可控核聚变大会时间

可控核聚变永远在等三十年啊，既是一个玩笑，也是一个魔咒啊，压在迫切需要改变能源结构的地球人身上已经太久了，你看，在等的话，北极的兵都要化完了，但是看起来想要破解魔咒依然遥遥无期啊。 伊特，相信你或多或少都是听说过这个的啊，这是一个正在法国南部建设中的迄今为止野心最大的可控核聚变装置了，已经将三十五个国家兜了进来，圈了数百亿美元。 但是最近的估计啊，要到二零二七年才能够完成主反一堆和第一个等离子体的建造，然后呢，到了二零三五年才可以实现全面的运行。哎，不过到那个时候他就能够开始发电了吗？哼，显然不会啊，因为人家的身份就是一个测试用的装置而已，不是一个能够用来发 发电的。点赞吧，这么看起来好家伙，即便 at 能够顺利建成，然后顺利测试，最后再把研究成果顺利的商业化，至少也是二零五零年之后的事情了。可控核聚变再等三十年依然是成立的呀， 是不是心都凉透了？好，接下来我就要给你来几句强心声了，也许实现可控核聚变根本就不需要再等上三十年哎，甚至也不需要再等上十年，仅仅在未来的几年之内呢，就有可能会实现了。为什么？因为思路不同啊！ 好，所以今天的内容啊，咱们就来了解一下。传统的可控核聚变思路，也就是伊特尔所使用的思路来跟那些年轻初创公司所提出来的全新的思路之间呢？有什么样的区别，以及为什么后者反而更加可能成功呢？来，咱们先看传统啊词约束 区别，它有一个叫做托卡马克的长得像是一个甜甜圈一样的装置来完成的，说白了其内部的环境呢，就是在模拟。呃，不，应该是准确说超越太阳。我们都知道，自然界中大规模核聚变反应发生的唯一地方呢，就只有在横行的内部了， 大致让恒星的引力在纳尔产生了比尔的密度、温度和时间，并且还能够在核心当中保持这种状态，以便使原子核之间连续的发生结合在一起的巨变反应了。持续燃烧出出能量这种连续点火不熄灭的条件被称为劳声标准， 实际上是非常难在脱离恒星后实现的。哎，这也正是我们现在听到某某人造太阳能够点燃多少多少秒之后呢就兴奋的不行的根本原因了。因为你硬件条件实在是跟人家恒星差的太远了吗？在恒星上，其包裹核心的所有 过程呢，都能够充当取悦原程和能量交换器，他们一方面维持了恒星内部完美的点火环境，另外一方面呢，又将核心所产生的尬马射线和高速中指逐渐转换为能量较低的光波和原则和运动，也就是热。 因此当他们到达横行表面时呢，这种能量就可以以红外线和可见光的形式发出，为我们星球的生物圈加热和提供能量，还可以为我们提供光伏能源了。哎，其实我们要的以及正在做的努力呢，就是在地球上还原这个天然的过程罢了， 但你一定是想不到的啊，其实我们要做的比恒星他自己要做的都要多很多，因为你别看太阳内部动着上千万摄氏度的高温，其实他的产热效率是很低的，就连跟我们的身体比起来都是不如的。一立方比 太阳核心聚变时只能产生大约两百七十五瓦的功率，而一个成年人稍微运动一下就能够发出超过三百瓦的功率了。太阳之所以厉害啊主要得益于他既有体积又有时间了， 所以单个低一点又能怎样呢？哎，但我们不行啊，受各种各样的条件的限制我们能造的甜甜圈他只能有那么大吗？而我们还要的不只是能够点燃他更是要能从他那获得额外的能量才行啊。于是就必须要以超越恒星内部的标准来设计和建造托卡马克了。 男啊，他不是一个人造太阳而是一个人造的超级太阳。好，具体介绍托卡马克呢是一个环形的巨变式，在圆环的周围密布的全都是磁线圈，他们可以产生非常强的磁场压缩并控制中心制热燃烧 等离子题使他们在那持续保持正确的密度和温度创造出急迫吃力实现原子和之间聚合的条件。 他目前呢是有几个大问题需要解决的啊。第一，哎，也是最重要的就是如何让他保持燃烧了哎，我是可以在一开始靠输入大量的能量加热等离子体点燃和巨变，但如果这样的巨变在之后不能靠自己的力量维持下去还要靠我不断的往里面继续输入能量。 