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看了一些关于宇宙,关于人类的纪录片,深有感触故提出疑问:如果人类在未来无法实现可控核聚变,会如何? 第1页

  

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题目的前提有问题。朝装置输入的能量多于装置对外输出的能量的可控核聚变早已实现,静电约束的 Fusor 在二十世纪七十年代就点起来了,现在世界上那些托卡马克反应堆、仿星器、激光聚变装置和其他多种聚变原理的原型验证机也做得到可控核聚变,只不过还不能当做能源。

题目所称的“无法实现可控核聚变”,大概是特指国际热核聚变实验反应堆之类用于发电的可控核聚变反应堆无法实现聚变能增益系数 Q>1。那会导致过去砸的几百亿美元打了水漂。不过,人类本来就可能永远都不需要靠那种可控核聚变反应堆来发电。因此,题设的情况并不会如何。

核爆锅炉之类“实质上是惯性约束可控核聚变”的装置是可行的。

聚光光伏/光热发电利用太阳辐射,还有农业、林业利用太阳辐射,其实就是在将太阳的核能变换成电能、热能、化学能,只是中间转换的步骤多了一点,能量效率比较差。风电、水电利用的能量其实也来自太阳辐射。目前,在许多国家,光电发出的每度电已经比煤电还便宜。可控核聚变即使能实现 Q=10,其效费比也会远比光电差,在近未来难以在非军事领域跟光电竞争。

考虑航天的话,在内太阳系,利用太阳辐射比搞半可控核聚变推进要容易很多。木星圈有木星的高辐射量驱动的环状电流发电,也不会怎么需要可控核聚变。前往更遥远的太空所用的聚变推进设计跟不可控的核脉冲爆炸推进区别不大。

苏联的核爆锅炉示意图:

静电约束核聚变装置 Fusor:

制作方法不困难,只是需要一定的防护措施。

材料:粗钨丝或铜丝,焊锡丝,25 千伏直流电源,氘气,可以抽到 0.1 帕以内的真空泵,密封良好的真空罩,气压表。

制作过程:

取一根较长、另一根较短的粗钨丝或铜丝。

长的做成直径 20 厘米的球状笼,接正极。

短的做成直径 5 厘米的球状笼,接负极。

把小笼套进大笼里,注意不要让二者接触。

将两笼固定好放进真空罩里,接上电源。

检查真空罩有没有完全密封。确认完全密封后抽气。

抽气完毕后注入氘气。

打开电源,核聚变开始。

注意:

聚变会产生电离辐射,需要一定防护。关闭电源后聚变会急速停止。

氚受到高度管制,不能用于未经批准的核聚变实验。请勿试图在自己家里用 Fusor 点燃氘氚混合气体。

装置示意图:


以上取自:fusor.net/

需要其他说明的读者可以前往查看。




  

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