第四百七十一章:研發二代可控核聚變的思路

直播在荒野手搓核聚變 第四百七十一章:研發二代可控核聚變的思路

這話一出，直播間里面就熱鬧了起來。

這個我知道！伽馬鎳！

γ鎳！

都說可控核聚變難，原來這么難啊，難怪是永遠的五十年。

關于過濾器的，這個我知道，我導師就是研究這樣的，這東西簡單的來說就是個篩子，用于托卡馬克裝置，嗯，仿星器和其他的也可以用，只是用的比較少，不過現在被主播否了，看來托卡馬克這條路完蛋了。

另外再補充一句！淦主播你大爺的！這玩意被你弄完蛋了，我的博士畢業論文也完蛋了！艸！一種植物！

哈哈哈哈哈，樓上實慘！

主播他大爺：他弄的你，你淦他啊，淦我做什么？

托卡馬克真的走不通了嗎？這個應該是目前最有可能實現可控核聚變，也是目前人類走的最遠的路線吧？

不知道，從主播剛剛說的話，意思應該是的。

要是這條路走不通就可惜了，這可是人類研究了幾十年的東西，花費了上千億都不止吧。

也不一定吧，主播只說了是那個過濾器不能加，并沒有否定托卡馬克這條路走不通啊。

我記得主播說過，他制造的可控核聚變反應堆好像是復合體的樣子？仿星器和什么來著。

仿星器磁約束技術，復合路線。

看著討論的彈幕，韓元笑了笑，道：“雖然我走的是仿星器磁約束技術的復合路線，但我可從沒有否定過托卡馬克路線走不通。”

“相反，在我走的仿星器磁約束技術的復合路線中，里面有一部分技術其實是來源于托卡馬克裝置的。”

“只不過整體來說，單純的托卡馬克裝置在是實現它的過程中，對于設計、材料等方面的要求更高。”

“當然，托卡馬克裝置也是有優點的，那就是它能承受的聚變溫度更高。”

“而能承受的聚變溫度越高，對于研究二代和三代聚變是很有利的。”

“比如DT可控核聚變只需要幾千萬度的溫度就夠了，而純氦三可控核聚變反應堆最少需要達到近十億攝氏度的溫度才能開始聚變。”

“當然，純氦三聚變這條路，也并不是依靠單純的提升溫度就能做到的，要實現純氦三聚變，可比實現DT可控核聚變麻煩多了。”