那我要他是干嘛呢？只是点火来玩的吗？显而不是嘛。但问题就在于，无论约束等离子体的职场有多强，或形成的有多好， 他总是会碰上漏网之鱼的嘛。因为围绕着磁场线盘旋的真电子盒或者离子呢，会发生碰撞并上射，最终难免就会漂移出此约束的场地了。而要是飘出去的燃料多了，燃烧不 就无法持续了吗？哎，唯一已知的解决方案呢，事实反应对于更大这样上色的离子呢，就需要更长的时间才能够到达等离子体的边界，因此在此期间呢，还可以发生更多的巨变，有点简单粗暴吧。 所以我们就可以看到 at 为什么有六层楼高，直径也有同样差不多的六层楼那么大了啊，他就是为了给等离子体提供更大的包裹空间吗？可！不过，就算是这样的尺寸，仍然不足以维持等离子体的持续燃烧并带来能量啦， 只能算是一个更大的测试装置而已了。好，这个问题呢，还悬而未决。接着呢，第二个看起来更加实际的问题就来了，就算是我们能够持续点燃里面的核聚变了，那该怎么提取他所产生的能量出来呢？哎呀，这又是另外一个笑话了啊， 人类科技发展到了现在这种地步，咱们还是得要靠烧水来提取其中的能量的。托卡马克装置呢，使用刀穿巨变成害的反应来产生能量，其中的大部分能量会以快速高能终止的形式释放出来。 中指呢，是个不带电盒的电中性粒子啦，所以不会加热等离子体也不会受磁场的限制，一旦产生就会到处乱设，于是我们就专门为他准备了厚厚的防护罩，让他打在上面给防 护照升温，再用这个温度呢，把水蒸发成水蒸气，从而为涡轮机和发电机提供动力，产生出我们想要的 便利了。不过问题就是啊，中指的持续烘剂呢，使屏蔽材料随着时间的推移而退化，并变得非常具有放射性，给拆除、更换和处置都带来了严重的问题啊，这个我们也没有想 讲的太清楚啊，而且看起来他好像也不是那么清洁了，对不对？好。第三，核燃料的获取也是个问题了。 目前我们使用的是刀穿巨变反应流逝，它们发生在所有可能的核聚变燃料的最低能量状态和最低等离子体温度下，因此更容易点燃和保持点燃。然而穿在自然界中呢，是没有大量存在的，它需要在核反应堆中制造才行啊。 以我们今天的生产能力，我们都无法制造足够的传来维持为 at 提供动力，就更别说规模更大，数量更多的需要实际发电的可控核聚变。点赞了， 所以听完我这么一说，你是不是瞬间就觉得，哎呀，三十年看来都是一个很乐观的估计了吗？哼，你那些号称几年内就可以实现可控核聚变的初创公司是不是全都是写 ppt 出生的呀？ 好，是不是呢？大家自己判断啊，我只是把他们的思路和做的事情分享出来就是了。第一个分享的呢，是一家叫做黑脸的公司， 他们的思路啊，可以说极具颠覆性啊，为什么呢？因为他们也觉得都二十一世纪了，在继续烧水实在是有点不合适嘛，就提出了一种更为直接的能量变现途径，并且大胆地起名叫做直接能量转换，意味着 他们将要跳过烧锅炉、转涡轮这些传统的步骤，直接把核能变为电能了。哎呀，好家伙，听起来就不明觉力对吧？直接呢就意味着简化，简化呢就意味着高效。而且据他们的创始人说啊，这种方式能量的转化效率可以高达百分之九十到百分之九十五， 对比之下，普通核电站只有百分之三十出点头啊，厉害了，那他们是怎么做的呢？首先，跟托卡马克的甜甜圈造型不同， 他们的装置呢，是个哑铃的形状，看起来就健康了许多。然后呢，燃料换成了刀和海山的混合集体， 从两端注入后，通过电磁辐射来加热成制热的等离子体。这两个等离子体在磁场的约束下排成环状的队形就位后，接着瞬间被推往装置的中央，已超过一百万英离每小时的速度呢，碰撞在了一起，所以本质上它就是一个粒子加速器吗？ 在碰撞的同时呢，磁场还进一步的加大为压缩，再给了一把力，使其达到一亿摄氏度的巨变温度。