沒想到這個回答受到那麼多關注。感謝各位捧場。處在創業期,瑣事太多,一直沒更新答案,還望見諒。

我並不是核電專業的,對於可控核聚變技術更多是通過專家的文章和解釋獲得,難免出現一些小,作為一個短、平、快的回答是可以接受的,但看到這個回答的流量這麼多,我想應該要做些變動。

但我想,每個人應該直面自己的無知和錯誤,我不想暗暗的修改答案。

因此我會把評論區的問題放在這裡,如果自己能找到答案的,我會貼上自己的答案。如果找不到答案的,我會把答案空著,歡迎在評論區寫出你的意見,我會選擇專業的一併貼出來,標註回答人的名字。

再次感謝各位的支持。


感謝支持了這個回答的你們,我才疏學淺,只能靠寫的多啦。

我看有一些回答在說核電站為什麼沒有取代其他發電。所以補充一波:為什麼可控核聚變比核裂變更被人寄予厚望,而且能源價格會非常低。有兩個原因:

1、原材料在海水中普遍存在,且建造條件寬鬆:

核裂變的材料需要的物質鈾在地球上屬於稀有放射性物質,各國對於鈾的控制是非常嚴格的,因此並非所有國家都能建設。並且核裂變是人為無法停止,只能靠冷卻降溫,因此對於水源有很高要求。所以核電站有兩個前提:沿海和大國

滿足這兩點:擁有大量鈾資源,還擁有豐富水源,就會大量布設核電站。最好的例子就是福島事件前的日本。因為核電站的陳本從國家來看,比風力、水力成本都要低。

而核聚變需要的物質是氚,這是在海水裡廣泛存在的。並且不帶有輻射。同時由於可控核聚變是可以停止的,因此,對於環境的要求就不高。這正的清潔能源。

2、安全性:

核電站和可控核聚變的電站是兩個概念。前者一旦核裂變開始,是沒有辦法停止的。只能通過冷卻和插拔燃料棒去控制反應的程度。

經過切爾諾貝利,福島事件後。最新的核電站技術可以通過結構設計,在問題發生之初就控制情況惡化。(比如反應堆上部有一個儲水層,一旦發生製冷系統發生故障,可以通過緊急供水,延緩情況惡化)但是只要反應堆失控,那無論怎麼控制,也只是減少災害範圍。不可能從根本上解除反應堆的失控。

但核聚變則不同。核聚變是需要嚴格外界要求的。也就是說,一旦外界停止供能,劇變反應就是停止的。安全性和火電站差不多,說開能開,說關能關的。大家可以想像一下,現在遍布全國的火電站,有一天用可控核聚變了,是何等的發電規模?

至於電力成本的問題。一旦採用聚變技術,那其實就是人工和設備投入了。這個投入,對國家來說是完全可以調控的。舉個例子:工業用地電費,各個地區是完全不同的,各個時間段也是完全不同的。

國家要扶持的項目,都可以按照家用電價格供電。一旦只剩下員工和設備成本,那國家完全可以通過稅收補貼。居民用電可以完全不調整,工業用電降到幾毛錢。那對於很多工廠來說,一年可以節約的成本就是幾十,上百萬。對於互聯網企業,甚至可以減少幾千萬的機房電費。著還沒算運輸換成電動卡車後節約的費用。很吸引人的。


原答案:

這個問題要從兩個維度去說明:

1、可控核聚變技術帶來的能源低成本。2、為了實現可控核聚變,而產生的工程技術,帶來的技術優勢。

第一個問題相對好想像。最直接的,會帶來極低價格的電力。全世界的電力,都會從本國購買。在工業革命後,第一次出現,超級大國能源完全自給自足的情況。

由此,本國的科技、製造業會得到巨大的提升(因為算力和製造變得非常便宜)。交通運輸帶來的經濟損耗降低。電動車的普及,讓人員運輸成本也降低很多。

但這帶來的主要是能源方面的優勢。下一個才更加重要。因為如何做到可控核聚變,理論早就成熟了(1933年,到現在快100年了)但是怎麼實現,到目前為止還沒有很成熟的方案。所以說,可控核聚變,難點在於工程上。

2、為了實現可控核聚變技術,而誕生的工程技術優勢。

目前實現可控核聚變的難點在於:1、需要將核心加熱到1億度,而目前沒有設備可以長期穩定運行。2、點燃核心後的溫度極高(1億度),沒有任何容器可以承載這樣的高溫。

目前主要的實驗方向是兩個,1、托卡馬克裝置:通過電磁線圈加熱,將核心溫度提高到臨界值。並且電磁圈和核心之間還能產生磁場,可以形成隔絕,不讓核心融化設備。2、美國點火計劃:通過激光,將一個很小的核心加熱到1億度。通過磁懸浮,將核心隔離開。

托卡馬克裝置,從上世紀50年代就開始試驗了。目前是比較主流和成熟的方案。但問題是通過電磁線圈加熱核心到1億度,損耗是非常高的。發熱也大。目前最好的能做到得失相當(也就是投入的電力,和產出的電力持平。距離實用還有非常大的距離,對於商用,距離就更大。實用:產生的電力,可以負擔產生的成本,包括電力投入,核心的製造,設備損耗,所有相關消耗品的成本。商用:設備生產,人工,儲電設備,投入等等)

美國點火計劃,這是一個前景好,但是有點超現實的方向。點火計劃,名字聽著就很炫酷。他的原本目的是模擬和實驗,模擬黑洞、超新星等物理現象。核心是極強的激光照射,產生極高的溫度。

