可控核聚变如果成功了是什么?

  只有磁流体发电机才是核聚變发电的最佳应用方式不但环保,而且发电效率高省去了庞大而复杂的热循环过程。最难的就是电极材料的设计高温等离子对材料嘚烧蚀是非常厉害的,就看怎么进行技术处理了单纯耐高温材料基本是行不通的,就看怎么补充了

  老子真尼玛笑不动了~~就知道你个儍逼五毛要用磁流体发电来混淆视听呵呵

  磁流体是可以发电,但是“等离子体放电”这个专业术语的真正含义是对等离子体通电,利用通电导体都有的欧姆效应使其升温这种加热手段可以获得千万度量级的等离子体

  所以“磁流体发电”不等于“等离子体放电”也是“发电”,“等离子体放电”的意思只有一个那就是对等离子体通电

  另外,你个白痴不懂就不要出来装傻逼

  我插你个猪娘的你自言自语,又笑抽了是吧我说了等离子放电是磁流体发电了吗?复制出来看看再插你猪娘。你娘的臭逼聚变反应基本是不可能会用蒸汽发电的

  我插你个猪娘的,你自言自语又笑抽了是吧。我说了等离子放电是磁流体发电了吗复制出来看看?再插你猪娘你娘的臭逼聚变反应基本是不可能会用蒸汽发电的。

  我插你个猪娘的你自言自语,又笑抽了是吧我说了等离子放电是磁流体發电了......

  你个大傻逼又开始插自己的老狗娘了,果然是无羞无耻的弱智畜生哈哈哈哈~~~

  大傻逼,你居然连自己狗吠过什么东西都不記得了笑不动了~~

  不过这也真是难为你了:你个傻逼天天找自己的老狗娘乱伦,记忆力怎么能不降低呢

  但就算你不插你的老狗娘,你的智商也高不到哪儿去因为你根本就是猪狗杂交蠢货啊,哈哈哈哈~~

  好了你个傻逼说“等离子体放电是喷射等离子体偏转发電”的证据如下:

  插你猪娘,开口就是放屁等离子体放电是喷射出的等离子体在强磁场作用下正负离子向相反方向偏转汇聚在电极仩产生电势差发电。

  为防你这个傻逼投诉自己以消灭证据顺便给你截个图:

  咋样啊,大傻逼看到自己吠过的狗shi言论有何感想?笑~~

  再来说说你个弱智YY的“聚变反应基本不可能会用蒸汽发电”~~

  说到这儿老子又开始狂笑了~~

  早在前一页我就教过你这个傻逼对人类可以利用的氘氚聚变来说,能够利用的发电方式只有蒸汽发电而已

  因为氘氚聚变产生的绝大部分能量都由不带电的中子携带

  而中子的运动方向不可能像等离子体那样被控制因为中子不带电,等离子体中却全部是带电粒子

  而且不带电的中子在磁场中也根本不会发生偏转

  换句话说你个傻逼狗吠的什么“磁流体发电”,只能白白浪费掉聚变反应释放的绝大部分能量呵呵

  大傻逼,你敢正面回答这个问题吗你个弱智怂B在前一页就不敢回答这个问题,哈哈哈~~

  另外再给你贴贴聚变界的专业人士的权威说法:


  看到图中的“蒸汽电站”、“汽轮机”和“蒸汽驱动汽轮机”没?你的狗眼好使不笑!

  再来说说你个蠢猪YY的“磁流体发电”

  雖然这种方式只是利用温度达几千度的低温等离子体,但等离子体就是等离子体其中必然会有高能量的带电粒子,而带电粒子是可以对任何种类的材料造成电离损伤因此这种装置所依赖的电极和喷射等离子体的管道必然会在极短时间内发生严重的损坏,这个根本就是无解的所以这种发电方式到现在也不能实现工业化,只能窝在实验室里骗经费哈哈~~

  看懂了吗,傻逼这才是真正的物理分析,像你那样不学无术、乱嚎一通只能表现出你的弱智脑残,呵呵

  所以我劝你滚回你女马逼里回一下炉----但愿你妈重新生你时不会再把你的儍逼狗头给夹残,哈哈哈~~

}

引用内容被灭过多已被折叠

古人能想象得到现在有一种叫手机的东西可以显示出一整个世界的新闻消息吗



引用内容被灭过多已被折叠


至少军事上是个超级威慑

引用内容被灭过多已被折叠

你说的都是些啥,怎么还扯到手机秒充了



中国的可控核聚变如果成功了EAST已经可以发电100秒了



钢铁侠成为现实的第一步?

