为什么说无限能源已经不远了？——可控核聚变的底层原理大解析【可控核聚变系列第一集】

南无爱因斯坦南无海森堡，观自在波尔，行深量子物理时，照见薛定谔猫，测一切不准，二象性，波不亦粒，粒不亦波。波即是粒，粒即是波。受想微观，亦复如是。传播子，是诸法真空，不存不灭，不虚不实，不增不减，是故真空不空，无绝对测准。无上下顶底奇魅， 无四大基本力场，无算符，乃至拉格朗日。阿贝尔，亦无交换场。乃无自旋，亦超对称理论。格点量子场论，无智亦无得，以无奇点故。超弦理论，依卡拉比丘空间故。心无古典，超古典故，无有冲突。远离古典座标，究竟当代。希伯尔特，以傅立叶透视频谱世界故。得弦理论十的次方五百种解。故知当代物理嘴炮，是大理论，是大解答，是物理圣杯，是诺贝尔奖。能除一切苦，真实不虚。故说统一理论神咒。即说咒日:相对相对，量子量子，巨观与微观，上帝掷骰乎?

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因为各种科幻小说和媒体宣传，导致很多人以为可控核聚变其实离我们不远了，甚至20年就能实现。其实可控核聚变远没有大家想的那么美好，也远没有那么简单。我也不是什么专业人士，就从我自己了解到的说说吧。 1. 很多人认识核聚变是因为其“完全无污染，无限燃料，无限能源”的特点。的确，氘在海水的储量非常高，可以说近乎无限，但是氚在地球上是基本不存在的，氚的半衰期只有12年左右，所以自然界基本没有丰度，需要在反应堆里实现氚自持。而人工制造氚的价格非常非常非常高.....纯用氘的聚变反应（D-D）反应截面比氘氚聚变小了几个数量级，温度要求也高了非常多。以目前的技术氘氚聚变都难如登天，氘氘聚变就不用想了。氦三聚变的温度要求同样高了非常多，而且氦三在地球上也基本没有储量，不是目前考虑的东西。 2. 氘氚反应产生的能量绝大部分被14.1MeV的高能中子带走了，而中子本身不带电，不能被电磁场影响，所以没法直接用于发电。现在的思路基本都是利用中子撞击第一壁后的包层产生的热量来烧水发电，没错还是烧开水......这就导致核聚变能发的电其实效率并没有高到哪去，已经成熟的核裂变在成本上还有很大优势。至于很多人说的什么磁流体发电那纯属是误解。磁流体发电机的原理是让高温气体将一些物质电离，含有等离子体的气体经过喷管加速后通过磁场，带正负电的离子在磁场洛伦兹力的作用下以偏转的轨迹击中两侧的金属板，形成正负电荷的聚集从而产生电势差产生电流。注意，在这个过程中等离子体会直接接触喷管装置和金属板，所以工作温度基本在2000到3000度，不可能用于聚变堆内上亿度的环境里。并且核聚变的核心原理就是让等离子体中的原子核聚合，磁流体发电机倒是反过来把它们全聚集到一侧的金属板上了，直接把好不容易维持的等离子体直接破坏掉了，聚变反应会立即停止。

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裂变用的燃料，其实只有几种（铀235钚239铀233），这里能直接用，特别好的，只有235。目前核燃料不多了，预计还能有5-70年。 但是大家别紧张，因为现在第四代反应堆正在发展，有一种反应堆叫，钠冷快堆（钠冷快中子增殖堆），这种堆型可以把铀238变成钚239，从而实现了燃料的增殖。但是一般钚是军用的。 但是但是，核能是非常非常高质量的清洁能源，不论是裂变还是聚变。 另外，我只建议大家把这个视频作为科普。不要抬杠，不要胡说八道（有疑问就自己加上一句不懂就问）。因为，这些东西需要一定的物理背景，还是要好好学习为主的。 至于我是干嘛的，我是核工的[偷笑]，主要做核热工水力，里面的难题非常非常非常多。可以这么说一句话，中国目前真心从事反应堆科研事业的人，费尽心血却不敢妄谈胜利。说实话，与其和大家讨论核能发展，我更愿意科普，不想多说。与其和某些网友抬杠，我更宁愿去讲什么是第二定律，什么是永动机

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我横竖睡不着，仔细看了半夜才从视频截图里看出字来，满视频都写着：牵小姐姐的手和核聚变的难度差不多[OK]，

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能源归能源，主要是掌握在谁的手里，如果掌握在资本家手里，你就是给他太平洋，他也能给你改造成计时计量水龙头

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别太乐观了，忘了美国那次可控核聚变灾难了吗？ 巨变当场失控，磁场差点摧毁整栋建筑，女技术员惨死，负责的博士被机械臂控制，要不是蜘蛛侠在，半个城区就熔了。[妙啊]

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每一步都不知道要花多少年，还记得那年高中物理老师说当前的材料没有能够抵御聚变所带来的高温，所以目前有一种新的办法实现，就是磁约束，用磁场来约束热能的释放。但现在已经过去七年了，连官方媒体的一点消息都没有，取这样的标题，或许流量时代，流量为主，标题为先吧。[脱单doge]

