核聚变控制力翻5倍，中国创造世界纪录

　　可控核聚变对人类的意义之大，稍微有点科学常识的人都很清楚。
　　这是人类文明之光，真正意义上可以让全体人类社会跃迁一个能级的逆天科技。
　　作用很大，难度也很大。
　　50年前，可控核聚变号称只需要50年就可以实现了。
　　50年后的今天，可控核聚变还是号称只需要50年就可以实现。
　　但是在2021年5月28日，中国的可控核聚变装置，全超导托卡马克（EAST）成功实现了在1。2亿摄氏度条件下进行人工可控核聚变101秒的人类奇迹。
　　在此之前，全人类在超过1亿度条件下实现的人工可控核聚变最长时间，仅为20秒。
　　中国，一口气把世界记录给翻了5倍。
　　人工可控核聚变为什么这么难？
　　整个人类发展了50年，控制时长依然是按照秒来计算。
　　要知道，人工可控核裂变是那么的简单。
　　1949年8月29日，苏联试爆了自己第一颗原子弹。
　　1954年，苏联就建成了第一座核裂变发电站。
　　人工可控核裂变的技术，5年时间，连电站都给你建好了，研究时间我觉得2年都不需要。
　　在裂变核电站建成后，整个人类的目光都聚焦在聚变核电站上。
　　至今，连初步实验都只能维持在以秒为单位，点火耗费的电能比释放出来的能量还高，离建成真正有用的商业聚变核电站，可以说还非常遥远。
　　聚变核电站难在哪？
　　太阳，无时无刻的都在进行核聚变，源源不断的释放出大量的能量。
　　为了保证氢原子能够实现聚变，太阳提供了1500万度的温度，以及2400亿个标准大气压。
　　太阳能够持续进行核聚变，得益于它巨大的质量带来的超强引力。
　　强大的引力，不仅给太阳内部带来了巨大的压力，把无数氢原子强行压在了一起，也让聚变中的氢原子被牢牢的约束在了太阳内部，不至于到处乱窜。
　　但是在地球上，我们不可能提供2400亿和大气压的压力，如此离谱的压力我们根本做不到。
　　压力不够，就只能温度来凑。
　　因此，人类想实现可控核聚变，需要1亿度以上的温度，越高越好。
　　而人类目前已知的，最高熔点的金属钨，其熔点也只有3000多度。
　　在1亿度的高温面前，钨瞬间就会气化。
　　在不接触的条件下实现1亿度的高温，这本身就很难。
　　让在1亿度条件下进行核聚变的气体，乖乖的待在同一个地方不动，这更难。
　　太阳依靠其庞大的质量，通过引力来强行约束，可人类做不到。
　　但核裂变电站就简单多了。
　　裂变的金属铀，天生不稳定，可以在常温条件下实现裂变，而且其裂变速率可以通过调整接触面的大小来实现。
　　简单的说，利用工业时代的人类技术，可以轻易的建造可控裂变核电站。
　　虽然并不是什么国家都能建，但裂变核电站里使用的工程技术，尚在工业时代的人类可理解的范围内。
　　而可控核聚变电站需要的技术，有一大半都已经脱离了工业时代的人类老技术，甚至连其建造理论，都感觉超越了工业文明一个时代。
　　这是典型的未来科技。
　　既然这么难，我们为什么还要花费代价去全力推进可控核聚变呢，直接用裂变技术做核电站不就好了嘛。
　　核裂变发电站最大的缺点，是裂变材料巨大的放射污染性。
　　核能电站会产生大量的核废料，而核废料是人类目前已知的最脏最毒的物质，没有之一，而且其废料需要几千甚至几十万年才能彻底消除危害。
　　什么二氧化硫，甚至重金属污染，其破坏力在核废料面前，都是弟弟。
　　如果不考虑核废料，那么裂变核电站的成本是很低的。
　　但考虑到处理这些核废料的代价后，那裂变核电站的成本一下子就高的难以接受，甚至比火电站还要高，而且伴随着巨大的安全隐患。
　　为什么主要国家建设少量核电站后，不约而同的停下了裂变核电站的建设，处理核废料的成本过高是最大的原因。
　　但聚变核电站就没有这个问题，聚变电站几乎不产生辐射，也几乎没有什么核废料。
