核聚變可以控制嗎?


托卡馬克裝置驗證了人類能實現可控核聚變,驗證的一小步,是人類科技的一大步。

可這種聚變的能量入不於出,是賠本的買賣,令技術人員蒙圈了。問題出在哪裡呢?聚變賽一聲嘯響,所有大能耐的國家一齊起跑。

核聚變的能量是驚人的,還用得著再給它外注能量嗎?,問題就在這裡,你沒看錯!。

誰都會想到讓聚變脫離托卡馬克裝置,讓它自給自足,唯一的方案就是將聚變爐做成保溫瓶的形狀,將聚變產生的伽馬射線反射回聚變中心點或中心軸線上,這樣就能實現聚變自給點火了。

任何材料都會在聚變傍汽化,這又是個大問題了。所以,這個裝置最先會造得非常大,耐高溫殼體與反光材料就是這個技術的核心,1克材料以上千萬元計,怕了吧?。

既然能脫離托卡馬克這個育嬰室,一切問題就好辦,好繼續辦了。這個時候的聚變室,不再是高盡空的了,氫材料密度每增加一個量級,其火力就可增強4個量級。幾百年後,人類會將爐膛壓增加至100乃至1000個大氣壓。

怕了吧,請你站穩了,再描述下去,你會嚇暈的。先搬張板凳坐下,容我再吹下去。

反射回中心點與中心軸上的伽馬射線,氫可不買它的賬,射線成了過路客,它不會在這裡形成幾億度的高溫,呵!。

我說地球人類就是笨,你不信也得信了。得在氫中再加點什麼元素,問題不就解決了?,這是秘密,絕密,什麼元素我就不說了,你們技術人員慢慢玩去。

300年後,氫聚變爐才能實現小型化,那時候的汽車,輪船,飛機,宇航器全部是用聚變能。

宇宙中,氫元素丰度最大,取之不盡,用之不竭,所以1000億年內,聚變能是無限的。

10000年後,人類能實現氦以上更重的元素聚變,其技術性又是另一個級別。這技術我就無時間說了,還要搬磚呢。

說太多了,喝水先,下面就由專家們繼續吹。


【看到這麼多人胡說八道,所以忍不住插兩句】1.可控核裂變是重質量原子(鈾-235)被中子轟擊裂變成多個中等質量原子,過程釋放多個中子,(總質量虧損轉化能量,能量以動能增加和輻射射線等形式釋放),中子可以繼續轟擊其他重原子。通過「吸收」中子材料(鎘棒,太多中子會裂變太快而不可控)+「慢化」中子材料(水,中子速度太快,轟擊原子發生裂變的概率反而變小)+「傳導」能量材料(還是水,將裂變釋放的能量轉化熱能循環傳導出來,能量不堆積)。

所以,吸收+慢化+傳導 實現可控。

2.核聚變是輕原子核通過【極端高壓高溫】環境,聚核成一個重點的原子核,此時虧損質量效率相對裂變更高,所以釋放能量更巨大。那問題來了,壓力和溫度是兩個必不可少條件,太陽核心就是在發生核聚變,巨大質量的萬有引力產生核心巨大壓力+1500萬℃,而在地球上人類技術無法達到太陽核心壓力,只能提高溫度彌補,在人類技術能達到的極限壓力下,溫度至少要>4000萬℃,才能維持發生核聚變的基本環境。但是地球上沒有可以耐1萬℃高溫材料,所以連容器都是難點!另外聚變釋放能量太快太高,能量導出也是難題!目前只能通過非接觸式的激光+磁場來約束聚變材料,說白了就是用磁場讓聚變靶材漂浮起來,用四面八方的激光均勻加熱這團靶材,在極短時間(皮秒為單位,一萬億分之一秒)里產生一次聚變,然後收集並輸出能量後,再注入靶材,再來一次(跟汽車發動機衝程一樣),脈衝式聚變反應,但是這些只能在極端實驗環境,對商業價值來說是「得不償失」。

關於一個熱能的概念,熱能是過去經典物理概念,主要用於宏觀世界描述物體間溫度交換量化分析。

微觀世界的物理上,對溫度描述物質內部分子原子運動激烈程度。當發生質量虧損釋放能量,實際上大部分體現在裂變材料內部分子,原子動能增加,運動更劇烈了,就是表現為宏觀世界觀察到的這團物質溫度在升高,甚至不及時跟其他物質進行「熱交換」,不斷釋放能量的那坨物質就會融化甚至氣化!


首先回答「核聚變可以控制嗎?」我理解這裡的「控制」,是指控制「核聚變裝置所產生的功率」,而不是控制其他東西。那麼,最初步的是要說清楚「控制哪些參數來控制功率」?就像裂變核反應堆一樣,可以簡單的說,是「控制核反應堆芯中的中子通量來控制功率的」,簡單明了。但去問「聚變專家」,你很難得到這樣的回答。

關於「能量無限」的問題,當然從科學角度出發,不可能是「無限的」,只能理解為「很多很多」。像太陽使用的聚變燃料是氫,當然是「很多很多的」。但地球上使用的是氘,卻不是「很多很多」,只是「比較多」而已,至少要比氫少了「很多很多」,因此我認為不能說是「無限的」。


從德國回來的劉教授己掌握了一種水冷聚變的技術,就是通過對氫元素加入多個電子使氫核產生不平衡而聚變。具體應用己能使其能量發生多倍的增加了。現在做的質子治療和質子水也是這個原理的。


目前人類無法控制核聚變,核聚變產生能量太大了,火柴棍大小物質經核聚變產生能量比地球上一年中使用能量的總數還要多,是真正清潔無污染的高效能量。中國科學家試圖用磁力控制核聚變,在某基地曾創造十幾秒鐘的人造太陽,但很不成功。人類離使用創造核聚變還有相當長的路要走,到那時人類才算真正使用地球上能量,進入一級文明。


世界很多國家都有核電站,它本身就是利用核裂變產生電能。

我國的熱核反應核聚變已達到最先進水平。也就是人們常說的人造太陽,它能產生幾億度的高溫,所產生的電能肯定是不可估量的!

不久的將來核聚變肯定是可控的。


如果技術成熟。用不斷分裂的方式把一分二,二分四並不斷提取利用。便使反應堆應用於全球經濟又實惠。中國式的微型電站聯網成國際特高壓電力網來供應全球有需要電的國家是個好辦法。利人且利己。謝謝!


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