设为首页收藏本站

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
查看: 10374|回复: 68
打印 上一主题 下一主题

[工程技术] 中国将在2028年实现聚变发电

[复制链接]

该用户从未签到

跳转到指定楼层
楼主
 楼主| 发表于 2022-9-15 06:18:03 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2022-9-16 13:19 编辑 " y* z) _. \; G2 y- V
& n( y1 G( q8 b2 J
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage
  ^% {7 ^  Y% S* }1 d$ c+ @: w) K' @: o- r: h( ^
看到南华早报的标题时,着实吓了一跳,这怎么横看竖看都是大跃进啊!再读下去,这还真不是瞎吹。8 g0 {, D- S( |" o
" v4 s& s' [) I/ t& M: D8 C
这是中国工程物理研究院科技委员会主任、工程院院士彭先觉在一个会上宣布的,他是中国氢弹元老之一,和邓稼先一起干的,不是信口开河。聚变-裂变堆已经开建了。1 m. i/ x( y1 u2 p1 r

0 N. z0 {( M" N/ C( }( N$ i这不是纯聚变,而是聚变-裂变,用微聚变的小爆炸产生的快中子轰击天然铀、钍等低放射性元素,引发裂变。聚变的作用只是快中子发生器。所以说聚变发电,说起来有点标题党,其实还是用聚变诱发的裂变来发电。; f; s# n% b- Q+ Q
% X1 |3 D& L- {, p

" R1 L) D4 h& F" j4 ^8 _
" z/ V8 C& _3 c  r他们使用的是Z箍缩技术,Z-FFR就是“Z箍缩聚变-裂变反应堆”的缩写。好像是利用电磁压缩中产生的奇点,具体我也不懂,好像和托卡马克不是一路的。需要几千万安培的超级电流,比美国桑迪亚实验室的装备大一倍,技术路线也是用穿心线性结构,而不是球形向心压缩技术。
; p) D! i, u: n5 L
& y9 w; p: X1 z' \7 q! ]超强电磁场将两个氘或者氚的原子压缩到一起,形成聚变,释放相当于20公斤TNT的能量(几百万焦耳级),在此过程中释放快中子。聚变能量本身不足以发电,产生的能量比输入的还小,不能自我持续,持续时间也在纳秒级,但激发环壁上的天然铀、钍裂变,释放10-20倍的能量,这才是发电的能量。
. B- ]3 G" ?; D* D! E# N
1 c$ i, P& z0 _/ P8 G2 H- `9 e但裂变达不到临界质量,形不成链式反应,所以不能自我持续。聚变本身能量太低,也不可能自我持续,微爆完了也就完了,需要再次点火才能接着微爆一次。两个不能自我持续在一起,决定了聚变-裂变堆不可能发生福岛、三里岛、切尔诺贝利那样的核事故,是本质安全的。这里微聚变也只起快中子发生器的作用。中国还在同时研究用加速器的钍堆,意思和聚变-裂变堆差不多,只不过用加速器取代微聚变,钍也不是固体原件,而是熔盐状态,可以像锅炉输送燃料一样一面燃料进、一面废料出,连续运转。6 d9 ?6 x7 h3 Y# }" r

$ R, |, }! h- j& s& O/ L9 b作为发电使用,聚变-裂变堆内需要每10秒一次这样的微聚变。
2 s; B* F) y9 c* u: V5 f
9 S. C2 e, |3 t; b* r9 ~0 _相比于常规的核电站,聚变-裂变堆不仅可用放射性低的天然铀、钍,还因为初始放射性就没有多少,聚变完了剩余放射性更低,核废料的处理简单得多。钍堆本来就是以核废料的放射性不比铅高多少为最大优点。% J1 M0 x) K" L* P& b
4 ~! Y" _! P/ U1 w- W
天然铀和钍的储量很大,铀238并不稀有,只是适合分离出铀235的铀矿比较稀少,分离更是费事。用聚变轰击引爆后,这些都不是问题了。这好比用汽油打火机点燃湿木柴,汽油打火机昂贵,但湿木柴大大的有。地球上的天然铀和钍够几千几万年使用,这要是成功了,就再也没有能源问题了。
' T' {: d5 o5 W
5 E1 U0 E9 N' k: ?, N当然,聚变-裂变堆离工业化还有很大距离,2028年只是技术验证堆运行,不是工业堆。不光超级电流发生器是巨大挑战,本质间隙的尖峰发电也需要超级电容才能产生可用的工业电力。但中国要是能把这第一步走通,这是改变历史级的贡献。可喜可贺!

