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清雪鬼故事 为什么核聚变永远都是五十年? 2012年最新发型

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发表于 2106-2-7 14:28 | 显示全部楼层 |阅读模式

为什么核聚变永远都是五十年?

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首先核聚变的物理基础是等离子体物理,等离子体学科本身建立时间就不长,许多理论也是借着可控核聚变的需求才发展起来,因此到目前为止,整个等离子体物理方面的基础理论尚不完整,许多问题还有待探索。
其次是可控核聚变从真正开始研究到现在也才60年的时间,在这60年的时间里,先驱科学家们一直致力于如何“约束”住高达几亿摄氏度的等离子体,因为要想发生核聚变反应,至少达到这么高的温度。可是当今最耐热的材料不到1万度也会熔化气化,在利用磁场和惯性来完好约束等离子体的道路上,我们已经整整花费了60年。
在这个过程中等离子体物理学家们尝试了许多磁场形状,通过计算、模拟、实验多种手段来寻找更好的磁场形状和运行参数,到目前为止,以“托卡马克”(发展的最好的一种磁场约束装置、候选反应堆)为例,已经在高参数下稳定运行上百秒的时间,并且将等离子体的大多数不稳定性都抑制了。
2025年国际热核反应堆ITER即将开始工作,开始实现聚变点火,从那时可控核聚变研究即将跨入到“反应堆”时代,所有的研究开始从“约束等离子体”的主题跨越到“燃烧等离子体”的阶段去;
2035年我国的第一个工程示范堆CFETR即将服役,是第一个验证工程可行性的反应堆,也是正式从核聚变反应中提取电力的时刻,距离那里,我们还有20年。
真正的利用核聚变要到什么时候?其实很难说。目前石油、煤炭、天然气的储量,尤其是煤炭储量还很丰富,对于核聚变的要求主要来自于无碳能源的需求。但核裂变在增殖堆的反应能利用率随着研究,近年来开始不断增长,可能成为无碳能源重要的候选之一,也会对核聚变研究的投资产生一定影响。
但是毋庸置疑,核聚变的“无穷的能源”、“更高级别的生产力”和“高容错率的核反应堆”的优势,使得人类对于核聚变的刚性需求在未来一百年内会逐渐体现出来,那时候市场会带着成熟的反应堆来到地球上。
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