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森罗万象视频 4个月前 (08-22) 阅读数 40085 #科技

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综述

可控核聚变,这个词可能听起来有点儿玄乎,但说白了,就是模仿太阳发光发热的方式,搞出一种清洁又无限的能源。简单来说,太阳之所以能够持续发光发热,靠的就是核聚变。

几十年来,科学家们一直在努力,把这种现象搬到地球上来,想搞出一种既不污染环境,又能满足我们所有用电需求的能源。你说说,这听起来是不是有点儿科幻片的意思?可实际上,这事儿已经从科幻片里走出来了。

35亿美元,可控核聚变点火终于成功!

这个点火实验,是美国和欧洲几个最顶尖的实验室合作的成果。核聚变的点火,其实就是让两个氢原子核在超高温、超高压的条件下撞到一起,产生一个新的原子核,同时释放出巨大的能量。

而地球上咱还没法儿直接搞这么高的温度,所以得用各种办法来模拟这个过程。这个办法就叫做“激光惯性约束聚变”

原理就是用超强激光器发射出几百束激光,把这些激光集中到一个小小的氢燃料球上。这个球小到什么程度?大概也就一颗豌豆那么大。

别小看这小球,里面可是装着高能量的氘(Deuterium)和氚(Tritium),这两种物质是核聚变的理想燃料。

实验开始后,激光器瞬间发射出高达192束激光,这些激光一齐聚焦在那个小小的燃料球上,把它加热到上亿度的高温。

在这个温度下,氘和氚的原子核开始高速运动,最终撞到一起,引发了核聚变反应。科学家成功运用这一瞬间的能量输出烧开了几壶水。

“烧水”背后的科学与技术

一听到“烧水”,很多人一听就乐了,觉得这么高级的实验花了35亿美元,最后搞出来的能量竟然只是烧了几壶水,实在是太不值当了。

可咱们得换个角度来看,这次实验的目标,科学家们并不是为了立马就能发电,而是为了证明核聚变能被人类控制,也就是“可控”。

核聚变这玩意儿可不容易搞定,自然界中只有太阳这种巨大的天体,才能自然发生核聚变。

人类要想在地球上复制这一过程,难度可想而知。所以,这次实验虽然只产生了少量能量,但意义却重大,因为它证明了激光点火这一途径是可行的。这就像我们在黑暗中摸索前行,突然看见了一线曙光,虽然还没到终点,但至少方向对了。

为了达到这个点火效果,科学家们可真是绞尽脑汁,光是激光器的设计和调校,就花费了好几年的时间。每一束激光的强度、时间、角度,都要精确到纳秒级别,这种精度比你眨眼的时间还要短上百万倍。

这就像是原始人第一次学会了钻木取火,我们第一次学会了控制核聚变,这对未来的清洁能源开发来说,意义非凡。

清洁能源的未来:乐观与现实之间

核聚变一旦实现商业化应用,全球的能源格局将会发生翻天覆地的变化。那些靠卖油发财的国家日子恐怕不好过了。过去谁掌握了石油,谁就能在国际上呼风唤雨,可要是核聚变能普及,石油的地位将被彻底动摇。

别的不说,咱们中国可是个能源消耗大户,每年花在进口石油上的钱可不少。如果未来能用上核聚变能源,不仅省下了这些钱,还能大幅度降低对外能源的依赖,真正实现能源自主。想想看,这对国家安全和经济发展的影响有多大。

再说对环境的影响。地球现在被人类折腾得够呛,气候变化、污染问题层出不穷。谁不盼着有朝一日,咱们能摆脱那些污染严重的传统能源呢?