评分

参与人数 14爱元 +108 收起 理由
法乎其上 + 2
常挨揍 + 10
landlord + 12 伙呆了
老财迷 + 8
MacArthur + 4

查看全部评分

  • TA的每日心情
    开心
    2026-3-26 04:53
  • 签到天数: 2483 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-9-15 06:36:33 | 只看该作者
    这条路要是通了,人类就上了一个大台阶啦
    7 j" Z5 g1 C) W
    ' N! J8 z5 [* B) t: g; V. V
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43
  • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体

    板凳
    发表于 2022-9-15 06:39:41 | 只看该作者
    聚变当点火,主要靠裂变产生能量?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    2023-4-1 00:01
  • 签到天数: 627 天

    [LV.9]渡劫

    地板
    发表于 2022-9-15 06:44:12 | 只看该作者
    可梦之 发表于 2022-9-15 06:393 q7 m2 U- ~8 ~$ \/ l) m" d
    聚变当点火,主要靠裂变产生能量?
    ! V; q8 s; w" t
    大大提高铀棒使用效率而且降低了潜在污染~~  这个思路真赞~ 如果不能直接利用,先间接利用,一步一步积累经验。

    点评

    给力: 5.0 +1: 5.0
    给力: 5 +1: 5
      发表于 2022-9-15 08:01
    回复 支持 1 反对 0

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    5#
     楼主| 发表于 2022-9-15 07:02:06 | 只看该作者
    可梦之 发表于 2022-9-14 16:391 u  l- U- h  l; Z
    聚变当点火,主要靠裂变产生能量?

    + o) L! r4 `$ I7 a5 t: m' b是的。这是思路上的一个大突破。不过这个思路好像不是中国人的独创,只是谁都还没有走通。要是中国人第一个走通了,也是大成就。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    6#
     楼主| 发表于 2022-9-15 07:03:01 | 只看该作者
    tanis 发表于 2022-9-14 16:44
    ' o8 d+ A( L1 x0 d4 x1 a+ w2 p  r大大提高铀棒使用效率而且降低了潜在污染~~  这个思路真赞~ 如果不能直接利用,先间接利用,一步一步积累 ...
    1 v+ a& v% x5 e$ U
    最赞的是可以把原来的“垃圾核燃料”利用起来,不需要铀浓缩是很大的加成,核废料处理容易是更大的加成。这才是和平利用原子能!

    点评

    比煤炭的含能还是高多了  发表于 2022-9-17 03:20
    这样一来燃料用量(重量/体积)是不是就要大大增加了,至少煤炭的量级?  发表于 2022-9-17 02:27
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    7#
     楼主| 发表于 2022-9-15 07:03:38 | 只看该作者
    李根 发表于 2022-9-14 16:36
    8 D( [  A( N0 G* s  Z" U/ j+ J3 a0 h这条路要是通了,人类就上了一个大台阶啦
    7 `# j( N$ p/ F) C
    这条路走通了,几万年里人类就没有能源危机了。几万年之后,管不了那么远了。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43
  • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体

    8#
    发表于 2022-9-15 07:09:35 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-9-15 07:03
    ! A' {$ H2 H- [9 V这条路走通了,几万年里人类就没有能源危机了。几万年之后,管不了那么远了。 ...
    7 N" g) |  r; R4 x& Z, D# D5 N
    那会不会能量太多了,地球变得更热了,再给地球装个空调?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    9#
     楼主| 发表于 2022-9-15 07:17:16 | 只看该作者
    可梦之 发表于 2022-9-14 17:09
    * ]. P2 p. Z, |/ t0 K& E( e# u那会不会能量太多了,地球变得更热了,再给地球装个空调?
    * i/ w, v( ^0 l9 y  L1 W8 }0 Z
    地壳里放射性都没了,地球该冷下来啦。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    2026-2-7 02:13
  • 签到天数: 1955 天

    [LV.Master]无

    10#
    发表于 2022-9-15 07:18:06 | 只看该作者
    看起来是拿掉了链式反应这个条件 不再要求裂变可自持 而改为中子由聚变提供
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    无聊
    2020-12-1 21:07
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气

    11#
    发表于 2022-9-15 08:11:07 | 只看该作者
    我没仔细看,还以为是胡说八道的玩意儿呢。有没有评价一下这个事情,既然思路早就有,那么过去工程上卡在哪,最大的难点在什么地方。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    奋斗
    2023-12-3 11:19
  • 签到天数: 1111 天

    [LV.10]大乘

    12#
    发表于 2022-9-15 08:14:35 | 只看该作者
    不明觉厉。
    回复

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    13#
     楼主| 发表于 2022-9-15 08:21:45 | 只看该作者
    数值分析 发表于 2022-9-14 17:18
    ' f: S4 _5 X3 Z看起来是拿掉了链式反应这个条件 不再要求裂变可自持 而改为中子由聚变提供 ...
    5 I2 H+ O$ z4 |* J3 Q
    是的。这也是的核反应变为本质安全,不可能run away。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    22 小时前
  • 签到天数: 3469 天

    [LV.Master]无

    14#
    发表于 2022-9-15 09:37:09 | 只看该作者
    。。。但激发环壁上的天然铀、钍聚变,释放10-20倍的能量,。。。
    . E; C  }( R9 t8 d. i

    - d0 q0 T4 i% Q2 `) Y( e8 d. X笔误 - 应该是裂变吧?

