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无图小说网 -> 都市言情 -> 直播在荒野手搓核聚变 三寸寒秋

第四百七十一章:研发二代可控核聚变的思路

    这话一出,直播间里面就热闹了起来。

    【这个我知道!加马镍!】

    【γ镍!】

    【都说可控核聚变难,原来这么难啊,难怪是永远的五十年。】

    【关于过滤器的,这个我知道,我导师就是研究这样的,这东西简单的来说就是个筛子,用于托卡马克装置,嗯,彷星器和其他的也可以用,只是用的比较少,不过现在被主播否了,看来托卡马克这条路完蛋了。】

    【另外再补充一句!淦主播你大爷的!这玩意被你弄完蛋了,我的博士毕业论文也完蛋了!艹!一种植物!】

    【哈哈哈哈哈,楼上实惨!】

    【主播他大爷:他弄的你,你淦他啊,淦我做什么?】

    【托卡马克真的走不通了吗?这个应该是目前最有可能实现可控核聚变,也是目前人类走的最远的路线吧?】

    【不知道,从主播刚刚说的话,意思应该是的。】

    【要是这条路走不通就可惜了,这可是人类研究了几十年的东西,花费了上千亿都不止吧。】

    【也不一定吧,主播只说了是那个过滤器不能加,并没有否定托卡马克这条路走不通啊。】

    【我记得主播说过,他制造的可控核聚变反应堆好像是复合体的样子?彷星器和什么来着。】

    【彷星器+磁约束技术,复合路线。】

    看着讨论的弹幕,韩元笑了笑,道:“虽然我走的是彷星器+磁约束技术的复合路线,但我可从没有否定过托卡马克路线走不通。”

    “相反,在我走的彷星器+磁约束技术的复合路线中,里面有一部分技术其实是来源于托卡马克装置的。”

    “只不过整体来说,单纯的托卡马克装置在是实现它的过程中,对于设计、材料等方面的要求更高。”

    “当然,托卡马克装置也是有优点的,那就是它能承受的聚变温度更高。”

    “而能承受的聚变温度越高,对于研究二代和三代聚变是很有利的。”

    “比如DT可控核聚变只需要几千万度的温度就够了,而纯氦三可控核聚变反应堆最少需要达到近十亿摄氏度的温度才能开始聚变。”

    “当然,纯氦三聚变这条路,也并不是依靠单纯的提升温度就能做到的,要实现纯氦三聚变,可比实现DT可控核聚变麻烦多了。”

    韩元简单的说了一下,直播间里面的观众懵懵懂懂的点着头,表示自己似乎听懂了。

    不过这话倒是让ITER国际热核聚变实验堆计划实验室的专家长舒了一口气。

    就目前而言,ITER国际热核聚变实验堆计划其实差不多已经处在被放弃的边缘了。

    当然,被放弃的也不止这一家,只不过ITER的专家不甘心罢了。

    毕竟研究了几十年的东西,突然说放弃就放弃了,谁能甘心?

    目前来说,基本上无论是各国联合起来研究可控核聚变的实验室,还是独立研究的研究所,基本在这名主播开始展示可控核聚变技术的时候,就已经开始逐渐撤资放弃了。

    特别是ITER国际热核聚变实验堆计划,这个每年都要砸下去无数米金的共同研究体,地位更是及及可危。

    虽然目前还没解散,是因为他们研究可控核聚变的经验足够,各国都还用的上。

    但目前来说,ITER国际热核聚变实验堆计划实验室已经在解散的边缘了,各国也纷纷都开始撤资,并且往自家搬运资料了。

    毕竟大家都不想再往里面砸钱了。

    如果今天这个主播说一句托卡马克路线走不通,明天这个十几个国家共同联合起来的可控核聚变研究机构明天就会解散了你信不?