资源极大丰富后,医疗技术进步神速人类寿命的极大提高,基因技术让人类几乎不生病衰老缓慢,男人各个一米八男的全是帅哥,女嘚全是美女
人均寿命150岁,30岁成年80岁还是壮年,120岁还能打篮球


我听过这样的一个说法但是找不到出处了,各位姑妄听之就是说人类嘚寿命有几次飞跃,第1次飞跃是学会了种植和农业无需风餐露宿的进行狩猎,这样子的话寿命就从原始人的十几二十岁上升到三四十岁第2次飞跃是指,消灭了大多数的战乱第3次的飞跃就是指的营养得到了很好的提高,我现在大概是处于这样子的一个阶段就是人均寿命可以上升到六七十岁。但接下去的飞跃就应该是去除疾病就是说啊,可以治疗任何疾病啊包括现在最恐怖的难杂症和慢性病等等。這样一来人类的寿命大概可以到120岁左右为什么到120岁呢?这是因为人的线粒体是会逐渐缩短的到了120岁细胞的线粒体可能就说到不能维持嘚地步。好处是在120岁之前由于消灭了各种慢性病,所以即使是啊八九十岁都还可以,很好的享受生活想进一步提高寿命,可能真的昰得留存大脑换人体了

您需要登录后才可以回复,请

}
看到本专业问题实在忍不住发丅知乎第一帖。不懂规矩或者跑题大家见谅邀 帮忙“审稿”吧。。
前面各位大神讲了很多了但我觉得基本上都是等离子体专业的问題,虽然我学的也是等离子体但是既然题目说的是可控核聚变如果成功了,从应用的角度看聚变工程的实现远远不是靠我们等离子体嘚就能解决的。所以根据听到的一些报告谈谈自己的理解吧当然我说的都是关于现在看来最有希望的托卡马克。
等离子体最大的问题就昰约束怎么实现高温高密度的长时间约束前面答案讲的很多了。但是现在我们对真正的燃烧等离子体也就是实现了聚变稳定燃烧的等離子体物理可以说知之甚少。等离子体的约束困难根本原因在于其极高的自由能而一旦聚变产生,新的alpha粒子(能被约束的聚变产能)带來新的更高的自由能会产生新的不稳定性破坏约束,这个方面是现在等离子体研究很热的方面关注如此高说明我们对这个问题的重视囷不理解。还有就是排出等离子体中He灰(alpha粒子能量降下来了就是He灰这个跟烧锅炉剩下灰差不多,不排出去就烧不下去了)排灰就是要減弱约束,使He灰比质量电荷能量都接近的氘氚更容易排出来这与我们追求等离子体的高约束是恰好背道而驰的,就是说我们必须找一种運行模式约束既要很好使氘氚保持高温高密度,又要不是那么好使He灰能有效的排出来所以聚变等离子体的主要任务就是实现对等离子體的约束与控制,这个方面现在看来还是乐观的我是这么觉得的。
但是要实现可控核聚变如果成功了远远不止等离子体的问题工程上嘚先不说。非等离子体专业的问题中有两个最难解决首先是氚自持,也就是说现在聚变反应需要不断的提供氚但是氚并非是自然界有嘚,需要中子与锂反应产生产生的氚如何能比聚变反应消耗的氚更多这个问题现在远达不到乐观。(现在全世界的工业产氚只有几公斤甚至不能满足ITER一年的需要,这仅仅是一个聚变试验堆所以必须靠聚变堆产生的中子自己产氚。)
第二问题是中子辐照的问题或者说昰聚变堆的核安全问题。不同于裂变堆有一套完整的核安全和防护等技术标准关于聚变堆的核安全研究才刚刚起步。刚刚接触聚变的人會听到聚变没有核辐射的宣传但是不可否认的是氘氚聚变会产生中子,而材料被中子辐照就会产生放射性问题有了放射性就必须考虑放射性的屏蔽等等复杂的问题,所谓的聚变更安全现在还只能是相对裂变而言的同时中子辐照还损伤材料,使器件达不到设计要求
所鉯我想补充的是,可控核聚变如果成功了要实现确实很难特别是对于真的发生持续的核聚变后,我们的装置还能不能正常工作不是一个僅仅靠等离子体专业的人就能够解决的问题还需要材料、核物理、工程各方面的科学家大力支持。

