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人類發展離不開能源,可控核聚變是目前能想像到的可實現的能源解決方案之一。 中國參與可控核聚變研究已經幾十年了,當前還有哪些關鍵技術困擾了聚變能裝置長時間執行的
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回覆列表
  • 1 # 天高雲淡10769

    現在的裝置連聚變燃料都還沒投入,只是測試裝置所能達到溫度和壓力時間,由於壓力差太多了,這個爐子還不知何時點燃。

  • 2 # 科技天天看看

    中國已經對核聚變技術已經達到了國際頂尖水準,但是可控的核聚變估計還有很漫長的道路。下面是我自己的一些觀點,不對希望指出:

    首先是氚的問題。氚有放射性,半衰期十二年多,需要用反應堆製造,難度極高,價格是黃金的一萬多倍。ITER之類的裝置必須實現氚自給自足,否則光是消耗氚的量就沒法實現盈利。可是最開始點火的第一爐氚還必須準備好。這個量大概要5克到上千克,即使有錢買,全世界的氚加起來也未必有那麼多。這東西容易滲透,洩露量一大,浪費的錢就吃不消,周圍環境也吃不消。有一回,搞聚變的院士問搞氚工藝的專家說想要買100克氚來做實驗。大家面面相覷,才知道搞聚變的人對氚完全沒概念啊。這東西哪裡是想要就能有的,公斤級氚操作,涉及的科學技術問題還有很多沒搞明白呢。另外,實現氚自持需要消耗鋰,鋰資源可是有限的,並不像氘那樣量大易提取。光從這一點上看,目前的核聚變技術沒有宣傳中那麼美好。除非能實現氘氘聚變,否則鋰資源含量就限制了聚變原料並不是無窮無盡的。

    其次是工程複雜度太高了。從點火到燃料迴圈結束,涉及的物理過程有十幾個,工程上分解為幾百個環節。任何一個環節失效都會導致失敗。而目前的設計冗餘度很低,還有很多未知的問題。整個系統非常脆弱。

    第三是對材料的要求太高了。比如第一壁材料要面臨高溫強輻照環境,現在根本沒有合適的材料能夠勝任這樣的要求,任何候選材料都沒法撐足夠長時間。目前所用的材料都有缺點,明知道它們不行,現在也只能將就用,先研究別的問題,材料問題解決不了就先往後放了。現在主流的材料都是天價,比如鈹,鎢,聚變堆體積又大,這些昂貴的材料用量極大。最後整個聚變堆造價簡直不可想象。

    第四是ITER組織的國際合作太扯淡了。協調效率極低,日程一拖再拖,本來說建好應該是17年,後來推到25年,現在估計要拖到30年以後了。看最近這個情形,美國估計要退出,到那時錢不夠,很可能是個散夥的結局。

  • 3 # 航空航天中心

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    首先非常感謝在這裡能為你解答這個問題,讓我帶領你們一起走進這個問題,現在讓我們一起探討一下。

    ITER之類的裝置必須實現氚自給自足,否則光是消耗氚的量就沒法實現盈利。可是最開始點火的第一爐氚還必須準備好。

    這個量大概要5克到上千克,即使有錢買,全世界的氚加起來也未必有那麼多。這東西容易滲透,洩露量一大,浪費的錢就吃不消,周圍環境也吃不消。有一回,搞聚變的院士問搞氚工藝的專家說想要買100克氚來做實驗。

    大家面面相覷,才知道搞聚變的人對氚完全沒概念啊。這東西哪裡是想要就能有的,公斤級氚操作,涉及的科學技術問題還有很多沒搞明白呢。另外,實現氚自持需要消耗鋰,鋰資源可是有限的,並不像氘那樣量大易提取。光從這一點上看,目前的核聚變技術沒有宣傳中那麼美好。

    在以上的分享關於這個問題的解答都是個人的意見與建議,我希望我分享的這個問題的解答能夠幫助到大家。

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