但实现这个条件极为变态,需要数千亿个大气压或者上亿度的高温,当然我们无法实现如此高压,只能退而求其次使用变态的温度!

中国可控核聚变的成功意味着什么?

可控核聚变内部动态图

上图为托卡马克可控核聚变堆内部的运行示意图,看起来非常简单,但这上亿度高温的等离子体需要周围强大的磁场控制,并且在磁场与等离子体中间还有一层导磁且耐高温的材料来制造,并且要耐得住中子轰击....完成了这一切并没有万事大吉,因为极高温度下等离子状态极难控制,一旦破裂,轻则熄火,而大部分后果也就是熄火,就是怎么都折腾不成功!

中国可控核聚变的成功意味着什么?

COMPASS的内部等离子体控制过程

以ms计的托卡马克核聚变堆内部,那一闪就是熄火了......坚持的时间也就12S多点,而我们的要求是多高呢?一亿度,1000S!才能初步算实现可控核聚变!

那么现在距离还有多远呢?今年4月份实现了等离子体5000万度102S,一亿度则没有新闻告知是多少时间,姑且算他102S,当然距离成功似乎近了很多,但依然有着漫长的技术鸿沟需要跨越!

中国可控核聚变的成功意味着什么?

托卡马克内部结构

这是超导托卡马克堆内部结构图,ITER到现在为止已经花了数百亿美元了,由欧洲、美国、中国、印度、日本、俄罗斯和韩国共同启动,尽管这钱和各国的军费开支比起来并不算多,但问题是砸大把的钱进度依然极慢!

中国可控核聚变的成功意味着什么?

中国合肥的EAST

?不过要提醒下的是此次并非是等离子体,而是电子的温度,当然即使如此也是一个进步,但距离真正的可控还是比较遥远的!但中国的进度似乎已经超过了ITER,这对于我们来说并不是一件坏事,因为全世界都在突破ITER,也都在各自的国家开小灶,就像是ITER是一所大学,学了之后马上回国搞一个.......大家都有自己的小算盘!!

可控核聚变10000年也要搞出来,要是核聚变搞不定的话,那人类把石油和煤炭耗完之后就用太阳能、风能、水利和潮汐......看天吃饭了!绝对将老死在地球上,连太阳系都出不去....因此再难也要突破可控核聚变!!!

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