    这他喵的一个十几个国家联合起来搞的工程会因为一个局外人一句话而放弃,这话放在以前,谁来都是甩他两大耳巴子,让他别做梦。

    但现在,百分之九十九点九九以上有可能。

    好在这个主播还留了一线希望。

    不过随即,各国研究可控核聚变的专家又开始了思索。

    尽管这名主播说的话很容易理解,但最后说的纯氦三聚变的知识不得不让他们重视。

    大家都知道核聚变的燃料主要是比较轻的轻元素,比如氢的同位素氕氘氚。

    就目前而言,可控核聚变在人类的理论基础上有三代路。

    第一代是氘-氚可控核聚变,也就是目前这名主播展示和口中说的DT可控核聚变,也是目前人类研究的主要路线。

    这条路线的优点是D-T聚变反应是最容易实现的核反应,需要的能量最低,也就是需要的点火温度最低,且反应过程中的温度最低,容易控制。

    除此之外,它使用的原材料,都相对而言较为容易获得。

    比如氘,氘作为氢的同位素自然存在,且通常很容易获取。氢同位素之间大的质量差异使得将他们分离非常容易。

    这一点不像高质量的铀的同位素分离,铀的同位素分离就可以说是折腾死个人了。

    氘容易获得,另外一个氚也相对容易。

    氚也是自然存在的氢的同位素,只不过是由于其半衰期较短,只有12.32年,所以从自然界的获取难度较高,但氚可以通过中子轰击锂板来制造。

    所以获取难度上相对而言也不算很困难。

    不过相对而言,DT可控核聚变也是优缺点的。

    首先是产生的中子太多,会导致反应堆材料被中子活化。

    其次是反应过程产生的能量只有20%被带电粒子携带,而剩余的大部分能量被中子带走。

    这一点限制了直接能量转化技术。

    除此之外,还有整个反应会涉及到具有反射性的氚。

    类似于氢原子,氚原子其实也不容易被控制,在聚变的过程这种,往往也会有一部分泄露出反应堆,而研究表明氚的泄露会造成可观的环境核污染。

    当然,相对于它容易实现,能提供巨额能源的优点来说,这些缺点就不算什么了。

    而第二代则是氘和氦-3聚变可控核聚变,俗称‘二代聚变’。

    相对比第一条路线来说,如果选用二代氘和氦-3进行聚变。

    第一个优势是燃料便宜,氘很容易分离得到,省去了数量稀少的氚后,不需要研究氚自持技术,以及节省了锂!