在此温度下呢，刀和海上离子的移动都太快了，足以克服原本会使他们分开的排斥力融合在了一起， 于是就释放出了多于这个巨变过程所消耗的能量的能量。随着新的巨变人的产生，这个已经结合成一个整体的 离子体也开始膨胀了起来。他把磁场往回推了。好，重点来了，根据法拉利定律，磁场的变化会产生电流，于是黑脸也要做的啊，就是不断的制造这样的两股等离子体碰撞，并将他们剧变后推动磁场发生脉冲形式的震荡，所产生的电流回 收起来直接利用就好了，没有中间商赚差价，当然效率就更高了嘛。而且呢，它还有一个明显的优势啊， 哎，他不需要持续点燃啊，你看他只需要这么一下一下的脉冲就好了，所以直接越过了一道卡住无数人的鸿沟啊， 才让自己有胆说可控核聚变，我十年内就给你端出来啊。另外，作为驻创公司，他们的打法也跟国家队完全就不一样啊，这点呢，就有点让我联想到太空领域的 spacex 了，他们都是小步快跑，迅速迭代的， 同时运行着很多个圆形机啊，每一代之间的时间间隔呢都非常的短，所以就能够快速的验证想法，测试错误，升级迭代，然后持续不断的朝着目标慢慢靠拢了。哎，你看他今天不管怎么失败都是没有关系的啊，关键是 通过划掉这些失败的选项之后呢，他能够更快的跑通这条路子，就像在 spacex 之前，谁能够想到火箭回收能够这么快就实现呢？好，第二家比较有代表性的公司呢，叫做通用巨变， 虽然他还是采用了烧水推涡轮的传统转化方式，但是其合反一对的设计思路呢，还是很有意思的。用大量蒸汽驱动的活塞压缩位于密封舱里面的高速旋转的液态礼仪和前的混合物， 然后将刀和穿注入这个高压液态金属空腔之内，使他们融合并释放热量。热量呢，先是 被四周的液态金属吸收，再被送到热交换器去烧开水，烧完的开水变成蒸汽推动发电机电于是也就被生产出来了。很简单吧，哎，听起来就像是一个大号的柴油发动机吗？ 只是需要掌握的知识层面高了点而已。当然，还有另外一些创新公司的创新手法，比如把核燃料当成目标，拿一门电磁轨道炮来轰击等等， 咱们就不展开说了。总之，随着更多身姿灵活的玩家入场，更多追逐利润的商业资本的投入，我们真的是更有希望比想象中快一点，迎来可控和巨变的时代了。

七月十八日，在成都经济技术开发区，中国首台商业直线型长反卫型巨变装置成功实现等离子体点亮， 标志着国内在可控核聚变商业化探索上，尤其是直线型长反卫型技术路线的商业化应用上取得新突破。 我们当然现在正走在零到一的阶段，最终形成产品发电的时候，我们的度电成本非常低。科学界眼中的终极能源，公众想象中的人造太阳 可控核聚变技术，致力于在地球上实现如同太阳核心的能量反应，在超高温、超高压等极限条件下，将核聚变过程稳定持续控制在一个装置中，用来安全发电。在目前的可控核聚变研发格局中，国家队立足大范， 为大规模用电保障聚焦发电功率更高的百兆瓦及大型装置研发。比如中国科学院合肥物质科学研究院等离子体锁的全超导托卡马克装置 yest、 中和集团核工业西南物理研究院可控核聚变大科学装置中国环流三号。 而民营力量则抓住新材料、新技术带来的可能性，以风险投资创业公司的市场化方式，探索用小型化装置，较低试错成本实现巨变发电。 我们直接对标的就是美国的一家非常知名的公司叫海宁 energy， 他现在在全球的这个可控核聚变商业化发电的这个进度上来讲，他是最快的，他跟微软签了二八年的供电协议，在二八年会为微软提供 五十兆瓦的这个电脑。当前可控核聚变技术的路线主要有三种，重力场约束合聚变、激光惯性约束合聚变和磁约束合聚变，其中磁约束合聚变在当前占据主流地位。此次在成都点亮这个装置采用磁约束中的直线型常反卫型技术路线， 是中国首家采用该技术路线的公司，对标美国明星初创公司黑脸，标志着国内直线型、长反卫型可控核聚变技术从实验室正式迈向应用端。