　　而且聚变电站的安全性极高，需要1亿度高温才能进行的聚变反应，想开始很难，想结束很简单。
　　只要电站出现问题，反应室破损，聚变反应马上就会停止，你想继续都不可能了，因为温度下降到临界值以下了。
　　像日本福岛核电站那种，电站爆炸后核反应源源不断的缓慢进行，想停都停不下来，最后造成人类环境灾难的事情，永远不可能发生。
　　而核聚变反应使用的原材料氘，甚至广泛分布在海水中。
　　未来如果可控核聚变技术得到突破，核电站的原材料也会直接从海水中提炼。
　　聚变后的产物，是氦气，也就是你孩子充气球的那玩意。
　　核聚变产生的电能，是人类公认的清洁能源，而且是终极清洁能源。
　　真真正正的安全无污染。
　　除了安全无污染之外，核聚变能源的储量也非常恐怖。
　　地球上的海水中，总共有10万亿吨氘，每1L海水中含30mg，如果能拿来进行核聚变，产生的能量约合300L汽油。
　　这是真正的水变油。
　　目前，从海水中提炼1kg重水（一氧化二氘）的成本是7000人民币，但将这1kg重水全部聚变可以产生约合8000万度电的能量，按目前的电价可以卖4000万人民币。
　　一本万利
　　把整个地球上所有的氘全部聚变，按人类目前的能源消耗水平，可以用几百亿年，在太阳爆炸之前我们都用不完。
　　而在整个宇宙中，核聚变的原材料分布极其广泛，甚至是整个宇宙质量组成最重的一块。
　　无论从地球储量还是宇宙储量来看，核聚变都可以认为是无限能源。
　　在人类任何类型的科幻小说里，核聚变发动机都是人类步入太空的前置科技条件。
　　而文明的本质就在于不断提高自己的能量级别。
　　工业文明之所以比农业文明强，强的就是能量消耗程度，越是发达的文明越是需求能量。
　　1000个人力，也比不过一台轰鸣的机器。
　　一个国家能级跃迁后，可以轻易击败低耗能的国家，你人多是没有用的。
　　可控核聚变技术得到突破后，石油、煤炭等能源，将会彻底沦为化工材料，甚至人类的粮食产量都会出现质的飞跃。
　　现在的农业技术早已可以实现在无太阳光的条件下生产，把植物层层架空种植，理论上一亩地可以当几百亩地使用，土地什么的早已不是问题，无土栽培很简单。
　　但前提条件，是用大量的人造灯光来给植物补充能量，这需要耗费大量的电能。
　　按目前的电价，这么种粮食是血亏。
　　但如果电价能便宜到近似于不要钱的地步，那粮食问题，就不再是个问题。
　　可控核聚变的好处，任何稍具有科技常识的人都看得到。
　　但做起来，真的很难。
　　早期的人类科学家们尝试了很多方案，比如说仿星器、箍缩机、磁镜等，英国和美国在这方面的研究很深入，但最终都以失败告终。
　　1亿度的温度实在是太离谱了，就连100万度都很离谱。
　　可控核聚变，看起来完全行不通。
　　1958年，在日内瓦举行的原子与和平大会上，苏联代表团公布了自己的研究成果，一种名为托卡马克的磁约束装置。
　　其主要原理，是通过巨大的磁场来把超高温的等离子体约束在一定的空间内，创造出可控核聚变的条件。
　　当时整个西方世界没人搭理苏联公布的这一信息，因为全人类提出的可控核聚变方案多如牛毛，全部失败，以科技发达自居的英美国家，当时压根看不上苏联的科技水平。
　　但苏联一直在这条道路上默默研究。
　　1968年，苏联宣布已经成功制造出了超过1000万度的等离子体，向可控核聚变迈出了大大的一步。
　　整个西方世界都懵了，卧槽苏联的数据怎么这么吓人，不声不响的就1000万度了。
　　于是英美法等国家立刻开始建立本国的托卡马克装置，把仿星器等路线扔到了一边。
　　中国的第一台托卡马克装置建于80年代，由西南物理研究院在1984年建成完工，被称为中国环流器一号（HL1）。
