五千年(敝帚自珍)

主题:【讨论】不再是永远的五十年啦!——抱朴仙人 -- 桥上

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家园 问一个问题

网上的王孟源认为可控聚变发电差不多就是个骗钱项目,有很多难关几乎不可能跨越过去。说差不多是因为他认为最扯淡的项目莫过于对撞机。他的说法有多少道理?

当然,30年早已过去了,TFTR从1982年起到1997年运行了15年,根本就没有解决核融合电厰的真正技术难题,这个烫手山芋被丢给了下一代的International Tokamak Experimental Reactor(ITER,将于今年开始组装,预计2027年开始运作)。与30多年前相比,现在最乐观的核融合研究估计(只算诚实的)是还要至少50年才有可能实用化,也就是进度倒退了20年。以这个趋势来算,到50年后的2065年,进度会再倒退30年,所以届时搞核融合的主管应该会给出“再过80年”的估计了。这虽然是个笑话,却是很有可能会真正发生的,因为前面提到的“核融合电厰的真正技术难题”是怎様处理核融合產生的中子:人类至今所有的机械靠的都是电磁作用,而中子却是真正全电中性的,不像原子一様有带负电的电子包围带正电的核子,所以我们对中子的路径完全无法控制,唯一的选择是要不要遮挡它。目前所有的Tokamak设计靠的都是D+T=>He+n的反应,其中D是Deuterium(氘,多含一个中子的重氢),T是Tritium(氚,多含两个中子的超重氢),He是Helium(氦),而n是Neutron(中子);因为这是唯一一个其所需温度没有超过人造磁场控制能力的反应。但是中子比氦轻四倍,所以它带出的动能也就多四倍,亦即核融合反应產生的80%能量是由中子带走。既然我们要发电,就必须在Tokamak外面吸收这些中子,那么Tokamak的内壁就必须对中子“透明”,所以负责维持真空的内壁再加上吸热的水管(產生磁场的线圈可以做在水管之外,但是仍将承受部分中子辐射)将在完全没有屏障的情形下,长期承受比核裂变反应器高出好几个数量级的中子轰击,其结果是这些物质必然会弱化而需要定期替换,但是在这个过程中它们也会得到放射性。也就是核裂变电厰只须要换燃料棒,而核融合电厰却须要定期把整个带有放射性的反应器拆掉重装;即使在技术上有可能做到,它的价格和风険都将远超人类所能承受的极限。所谓的ITER和现有的下一代设计都对这个问题束手无策,搞核融合的人的态度基本上是船到桥头自然直;可是这艘船在30年前就已经撞桥沉没,30年来拼命加大引擎,那么不但再度撞桥是必然的,其后果也只能更为惨烈。

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