当电费降为一分钱的时候，这个社会会是什么样？我自己的判断，这个社会会完全发生根本性的变化。 实践可控核聚变实际上是非常难的一件事情，释放它的能量需要什么呢？需要我们经常说的一个聚变三层基，就是需要它有更高的温度， 更高的密度，更高的能量约束时间，这是我们聚变三层机所需要的一个核心的一个判距，就劳身判距温度要达到一点六亿度，我们才能实现比较好的一个能量的输出。 但这么高的温度实际上对于人类现在的这种工程技术水平来说是非常困难的。可供合聚变七十多年的这么一个发展，现在人类已经可以将等离子体温度提高到一点几亿度。呃，但是提 高温度的同时，我们还得提高他的什么呢？提高他的密度和能量元素时间。所以人类这这么很长的一段时间来一直在做的一件事情就是怎么提高他的密度和提高他的这么一个能量元素时间，或者说提高这三者之间的这么一个沉积，达到点火的这么一个条件。举个例子是什么呢？假如您 和我，呃是两个燃料粒子，你是刀，我是穿，很多科学家花了很大的力气把我们加热到一点一点六亿度，而现在遇到一个什么问题呢？就是说即便我们俩发生正面碰撞， 我们碰撞的概率可能也只有百分之一或者更低的这种碰撞的这种概率，假如我们碰撞正面碰撞没有发生巨变反应，然后呢？你往东走，我往西走，那我们再也不会见面，那实际上这种能量就就浪费掉了， 所以科学家他始终在想办法解决的一个问题是什么呢？怎么提高我们俩的碰撞的次数？我们碰撞的概率跟温度有关系，就是这个是固定的一个参数，只跟温度有关系，但是我们碰撞的次数却是所有的科学家要想办法达到的一个目标。 所以呢，那就是有没有什么办法呢？有托克马克，他是什么原理呢？就是用磁场造一个磁笼子，对于我们俩来说，你可以来磁笼子就是一个跑道，我们俩第一次碰面 没有撞到一起，没关系，我们再跑一圈，你你，你朝着这个方向跑，我朝着另外一个方向跑，我们再跑一圈，总会碰到您，是不是？那碰到您以后，我再发生一次碰撞，哦，那这个时候他的那个这个碰撞的概率就会提升，是不是就碰撞的次数就会提高？因此的可以放电放一千多秒，但是他在 例子在里面平均停留的时间只有零点几秒钟。但是对于我们的这个 bus 的装置来说，因为我们 bus 的装置体积变大，磁场变强了，所以他提高了很多，也就提高到了一两秒钟，两三秒钟的这种几秒钟的这种水平。我们要实现商业化的话，他这个停留时间大概需要更 实现这种商业化巨变放电的话，有个几秒钟也就够了，对我们来说就可以实现巨变商业化放电了。根据你的磁场，根据你放电的这个巨变的功率，他基本上说如果你能达到几秒钟的话，比如六秒钟 甚至是七秒钟的这种水平的话，那他的巨变功率他就有可能推到推高到一个七瓦的这种水平。是如果你想大规模的应用肯定还是有非常非常漫长的时间要走的。大规模的应用，但可攻核聚变是一定要做的一件事情，因为这是是谁 掌握了这个技术，谁掌握了人类文明未来的这个发展方向，所以这个是必须要做的一件事。呃，至于 什么时候能做成，怎么定义这个商业化，这个可能有不同的，有不同的想法。我觉得一个很好的参照例子就是光伏，太阳的光伏，当电费降为一分钱的时候，这个社会会是什么样？我自己的判断，这个社会会完全发生根本性的变化。那电费降为一分钱， 我们这个农业可能就就完全是另外一种形式了，用电和二氧化碳和水我就可以合成淀粉了， 点便宜。以后你就不再需要通过这种占用大量的土地农田来种粮食了，这是一种做法。可能性。第二种可能性是什么呢？你环境商贸化问题也就解决了。商贸化问题 现在缺的是什么？缺的是淡水。这个星球是不缺水的，他缺的只是淡水而已。海水淡化现在最大的成本就是电费，我如果电费降回一分钱的时候，那我就可以通过天津或者通过沿海大规模的产水，然后通过泵， 泵也是耗电而已，我就可以通过泵把这些沿海的海边大规模产生的这种淡水把它运到哪去？运到运到西部去，运到新疆去。