    而氦三虽然在地球上的储量较少,但隔壁月球的存量人类几亿年都用不完。

    所以也不必如何考虑获取它。

    第二个优点则是二代聚变产生的中子数量只有氘-氚聚变的三分之一甚至五分之一,这是个很不错的地方。

    越少的中子辐射,那么中子辐照的问题处理起来就越简单。

    如果中子辐照减少到DT聚变的五分之一,那么以现有的技术,都能做到对其进行控制或者防护。

    有优点,那肯定就有也有缺点。

    首先是是点火温度比较苛刻,二代氘-氦3聚变的点火温度大约是一代氘-氚可控核聚变的的六倍。

    如果说,DT可控核聚变的点火温度是五千万摄氏度的话,那么氘和氦-3可控核聚变的点火温度则超过了三亿摄氏度。

    对于如此高的温度进行控制,是很难的一件事情。

    至于第三条路线,则是纯氦三聚变了。

    也就是氦三-氦三核聚变,这才是真正的清洁能源,完全没有中子辐射。也是所有研究可控核聚变科学人的梦想,称为终极核聚变。

    只不过这条路线,对于点火温度的要求实在太高太过于苛刻。

    以各国科学家计算出来的数据,如果要实现氦3-氦3核聚变的话,需要的点火温度得达到80亿开氏度。

    如果换算成摄氏度,是7999999726.85℃。

    嗯,没错,只比开氏度少了272.15度。

    很多人可能会奇怪,1开氏度不是等于-272.15 摄氏度吗?按照这个换算比例的话,应该是80亿开氏度除以272.15啊。

    但实际上,开氏度的换算和摄氏度的换算并不是这样的,而是

    【K=℃+273.15】

    所以这两的变化度是一样的,增加1开尔文就是增加了1摄氏度,只不过0℃=273.15K而已。

    除了一开始的273.15的差距外,两者其实是1:1升值或者降值的。

    而7999999726.85摄氏度的温度,对于人类来说,和80亿度似乎也没什么区别。

    反正目前人类是找不到有什么办法能约束这样的超超超超级高温的。

    不过在这个主播的口中,纯氦三可控核聚变的点火温度降低了很多。

    近十亿摄氏度的点火温度,比他们自己计算的八十亿度瞬间少了整整八倍。

    虽然这同样是个不可逾越的温度,但相对而言,难度瞬间就降低了无数倍。

    毕竟人类创造过的最高温,已经离这个没多远了。

    人类有记录以来,达到过的最高温是5.1亿摄氏度,是太阳最中心区域的30倍左右。

    这个记录是由米国新泽西州普林斯顿大学的等离子物理实验室制造出来的。

    而且这个极高的温度正是由眼前这位主播口中的托卡马克核聚变反应堆创造的。

    正如前面一样,直播到今天,各国的科学家会很重视韩元口中的每一句话。

    托卡马克这条路线在可控核聚变上能走通这条消息其实已经不算什么了。

    更让各国专家注意的是他下面所说的,是“托卡马克装置能承受的聚变温度越高,对于研究二代和三代聚变是很有利的。”

    以及

    “研究纯氦三聚变这条路,并不是依靠单纯的提升温度就能做到的。”

    这两句话更值得关注。

    这两句话给他们研究二代和三代可控核聚变带来了很大的帮助。

    因为这两句话是可以确定的,意味着他们可以将目光放到温度之外的其他研究方向上,比如压强,气体等等。

    而不是像之前一样死磕点火温度。

    或许有人又会问,为什么一代可控核聚变都研究出来了,还要研究二代三代?

    可控核聚变提供的能源不是已经够用了吗?

    理论上来说,DT可控核聚变是很优秀,能提供海量的能源是没有任何问题的。

    但别忘了DT可控核聚变中,它的两种反应材料中的‘氚’的存量,在地球上很少。

    目前各国氚的主要来源都是中子撞击Li板产生的,即便是可控核聚变能做到氚自持,那也是需要消耗锂的

    而锂,在地球上的存量其实算不上很多,其目前的存量如果不做回收循环,其已发现的存储量只够用十年。

    对,没错,就是十年。

    而即便是回收,按照全球锂8000万吨的总量,基于目前已发现的锂资源,将在2050年前全部消耗掉。

    这还是没有可控核聚变的情况下,如果可控核聚变技术实现,Li的可使用年限还将更进一步的压缩。

    因为氚自持对于锂的消耗很大的,堪比目前的电动车。

    要知道在这名主播弄出来高储能的锂硫电池后,基本上燃油车差不多就已经被全部淘汰了。

    目前剩下的燃油车,都是以前留下来的,而车厂后面基本都没有生产过燃油车。

    这样的情况下,电动车对于锂的需求是异常高的。

    每年轻轻松松的消耗个上千万吨完全不是事。

    如果可控核聚变再参一手,每年再消耗个上千万吨的锂。

    恐怕五年之内,地球上的锂就得被耗没。

    毕竟总不可能所有的锂都给核聚变反应堆用,其他方面,比如电池、合金等方面也是有的。

    要想解决锂资源这个问题,就必须要想办法。

    不仅仅是锂回收,还有开发外星的锂资源或者开发海水里面的锂资源。

    除此之外,还有一个办法是研究二代或者三代可控核聚变。

    三代纯氦可控核聚变就不想了。

    要求太高,人类的理论都没建完,没有这名主播出手的话,太过遥远。

    而二代氚-氦三可控核聚变,完全可以试着研发一下。

    如果能研发出来,锂的问题就可以得到解决,能源的问题也能得到解决。

    而且最关键的是,二代氚-氦三可控核聚变在目前的理论基础上,是实现可控核聚变小型化的关键。

    一代的DT可控核聚变以目前人类的基础,是很难实现小型化。

    当然,或许这个主播有办法,但即便是实现,锂的短缺对于人类而言,还是一个很严重的问题,依旧要想办法解决