核聚变这玩意儿基本上就是终极能源了。它不仅不会像煤炭、石油那样烧完了就没了,而且燃料取之不尽,用之不竭。打个比方,海水里含有大量的氘,只要能掌握核聚变技术,那基本上咱们就可以源源不断地从海水里提取能源了。

而且,核聚变几乎不产生二氧化碳,更不会有那些核电站常见的放射性废料,环保得不能再环保了。这要是真搞成功了,咱们再也不用担心雾霾天、沙尘暴这些个破事儿了,地球也有救了。

不过,现实总是比理想骨感。现在的核聚变技术还远远达不到商业化的程度。咱们前面提到的那次实验,虽然是个突破,但你要真想用这玩意儿给全世界供电,可能还得再等个几十年。

这不是开玩笑,目前核聚变最大的难题就是如何让它持续稳定地进行,而不仅仅是点一把火,烧一会儿就完事。

再说了,就算技术成熟了,想要大规模铺开也不容易。首先是成本问题,咱们这次实验光是“烧水”就花了35亿美元,未来要是搞个大型核聚变电站,起码得上百亿美元的投入。

这钱谁来出?就算国家愿意投资,老百姓能承担得起这个电费吗?再一个,核聚变电站的建设周期也不短,可能要几十年才能建成,到那时候,地球上的能源危机会不会已经更严重了?这些问题可都得好好考虑。

结尾

不过话说回来,虽然现实很残酷,但也不是完全没希望。科技发展有时候就是这样,一开始看着挺困难,走着走着,突然就豁然开朗了。

你想,当年互联网刚出来的时候,谁能想到今天咱们可以用手机随时随地上网呢?核聚变技术现在也许看着还很遥远,但科学家们每天都在研究,技术进步的速度也许会比我们预想的更快。

