摆摆核聚变的龙门阵与光伏的历史使命

发布于: Android转发:35回复:55喜欢:43

多次有朋友问核聚变的事,综合说一下。

中国的核聚变技术谈不上领先,整体上还是欧洲更前沿。美苏更具有理论基础。但是最关键的是:我们不落后!!!

书归正文。。。

没错,上面提到了:苏联。。。


以下内容是没事扯几句。大家别较真。听听就好。。


我曾经有幸跟俄罗斯科学院的院长聊过,就是什么功勋奖章得了一堆那种。80多岁了。。。他当年跟着导师做过一个课题,就是核聚变的永磁体方面的理论研究。当时70年代的苏联自己都独立玩不起,美国也玩不起。后来美苏在冷战时期竟然做了一次核聚变领域的合作。为此还专门改装了一架747,用于运输这块磁铁。可见一斑。。苏联为了相关理论研究,两代物理学家耗费了四十年以上的时间。


之后苏联解体,我们用一堆二锅头、奶粉、轻工业产品等硬通货,换了一大堆废弃的装置回来(印象中是1000万元。90年附近)。从此才真正开始中国核聚变的追赶历程。中国在70年代看到人家开始研究,自己也想上。结果可想而知。。一直到87年,才正式在863立项。这正是凭借一堆废铁,开启了新的征途。


苏联不玩了,美国也就不玩了。只有欧洲人一直生活在能源短缺的恐慌中。后来日本韩国等也跟着起哄,大家决定一起攒一个新装置。有钱的出钱,有力的出力。


这就是欧洲的国际热核聚变实验堆项目,我兔从2003年开始参与。从一开始的零星参与,以出钱和派遣基础工作人员为主,到逐步代工制造零部件、关键零部件。走过了一条漫长的道路。目前已经超额完成任务,大幅度降低了装置部件的成本。也借机培养了一大批科研人员和制造企业。


正是这帮人,又把技术带回来完善我们自己的东西。中国的几套装置(甚至包括新奥等民营集团都弄了一套),虽然规模和等级上跟欧洲的比还有差距,但是有自己的实验特色。甚至一些成果还反向输出,协助指导了欧洲的实验。特别是九院刚刚建成都那一套,应该是国内技术集大成者,2009年立项2020年建成。成为中国核电战略的最新里程碑。(热堆——快堆——聚变堆)


欧洲项目的合作是中国历史上第一次大规模国际高技术合作。我的两位朋友都曾经参与其中。采访认为:受益匪浅,福利一流。特别是吸引了大批最顶尖的物理学家一起工作,他们认为这很性感。。可以说,能聚集5000个物理学家本身,就是一个最重要的成果。


我本人特别支持国内上马大型电子对撞机。很多人一听1000亿,感觉如何如何。其实这无非就是北京一个小区的价格。能吸引过来全球的几千个物理学家,不说智慧的贡献,就是耽误其他国家发展十年也好啊。。更何况这帮人自己就把周围的家属院买光了吧。大家可以查一下,每年物理学博士白毕业多少人?这帮人一定是全人类都财富。


基础领域的研究是有巨大的附加值的,这不是科学,也不是工程,这是艺术。


ps,跟那位院长聊天,他认为中国制造已经相当牛了。但是很多领域处于知其然而不知其所以然的层面。在这种情况下,仅仅凭借基础配套就已经达到了苏联90年代的水平。如果大规模的开展跨国基础理论研究,那两者的结合是会有巨大的协同效应的。


为什么我如此关注核聚变呢?人类文明发展的一个核心基础就是对于能量的利用。当原始人学会用火,他们获取了营养和温暖。当人们学会烧煤,铁器应运而生。石油的发展让人类对于能量密度的利用提升到了一个新程度。而原子能,则把我们拉到了自我毁灭的阴影里。当能量密度提升在核裂变卡住之后,人们就利用计算机提升利用效率,获得了进一步的发展。但环顾四周,没有啥东西是不过剩的。其实真的是过剩么?