韓元簡單的說了一下，直播間里面的觀眾懵懵懂懂的點著頭，表示自己似乎聽懂了。

不過這話倒是讓ITER國際熱核聚變實驗堆計劃實驗室的專家長舒了一口氣。

就目前而言，ITER國際熱核聚變實驗堆計劃其實差不多已經處在被放棄的邊緣了。

當然，被放棄的也不止這一家，只不過ITER的專家不甘心罷了。

畢竟研究了幾十年的東西，突然說放棄就放棄了，誰能甘心？

目前來說，基本上無論是各國聯合起來研究可控核聚變的實驗室，還是獨立研究的研究所，基本在這名主播開始展示可控核聚變技術的時候，就已經開始逐漸撤資放棄了。

特別是ITER國際熱核聚變實驗堆計劃，這個每年都要砸下去無數米金的共同研究體，地位更是岌岌可危。

雖然目前還沒解散，是因為他們研究可控核聚變的經驗足夠，各國都還用的上。

但目前來說，ITER國際熱核聚變實驗堆計劃實驗室已經在解散的邊緣了，各國也紛紛都開始撤資，并且往自家搬運資料了。

畢竟大家都不想再往里面砸錢了。

如果今天這個主播說一句托卡馬克路線走不通，明天這個十幾個國家共同聯合起來的可控核聚變研究機構明天就會解散了你信不？

這他喵的一個十幾個國家聯合起來搞的工程會因為一個局外人一句話而放棄，這話放在以前，誰來都是甩他兩大耳巴子，讓他別做夢。

但現在，百分之九十九點九九以上有可能。

好在這個主播還留了一線希望。

不過隨即，各國研究可控核聚變的專家又開始了思索。

盡管這名主播說的話很容易理解，但最后說的純氦三聚變的知識不得不讓他們重視。

大家都知道核聚變的燃料主要是比較輕的輕元素，比如氫的同位素氕氘氚。

就目前而言，可控核聚變在人類的理論基礎上有三代路。

第一代是氘氚可控核聚變，也就是目前這名主播展示和口中說的DT可控核聚變，也是目前人類研究的主要路線。

這條路線的優點是DT聚變反應是最容易實現的核反應，需要的能量最低，也就是需要的點火溫度最低，且反應過程中的溫度最低，容易控制。

除此之外，它使用的原材料，都相對而言較為容易獲得。

比如氘，氘作為氫的同位素自然存在，且通常很容易獲取。氫同位素之間大的質量差異使得將他們分離非常容易。

這一點不像高質量的鈾的同位素分離，鈾的同位素分離就可以說是折騰死個人了。

氘容易獲得，另外一個氚也相對容易。

氚也是自然存在的氫的同位素，只不過是由于其半衰期較短，只有12.32年，所以從自然界的獲取難度較高，但氚可以通過中子轟擊鋰板來制造。

所以獲取難度上相對而言也不算很困難。

不過相對而言，DT可控核聚變也是優缺點的。

首先是產生的中子太多，會導致反應堆材料被中子活化。

其次是反應過程產生的能量只有20被帶電粒子攜帶，而剩余的大部分能量被中子帶走。

這一點限制了直接能量轉化技術。

除此之外，還有整個反應會涉及到具有反射性的氚。

類似于氫原子，氚原子其實也不容易被控制，在聚變的過程這種，往往也會有一部分泄露出反應堆，而研究表明氚的泄露會造成可觀的環境核污染。

當然，相對于它容易實現，能提供巨額能源的優點來說，這些缺點就不算什么了。

而第二代則是氘和氦3聚變可控核聚變，俗稱‘二代聚變’。

相對比第一條路線來說，如果選用二代氘和氦3進行聚變。

第一個優勢是燃料便宜，氘很容易分離得到，省去了數量稀少的氚后，不需要研究氚自持技術，以及節省了鋰！

而氦三雖然在地球上的儲量較少，但隔壁月球的存量人類幾億年都用不完。

所以也不必如何考慮獲取它。

第二個優點則是二代聚變產生的中子數量只有氘氚聚變的三分之一甚至五分之一，這是個很不錯的地方。

越少的中子輻射，那么中子輻照的問題處理起來就越簡單。

如果中子輻照減少到DT聚變的五分之一，那么以現有的技術，都能做到對其進行控制或者防護。

有優點，那肯定就有也有缺點。

首先是是點火溫度比較苛刻，二代氘氦3聚變的點火溫度大約是一代氘氚可控核聚變的的六倍。

如果說，DT可控核聚變的點火溫度是五千萬攝氏度的話，那么氘和氦3可控核聚變的點火溫度則超過了三億攝氏度。

對于如此高的溫度進行控制，是很難的一件事情。

至于第三條路線，則是純氦三聚變了。

也就是氦三氦三核聚變，這才是真正的清潔能源，完全沒有中子輻射。也是所有研究可控核聚變科學人的夢想，稱為終極核聚變。

只不過這條路線，對于點火溫度的要求實在太高太過于苛刻。

