
很多人问这个的技术可行性,怀疑没有进展
首先,实际的进展一直都在产生,从理论模型到托卡马克堆型都在一步步更加完善,聚变堆早已成功运行,只是规模化的大能量输出还达不到。对于科学项目,不是每次一有进展就在新闻上大书特书,真正的进展在文章里,在实验数据中,事情都是在寂寞中做成的。再次,聚变堆与裂变堆比较,技术难度差距就像裂变堆和烧碳一样巨大,从0到10和从10到1000,不能用相同的时间尺度去要求和衡量,浮躁是不能推动技术跃迁的
核聚变对于人类或者说对于人类文明的意义有多重大?可以说它是这个宇宙中文明生存的通行证,是人类走向星辰大海的第一步。这么重要的东东,花上上百年时间来研究也不过分,聚变能源的推进不只是核聚变的推进,而是物理、材料、计算、工程等一大群科学领域中的大部分分支项目的共同推进,缺一不可,而现在就想破关收功未免太急功近利
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本来只是想看看热闹,没想到这么多晒“智商”不懂装懂上来强答的,因为职业相关,我也说两句吧。
现在最接近商业化运行的聚变方式就是磁约束核聚变,其中发展最远的是托卡马克,国内有两家研究所和几所高校在做这方面研究,研究所分别是合肥等离子体物理所和成都核工业西南物理研究院。磁约束核聚变研究的时间已经很长了,但因为难点颇多,不论在技术和工程上都面临着很多阻碍,大家做的事情就是能开山就开山,开不了就绕路修过去。磁约束核聚变是通过强磁场将高温高能的等离子体约束在一个接近真空的真空室中,给其加热是它发生核聚变,如果我们想要发生稳定的聚变反应需要给等离子体加热到一亿度以上(只针对磁约束,不包括惯性约束和重力约束),磁场可以使等离子体不接触到真空室,但即使如此材料还是会接收到巨量的辐射。
高温等离子体可以看做是一种特殊的流体,想象普通的河流在流动时会产生各种湍流,高温高能的等离子体中的湍流会更严重,而且其产生磁场和电场的扰动对波及整个等离子体,可能发生雪崩式的破裂,这叫做等离子体不稳定性,轻则让内部温度降低,重则让等离子体撞击到真空室损坏反应堆。
这里涉及到的几个主要困难是维持强磁场,解决等离子体中的不稳定现象,材料耐辐射等
现在聚变堆面临的主要理论困难是很多种不稳定性的成因和物理解决办法,不稳定性有很多种,每种都要搞清楚,现在大的不稳定应已经可以克服。但如果要商业运行,聚变堆必须做到很大,这就让里面的物理问题变得更复杂,所以这也是现在正在解决的方向之一
工程问题比较多而且杂,因为没有先例,所以没有摆在台面上的解决办法让你信手拈来,每个问题都只能从无到有去突破,这个装置就是拿特别多的新发明堆砌出来的,哪能一蹴而就。
最终支持一种回答,这不是能不能的事,而是什么时候成功的事,“能不能”这个概念是有时间尺度的,现在是不能,但总要做到,即使磁约束到最后不行,也会有别的方法出现,因为这是人类文明想要在宇宙中继续存在所必须掌握的技能。
对了,ITER项目是国际热核聚变实验堆计划,89年开始,06年中国加入,正在建的ITER要达到功率增益Q=10,就是说投入一份能量产出十份能量,但如果要商用的话需要达到30,但这毕竟是前进中的一个路标。
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关于答案里的一些说法
国内拿回的聚变装置用来做的事情就是要就等离子体不稳定性,主要是物理问题,适合的就是最好的,没必要把有限资源投入到超过实际作用的地方,科研不是摆阔气。还有,经费可以解决困难,虽然听着不顺耳,但事实如此,高经费可以吸引更多专业人才几种攻克问题,即使不能攻克也可以绕过去另辟蹊径,虽然砸钱不能马上解决问题,但一定会加速问题的解决。
首先,持续核聚变需要满足聚变三乘积,温度、密度、约束时间的乘积达到一定数值才可以,密度不高温度高也可以,这才是磁约束的理论基础之一,磁约束的温度要上亿度才行,所以其临界压力等等都是没做好基本功课上来直接想当然的唱衰。以前喜欢知乎是因为奔着满足求知欲来的,就是这种自以为是的半真半假的言论甚嚣尘上让人难探究竟。中国的科普是做的不好,希望这个平台上的各位能为科普出力,而不是博人眼球信口开河
最后,唱衰这件事谁都能做,没有成本,仿佛全世界的科学家和专业人员学了这么多年都不如他们看得透彻,以前我总觉得一些言论看着添堵,现在也想开了,因为这个国家里做这些决策的人不是他们,换句话说,他们再怎么样也不会影响国家朝对的方向发展,只是一群在历史车轮下吱吱嘎嘎的沙粒。
