QotW:核聚变有多好?

我们很快就会有核聚变发电厂吗?
2020年3月17日

太阳

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问题

随着核聚变能源的出现显然只有20年的时间,我们期望从这种能源中获得多少我们投入的东西?是两倍还是1000倍?到目前为止,是否也没有人能够获得比他们投入的更多的资金?

回答

Phil Sansom为我们提供了一个关于核聚变的答案,回答了Steve的问题。

史蒂夫-随着核聚变能源的出现显然只有20年的时间,我们期望从这种能源中获得多少我们投入的东西?是两倍还是1000倍?到目前为止,还没有人能取出比他们投入的更多的钱,这也是真的吗?”

菲尔-核聚变发电就是核能,但不是你想的那种——切尔诺贝利和福岛的那种。这种类型是裂变,原子的原子核分裂成两个更小的原子核,而史蒂夫说的是核聚变——两个原子核结合成一个。根据Steven Cowley的说法,这个版本-将两个结合成一个-没有你所期望的任何混乱的核问题。

史蒂文:它真的可以持续几百万年,浪费最少,对环境无害,可以随意开关,而且很安全。然而,这很难做到。燃料需要被加热到大约2亿度的温度,原子才能聚变生成氦。

菲尔:这是一个巨大的挑战,核聚变需要大量的能量。但这是一个非常诱人的目标,因为理论上它提供了大量的能量,而且你可以从海水中廉价而容易地获得燃料。

史提芬-核聚变输出的记录是由欧洲联合环面(JET)保持的,它产生了1600万瓦的核聚变功率。然而,为了维持反应,2400万瓦的加热功率被注入燃料。

菲尔:是的,到目前为止,我们从核聚变中获得的能量从来没有超过我们投入的能量。但是Steven Cowley正在从事一个名为国际热核实验反应堆(ITER)的大型科学项目。

史蒂文-在法国南部建造的聚变实验ITER的目标是产生至少十倍于进入燃料的能量的聚变能量。

菲尔:它能做到这一点,部分要归功于无数的技术成就,部分要归功于它比以前的聚变反应堆大两倍。然而,这里有一个技术问题——虽然ITER应该产生比它使用的更多的热能,但这并不能转化为电能——正如evan_au在我们的论坛上指出的那样,ITER仍然会使用比它产生的更多的电能。但这并不妨碍史蒂文对这项技术的乐观态度。

继ITER之后,商业核聚变发电厂将完全自给自足。人们期待核聚变发电已经很多年了,但现在我们看到了隧道尽头的曙光。

与此同时,我们也可以利用几十亿米外的便利的聚变反应堆,投资一点太阳能。感谢Steve和Steven的提问和回答。下周的问题来自乔恩:

我刚买了一些需要在高湿度环境下生活的镖蛙。为了达到这个目的,我们基本上封闭了水族箱。问题是一个真正密封的玻璃容器能否通过植物光合作用为青蛙提供足够的氧气。

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