为什么便宜的核聚变要花这么长时间才能发展起来?

时间:2021-10-13 09:09:47   作者:
奇怪的是,即使是太阳内部的温度也不足以进行经典的聚变。它依赖于量子隧道效应,即使如此,它产生的频率也很低,在太阳核心产生的能量约为276瓦每立方米——大约相当于一个象样的堆肥堆的能量密度。

所以即使我们成功地复制了太阳中心的条件,我们也会有一个过于分散的能源来发电。所以这是一个挑战,在不破坏系统组件的情况下,在地球上创造比太阳中心更恶劣的条件(太阳中心会立即蒸发任何东西……它相当热,只是不够热,不足以进行正常的核聚变)。

我们一直在寻找的解决方案主要是磁约束-通过使用超强磁场,让十亿度的反应物,等离子体远离反应堆的壁。这就像用橡皮筋装果冻一样——不管我们怎么做,等离子体都泄露得太快了。即使是用液氦冷却的巨大超导磁铁。科学告诉我们,我们需要把它做得更大。体积越大,等离子体泄漏的时间就越长。这里不需要大跃进。问题是,我们期望达到收支平衡的大实验ITER,将花费至少220亿美元。保持太阳系中最冷的地方(液氦温度)与最热的地方仅几英尺(比太阳中心高几个数量级)的距离是非常昂贵的。

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这是一个原理实验的证明。ITER不是一个正在工作的反应堆。遗留下来的巨大的工程问题涉及到中子经济和培育足够的氚,散热,保护设备不受14.1 MeV中子的影响,在功率条件下保持真空,氚处理。我们应该把钱花在其他核聚变概念上,花在更基础的研究上。一个人可以用220亿做很多科学研究。
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