中国将在2028年实现聚变发电

晨枫

! G/ K# w$ O6 m0 ]5 Ohttps://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage
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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。

( B7 f. k2 Z$ e6 A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。

: ^9 b' H% v! _5 T1 Z1 n1 w6 a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。
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) O( B; ^2 I# |* ]! C& ?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。
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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。

" ~! O2 n" z7 J! X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。
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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。
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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。

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。

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！

testjhy

五月 发表于 2022-10-3 15:43
# F' x+ c# e. {1 d" f甘肃武威的钍基熔盐堆已经并网发电了。

这个是去年的新闻，但快一年下来了，就一直静悄悄，我去上海应物所网站上看了看，也没有任何关于这个堆运行的新闻。

五月

testjhy 发表于 2022-9-17 17:55
1 B* t" R8 \# E) H, C4 q* P这两天又在网上搜了一遍，还跑去中科院应物所网站上转了一圈，看完感觉更可能是忽悠的了。有人指出，钍基融 ...

甘肃武威的钍基熔盐堆已经并网发电了。

hellotojinge

testjhy 发表于 2022-10-2 20:14
专业人士来了，，专业评价一下？我对中科院钍基融盐堆还是有一定信心，彭先觉的方案只是一个设想 ...

反应堆成熟周期以几十年计。无论钍还是聚变裂变复合堆，几十年内都指望不上。还是踏踏实实搞压水堆吧

雷声

hellotojinge 发表于 2022-10-2 16:32
: l* O1 v8 R+ V( Y- Q" @: F+ q反应堆成熟是一个漫长的过程，不要着急。最新新闻报钍堆2030商用。

& X* y! Y  z9 m好像是十年前吧，西西河就有人说这个钍基融盐堆接近实用化了。结果这一年又一年的，搞成遗民泪尽胡尘里了

testjhy

hellotojinge 发表于 2022-10-2 16:32
反应堆成熟是一个漫长的过程，不要着急。最新新闻报钍堆2030商用。

1 p4 T& t1 F3 e; C' ^5 S专业人士来了，，专业评价一下？我对中科院钍基融盐堆还是有一定信心，彭先觉的方案只是一个设想。

hellotojinge

testjhy 发表于 2022-9-17 17:55
这两天又在网上搜了一遍，还跑去中科院应物所网站上转了一圈，看完感觉更可能是忽悠的了。有人指出，钍基融 ...

反应堆成熟是一个漫长的过程，不要着急。最新新闻报钍堆2030商用。

晨枫

testjhy 发表于 2022-9-17 03:55
这两天又在网上搜了一遍，还跑去中科院应物所网站上转了一圈，看完感觉更可能是忽悠的了。有人指出，钍基融 ...

彭先觉这个好像融盐只是选择之一？

testjhy

这两天又在网上搜了一遍，还跑去中科院应物所网站上转了一圈，看完感觉更可能是忽悠的了。有人指出，钍基融盐堆最大的困难不是维持反应，而是用什么材料能够容纳这些融盐，目前知道三种融盐，一种是光热发电用融盐，因为低温无放射性，现在没什么问题。而钍基融盐堆高温高放射性，到现在也是特别难办，去应物所网站看了一下相关新闻和技术报道，真是有相关两篇学术报道，如金属材料在高温熔盐中动态腐蚀与调控研究取得重要进展。但关于融盐堆的进展新闻自建成后鸦雀无声。有人说彭先觉的方案，融盐的要求比钍基堆还要复杂，很难找到合适的材料来做这个方案的外壳。
; @' `( U) l4 V9 |附加说一句，甘肃武威的2MW示范堆建成快一年了，既没有说实验进展，也没有报道象点燃钍基核反应，输出功率达到什么样的水平，...，是进展不顺？还是等着国庆或20大放大炮仗？

晨枫

三力思 发表于 2022-9-15 12:13
8 U5 ?( V) L3 V; B  _快中子是会把其它稳定物质变成辐射物质的，怎么确定只有铀、钍裂变，反应堆的保护壳也会核变啊，100%拦截快 ...

) _( Y% O2 S9 X) {& U再看了一遍，好像意思是说周围包覆的铀238和钍232本身就是减速剂，一面吸收快中子吸收、产生裂变，一面本身充当保护壳。估计会用过量的铀238、钍232确保保护层。没有100%的拦截，都是概率问题。

晨枫

故乡在喀什 发表于 2022-9-16 11:44
"聚变-裂变堆"里"工业化还有很大距离"
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! M. e- y- [! ?' h"里"应该为离，到或者与 ？

“离”。多谢指出

故乡在喀什

"聚变-裂变堆"里"工业化还有很大距离"
, B8 {9 a5 ]1 |9 ^. K- E0 f- b: u
"里"应该为离，到或者与 ？

豪哥豪哥

看着不靠谱。

三力思

晨枫 发表于 2022-9-16 02:27
这样的技术细节就不是我等外行能回答的了

应该还是普通裂变反应堆一样，埋在水里，只是靠聚变当中子源维持反应。

晨枫

三力思 发表于 2022-9-15 12:13
快中子是会把其它稳定物质变成辐射物质的，怎么确定只有铀、钍裂变，反应堆的保护壳也会核变啊，100%拦截快 ...

. `7 x$ s: e* ^) L" u这样的技术细节就不是我等外行能回答的了

三力思

4 b5 h  ?8 H* R1 H
9 v8 J2 E$ J6 c7 N/ N" W+ }7 E+ g快中子是会把其它稳定物质变成辐射物质的，怎么确定只有铀、钍裂变，反应堆的保护壳也会核变啊，100%拦截快中子是不可能的

五月

testjhy 发表于 2022-9-15 22:03
谢谢提供的材料，看来我对聚变过程没有理解准确，第一步聚变反应不是产生能源的，而是实现一个快中子发生 ...

是的。“聚变”是快中子发生器，能量是由裂变提供的。
, C0 `/ s7 n: W# r8 b- y; n
按照资料里说，这个Z装置原来是用于核武器模拟的，原来保密级别肯定不低。这次不知道为什么能拿出来。

这也是我比较看好这个项目的原因。Z装置的解密肯定需要论证无数回。大的地方不靠谱概率不高。

晨枫

testjhy 发表于 2022-9-15 08:03
谢谢提供的材料，看来我对聚变过程没有理解准确，第一步聚变反应不是产生能源的，而是实现一个快中子发生 ...

微聚变本来就是快中子发生器啊。南华第一个报导，只是在“平民媒体”里。Z箍缩聚变-裂变是公开学术刊物上的，好多年了。这也不是中国人首创的，只是在公开层面上中国人在实用化方面走得最快，保密层面就没法说了。

晨枫

testjhy 发表于 2022-9-15 08:08
刚写完给@五月的回答，感觉“聚变”只是快中子发生器，

( ^% p) q1 j, {5 [是啊，这本来就是核心啊。感觉这和中子弹的技术有关，减少爆炸能量，能量尽量用于产生快中子？

testjhy

晨枫 发表于 2022-9-15 22:00
; M- B7 v% ~0 {  [再想了一下：T教授好像还是在聚变本身Q>1的思路里。Z箍缩估计还是Q1，但聚变部分本身还是Q ...

刚写完给@五月的回答，感觉“聚变”只是快中子发生器，

晨枫

ltpub 发表于 2022-9-15 04:55
为什么会存在尖峰发电问题？如果还是烧开水的话应该能将功率平稳传输到汽轮机吧？ ...

# o  q: l& V; i. u因为间隙点火、产生快中子、轰击贫铀。