    点评

    油菜: 5.0 给力: 5.0
    油菜: 5 给力: 5
      发表于 2022-9-15 23:05
    给力: 5
      发表于 2022-9-15 10:32
    油菜: 5 给力: 5
    我也是一惊,:)  发表于 2022-9-15 10:12

    评分

    参与人数 1爱元 +8 收起 理由
    老财迷 + 8 给力

    查看全部评分

    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    15#
     楼主| 发表于 2022-9-15 10:58:19 | 只看该作者
    无言 发表于 2022-9-14 19:37. `9 |; h3 L! w2 L; d( D2 r$ R
    笔误 - 应该是裂变吧?

    + M1 n' _7 i$ r3 X6 W9 P对,笔误,应该是裂变
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    奋斗
    2023-8-28 01:10
  • 签到天数: 1748 天

    [LV.Master]无

    16#
    发表于 2022-9-15 11:19:03 | 只看该作者
    我是核能的外行,以我有限的物理知识,我觉得这个思路很不错。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情

    14 小时前
  • 签到天数: 3217 天

    [LV.Master]无

    17#
    发表于 2022-9-15 11:27:55 | 只看该作者
    老大,关于核专家:“我不是、我没有、别瞎说”,俺核裂变知识不如社长她们,核聚变机缘巧合对惯约略知一二,磁约还不如你们各位大佬。
    / o; }: }% k0 ~! c, _: [& G2 {3 i一看方案,明显还是磁约嘛,这个俺心虚,胡说八道一下,磁约是中科院合肥科学岛的地盘,九院嘛,八所是做惯约的,当然中科院上海光机所也不错,但工程力量国家还是信任九院,所以国家重大计划中神光3(?)还是九院为主。彭老先生作为九院科技领军人物,搞一个这样的方案,是不是觉得惯约不太有希望了,出了一个新的磁约方案来抢地盘?$ K2 u0 @! J+ u5 @/ [+ _+ q
    具体原理俺也不懂,只是做一些常规原理推测,大家知道,核聚变门槛比核裂变要高n倍,氢弹没有原子弹作为点火装置是没有希望的。因此,用巨大的能量产生聚变来诱发裂变,裂变产生的能量再去产生聚变。这个输出/输入能量比Q能否大于1,我是比较怀疑的。. G, m* Z1 b; f
    U238的利用是增殖堆,技术成熟度比这个方案要高,钍的利用是中科院上海应物所的钍基融盐堆,应该在甘肃武威建成示范堆了,好象是利用加速器产生中子轰击钍基材料。
    ; S) s; P% z4 W9 k, z这个方案会不会因为目前磁约的Q接近1但还不够,利用产生的中子引发裂变能从而使得Q>1?反正我感觉已经实现人工聚变了,就没必要再画蛇添足地搞一套带强烈放射性的裂变装置。$ E" t. @: c, _) z  `( c; [
    6年实现聚变发电那是忽悠,六年做好关键技术验证就不错了,后面才是示范堆,试验堆等等。

    点评

    给力: 5.0 涨姿势: 5.0
    伙呆了: 5.0 这真是极好的: 5.0
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-9-16 03:20
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-9-15 23:46
    给力: 5
      发表于 2022-9-15 23:41
    给力: 5 涨姿势: 5 伙呆了: 5 这真是极好的: 5
      发表于 2022-9-15 22:17
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2022-9-15 21:35

    评分

    参与人数 5爱元 +48 收起 理由
    料理鼠王 + 10
    常挨揍 + 10
    landlord + 12 伙呆了
    老财迷 + 8
    长叶林 + 8 涨姿势

    查看全部评分

    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    2023-4-1 00:01
  • 签到天数: 627 天

    [LV.9]渡劫

    18#
    发表于 2022-9-15 11:49:57 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2022-9-15 07:03# }; P- F2 m; |; Q, @7 s6 j
    最赞的是可以把原来的“垃圾核燃料”利用起来,不需要铀浓缩是很大的加成,核废料处理容易是更大的加成。 ...
    9 K% }" s9 d$ U; S' v+ h% Q! @
    是啊~! 早上看到美媒的新闻,还以为是BB中国秘密研究核武器之类的。结果细看了以后非常高兴~
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    19#
     楼主| 发表于 2022-9-15 12:12:32 | 只看该作者
    testjhy 发表于 2022-9-14 21:27
    + N8 a- a& p7 h: @8 W老大,关于核专家:“我不是、我没有、别瞎说”,俺核裂变知识不如社长她们,核聚变机缘巧合对惯约略知一二 ...
    & ~+ N0 u/ N, m3 }/ M" ^3 H; f. p+ i
    T教授一言九鼎,不过看新闻的意思,好像不应该用自持续的链式反应来理解?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    2026-2-7 02:13
  • 签到天数: 1955 天

    [LV.Master]无

    20#
    发表于 2022-9-15 14:21:18 | 只看该作者
    testjhy 发表于 2022-9-15 11:27
    # q# ~7 v1 D; ]: q! g( k老大,关于核专家:“我不是、我没有、别瞎说”,俺核裂变知识不如社长她们,核聚变机缘巧合对惯约略知一二 ...
    5 K5 F  ?1 S) n0 \0 F' f, ?: J. O: t1 M9 s0 j
    惯性约束核聚变?您说的是氢弹么?给讲讲呗
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

    GMT+8, 2026-4-9 22:14 , Processed in 0.062532 second(s), 18 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表