可控核聚变如果成功了是指人们可以控制核聚变的开启和停止以及随时可以对核聚变的反应速度进行控制。或者说最简单地比喻就是,同样是可燃烧物质火药可以用来莋成炸弹,因为只是利用其高能量瞬间爆发的破坏性;同时也可以掺点杂质做成蜂窝煤,使其可以当做一个煤炉子来缓慢释放能量想讓它烧就烧,想让它灭就灭秘诀就在蜂窝煤炉子的炉门上。将这个蜂窝煤炉子的燃料换成核燃料烧上开水,让开水变成蒸汽去推动轮機发电就成了一个当今的核电站的基本原理雏形了。

相比可控核裂变来讲可控核聚变如果成功了的优势在于:原料易得,核聚变的原料是重水可以直接从海水中提炼,并且地球中储量极大核聚变的过程及其产物均不会对环境造成污染,亦不会造成核泄漏的危害那麼将这个煤炉子里的燃料从核燃料换成核聚变的原料的最大的麻烦在哪里?

就在于其反应条件核裂变需要的反应条件很弱,天然的铀矿茬常温的自然条件下就可以发生衰变但是相比于核裂变过程来讲,核聚变最麻烦的反应条件就是——需要瞬间上亿度的高温才能引起核聚变反应而如此高的温度是用传统加热方法所无法达到的。人类研制氢弹时对于该问题给出了以下解决方案:用核弹引爆氢弹!即通過核弹引爆得到达到核聚变反应的温度,从而引起核聚变使得氢弹爆炸因此氢弹内部是有一个小型核弹的。


这样的话研究可控核聚变洳果成功了的最关键问题现在已经很明显了,即:怎么将核聚变的原料加热到这么高的温度(怎么点燃炉子里面的燃料?)将核聚变的原料加热到这么高的温度以后拿什么来装它(怎么让燃料不把炉子烧穿了?)首先来说第1个问题关于如何加热的方法,从上世纪60年代開始激光器的发明,为如何将物质加热到极高能量这一问题打开了一条门缝最早是苏联专家开始考虑使用激光加热核聚变的原料,因為该方法能量大而且无需与被加热物质接触,简单理解就是类似于拿阳光聚焦之后点燃木屑但是单个激光器的能量太低,所以为了解決这样的问题需要将多个激光器的能量聚焦于同一点。该问题看似简单实则非常困难。因为必须保证在短暂的加热时间内被加热物體的所有方向受热均匀,一致向球心坍缩(简单理解就是将被加热物质想象成一个足球如果想要挤压足球内部的空气,最好的方法就是從四面八方一起用力使其体积被压缩。如果仅仅从两个方向使劲则足球会变形,足球内部的空气被挤压效果就会大打折扣)这不仅需要每个激光器对准的方向控制地异常精确,也需要在这一极短的时间内每个激光器的能量大小需要严格控制目前在该领域美国的研究進展是最快的,其「国家点火装置」目前正在实验将192个激光器聚焦于同一点而我国的「神光三号」项目目前则正在试验将32个激光器聚焦,下一步目标是48个
我国研发的神光3号惯性约束核聚变激光驱动装置

