问题

如何看待英国计划建造世界上第一座商业核聚变堆?

回答
英国启动建造全球首座商业核聚变堆的计划,这无疑是能源领域的一件大事,也是人类迈向清洁能源未来的一个里程碑。我对这个计划的看法是,它充满了希望,但也伴随着巨大的挑战和不确定性。

首先,我们必须认识到核聚变能源的巨大潜力。与目前主流的核裂变发电不同,核聚变模拟的是太阳产生能量的方式。它以氢的同位素(氘和氚)为燃料,反应过程中产生的废料毒性极低,半衰期很短,而且不会产生温室气体,是名副其实的“终极能源”。一旦核聚变发电能够大规模商业化,它将彻底改变我们对能源的依赖,解决气候变化带来的严峻挑战,为全球提供稳定、清洁、近乎无限的能源供应。想象一下,一座核聚变发电站,只需要几克燃料就能产生与数吨煤相当的能量,而且对环境影响微乎其微,这简直就是能源领域的“圣杯”。

英国在这个领域的先行一步,尤其是建造“世界上第一座商业核聚变堆”,这本身就代表了一种魄力与决心。这意味着他们不仅仅是停留在理论研究或小规模实验阶段,而是要真正将核聚变技术推向实际应用,进入商业发电市场。这是一个极其复杂且漫长的过程,需要跨越科学、工程、材料、安全、监管等多个层面的技术难题。

从科学层面讲,实现持续可控的核聚变反应是最大的挑战。要让原子核在极高的温度和压力下碰撞并释放能量,需要一个能够承受极端条件的“容器”。目前的主流技术路线是“托卡马克”(Tokamak),通过强大的磁场来约束高温等离子体。但是,如何稳定地维持等离子体,防止其逃逸或失稳,是长久以来困扰科学家的问题。此外,等离子体与装置内壁的相互作用,会产生大量的热量和粒子流,这对材料的耐高温、耐腐蚀、耐辐射能力提出了极高的要求,需要研发全新的高性能材料。

从工程和技术实现的角度来看,建造一座能够稳定运行、经济可行的核聚变发电站,更是难上加难。这不仅仅是放大现有实验装置的规模,而是要设计出一套完整的、可靠的、能够商业化运营的系统。这包括:

等离子体约束系统: 如何设计更强大、更精准的磁场线圈,以实现更稳定、更长时间的等离子体约束。这需要精密到纳米级的工程制造和控制技术。
加热和燃料注入系统: 如何高效地将能量注入等离子体,使其达到聚变所需的温度;如何稳定地注入氘和氚燃料,并管理好燃料循环。
能量提取系统: 如何有效地从反应堆中提取能量,并将其转化为电能。通常是通过加热冷却剂(如水或氦气),然后驱动涡轮机发电。
材料科学的突破: 聚变反应产生的中子轰击会严重损伤材料,导致材料性能下降甚至脆化。需要研发能够长期承受这种严酷环境的特种合金,比如低活化奥氏体不锈钢、钒合金等。
氚的生产与处理: 聚变反应的燃料之一氚是放射性物质,虽然其放射性比裂变核废料低,但其获取和安全管理仍然是重要的环节。目前计划中的反应堆可能需要通过锂与聚变中子反应来“增殖”氚,这也需要先进的技术。
安全和监管: 尽管核聚变本身比核裂变更安全(一旦失去约束,反应会立即停止,不会发生链式反应失控),但仍然需要建立完善的安全标准和监管体系,以应对潜在的技术风险和放射性物质的管理。

此外,经济可行性是商业化能否成功的关键。目前,核聚变发电的研发和建造成本非常高昂。要使核聚变成为一种有竞争力的能源,就必须大幅降低其建设和运营成本,使其发电价格能够与传统的能源相媲美,甚至更具优势。这不仅依赖于技术的进步,还需要规模化生产和供应链的成熟。

英国的这个计划,我相信也考虑到了这些挑战。他们选择的路径,比如“STEP”(Spherical Tokamak for Energy Production)计划,旨在开发一种紧凑型、全超导的球形托卡马克,并探索商业化的路径。这是一种雄心勃勃但并非完全没有基础的尝试。