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评论列表
  •   老实人  发布于 2024-08-23 18:37:23  回复该评论
    托卡马克环进行热核聚变,这种超高温反应环境怎样持续提供氘氚燃料?裂变反应虽然产生的能量没有聚变大,但是好控制
  •   SS  发布于 2024-09-19 08:39:01  回复该评论
    这玩意不一定是清洁能源[得瑟]
  •   逝去的年华  发布于 2024-10-20 18:14:55  回复该评论
    又是一个美粉美吹,写个文案写的垃圾。目标,本来目的就让人很容易理解,目标它实现了吗?实验中只能用目的好吧。小学毕业文案
  •   东方猎人  发布于 2024-08-25 21:10:30  回复该评论
    研究是可以的,但开发能源我觉得光伏更现实,太阳就是天然的可控核聚变。把荒山.、沙漠戈壁、屋顶墙壁装上光伏,应该足够用了。
  •   What  发布于 2024-08-25 20:46:21  回复该评论
    2021年5月28日凌晨3时02分,中科院合肥物质科学研究院有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行。这在当时霸占了热搜的
  •   地落天锤  发布于 2024-10-17 19:28:39  回复该评论
    太专业!物理学博士以上可以评判一下,看不懂原理,说啥都是瞎比比。
  •   菲阳  发布于 2024-08-25 21:05:54  回复该评论
    这跟1000万摄氏度和一千秒没矛盾吧
  •   用户10xxx66  发布于 2024-09-11 13:38:44  回复该评论
    欧美不具备?但是很多高科技都是欧美传过来的,[横脸笑]
  •   年轻人  发布于 2024-08-30 09:40:19  回复该评论
    我坚持一天多抽一包.其他的你们看着办吧
  •   行者  发布于 2024-09-13 10:32:24   回复该评论
    太阳能面包利用的只是核聚变巨大能量中微乎其微的小部分,因为功率低,又是持续进行的,这本身就是可控的;瞬间爆发的巨大能量就基本无用,目前核裂变可以控制参加反应的燃料棒的数量和深度所以可以利用
  •   秋逍  发布于 2024-09-03 16:18:05  回复该评论
    小编有没有算过那个温度和时间,能烧几壶水?相信你没算过吧?没算过就别拿几壶水说事,没知识还在这丢人
  •   43  发布于 2024-08-24 10:19:20  回复该评论
    现在的研究方向是永远不可能出现稳定高效的成品的[静静吃瓜]
  •   昭君  发布于 2024-11-10 08:14:46   回复该评论
    完了 星球大战 钢铁侠 擎天柱 都是真的 [思考][裂开]
  •   呵呵哒  发布于 2024-08-23 11:05:11  回复该评论
    别人有不如自己有。尤其还是老美有。 希望中国科研人员再接再励,早日突破![鼓掌]
  •   What  发布于 2024-08-25 20:47:03   回复该评论
    2021年5月28日凌晨3时02分,中科院合肥物质科学研究院有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行。这在当时霸占了热搜的
  •   天马行空  发布于 2024-08-27 08:05:45  回复该评论
    高温高压核聚变,在物理理论上以及自然规律方面,都是不可能实现的!因为温度越高,原子的电场力越加强,而质量变轻、万有引力下降,原子之间的排斥力加强,引力削弱,原子核趋向裂变,怎么再高压也不可能走向聚变!不信,直接把两个氢原子以超高温超高压点燃试试,能不能聚变成氦?没有成功的可能!只能将氢原子的另一个中子也激发成质子,把氢原子核裂变为两个独立的质子,化成高能射线粒子!
  •   阳光天使  发布于 2024-08-23 21:38:34   回复该评论
    几十年前说几十年后会用可控核聚变,现在还是说几十年后才能用上可控核聚变。
  •   对对对  发布于 2024-10-15 15:26:41  回复该评论
    先问问里面有没有印度人和棒子吧,否则质疑都可以省了
  •   老实人  发布于 2024-08-27 10:20:19  回复该评论
    托卡马克里面是真空,怎么添加?整个喷油嘴?抗不住这个温度吧?
  •   雨夜星空  发布于 2024-09-12 21:49:33   回复该评论
    [抠鼻]缺乏创新,现在脑子多残才说这话,像电磁炮,美国都搞不出来,我们做出来你跟我说说,从哪抄?
  •   隐与众人  发布于 2024-08-25 21:32:17  回复该评论
    如果掌握可控核聚变,人类文明就可以达到一级宇宙文明了,才可以有机会进行星球移民。
  •   理解万岁  发布于 2024-08-24 22:17:51  回复该评论
    这玩意搞成了也是首先军用,转入民用的时间周期会非常缓慢。能搞的几个国家都会了,才没有保密的必要
  •   最佳观众  发布于 2024-09-05 17:50:15  回复该评论
    未来如果成功绝对可以百分百替代石油,但是不是这100年之内的事情。可控核聚变号称恒星之力,解决所有能源问题,地外星系移民至少要先研究出这个。