现在再来讨论第2个问题,我们拿什么来盛放这些物质上亿度的物质足够烧毁任何与其相接触的东西,那么就算能将这些反应燃料点燃又能拿什么来盛放它?「超导托卡马克」装置的研制就是为了实现能將上亿度的物质存放于其中的目的具体的基本原理在高中物理课本就有提到,是通过将这些物质约束在一个密闭的环中使其高速旋转來将其固定在一个密闭的空间中,从而实现了变相的盛放如果感兴趣的话网上关于该装置的资料也有很多。


我国自主研发EAST超导托卡马克實验装置结构示意图 (来源:/v_show/id_很多自己搞核聚变所谓天才,神童都是这么来的
所以有经济价值的可控核聚变如果成功了是很困难的。

其实核聚变需要的条件并不直接是高温高压高温高压只是用来克服原子核之间库仑力的手段之一。


核聚变是指两个较轻的核相结合形荿一个较重的核和一个很轻的核或者粒子的核反应。

而我们知道原子核是带有正电荷的所以他们如果距离很近就会有很大的斥力。为了克服这个斥力我们用的办法可以有高温或者高压。


高温是为了让原子离子化并让原子核有高动能克服库伦势垒。
高压就是所谓惯性约束核聚变其实也是用压力克服库伦势垒。

但是其实还是有别的方法也就是不去克服这个库伦势垒,而是绕过他比如量子隧穿效应。


其实太阳的核聚变是靠这个而不是高温高压因为太阳的温度和压力还达不到克服库伦势垒的条件。而且太阳的聚变主要是碳循环不是質子-质子链。
我觉得未来的能源来源很有可能是常温核聚变

而且还有一点,其实聚变材料不一定是氢或者氦其实在铁56之下的原子核,聚变时克服库伦势垒所需要的能量要小于释放的能量都可以作为燃料。氢和氦只不过是发生反应的条件最低的而已

另外,我不是物理專业的只是对这个感兴趣。

9 发布于 10 条评论 感谢

知乎用户、知乎用户 赞同

可控就是想停就停难点是没找到在燃料烧完前停掉的办法。

2 发咘于 添加评论 感谢

有兴趣的同学查查神光和nif.....年初nif实现了增益大于1.好消息...

2 发布于 4 条评论 感谢

方小杯、梁策、郑磊 赞同

我是学机械工程出身嘚,现在做的是聚变堆的机械和材料专业因此核聚变的具体到所有学科的难点不算太清楚,尤其是物理一无所知但是就总体上来说,洇为聚变的很多特性人类第一次遇到了一个跨越大到几乎涵盖所有学科的问题。需要的是物理材料,机械电力,加工生产。这是現阶段最大的难点知识无法整合,有快有慢行业间的合作不能齐头并进。

过去很长一段时间聚变研究是物理学家为主力,结果是甩開其他学科很多设计工程上无法实现,只好退回来再做工程方面的研究接着又带动别的学科很多问题。因此反应堆的概念早就设计恏了,点火也早就实现了但是反应堆的建设还在实验阶段,核聚变的规划也一拖再拖简单的说就是很多东西设计出来但是做不出来,笁程上不能实现像我们这些科研上搞机械的就是近十多年才被慢慢拉进来的。

(PFC)尽管还在论证,钎焊似乎是能用在聚变堆里比较合適的方法钎焊这个技术人类用了几千年了,工业化至今对这种焊接方法的基础研究非常少应用和设计也很有限。在对结构进行不断优囮的过程里发现钎焊在聚变反应堆里很有优势因为聚变反应堆中很多复杂的结构大量使用脆性的耐火材料。因此我们又开始对一个应鼡了很久的技术进行理论研究,发现原来很多东西我们压根不知道是怎么回事以前就这么用着没人在乎它为什么。工程和基础研究很大嘚不同就是这样工程要能做出来产品,什么方法做出来它能用而理论要求知道为什么它能被做出来,做出来为什么能用怎么做出来財导致它能用。

把这群从这群来自不同国家代表不同势力的物理学家,材料学家机械工程师,电力工程师全部凑在一起搞科研就是一個很大的难题更别说大家都是在自己的道上走不下去了才去找别人。我的项目挂在

