人类の的希望——可控核聚变,究竟会给我们带来什么?

在科学界中流传着这么一个笑话:

无论你什么时候问科学家还有多久能搞出来可控核聚变,他们总会说:“距离实现可控核聚变大概还有三四十年吧。”

三十年前是这个答案,三十年后还是这个答案。

要想知道可控核聚变能干嘛,我们得知道核聚变是什么玩意。

核聚变

核聚变反应


通俗来讲,核聚变就是两个像氢或者氦这种极小的原子合并成一个大原子时,损失质量,释放能量。

目前我们用核聚变制造氢弹,用核裂变制造原子弹和核电站。但是两者一比较,核聚变的表现直接把核裂变按在地上摩擦!

为什么要用核聚变而不用核聚变?

首先,要制造核聚变要用到的材料氘(dao)和氚(chuan)这两种材料在地球上很容易弄到,氘这东西在海水中多的离谱,氚弄起来稍微麻烦一点,但是仅在地球上能搞到的氚也够人类用上万年了。同时,太阳系中大量存在的氦-3也是极佳的核聚变材料。

但是反观核裂变,需要的材料铀在地球上分布少的可怜。。。

而且,核裂变的生成物有辐射,但是核聚变就没有,这就很舒服了。

托卡马克装置的诞生

要实现核聚变,就必须达到上亿度的高温,虽然现在人为也可以产生如此高温,但是在这种温度下,物质既不是固体和液体也不是气体。而是处在等离子状态,这些产生的带点等离子十分暴躁,会四处扩散,于是为了控制住这些极其暴躁的等离子体,托卡马克装置就诞生了。

所谓托卡马克装置,就是在真空室内用一大堆线圈充上极大的电流,然后就会有极大的磁场,极大的磁场就能控制住这些暴躁的等离子体。这些被控制住的等离子体就能产生能量。

可同时又产生了两个大问题。

入不敷出

倔强的电路

入不敷出

行业内,我们把维持托克马克装置需要的能量和产生的能量的比值叫Q值。

显然,Q值大于1才有意义,但是大于1还远远不够,考虑热量损失后,大概只有5分之1能够用,如果还有热能转化为电能,电能转化为磁场的损失,Q值必须要10以上,如果还要让它与传统发点成本一样,那Q值起码得30。如果要想达到三体里面的场景,Q值起码要过万。

但是现在大部分的托卡马克装置的Q值还没法达到1,公认的能产生能量的托卡马克装置是英国的托卡马克装置。Q值大约为3/4。现在的托卡马克装置产生的能量完全不够自己用的能量,这就是亏本的生意。

倔强的电流

为了控制住暴躁的等离子体,就需要通上极大的电流,然后电路就会产生大量的热,最后烧坏电路。虽然现在都用了超导体,但是维持超导体又需要维持低温,简直烧钱到极致。

所以说直到什么时候超导体技术成熟了。可控核聚变才能真正实现!

可控核聚变——社会主义的钥匙

如果真的实现可控核聚变,那么就标志着在一定时间内,资源是接近无限的。政府可以在大大小小的街道装上无限充电的装置。手机,电脑等各种需要电的设备都可以随时充电。

由于资源接近无限,所以也就不担心什么浪费,人类可以在更小的地表做更多的事情,地球环境因为停止资源开采会比现在好很多。

社会财富也会分配的更加合理,人民也会过上更好的生活。

现在我国的可控核聚变研究也取得了重大的突破,为我们可敬的科研人员点个赞吧!

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