　　建成后，成功让等离子体出现并存在了4秒。
　　无论是温度等级还是持续时间，和世界先进水平相比，都实在是太落后了。
　　但1990年，苏联快解体前夕，由于其经济十分困难，所以他们把自己以前建造过的第七个托卡马克装置T7赠送给了我国。
　　说是送，我们也没白拿，回赠了苏联好几车皮生活物资。
　　这台T7已经闲置荒废很多年了，实在是太破旧了，但结构基本完好，对我国很有研究启发意义。
　　重建过程花费了足足5年，其过程基本和建个新的差不多。
　　1995年，苏联的T7在中国重建成功，改名HT7，落地合肥中科院，所以又被称为合肥超环。
　　在合肥超环的基础上，中国动工建造了新一代的超导卡马克装置，即HT7U，缩写为EAST，即东方超环，在2006年完工。
　　EAST上的核心技术有200多项、专利近两千项，汇聚超高温超低温超高真空超强磁场超大电流等尖端技术于一炉。
　　同在2006年，中美欧俄日韩印七方共同签约，决定在法国建造国际热核聚变实验反应堆（英文缩写：ITER）。
　　整体的费用，欧盟出资46，其余国家每国出9，共同参与这一项目。
　　说是技术共享，但你能在里面学到多少东西，那是你自己的本事，别的国家不会教你。
　　但对中国肯定是有好处的，于是我们参加了。
　　2007年，整个项目的成本被评估为需要100亿欧元，由日本高官任总干事的职位，按计划2020年竣工。
　　2010年，扯皮了3年多后，ITER项目终于开建，预估总成本增至150亿欧元。
　　2014年，ITER项目的已投入建设成本已经接近了500亿美元。
　　而美国能源部认为到了2025年，总成本还要上升至650亿美元。
　　不仅贵，而且还慢。
　　如今已经2021年了，整整14年过去，ITER项目还在烂尾，竣工日期被改为了2035年。
　　在整个ITER项目里，只有中国按时完成了自己的那份任务，其余国家统统在拖后腿，没有一个完成计划表的。
　　鬼知道到了2035年，他们还会不会继续拖。
　　当然，中国对此早就有预估，毕竟外国修个公路都能修十年，建如此庞大的项目，延误工期再正常不过了，按期竣工那才叫奇怪。
　　所以在2009年，中国就启动了自己的环流器二号项目，也就是这次成功实现1。2亿度条件下点火100秒以上的主角HL2M。
　　可控核聚变的技术发展框架，主要由三重积定律决定，就是聚变装置运行时的温度越高，粒子数密度越大，等离子体的维持时间越长，则可控核聚变越接近成功。
　　这一次，中国的HL2M直接在1。2亿度条件下，把人类的等离子体维持时间翻了5倍之多。
　　说这是巨大的进步，一点不为过。
　　在可控核聚变领域，中国已经从追赶者，成为了引领者。
　　可控核聚变成功的意义不是钱可以衡量的，因为钱只是一般等价物，没有国家的生产力背书，钱一文不值。
　　而可控核聚变，是真真正正能提高国家生产力的东西。
　　谁先在这个领域拔得头筹，谁就能在国运的竞争中一马当先。
　　2021年，我们还成功立项了新一代的中国聚变工程实验堆CFETR，预估2035年竣工，并制定了在2050年实现核聚变商业化的目标。
　　而原本计划在2020年竣工的欧美ITER项目，却被直接延期到了2035年，和中国的新一代聚变实验堆同期完工。
　　就是这个差距，让欧美从领先于中国，一下子变成了落后于中国。
　　而且中国定下的工程项目，按历史经验来看，通常来说都只会提前，而不会延误。
　　但欧美定下的工程项目，按历史经验来看，通常都只会延误，而不会提前。
　　如果未来人类真的实现了核聚变发电，那么它点亮的第一盏灯，一定会在中国。
　　作者：远方青木（YFqingmu）
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