想要获得这种取之不尽没有污染的神圣能源路还很长当年目标是2020年建设成功产出>10 x 输入的可靠运行实验性反应堆ITER,12年宣布最早日期是2040年以ITER的成功基础设计优化的的商用试用型核电站Demonstration (DEMO)原定2050姩,没人知道还要多久至今连没有缺陷的反应堆部件还焊不出来呢。


感谢评论里的少侠让我又编辑了一次这个首答,只希望能让大家能知道聚变不是只有物理问题

3 编辑于 4 条评论 感谢

知乎用户,做IT的都是屌丝,但是可以发展成高端屌丝

核聚变这个就不需要说明了,可控就是鈳以人工控制,比如核聚变的启停,核聚变功率输出等,现在的基本可控都做不到(能启停),完全可控(功率控制)更遥遥无期.不过我相信人类迟早攻克這个问题.


核聚变的优点对于人类来说是最方便最廉价,无污染的一种能源获取方式,并且原材料可以说无穷无尽,地球上就有大量的重水资源,在柯伊伯带更有无数的原材料,甚至太阳系中的木卫二上就有海量的水资源.
原材料的普遍性可以让可控核聚变如果成功了作为人类几乎取之不盡的能源!
可惜,可控核聚变如果成功了的条件太苛刻.我们的太阳就是靠压力主导的核聚变来给太阳系带来光和热其中心温度达到1500万摄氏度,另外还有巨大的压力能使核聚变正常反应而地球上没办法获得巨大的压力,只能通过提高温度来弥补不过这样一来温度要到上亿度財行。核聚变如此高的温度没有一种固体物质能够承受只能靠强大的磁场来约束。此外这么高的温度核反应点火也成为问题。不过在2010姩2月6日美国利用高能激光实现核聚变点火所需条件。中国也有“神光2”,“神光3”等将为我国的核聚变进行点火
可惜只能实现点火,但是無法作为能源使用,无法做到可控.
目前没有任何已知的物质可以承受这样的高温(如果有足够的压力也可以获得核聚变,可惜这个对人类来说更鈈现实,恒星的核聚变就是由压力主导的,人类只能通过提高温度来代偿.).也就是说,人类没有能给核聚变一个可供其安然反应的"炉子",目前可行的方案是超导托卡马克,超导托卡马克和提供高温的方案的高能激光装置不融合.
高压引发核聚变的原理是物质被紧密压缩,让原子核之间的界限被打破,从而发生核聚变.(恒星等星体主要是由压力来引发的核聚变,当然高压也能提供高温,随着压力升高温度也升高,不过压力是主导);
高温引发核聚变的原理是:温度,我们都知道温度是物质基本组成部分的分子或者说原子的运动的剧烈程度,温度超高的话就说明分子运动的程度超极剧烮,它们甚至会发生对撞,超过核子的界限从而引发核聚变反应,人类的氢弹主要就是这种原理引发的核聚变.
总之核聚变需要足够的压力或者温喥.压力按照现在的人类科技水平达不到,温度能达到但是缺无法控制.

10 编辑于 添加评论 感谢

行走江湖、Alan 赞同


就是可以让聚变反应持续的释放能量。不是像氢弹那样一报而销。
核聚变的条件就是让聚变粒子足够接近
现在的通常做法是让聚变粒子获得最大的动能,并约束到一个足够小的空间内最终的目的就是让聚变粒子最大程度的接近,直到达到聚变条件

2 发布于 添加评论 感谢

核聚变是两个较轻的原子核聚合為一个较重的原子核,并释放出能量的过程可控的核聚变就是可以人为控制利用核聚变发出的巨大能量,方式主要是磁约束和惯性约束最早的著名方法是"托卡马克"型磁场约束法。它是利用通过强大电流所产生的强大磁场把等离子体约束在很小范围内以实现上述三个条件。虽然在实验室条件下已接近·,但要达到工业应用还差得远。按照现有的技术水平要建立托卡马克型核聚变装置,需要几千亿美元叧一种实现核聚变的方法是惯性约束法。惯性约束核聚变是把几毫克的氘和氚的混合气体或固体装入直径约几毫米的小球内。从外面均勻射入激光束或粒子束球面因吸收能量而向外蒸发,受它的反作用球面内层向内挤压(反作用力是一种惯性力,靠它使气体约束所鉯称为惯性约束)。

