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感覺這次核聚變的所謂突破沒有什麽實際意義

(2022-12-13 06:20:29) 下一個

這個實驗是所謂慣性約束,就是用192路大功率脈衝激光,同時射向一個直徑大約2毫米的靶標,將其中的氘氚混合物瞬間壓縮成高溫高密度的等離子體以實現聚變。所謂輸出能量大於輸入能量,這個輸入能量不過是指最終發射到靶標的激光能量,隻有2.1兆焦,而為了產生這點激光,耗費了多少能量呢?要知道這些激光是經過數次放大才產生的,整個裝置是占地數個足球場的龐然大物,發射一次要耗能400兆焦,也有說500,總之是最終入射激光能量的數百倍。因此這個裝置距離真正產生淨能量還有十萬八千裏呢。說這次試驗結果是突破是裏程碑,我覺得言過其實,不過是數字遊戲,宣傳的成分超過實際意義。

真正的裏程碑,我覺得有幾個,第一就是試驗中真正發生了核聚變,這個早就實現了。第二應該是核聚變主要是由自身產能維持,即所謂發生核燃燒。就以這次這個裝置為例,它叫做點火裝置,因此它的作用,就好比我們點篝火的火柴,一旦點燃了燃料,應該是由燃料燃燒本身產生的能量,繼續點燃其餘的燃料,直到燃料燒盡。根據今年初的Nature文章,這個裝置在去年的試驗中,就實現了這一目標,據估計當時發生的核聚變中,大約66%是由聚變本身驅動的。這次實際上就是繼續提高這個比例,最終實際可用的核聚變裝置中,這個比例應該是接近1。現在的階段相當於我們點篝火,剛點著了一會兒就滅了,靶標中的燃料隻利用了一小部分。所以要想辦法提高燃料利用率,讓聚變盡可能持續長一點時間。當然還要有足夠的燃料,最好是在一個可以連續供氣的燃燒室中,用激光點燃一小部分燃料,然後就能實現持續的核燃燒,這樣累計產生的能量,就很容易超過產生點火激光的能量。但從目前的情況看不出這種可能性,一般設想都是由激光重複地打靶,這樣每次產生的能量就很有限,很難超過產生激光所需的能量。因此這種方法要真正實現淨能量輸出,這下一個裏程碑,是很難想象的。國際上做這種試驗的,似乎更多是用其模擬核爆炸的高溫高壓環境,而不是為了最終發電。

目前國際主流的核聚變實驗裝置,其實是所謂托卡馬克磁約束裝置,從我一個外行角度看,那個方法好像倒是沒有什麽原理性的問題,但實際上也是困難重重,最終能否穩定運行,能否達到能量淨輸出,如果達到了並且發出了電,經濟性如何,都是未知數。

 

 

 

 

 

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