  •   念可念  发布于 2024-08-26 18:53:23  回复该评论
    科技的尽头就是烧开水,核动力航母再牛批,也是烧开水[呲牙笑]
  •   用户10xxx35  发布于 2024-09-04 21:41:55  回复该评论
    牢记历史,勿忘国耻,振兴中华。 🇨🇳中国必胜!人民必胜!正义必胜! 中华文明永存必胜!
  •   没有名字的用户  发布于 2024-10-15 22:54:07  回复该评论
    现在化肥和农药都有石油提取物,衣服基本都是石油提取的纤维,沥青路是现在基本都是,石油副产品还是工业建筑物。你离开石油衣食住行都没办法搞定
  •   江澜  发布于 2024-09-02 13:40:24  回复该评论
    为了发射这些激光所消耗的能量,远大于核聚变产生的能量(能量守恒定律);所以,修仙才是正途
  •   你好  发布于 2024-09-10 05:23:40  回复该评论
    小编你如果接着编下去,是不是就该让中国买美国的技术并且把自己的技术免费送给美国???[得瑟]
  •   韶华一世  发布于 2024-10-15 20:57:53  回复该评论
    持续时间也不重要 重要的是K值 只要输出能源大于点火能源就代表成功了
  •   海子  发布于 2024-08-25 02:04:34  回复该评论
    作者境界小了,核聚变不为省石油,核聚变的价值在海水淡化,可以做到几分钱一吨水,人类将没有荒漠,人类不会因淡水去厮杀!
  •   用户16xxx41  发布于 2024-08-23 18:30:17  回复该评论
    在人造太阳方面的研究,中国走在世界的最前列,比美国的成果高!
  •   用户11xxx74  发布于 2024-08-23 09:16:31  回复该评论
    核聚变很容易搞定!!!五常国都可以搞。最难搞的是(可控)!!!
  •   清醒  发布于 2024-11-10 08:27:27  回复该评论
    万里长征第一步,真正到商业化还早的很呢,除非科技有大的飞跃突破。
  •   琳琅满目  发布于 2024-08-26 11:51:20  回复该评论
    可控核聚变没有前途,没办法具备大规模商业和民用运作,核聚变的环境是超高温超高压,人类不可能大规模经济成本制造出能经受得住核聚变超高温超高压的环境设备承载核聚变,这个研究很可能跟星球大战和阿波罗登月一样,是欧美的骗局,骗中国在这个方面投入超高费用最后却基本无获。
  •   葑♥霠  发布于 2024-09-09 21:03:41  回复该评论
    这有啥可吹的,只是点火成功而已,中国早在20年就点火成功实现正能量输出,到了21年的时候已经能持续101秒,请问你这个点火成功持续性是多久?在中国面前吹美国核聚变,逗呢[得瑟]
  •   星晨  发布于 2024-09-21 11:34:16  回复该评论
    呀!欧美的呀!人类之光,合肥那个就是假的[doge]
  •   martian  发布于 2024-10-23 22:29:01  回复该评论
    美吹呀,你的看看你主子有这本事吗
  •   善骑射  发布于 2024-08-26 10:31:15  回复该评论
    熔盐堆,将把烧开水的模式升级为烧“铁水”![得瑟]
  •   邪恶悠悠  发布于 2024-09-18 19:04:16  回复该评论
    [笑着哭][笑着哭]中国有一个很值得自豪的新闻:点燃太阳。就是说的可控核聚变的!如果这玩意研究成功,移民火星将是下一步人类进程[得瑟][得瑟]
  •   银光之翼  发布于 2024-08-24 07:41:51  回复该评论
    如果可控核聚变成功商用,那么至少几百年人类不用再担心能源问题,而且石油也不用再被当做化石燃料浪费掉。所以这项技术我们必须走在前列
  •   感谢你曾经来过  发布于 2024-09-03 20:18:14   回复该评论
    地球变热不仅是二氧化碳,还有热能,以汽油为例,三分之一变成了动能,三分之一转化成了热能,剩下的转化成了二氧化碳和水等碳氢化合物,我们只看到了温室效应,却忽略了热能本身也会加剧温室效应
  •   强仔  发布于 2024-08-24 18:15:07  回复该评论
    在无数个失败实验中找真理。你以为那么容易。。就知道喷。。。不去做永远不会成功,做了不一定会成功,但有机会成功。你不要说骗补贴。。。只要钱在国内循环就无所谓。。间接带动产业链与就业。
  •   不与小人争辩  发布于 2024-08-23 08:43:44  回复该评论
    中国的人造太阳不是已经能够稳定运行几十秒了吗?这刚点火成功??
  •   山青水秀  发布于 2024-08-23 10:36:11  回复该评论
    美国搞的这个激光点火最后必然烂尾。核聚变和平利用就看中国了,欧美产业空心,已不具备高科技发展的环境。
  •   不过一条虫  发布于 2024-08-25 18:03:10  回复该评论
    总感觉这个文章的屁股有点歪。另外,早在前几年就已经实现能量正收益,最先实现的是国内的,不是欧美顶尖科学团队
  •   用户17xxx37  发布于 2024-09-05 22:01:45  回复该评论
    在太阳系内,终极能源还是太阳能,这才是清洁能源,核聚变并不清洁。