這個方案實現的可控核聚變技術,能量損耗會相對較小,而且是符合宇宙核聚變原理實現方式的。但是,高強度,多頻次的激光發射,目前人類還做不到。另外,由於短時間內,核心需要急速加溫,需要做到絕對的圓才能做到受熱均勻。目前一顆核心靶的成本在500萬美元,並且幾次實驗,目標靶都破裂了。


無論這兩個方案,哪個可以做到商用,並且大規模普及。都說明他們在工程上獲得了他國得不到的成果。尤其是激光的方案,能做到每秒3~4次發射,每次發射2兆焦耳的能量,微觀上做到目標靶的絕對圓,且成本可控。

這種能力,轉化成的工業製造力是非常可怕的。


我是農業工作者,說一下可控核聚變對農業可能產生的影響:

眾所周知,可控核聚變≈無限能源,那麼無限能源會怎樣影響農業生產呢?

答案是再也沒有什麼農業了。

理由很簡單,無土栽培+紅藍光模擬照明+立體化的技術早已成熟,無限能源情況下的作物生產將會高度集約化、工業化,一幢百米高的巨型建築,內部分成數百層,按需生產稻麥、蔬果、油料、牧草,按照立體栽培的效率粗略估計一下,佔地一萬平方米的作物生產設施可以產出傳統種植業三萬畝的作物,足夠供養五萬人。

到那一天,農民太苦、農村太窮、農業太難的困境一去不復返,城市外是一望無際的原始森林、草原、濕地公園,馬爾薩斯陷阱成了笑談,這將是多麼美好的未來!


推薦小說《太陽的距離》又名《烏鴉嘴的距離》,講述中國率先掌握可控核聚變後發生的深刻國際形勢變化


2039年10月1日,中國科學院高能物理研究所及國家電網在合肥聯合宣布,科研團隊在核聚變穩態實驗中取得歷史性突破,核聚變技術已達到商用條件。

次日,外媒紛紛援引,對這一重大科技突破表示祝賀,同時提出,核聚變商用發電站的建設,面臨選址、資金投入、工程化應用等諸多困難,讀者不要太過樂觀。

2040年6月,人類第一座核聚變商用發電站,在雄安落成。消息傳出,國際石油價格暴跌,沙特阿美股價蒸發95%,國際市場能源板塊全線下挫,一度引發市場恐慌。

2041年2月,台灣省委公布年度十大建設工程,其中包括新建兩座核聚變發電站,目標徹底解決電力短缺問題。

2041年7月,中國宣布向RCEP(區域全面經濟夥伴關係)成員國,開放核聚變商用電力運輸標準,促進地區繁榮、發展。

同年,國家電網啟動10萬億專項投資,採用特高壓輸電技術,幫助RCEP區域實現電力互聯互通。

2043年,大規模電力基建背景下,電力人才供不應求,電力專業重新成為熱門,華北電力大學應屆畢業生年薪人均過百萬,受到眾多考生青睞。

2043年,受益於電力價格大幅下降,電動車銷售又一次大幅增長,市場銷售佔比已超過80%,成為絕對主流車型。電動車行業,誕生了特斯啦、未萊等多家年銷售額過千億的巨頭公司。

2045年,沙特-中核合資公司成立,逐步幫助沙特,實現核聚變能源對傳統石化能源的技術替代。

同年,沙特國家海洋研究所,率先實現核聚變動力海水淡化的工程化應用,5年後,沙特30%的國土面積由沙漠變為綠洲。

2046年,第一艘核聚變動力航母安徽號,下水首航,動力值約在2000萬馬力。

2049年8月,火星開發建設項目-盤古計劃,取得階段性進展,300名人類探險者正式開始定居生活。次月,第一條地-火星際巴士航線正式開通,被人們稱為風火輪航線。

(以上內容純屬虛構)


首先我想說一點:掌握了可控核聚變,並不等於立刻就有了白菜價的電力。大規模提取聚變原料、製造維護聚變電站、技術人才的培養這些都是要花錢的。在技術尚不成熟之前還很有可能出現種種安全問題。這些東西加在一起,在相當長的時間內,從經濟角度來看聚變發電未必比傳統能源更實惠。到時候,恨國黨和公知自媒體幫鐵總算經濟賬的戲碼必定會重演一遍。

掌握了可控核聚變真正的意義在於它是「幾乎無限的」。

中美俄三家裡面,唯有中國始終面臨著巨大的糧食安全問題和能源安全問題。美帝得天獨厚的自然條件就不提了。毛子是能源大國也不必多說,雖然他們的農業產量經常反覆橫跳,但要真逼急了可以去西伯利亞種土豆,吃飽飯不成問題。唯有我們,始終面臨著養活14億人和一套完整工業體系的迫切需求。(順帶一提,我覺得任何質疑耕地紅線的人都是潛在的叛國者。跟當年提造不如買買不如租的人一樣。)

一旦我們掌握了可控核聚變技術,意味著可以使用人造光源來代替太陽為農作物的光合作用提供能量來源。《超級工程》里那種「農業大樓」可以大規模應用,一勞永逸地解決糧食安全問題,順帶還徹底解放了工商業用地和居住用地。

另一方面,能源問題徹底得到解決,石油將回歸工業原料的地位。霍爾木茲海峽到馬六甲一線不再是我們的工業生命線,我們不再擔心任何海上封鎖。我們的坦克履帶和導彈所及之處都是我們的勢力範圍,這意味著西方勢力將徹底退出亞洲。畫面太美我不敢看。

至於美俄率先掌握可控核聚變將是什麼鏡像,我不願想,留給別人講吧。


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