这一切,都是新的需求没有被挖掘出来。也是原有的技术和模式走到了尽头。

人类社会每一次大变革,都是来源于对能量密度的提升。而每一次大侵略,都是高能量密度文明对于低能量密度文明的碾压。不论是美洲大陆的印第安人还是义和团,他们面对的都是一场能量密度的碾压。

人类的发展似乎到了一个瓶颈,但历史告诉我们这恰恰是一次新的征程的起点。目前能看到的技术,只有核聚变是能陪伴人们在宇宙生存的。神舟飞船总不能扛着1000台风机,或者展开100万平米的电池板上天。然而到底核聚变是明天突破,还是30年100年后突破?我们不能到时候才去培养整个产业,也不可能全力以赴别的都不干。

风电光伏谈不上能量密度,甚至往往为人们所诟病。但是她们属于应用模式的创新,是现有体系的重要组成部分。用时髦的话来说,他们肩负着碳达峰的历史使命。但又是作为一个碳中和时代的重要过渡产品吧。希望我们都能看到聚变商业化发电的那一天。

都是闲聊,别耽误大家挣钱。。

就说这些。看看有多少打赏。。。

附一张图,关于太阳能的一种最新利用方式。这个世界是不是很精彩?[赚大了]


$隆基股份(SH601012)$ $金风科技(SZ002202)$ $特斯拉(TSLA)$

全部讨论

2021-01-22 09:41

建议看看这篇文章!网页链接

核裂变所用的燃料是铀,它是有点化学毒性的,也有一点放射性的。它的年产量是6万吨,所以算是有限的。但是核聚变的燃料是什么?它是一半Deuterium一半Tritium。 Deuterium就是氘,氢的同位素。 Tritium也是氢的同位素,应该叫做氚,我想。 氘的确是无限的,海水中不知道有多少亿吨,然后分离也不是特别的贵。分离出来大概跟铀矿的价钱差不多,所以的确是无限的,然后说廉价也勉勉强强。
但氚是一个半衰期很短的放射性同位素。它的半衰期很短,代表它很快就衰变,衰变的时候会放出β辐射,所以它的放射毒性非常的高,氚是一个很严重的放射性污染源。还好因为它的半衰期很短,所以地球形成的时候所包含的氚早就衰退衰变光了。
全世界估计整个地球的氚含量大概不到100公斤,主要来自宇宙线撞击大气层外缘的氢原子。这不是已经提纯的矿产,而是所有的地球大气层中这样散布的氚一共也不到100公斤。放在仓库里面的,已经被人为地收集起来的,即使它早已是极为重要的军事战略物资,也不到20公斤,这样子的东西怎么能够叫做无限?世界上大概只有两三种其他的同位素是比氚还要稀缺的,你怎么能够叫做无限?
生产氚不但非常的昂贵,而且非常的危险。人类在三里岛之前,最严重的核事故发生在1957年的英国一个叫温斯凯尔(Windscale)的发电站。其实它不是真正的发电站,是专门用来生产氚的反应炉。原因是当时的英国急着要部署氢弹,做氢弹也需要氚,所以他们就专门做了一个反应炉来生产氚,然后泄漏了,起火燃烧泄漏了。
泄漏以后有多糟糕?是国际原子能协会规定的第5级。第5级就是跟三里岛并列。人类史上只有福岛是第6级,然后切尔诺贝利是更高一点,这是第一名,第二名福岛, 温斯凯尔和三里岛并列第三名。像这样子的东西,你怎么能说它是清洁?你怎么能说它是廉价?
而且氚因为是氢的同位素,而氢原子直径很小,反应炉的热机又必定是高温,它很容易就渗透到任何容器跟管道材料的晶格里面,所以很容易泄漏。英国科学家在去年刚刚做出一个实验,发现即使在实验室条件之下,不管你再怎么小心,用最贵的材料来做管道, 氚在被集中回收之前就会损失超过10%。这10%跑到哪里去了,跑到管道壁里面去了,然后从管道壁又可以泄露到外面,就是大气。