以各國科學家計算出來的數據，如果要實現氦3氦3核聚變的話，需要的點火溫度得達到80億開氏度。

如果換算成攝氏度，是7999999726.85℃。

嗯，沒錯，只比開氏度少了272.15度。

很多人可能會奇怪，1開氏度不是等于272.15

攝氏度嗎？按照這個換算比例的話，應該是80億開氏度除以272.15啊。

但實際上，開氏度的換算和攝氏度的換算并不是這樣的，而是

所以這兩的變化度是一樣的，增加1開爾文就是增加了1攝氏度，只不過0℃＝273.15K而已。

除了一開始的273.15的差距外，兩者其實是1:1升值或者降值的。

而7999999726.85攝氏度的溫度，對于人類來說，和80億度似乎也沒什么區別。

反正目前人類是找不到有什么辦法能約束這樣的超超超超級高溫的。

不過在這個主播的口中，純氦三可控核聚變的點火溫度降低了很多。

近十億攝氏度的點火溫度，比他們自己計算的八十億度瞬間少了整整八倍。

雖然這同樣是個不可逾越的溫度，但相對而言，難度瞬間就降低了無數倍。

畢竟人類創造過的最高溫，已經離這個沒多遠了。

人類有記錄以來，達到過的最高溫是5.1億攝氏度，是太陽最中心區域的30倍左右。

這個記錄是由米國新澤西州普林斯頓大學的等離子物理實驗室制造出來的。

而且這個極高的溫度正是由眼前這位主播口中的托卡馬克核聚變反應堆創造的。

正如前面一樣，直播到今天，各國的科學家會很重視韓元口中的每一句話。

托卡馬克這條路線在可控核聚變上能走通這條消息其實已經不算什么了。

更讓各國專家注意的是他下面所說的，是“托卡馬克裝置能承受的聚變溫度越高，對于研究二代和三代聚變是很有利的。”

“研究純氦三聚變這條路，并不是依靠單純的提升溫度就能做到的。”

這兩句話更值得關注。

這兩句話給他們研究二代和三代可控核聚變帶來了很大的幫助。

因為這兩句話是可以確定的，意味著他們可以將目光放到溫度之外的其他研究方向上，比如壓強，氣體等等。

而不是像之前一樣死磕點火溫度。

或許有人又會問，為什么一代可控核聚變都研究出來了，還要研究二代三代？

可控核聚變提供的能源不是已經夠用了嗎？

理論上來說，DT可控核聚變是很優秀，能提供海量的能源是沒有任何問題的。

但別忘了DT可控核聚變中，它的兩種反應材料中的‘氚’的存量，在地球上很少。

目前各國氚的主要來源都是中子撞擊Li板產生的，即便是可控核聚變能做到氚自持，那也是需要消耗鋰的

而鋰，在地球上的存量其實算不上很多，其目前的存量如果不做回收循環，其已發現的存儲量只夠用十年。

對，沒錯，就是十年。

而即便是回收，按照全球鋰8000萬噸的總量，基于目前已發現的鋰資源，將在2050年前全部消耗掉。

這還是沒有可控核聚變的情況下，如果可控核聚變技術實現，Li的可使用年限還將更進一步的壓縮。

因為氚自持對于鋰的消耗很大的，堪比目前的電動車。

要知道在這名主播弄出來高儲能的鋰硫電池后，基本上燃油車差不多就已經被全部淘汰了。

目前剩下的燃油車，都是以前留下來的，而車廠后面基本都沒有生產過燃油車。

這樣的情況下，電動車對于鋰的需求是異常高的。

每年輕輕松松的消耗個上千萬噸完全不是事。

如果可控核聚變再參一手，每年再消耗個上千萬噸的鋰。

恐怕五年之內，地球上的鋰就得被耗沒。

畢竟總不可能所有的鋰都給核聚變反應堆用，其他方面，比如電池、合金等方面也是有的。

要想解決鋰資源這個問題，就必須要想辦法。

不僅僅是鋰回收，還有開發外星的鋰資源或者開發海水里面的鋰資源。

除此之外，還有一個辦法是研究二代或者三代可控核聚變。

三代純氦可控核聚變就不想了。

要求太高，人類的理論都沒建完，沒有這名主播出手的話，太過遙遠。

而二代氚氦三可控核聚變，完全可以試著研發一下。

如果能研發出來，鋰的問題就可以得到解決，能源的問題也能得到解決。

而且最關鍵的是，二代氚氦三可控核聚變在目前的理論基礎上，是實現可控核聚變小型化的關鍵。

一代的DT可控核聚變以目前人類的基礎，是很難實現小型化。

當然，或許這個主播有辦法，但即便是實現，鋰的短缺對于人類而言，還是一個很嚴重的問題，依舊要想辦法解決。

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