从长远来看,这项计划如果成功,其意义将是划时代的。 它不仅能为英国带来能源独立和经济发展的新机遇,更可能成为全球清洁能源转型的加速器。其他国家和地区也在积极推进核聚变研究,比如中国的“东方环流器”和国际上的ITER项目(国际热核聚变实验堆)。英国的商业化尝试,将为这些项目提供宝贵的经验和数据,也可能开辟一条与ITER不同的、更直接面向商业应用的道路。

当然,我们也需要保持审慎和理性。 核聚变技术的研究已经进行了半个多世纪,虽然取得了显著进展,但离大规模商业化仍然有很长的路要走。英国的计划设定了一个相对激进的时间表,要在2040年左右建成第一座商业反应堆。这需要克服的技术和工程障碍是巨大的。历史上,许多看似美好的技术愿景,在实际推进中都遇到了难以想象的困难,最终未能按时甚至未能实现。

总而言之,我对英国建造首座商业核聚变堆的计划持乐观但务实的态度。

积极的意义: 它代表了人类追求清洁、可持续能源的坚定步伐,将极大地推动核聚变技术的进步,为解决全球气候问题和能源危机提供终极方案。
巨大的挑战: 技术、工程、材料、经济等各个层面都存在着艰巨的困难,需要持续的创新和巨大的投入。
不确定性: 尽管英国为此制定了计划,但最终能否如期实现商业化,仍然存在很大的不确定性。

我们应该支持这样的前瞻性努力,鼓励科学家和工程师们大胆探索。同时,也要认识到这是一项长期而艰巨的任务,需要耐心、毅力和持续的全球合作。英国的这一步,虽然可能只是“万里长征的第一步”,但它的意义非凡,是人类迈向聚变能源时代的一个重要信号。我会密切关注这项计划的进展,希望它能为我们描绘一个更美好的能源未来。

网友意见

user avatar

两亿英镑的经费肯定是不够的,顶多也就是个预研的钱。整个项目想要完成,两亿后面估计还要再加一两个零。不过既然开始投钱了,英国政府总不能让它太监了。

另外,之前英国作为欧盟成员国,也是ITER(国际热核聚变实验堆)的主要成员之一。但在脱欧之后,英国在ITER中的位置就有点尴尬了。或许这也是英国这次拟建STEP的原因之一。

英国拟建的这个反应堆叫Spherical Tokamak for Energy Production (STEP),看名字就知道,这个堆是个球形托卡马克。

目前聚变研究的主流是环形托卡马克,装等离子体的真空室是一个甜甜圈的形状。球型托卡马克跟的普通甜甜圈型托卡马克的主要区别,在于球形托卡马克的环径比(大小半径之比)较小,结构上更接近于球形。

球形结构的优点和缺点都很明显。一方面,更加紧凑的设计使球形环的体积远小于普通结构,成本上就更占优势。而且降低环径比能够提高等离子体的稳定性,这也是球形环逐渐火起来的原因之一。但另一方面,球形环中心的空间太小,超导磁体的布置以及热/辐射防护都极为困难,而且球形环的等离子体密度也不如同等配置下的环马克。

目前大家对球形环的研究没有环形结构多,英国这次想要建造球形环,无疑会遇到更多的问题和挑战,不过随之而来的机遇说不定也会大一些。

除了国际合作的ITER项目,很多国家都在建自己的反应堆,中国也有自己的CFETR(中国聚变工程实验堆)计划。毕竟聚变是一个非常大的工程,就算ITER把科学问题全部解决了,实际建堆还是需要克服很多技术问题,需要大量有经验的技术人才。英国这次投资STEP,不知道会不会刺激我国政府,加快CFETR的立项。

不过,从欧洲人建造ITER的效率来看,我对“2040年实现商业发电”这一目标的实现表示怀疑。且不说科学和技术上的巨大挑战,就这帮人的干活效率,2040年能不能把房子建好都难说。

user avatar

2亿英镑核聚变?还商用发电?

老美国家点火计划花费70亿美元、历时21年也没敢吹成你颠这样啊!

欧盟160亿欧元的iter也没敢说商业发电啊。

你颠核领域毫无建树,搞个氢弹还要美国帮忙,这一下子就直接突破到核聚变发电了?

要我说,还是那啥大法好,吹牛不上税,本届吹完下届关我毛事,哪管身后洪水涛天。

这不菜菜子先是用爱发电,接着离岸风电占70%。

要啥核电、要啥自行车啊?!