  •   乞丂  发布于 2024-08-23 19:13:18  回复该评论
    石油不仅仅是柴油汽油煤油,进了炼化就没有废渣,更不说还有无数的上游下游化工产品链,石油短期内绝对不可代替
  •   用户12xxx77  发布于 2024-09-03 15:52:34  回复该评论
    所有核电站必须建在沿海地区!任何建议内陆核电的观点都必然是敌特势力!
  •   明明  发布于 2024-08-26 12:28:34  回复该评论
    你在医院里慢慢超越就是了,如果不吃药,你超越得更快!
  •   hhc  发布于 2024-09-10 15:07:28  回复该评论
    发电不污染,可发出来的电会造成污染[得瑟][得瑟]
  •   奇怪的毛  发布于 2024-11-13 13:01:51  回复该评论
    军用其实很简单,不考虑成本,不考虑功耗,不考虑大小。真正军用转民用才叫难。
  •   、小默  发布于 2024-08-26 11:07:22  回复该评论
    知道这技术出来意味着什么吗!无限能源,清洁核弹。地球会毁灭吧!
  •   黑名单用户  发布于 2024-10-20 15:46:00  回复该评论
    还真不见得比美国高,不吹不黑,美国已经实现了核聚变并维持了极其短暂的正向输出,我们只是在维持1亿℃高温等离子体燃烧的时长上有较大进步,连核聚变的步骤都还没到。个人认为目前暂时美国领先,但这就像长跑,大家都还没到达终点,最终输赢仍未定。
  •   鹏哥  发布于 2024-10-14 11:54:07  回复该评论
    电解决了,材料怎么解决?像塑料,衣服原料哪来?
  •   天天向上  发布于 2024-10-16 23:24:27   回复该评论
    硬是不说多少秒是吧,要是只说点火的话很早以前就可以了好吧,区别只是看坚持的时间而已,我记得原先才十几秒,现在应该有一两分钟了吧?反正感觉没个五十年没什么希望实用化
  •   coffecup  发布于 2024-10-23 20:06:09  回复该评论
    小便说清楚一点 35 亿美元是一次的成本么?
  •   用户10xxx22  发布于 2024-10-11 19:45:39  回复该评论
    中国和美国核聚变性质不同,好像新闻报导过,中国用磁力场约束产生高温,美国是多条激光聚集一个点产生高温。
  •   G9192  发布于 2024-10-30 11:36:08  回复该评论
    不要被国内的自我夸大懵逼了双眼
  •   人间寻爱  发布于 2024-08-27 12:47:31   回复该评论
    地球中存在的核对宇宙来说只是一根火柴,所以说那是不可能的
  •   用户44xxx28  发布于 2024-08-24 06:42:44  回复该评论
    煤炭石油并不只是提供能量一个作用,还是一系列化工产品的来源。
  •   天马行空  发布于 2024-08-27 08:21:33  回复该评论
    很简单,把高浓度氘和氚分别用两个喷头,在托卡马克的温度上升到1亿度后,瞬间定量控制喷出,氘和氚就马上被点燃成离子体,被真空约束定向磁场控制环体的中间以离子速度旋转,同时加腔体冷却装置,由冷却液输出蒸汽动力到多级热交换器,去分别带各级汽轮机工作,变成电力! 同时托卡马克环中的离子气体具有高强度电场力,在高真空中的磁场定向约束下,与环体是绝缘的,若能将其电能直接稳定的导出,经换压稳定为正常电力输出,就更简洁、方便。
  •   演员  发布于 2024-10-07 19:16:06   回复该评论
    以现阶段的物理水平,凡是说有可控核聚变技术的,都是骗补贴,误导别人
  •   What  发布于 2024-08-25 20:48:16  回复该评论
    2021年5月28日凌晨3时02分,中科院合肥物质科学研究院有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行。这在当时霸占了热搜的,都不知道你在写什么东西,时间地点我都标注出来,不信可以自己查
  •   上善若水  发布于 2024-08-23 23:18:04   回复该评论
    崇洋媚外!国内的运行一千秒了你看不到,国外的就几秒钟,你大吹特吹的
  •   li  发布于 2024-08-24 21:54:36  回复该评论
    能创造到能控制远着呢!几十年内就别想了
  •   富民强市  发布于 2024-08-24 23:45:13  回复该评论
    咱们用的太阳能面板就是直接把核聚变能量直接转化为电能[啤酒]
  •   G9192  发布于 2024-08-27 22:25:20  回复该评论
    你们有没有发现一个问题,就是世界上无论什么样的先进科技都是美国研发出来的,包括所有疾病的药物!至于国内的都是一些自夸自大而已!
  •   凡夫俗子  发布于 2024-11-09 18:32:27  回复该评论
    中国早些年就点火过很多次了,一次比一次维持的时间长
  •   风继续吹  发布于 2024-08-25 22:53:48  回复该评论
    可控核聚变,感觉好高大上,这是向星空扩张的钥匙,加油!

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夫万象森罗,不离两仪所育;百法纷凑,无越三教之境。