美国突破核聚变的技术是啥

最近能源部高调宣布LLNL实现氢核聚变重大突破，发了个震惊世界的新闻，称这一突破将永远改变清洁能源和美国国防的未来。本人去看了看，发现其实也不是什么不得了的东西，比美国（还有韩国）现有的聚变反应堆其实水平还差了一大截，颇有大外宣的嫌疑。

首先，介绍一下氢核聚变。现在的核发电站，都是裂变反应堆（使用重元素如铀等等）：几个放射性原子聚在一起发生物理反应，按照爱因斯坦老兄的E=MC^2释放能量。由于重元素放射前后（如铀238和铀235）其实质量相差不大，所以效率不高（跟氢核聚变比）。另外放完了后，产生核废料要上百年才能消化。最后，有核泄漏危险，切尔诺贝利搞过一次，福岛还有一次，大家看了怕怕的。那么氢核聚变，就没有上述三个问题，于是学术界孜孜不倦一直在开发这方面的技术。一个有意思的现象是“三十年预期”，从80年代起，各国大佬们，都说“还有三十年就好了”。今天他们还是这么说。

氢核聚变和铀核裂变都需要高温，但是氢核聚变要的更高，要输入非常高的能量才可以实现点火（fusion ignition）。其实不受控的氢核聚变很容易：氢弹就是。具体操作是在氢核聚变材料外面包一层原子弹，原子弹爆炸产生的高温刚好供氢弹“点火”。（当然原子弹也要点火——所以外面还要包常规炸药。）所以说只要能造原子弹的国家，都很快的也造出氢弹来了。

那么可控的氢核聚变的困难有两点：第一是点火的问题，第二是持续反应的问题。往往花了很多能量“点着了”，一会儿就熄灭了。LLNL这一次攻克的，据说是点火的问题。据报导：使用2.1兆焦耳能量点火，产生了2.5兆焦耳的能量（=120%）。所以宣布“点火成功”。但是这里有个问题：到底反应持续了多久啊？以前中国宣布造出“人造太阳”，持续燃烧120秒。大家心里明白不能代替石油去发电，因为“点火花了多少热量”是个严重问题。中国人不敢宣称突破氢核聚变，是因为喂的能量比生成的多，没有实际意义。但是能持续120秒，也是工程突破啊。现在美国的能点火，可以瞬间放出能量，却没说能烧多久，也是个半截子成功，不能说就能实际应用了。另外新闻里面说：“由于能量超出预期，仪表被损坏，所以不知道到底是多少，是不是高于2.1兆焦耳，研究人员还在分析中”。这就有问题了，一年前在NIF做的实验，就产生了70%的能量（1.4兆焦）。这次难道预估的是小于100%，却意外的发现成功到了120%吗？退一万步说，为什么不能缓一缓，算清楚了再发布消息呢？难道是要跟习总访问沙特（人民币石油期货）抢头版新闻？

话说回来，重元素裂变的上述三个问题，其实最要命的安全性。现在美国和韩国的技术，都能做小型核电机，非常的安全。可惜裂变技术被绿党等伪环保主义者妖魔化了，大家还是不敢用。聚变这东西，说安全环保，那是因为还不能用：其实大家也不懂，真的工业化了有啥问题没。那帮吃饱了没事要保护环境的大爷们还没整明白，暂时不来掺和，让物理学家们先闹腾一阵子再说。想要所谓“低碳经济”，近在眼前的解决方法就是大规模使用新一代的非常安全的小型核裂变装置，而不是望眼欲穿等聚变。

这次是可行性验证，输出大于输入，是0到1的突破，燃烧时间变长是1到2的突破，如果没有0到1你从1突破到10也没有意义，反过来无法scale也没有太大应用价值

另外不要什么事上来就阴谋论，怎么就跟沙特联系起来了，这玩意儿也吓不到沙特啊，就烧了两壶水

quinn6688 发表于 2022-12-14 09:28
不是业内人士不知道 虽然有认识的熟人曾经是某人造太阳单位的（呵呵）不过看着某华人网几个著名的外xuan ID ...

把惯性约束的核聚变比喻成灯泡 射进去的激光消耗2份能源 聚变产生3份能源 净输出1份能源

不幸的是这个灯泡下面的插座消耗300份能源

补充内容 (2022-12-14 15:10 +8:00):
为了预防有人看不懂 - 插座这个比喻的意思是 虽然实现了激光输入的能量小于聚变产生的能量 但是你没算上产生这么强激光本身消耗的能量。。激光产生器那里还有一道手续而且折扣非常夸张

匿名用户 发表于 2022-12-13 22:57
最近美国的科研成果，和国内对新冠研究成果一样，突然如雪花般的各种"突破"。

弱智们享用100年人家发明的飞机汽车电话。。。

100年前这些弱智们的爸爸们说，里实用还早呢。

看业内搞聚变的phd评论，就是是想骗骗funding，搞个大新闻

https://www.zhihu.com/question/571894946

不是业内人士不知道 虽然有认识的熟人曾经是某人造太阳单位的（呵呵）不过看着某华人网几个著名的外xuan ID上蹿下跳咬定是骗funding的倒是觉得有些东西

美分速度点踩，各就各位。

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最近美国的科研成果，和国内对新冠研究成果一样，突然如雪花般的各种"突破"。

我只想知道什么时候电车充电不要钱lol

微信用户_de75404 发表于 2022-12-13 19:37:12
把惯性约束的核聚变比喻成灯泡 射进去的激光消耗2份能源 聚变产生3份能源 净输出1份能源

不幸的是这个灯泡下面的插座消耗300份能源

中国最大的问题是总是外行发声 从新冠到各种科技 因为业内人士要么被禁声要么不愿做哈巴狗 :-)