1 发布于 添加评论 感谢

Erin Yang无业游民,来知乎的本心是学做菜挑想回…

大头蒜、浅酌、罗辑 赞同

大神们说的好专业。我通俗的说一下我的理解


核聚变现象最为我们熟知的就是氢弹爆炸了,但是为什么所有的国家先要造出原子弹才能造氢弹因为氢弹中心昰需要原子弹的,原子弹爆炸产生巨大的高温从而使核聚变成为可能。
可控核聚变如果成功了的难题在于高温几千度的高温用什么材料才不会气化,又该用什么方式来获取这几千度的高温

3 编辑于 1 条评论 感谢

费钱,托克马克方式 有了比较好的超导才能加速制造选择约束方式是重点

0 发布于 添加评论 感谢

各大神都说的很多了,我就补充那么一丁点儿托卡马克那种磁约束装置需要大电流,但是设计简单洏德国对另一种磁约束装置 仿星器 比较感兴趣 因为 它工作电流不需要托这么大 但是设计比较麻烦 不过好在现在计算机发达了


还有那种几十億温度 其实里面粒子量非常少 但是速度极高 所以变成温度要几十亿了
其实宇宙里 太阳就是核聚变很好的例子 不过它既不是 惯性约束 也不是磁约束 而是引力约束 因为质量厚大, 亲都逃不掉!

0 发布于 3 条评论 感谢

_(:з」∠)_不能像汽车发动机那样控制核聚变吗

0 发布于 添加评论 感谢

可控,就是能随人的意志随控制比如汽车发动机,开关和油门大小来控制使用汽油释放的能量!

不可控只能把汽油点燃,引起火灾爆炸是鈳以的目前人类的核聚变只能做到点燃层面!

目前最大的难点,需要极高的温度极高的压力还没有找到很好的耐超高温超高压物理材料充当聚变发动机的角色!

0 发布于 添加评论 感谢

这个领域,现在多种以可控为前提的方案存在的问题是释放的能量还没有投入的多!得不偿夨。

0 发布于 添加评论 感谢

说一下我的见解 可控核聚变如果成功了首先要把氘氚核燃料加热到度的温度,这里面就牵涉到托克马克的加热系统这是第一个难点和挑战。这种高温下, 氘氚已经是等离子体了, 里面包括电子氘离子和氚离子,为了维持它们持续产生聚变反应而不碰到器壁上需要用磁场对它们约束和控制,这就是托克马克控制系统是第二个难点。托克马克容器壁需要承受高的热冲击和高能粒子輻射对容器壁材料的要求非常高,需要耐高温耐离子辐照,所以材料的研究是第三个难点约束等离子体的磁场需要的MA级的电流,承載这些电流的线圈会发热需要给它们氦冷水冷降温,所以第四个难题是冷却系统的设计和研发中国的EAST托克马克是超导托克马克,超导線圈的温度是3-7K左右所以第五个难点是超导磁体的低温维持。

0 发布于 添加评论 感谢

可控核聚变如果成功了目前条件并不难实现真正的难點是现在的输出能量很难比输入能量高很多,一个能量输出系统的输出能量只是略高于输入能量的系统并没有太大的实用性..........

0 发布于 添加评論 感谢

想利用环流器以实现可控核聚变如果成功了那根本不可能实现。因为其原理都不对怎莫能实现本人以知如何抵抗核聚变所需要嘚高温装置,正打算告诉政府

0 发布于 3 条评论 感谢

关注问题 1281 人关注该问题

造核反应堆需要怎么样的知识储备? 18 个回答国内外核聚变目前做嘚较好的有哪些研究所或实验室 9 个回答聚变等离子体研究中,理论、模拟、实验这三块的科研人员分别在做些什么 5 个回答等离子隐身昰什么样的原理? 2 个回答等离子物理的前景? 6 个回答

}

我要回帖

更多关于 可控核聚变如果成功了 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信