可控核聚变成功,会带来哪些影响?是否真的有传说中那么美好?
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发布时间：2022-04-23 09:30
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热心网友
时间：2023-10-09 14:13
相信很多人并不知道什么是可控核聚变，那么今天我们大家就一起来了解一下！
什么是可控核聚变？
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。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变，这种反应在太阳上已经持续了50亿年。可控核聚变俗称人造太阳，因为太阳的原理就是核聚变反应。（核聚变反应主要借助氢同位素。核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射，不产生核废料，当然也不产生温室气体，基本不污染环境）人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的。科学家们希望发明一种装置，可以有效控制“氢弹爆炸”的过程，让能量持续稳定的输出。
可控核聚变有什么作用与好处？
地球上的能量，无论是以矿石燃料，风力，水力还是动植物的形式储存起来的，最终的来源都是太阳：矿石燃料是由千百万年前的动植物演变而来的，而动植物（无论是今天的还是以前的）的能量最终是要来源于食物链底端的植物的光合作用所储存的太阳能；风的起因是由于太阳对大气的加热造成的冷热不均；水力的势能一样要靠太阳的加热使处于低平位置的水体蒸发，上升，再以降水形式被“搬运”到较高位置，从而形成势能。因此，无论人类利用这其中哪一种能源，归根结底都是在利用太阳能，而太阳的能量则是来源于核聚变，因此，人类如果掌握了有序地释放核聚变的能量的办法，就等于掌握了太阳的能量来源，就等于掌握了无穷无尽的矿石燃料，风力和水力能源，一些人鼓吹的现代工业将因为没有能量来源而走向灭亡的观点也就破产了。
因此，可控核聚变反应堆当之无愧地被称作“人造太阳”。我国在可控核聚变技术方面处于世界领先地位，即将开始运行的EAST反应堆是世界上第一个达到实用工程标准的反应堆，如果能够成功运行，那么，可控核聚变的商业发电的时日就不远了。
可控核聚变能不能实现？
第一枚原子弹造出来前十年，人类还不知道裂变是个啥。第一枚原子弹造出来之后，人类也不知道这东西到底能不能炸。
曼哈顿计划雇了13万人，花了20亿美金(相当于现在250亿美金，虽然听起来很多，但是也就够战争打两周)，赋予了最高优先级，五年造出了三枚原子弹，然后利用核聚变的氢弹，现在(至少已公开资料中)认为只有中国的于敏构型是唯一合理的设计方案，其他国家的氢弹都无法长期战备保存。优先级高的科研领域，总能出现点惊世骇俗的成果。
现在ITER的目标是花100亿造个堆。但各国*的意见一来不统一，二来还会摇摆。进度缓慢几乎是必然的。但是你*开始大力推进这个项目之后，每隔几个月在科研上就有振奋人心的好消息，*一言九鼎的好处。
如果说商用炉是第五个馒头，直接吃第五个馒头当然是不现实的。而其实之前的四个馒头还挺好吃的，也挺顶饱的。
这个图就是世界上聚变实验堆实验历史数值(最新的图有HT系列，也就是EAST的实验数据)，左轴是triple proct(粒子密度x束缚时间x粒子温度)，理论预测当这个数值超过3x10^21时，等离子体内氚可以自持，等离子体可以持续燃烧，Q值就是输出和输入能量的比值橙色带状，Q值大于1聚变堆能量可以自持，Q大于10有商用发电意义。
各个实验堆一开始都不大，为了省钱，一个东方超环总项目预算才3亿人民币(上海外高桥发电厂总投资54亿，当然这个属于拿最便宜的实验堆和最贵的火电站比，比较不厚道)。
直到实验了好几个堆之后，我们才发现，其实腔体越大越容易实现等离子体自持以及达到足够长的束缚时间，点火和自持的数理模型才慢慢建立起来，但也可以说可控核聚变的理论模型直到现在也没有完全建立起来，到底需要什么样的条件，谁都知道但谁也不清楚。
大概真正可行的可控核聚变方案出现之前，我们可能都不会知道到底怎样建这个堆才是又便宜又好用。
哦，对了，我们嘴里说的永远的三十年和别人嘴里永远的三十年有完全不同的意义。
三十年前我们是以曼哈顿计划的背景说的三十年，有点像“三年超英，五年赶美，跑步进入社会主义”，要是当时能得到像曼哈顿计划那样的支持，可能三十年商用炉也能出。而我们现在说的三十年，是以过去三十年的研究趋势预估的未来，就好像现在的“中国制造2025”“两个一百年”。
关于商用炉的未来有一好一坏两个消息：
一个好消息是中国*的计划是三十年，到2050年要出商用实验炉；一个不太好的消息是，美国*的计划已经推到世纪末了，说2099年能出商用实验炉就不错了。
可控核聚变电站值不值得投资？
第一代的商用聚变电站肯定带有很强的实验性质，其本身商用发电的收益可能并不高。
但和任何其他大型项目(比如路桥网，比如高铁网)一样，各种相关科技、衍生工艺和设计理念必然会影响社会的方方面面，比如高温超导，比如强磁场材料科学，比如抗辐照/自修复材料，比如热核辐射源实验平台，比如能量转换系统，比如极端条件冷却系统，比如复杂结构加工及整合，比如等离子体物理学，这个大项目目前中国才投入了十来亿就已经取得了较为丰硕的成果，吸引了一大批海外学者归国，与国际机构的合作也变得更加紧密，这十来亿花的特别值。
那可控核聚变值不值得建设？
反正现在也是拟定要建设大的商用实验堆，是带有实验性质的零代堆，预计100亿欧元，50万千瓦，上海外高桥超超临界机组2000MW (200万千瓦)，投资50来亿人民币，投资其实还是可比拟的(不开玩笑，才二十来倍差距)，零代堆尚且如此，一代堆应该就能有相近的成本，二代堆或者三代堆大概就能够小型化上船上航天器了。
不走第一步永远不会知道第二步该怎么走。三极管放大器基本结构极其简单，但是现在常用的设计相比之下显得极其复杂，简直面目全非，但最开始的三极管放大电路不应该投产吗？
前几个月不还有人说要想振兴半导体就要每年投一千亿连投五年吗？分十分之一给可控核聚变，五年必出商用实验堆好不啦？我们又不存在煤炭和石油产业资本家干政，没有道理不发展可控核聚变的啊。
热心网友
时间：2023-10-09 14:13
带来的影响就是，促进核能源的发展，带动核聚变的发展，能够更好的运用在军事方面，也能够更好的运用在工业方面，能够带动国家的发展。这种核聚变的成功并不像传说的那么美好，可能会带来一些事故发生。
热心网友
时间：2023-10-09 14:14
有可能会导致人的生命受到威胁，有可能会影响地球的存在，有可能会散发核辐射，不是那么美好，有利有弊。
热心网友
时间：2023-10-09 14:14
影响社会的发展，改变人们的生活方式，节省很多资源。没有，因为这种东西不可控。
