核聚变真的能产生更多的能源吗？ 第1页

可以。热核武器爆炸时释放的能量远远多于制造它的整个流程所投入的能量，在指定空间内的不可控核聚变（核爆锅炉）现在就可以造出来发电，但它的核试验性质在目前的国际形势下难以让人接受，只有朝鲜那样无视国际法的国度可以使用，而朝鲜全国的能源消耗也不值得做一台。

苏联的核爆锅炉示意图：

现代汽轮机的发电效率一般是30-35%程度，先进的可以达到39%。一枚12万吨级（TNT当量）热核武器放出的热的39%转化出的电能约为5400万度。1度电在美国目前约值0.1美元，这次爆炸转换的电能约值540万美元。而核武器的造价随着核技术的发展已经有极大下降。1981年一颗200~15万吨TNT当量的W84造价110万美元，1990年一颗5万~15万吨TNT当量的W80-1造价72万美元，考虑美元价值的变化后1990年W80-1的单价还不到1981年W84的一半。12万吨级热核武器的造价远低于其发出的热用现代技术转换出的电能的价格。

核爆锅炉在燃料方面的效费比也高于煤炭锅炉。在美国一吨煤现在值89到97美元，一枚12万吨级热核武器的造价约能买一千吨煤，把这些煤扔进效率100%的理想机器里烧掉也发不出一千万度电。

2016年北美地区总发电量5.33万亿度，用核爆锅炉来解决的话需要十万枚12万吨级热核武器。现在的问题是，有这么多热核武器，你是发电容易呢还是把敌人都炸死容易呢？

所以，之所以你还没用上核爆发的电，主要是因为我们人类内部尚处在四分五裂的状态，没到可以在世界范围和平利用热核武器的阶段。

目前在技术上有困难的是可控核聚变。

可控核聚变是要长时间操纵不定形的高能等离子体，让装置容忍这种物质的不稳定性并对粒子和能量进行约束，从一开始就很难。目前的设计可以按约束的方式分成磁约束、惯性约束、混合约束。

磁约束方面，现存的托卡马克装置·球状托卡马克装置为了不损毁自身，聚变等离子体的密度过低，无法长时间维持反应，输出的能量低于输入，当不了能源，但已经很接近了。现有托卡马克装置的最高实际效率是1997年欧洲联合环形加速器的输出16MW/总输入24MW（聚变能增益系数Q值=0.67），持续不到一秒。日本JT-60U用实验数据推算氘-氚聚变的纸面Q值=1.25，可以对外输出30MW电力，但其没有使用放射性物质氚的能力，并未进行该点火试验。由于托卡马克前途未卜，仿星器又建了一些研究反应堆，其优点是等离子体持续时间可以超过一小时，但结构复杂、设计困难、高速等离子粒子损失大的问题现在解决不了。其余方式的进度更慢。如果不考虑成本，托卡马克·球状托卡马克乐观估计在当前技术下就能让输出等于输入，但那还不算能源。

惯性约束方面，激光聚变、粒子束聚变、重离子聚变更适合不可控核爆，在现代激光器能量效率约1%的情况下，无法期待低燃料量时的输出。以美国国家点火装置的直径2~3mm的燃料球来讲，商业发电的话每天要打爆100万个，每个的价值超过50美分就不如烧煤，而且激光器以1%的效率打个几百发就需要更换零件，实用设计至少要以10%~30%的效率打一亿发。这在当前技术水平下无法处理。其余方式的进度更慢。不过，这方面的成果已经在核装置设计、民用发动机设计等领域用上了。这个不是核聚变不行，而是现在的激光器不行。

混合约束方面，冲击波磁化靶标核聚变目前还缺乏实验，但有一个100MW级反应堆的设计，用液态金属传递冲击波来避免反应堆自毁。其余方式的进度更慢。

在即将完成的托卡马克装置里，国际热核聚变实验反应堆（ITER）预计于2021年建成并启动，于2025年开始等离子体实验，2035年开始进行全氘-氚聚变实验。它的设计目的是输出500MW/输入50MW，Q值=10，长脉冲持续400-600秒，等离子体超过10亿摄氏度。ITER不会接入任何发电设备，人类将用它验证氚增殖并完善中子屏蔽/热转换技术（氘-氚聚变反应的大部分能量是以快中子的形式释放，并不容易利用）。

目前，民间在搞可控核聚变的商业公司主要有：

上述企业通常都画了个比ITER更圆的大饼，在官网列出五年计划，按我国小编的语言就是要让美国震惊、中国侧目、欧盟恐慌、炮打OPEC。其实他们也就是想解决如何让Q值超过1的问题，距离实用还很远。

将聚变等离子体放出的热比较高效地导入热机在目前技术下并不困难。一、二次冷却材料都用加压水的场合热效率41%，熔盐做一次冷却材料、超临界二氧化碳做二次冷却材料的场合热效率42%，这样。烧开水的超超临界热机的技术性能并不比听起来更高级的机组落后多少。