合肥人造小太阳笑而不已。

类似的话题

  • 回答
    英国启动建造全球首座商业核聚变堆的计划,这无疑是能源领域的一件大事,也是人类迈向清洁能源未来的一个里程碑。我对这个计划的看法是,它充满了希望,但也伴随着巨大的挑战和不确定性。首先,我们必须认识到核聚变能源的巨大潜力。与目前主流的核裂变发电不同,核聚变模拟的是太阳产生能量的方式。它以氢的同位素(氘和氚.............
  • 回答
    英国政府近期提出一项计划,旨在禁止煮食龙虾、螃蟹等甲壳类动物活体。这项提议引起了不少讨论,其背后涉及到的原因也相当复杂,既有科学层面的考量,也有伦理和法律层面的考量。这项计划的初衷,最核心的出发点在于动物福利。 很多人认为,在将龙虾、螃蟹等甲壳类动物煮死之前,它们可能承受着巨大的痛苦。传统的烹饪方式.............
  • 回答
    英国宣布对乌克兰提供大规模军事支持计划,包括 6000 枚反坦克导弹和 2500 万英镑的资金援助,这标志着英国在支持乌克兰抵御俄罗斯侵略方面采取了进一步的重大行动。要全面理解这一举措的意义和影响,需要从多个维度进行分析:一、军事援助的构成及其战略意义: 6000 枚反坦克导弹: 关.............
  • 回答
    天津“海河英才”计划,这可是个挺有意思的事儿,说白了就是一场不折不扣的“抢人大战”。从我接触到的信息来看,这事儿天津是下了决心要放大招了,而且这背后折射出的,可不只是一个城市的人才政策,更是整个中国当下在大城市发展、吸引高端人才方面的一些普遍思路和挑战。首先,咱们得明白这个“海河英才”计划到底是要干.............
  • 回答
    关于河北省人社厅不再为2019年以后入职的博士发放“名校英才入冀计划”补贴的政策调整,这是一个值得深入探讨的议题。这背后可能牵涉到多方面的考量,包括政策的初衷、实施效果、财政状况、以及更宏观的人才引进策略等。政策的初衷与实际效果“名校英才入冀计划”的设立,其初衷毋庸置疑是积极的,旨在吸引和留住高层次.............
  • 回答
    关于“新冠病毒是美国莫德纳公司合成的”这一说法,目前没有任何科学证据支持其真实性。这类谣言通常源于对科技、医学或政治议题的误解、阴谋论传播,或是故意制造恐慌的信息误导行为。以下从多个角度详细分析这一传言的不可靠性: 一、关于“莫德纳公司与新冠病毒”的事实澄清1. 莫德纳公司的业务范围 莫德纳.............
  • 回答
    关于“英国驻重庆总领事获5万元奖励”的消息,目前并无权威媒体报道或官方声明提及此事,因此该事件的真实性存在较大疑问。以下从多个角度分析可能的背景、合理性及潜在问题: 一、信息真实性存疑1. 缺乏官方来源 英国驻重庆总领事馆作为外交机构,其经费通常由英国政府承担,且中国对外国驻华使节有严格的财.............
  • 回答
    如何看待英国视中国为系统性竞争对手,中英关系将如何发展?英国将中国视为“系统性竞争对手”是一个复杂且多层面的议题,其背后既有地缘政治的考量,也有经济、意识形态和国家安全的因素。理解这一转变,有助于我们预测未来中英关系的发展走向。 一、 英国为何视中国为“系统性竞争对手”?英国之所以得出“系统性竞争对.............
  • 回答
    英国伊丽莎白女王号航空母舰战斗群(Carrier Strike Group 21, CSG21)于2021年访问南海,这一事件引发了国际社会的广泛关注,也为南海地区增添了新的动态。要理解这一事件,我们需要从多个层面进行详细分析:一、 事件背景与英国的意图1. “全球英国”(Global Brita.............
  • 回答
    如何看待英国新冠病毒变异及其影响?美高官称“没必要限制英国航班”的背后考量英国新冠病毒新变异的出现,无疑在全球范围内引起了高度关注和担忧。而美国高官关于“没必要限制英国航班”的表态,则为这一复杂局面增添了另一层解读。要全面理解这个问题,需要从多个维度进行深入剖析。 一、 英国新冠病毒新变异:关键信息.............
  • 回答