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一个比较严重的概念错误 ❌质量和能量可以相互转化 ✔️质量就是能量，能量就是质量

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看评论中好多人进来就是为了怼这个2040年的，连内容都没看。这种咱就不管了。有些看完还怼，我觉得可能是对三乘积指标的点火条件理解不够，当然也可能是我没讲透彻。三乘积指标是考量核聚变的一个非常重要的指标。它是根据点火判据算出来的。而点火判据已经考虑了能量损耗的问题。也就是说三乘积实现的自持燃烧是真的能自持燃烧，这个燃烧时间会远远大于约束时间，是真正的不需要外部能量，并且能实现能量输出的。而目前发展来看，三乘积指标距离点火实现真的已经不远了。文中没有提大家更熟悉的Q值，但Q值大于1，其实日本的JT-60早就实现了。而如果实现自持燃烧，Q值怎么也10以上了。咱们国家的示范堆直接已经把目标定在了Q值=30。大家知道，兔子做事是不吹牛的。觉得100年实现不了的，才真是正经科普不看，被不懂装懂的科普带歪了。

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氘氚核聚变的研究是很有价值的，不过它的作用并不是发电主力，而是作为太阳能微弱地区的能源。例如 星际飞船，外太阳系基地供能。太阳每秒钟400万吨质量亏损，有2万亿分之一的能量(1000分之一地球太阳能接受量)能利用的话，海水中氘的总质量约为45万亿吨，大概每6500个氢里有1个氘。假设地球上能利用的氘氚总质量为100万亿吨，能利用的能量换算成质量大概为1万亿吨质量。地球上能利用的氘这类核聚变材料全部进行聚变只能相当于地球截面积为1000分之一太空太阳发电站(接受到的20%能量能发电)运行10万年而已，月球上的氦三能提纯出来利用发电的话相当于2000年。。而其他核聚变材料基本上没有可利用的条件，动辄几百亿高温的点火条件以及极为有限的能量转化率和提纯核聚变材料的困难程度基本上宣告可控核聚变在放块板子定期维护做好蓄电池就能发电几十亿年的太阳能系统面前就是个笑话。

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核聚变需要用到的技术能穷尽第三次工业革命到目前所有的技术储备以及更高的理论领域，能过去，人类就能保证不会被大过滤器理论留下来，能冲出摇篮，飞向太阳系甚至更深的深空乃至外星系，尽量这人类灭亡的危机前尽可能的备份自己，过不去的话，跨度上万年的人类历史就得终结了。

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我是2040年回来的，现在还没有可控核聚变，专家说还要50年左右才研究成功

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科大等离子体专业第一.......吹2040年的都省省吧,ITER203X年才可以做第三阶段氘氚聚变实验,之后的DEMO现在图纸还没敲定呢,2040年最多有个ITER的Q~10的世界纪录,离商用化的Q~50还遥遥无期......更别提ITER这么贵本身就不可能再造一个类似的项目,商用聚变堆肯定需要新的设计(比如球马克之类的). 聚变圈里吹的最猛的ARC现在也不过是给了个SPARC概念,2040年前Q也就到5.....就这还没考虑第一壁材料包层之类的问题, 为了流量大饼比MIT还能画...懒得吐槽了

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已经听懂了，马上去造核聚变了！

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什么时候实现应用这个不敢打保票，不过一旦应用起来可以说是一切问题的最优解，困扰人类根本的能源问题得到解决，电占产品的成本几乎可以忽略不计了带动商品价格下降，全球规模的无线输电，宇宙探索迈出去一大步等等等

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核聚变的问题是我们只有理论，根本不知道具体核聚变模型是什么样。科学发展来自于对自然规律的发现和学习，如果有一个进入临界核聚变状态的天体给人类观测，核聚变技术肯定会快速发展。希望木星的星核能达到核聚变的临界状态，然后利用中微子来观测木星星核，得到核聚变模型。

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不好意思，个人觉得聚变领域理论很扯淡，当然我们说的理论可能不一样。业内公认的弗拉索夫方程就是用统计物理的描述方式描述了牛顿第二定律，磁流体方程就是磁场下导电不考虑重力的流体方程，解析里面还经常不考虑流速。里面经常遇到反常现象，反常输运（经典理论预期与实验差俩量级），反常电阻（经典理论与模拟预期差50倍，这个居然还好），不稳定性快速增长（电阻扩散时间200ms，不稳定性增长几毫秒）。这理论居然用了几十年

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有怀疑2040年过于乐观的没啥好说的，反正又不是UP主在立军令状，40年不行我觉得我应该能活到50年，有生之年也是可以的嘛，但怎么有些人感觉在说国内核聚变是死路、骗钱项目的感觉，又在呼吁躺平吗233

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我已经看不懂评论区了，是真看不懂[笑哭][笑哭][笑哭][笑哭][笑哭][笑哭]

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