一个高放射性的东西,用铅用钢都挡不住,这不是比铀还要更糟糕很多?
2016年开始,美国的能源部开始投资第4代核电厂,其中一个投资方向是所谓的熔盐堆,这个我也写了博文来解释过。
去年我去看了他们这些4年前拿到钱开始加速研究的熔盐堆研究,这些美国团队的进度报告说他们设计的一个重点,就是要尽量减低氚的产量,就是不小心产生了一点点氚,他们都认为是很大的问题。为什么?因为氚会混到冷却剂里面,然后从冷却剂在第一个热回路渗透到管道里面,然后从管道渗透到第二回路的的水里面,从第二管道的水再渗透到第三回路,这个东西是要去推动蒸汽轮机的,从蒸汽轮机那边用过之后,就要排热排到大气,或者是当废水排除到河水里面,氚都会跑到那边去。
一个高放射性元素,用钢管什么都挡不住的,这东西危险得不得了,结果他们这些搞核聚变的人,一句话都不提,居然还说他们做的是无限、廉价、清洁的能源。
其实刚好相反,核聚变所需的燃料是人类所知最稀缺的同位素之一,非常的危险,放射性极强,价格极为昂贵,比黄金贵了几亿倍。而且这些是物理性质,是没有工程上的解决方案的。
除了氚燃料的问题之外,还有快中子的问题。快中子会引起所谓的嬗变(Nuclear Transmutation):你这些快中子打到了任何一个我们常用的原子核,不管是铝、还是合金钢,它们打进去以后,那些原子核会变成其他的原子核,变成有放射性的同位素;氚就是这样产生的,就是当快中子打到锂(Lithium)的时候,会产生氚。人类的机器总还是要用原子来做的,这些快中子打到上面,而且聚变堆的快中子比裂变堆的快中子多几百倍,每个中子的能量高7倍,等于是高1000倍以上的总能量,打到这些发电站的器材上面,事实上无法解决。
从宏观来看,核聚变在50年之内绝对不可能有应用,应该跟着其他所有纯粹没有应用的基础科研一起排队,不能够因为你的政治能量大,整个行业几千个人联合起来,就插队抢到别人前面去了。
很多数学、或者生物、或者化学,或者其他的物理项目,他们只需要十万、百万、千万就可以做出很好的基础研究;这些要花几十亿、几百亿、几千亿的,所产生的论文并没有比人家好几千倍、几百倍,怎么能够要求几千倍、几万倍的资金呢?所以我认为这是相关科学夸大其词很不好的影响。

2021-01-22 09:21

啥意思,星际移民?利空房地产。

2021-08-10 00:34

这张图让我想到凯赛生物,生物法生产化工产品

2021-01-26 00:52

这种文章不应该出现在雪球,雪球不配

2021-01-22 08:49

那么可以炒炒东方电气

2021-02-07 06:45

文章干货太多。可控核聚变如果被中国突破,国运不可想象(这意味中国基础学科与工业制造跃上台阶)。
能源本应该是新时代的盐铁税,别的行业不清楚,电力行业的很多利润似乎被某些利益集团私有化了,未来是改革的方向。

2021-01-22 21:36

我刚打赏了这篇帖子 ¥9.66,墙裂推荐

2021-01-22 09:18

人类社会每一次大变革,都是来源于对能量密度的提升。而每一次大侵略,都是高能量密度文明对于低能量密度文明的碾压。不论是美洲大陆的印第安人还是义和团,他们面对的都是一场能量密度的碾压。

杨总,你对发电行业这么精通,说下自己的一点体会…我也是最近才了解了下发电行业,尤其是火电,虽然号称我们机组多先进…但整套油、水系统设计理念、后台监控系统太原始了(可能我没接触过最先进的)…倡导下火电设计去学习下直流输电的水冷、控制系统设计…

2021-04-22 17:11

难得,懂技术的投资人