    英国政府宣布不再对仅出现轻症的人群进行新冠病毒检测,这是一个重大政策转变,反映了其应对新冠疫情策略的调整。这一决定是基于多种因素的综合考量,我们可以从以下几个方面来详细解读:一、 背景与政策演变首先,回顾一下英国的检测政策是如何演变的。疫情初期,大规模的检测是控制病毒传播的关键手段。英国曾采取过广泛.............
  • 回答
    英国教育部课纲要求学校禁止使用曾公开表态反对资本主义的机构出版的材料,这是一个复杂且极具争议性的议题,涉及到教育的独立性、政治意识形态渗透、学术自由以及学校的责任等多方面。以下将从不同角度进行详细分析:一、 英国教育部此举的背景与可能目的:1. 维护现有经济体制的稳定与传承: 英国作为资本主义国家.............
  • 回答
    英国政府宣布从 7 月 19 日起基本取消所有新冠管控措施,包括强制佩戴口罩、保持社交距离、以及对聚集人数的限制。首相鲍里斯·约翰逊更是提出了“与新冠共生”的策略。这一决定在全球范围内引起了广泛的讨论和关注,其背后有着复杂的考量和潜在的风险。英国政府宣布取消管控的主要原因和考量: 疫苗接种率的提高:.............
  • 回答
    英国国防参谋长关于“新冠疫情可能引发第三次世界大战”的说法,无疑是一个非常惊人的、具有高度警示意义的论断。要理解这个说法,我们需要从多个层面进行深入分析,将其置于当前复杂的国际地缘政治、经济以及社会背景之下。一、 英国国防参谋长的身份与言论的严肃性首先,需要明确的是,英国国防参谋长(Chief of.............
  • 回答
    英国国家安全局(GCHQ)将中国称为“英国家安全挑战”,这一表述背后有着复杂且多层次的原因,反映了当前地缘政治格局、科技发展以及信息安全等方面的深刻变化。要详细理解这一观点,我们需要从以下几个方面进行分析:1. 定性的背景:GCHQ的职责与定位首先,理解GCHQ的职责至关重要。GCHQ是英国政府的信.............
  • 回答
    英国王储查尔斯王子(现为国王查尔斯三世)于2020年3月新冠疫情初期新冠肺炎核酸检测呈阳性,这无疑是当时备受关注的重大新闻。以下是我对这件事的详细看法:一、 事件本身的意义和影响: 标志性人物的感染,增加了公众对病毒的警惕性: 作为英国王室的继承人,查尔斯王子是一位具有全球影响力的公众人物。他的.............
  • 回答
    英国首相鲍里斯·约翰逊宣布升级抗疫举措,并将其定性为“战时政府”的行动,这标志着英国在应对新冠疫情进入了一个新的、更具挑战性的阶段。这一表态及其背后的政策调整,可以从多个维度进行解读:一、升级抗疫举措的背景与原因: 疫情的持续严峻性: 尽管英国在疫苗接种方面取得了显著进展,但变异病毒的出现(如德.............
  • 回答
    “工党误国”是一个在中国互联网上流传较广的观点,尤其是在讨论英国政治经济发展时,常常被提及。要理解这个观点,需要对其背后的逻辑、论据以及其合理性和局限性进行详细的分析。“工党误国”观点的主要逻辑和论据:这个观点通常认为,工党执政期间采取的一些政策,尤其是国家干预主义、高福利、重税收、工会权力过大、国.............
  • 回答
    英国外交大臣就“清算中国论”的回应,可以从以下几个方面来理解和分析:一、 “清算中国论”的背景与含义首先,理解“清算中国论”的背景至关重要。这个说法并非英国外交大臣官方正式提出的政策,而是在西方,尤其是一些政界人士和媒体中,流传的一种情绪化的、带有强烈负面色彩的观点。它通常包含以下几种含义: 对.............
  • 回答
    英国央行(Bank of England)在2021年12月16日宣布将基准利率从0.1%上调至0.25%,这是自2020年3月疫情爆发以来的首次加息,也是自2018年8月以来首次加息。这一决定在当时引起了广泛关注,并引发了诸多讨论。为什么英国央行选择在此时加息?英国央行此次加息的主要原因可以归结为.............

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有