Re: [闲聊] 核融合比核分裂,发电运用要难几倍?

楼主: litcurler ( )   2022-08-20 22:13:46
※ 引述《Emerson158 (红豆 X 八嘎 X 乌鲁赛)》之铭言:
: 大家都知道,目前商转的核电厂都是使用核分裂,核融合只存在例如 神鬼至"尊!" 之类的
: 电影中
: but! 动漫神奇的地方就是,像钢弹这样的作品也能空想出超小型核融合炉这种黑科技,
: 虽然多参了一个"米诺夫斯基例子"来协助,去圆它的运作原理
: 连种钢都只有设定中子干扰器跟反中子干扰器,中子干扰调节器等等 还是围绕在核分裂
: 那么,核融合比核分裂,发电运用要难上几倍呢?
你好 小弟目前在国际核融合能源研究中心当廉价劳工
就让我试着回答这个问题吧 :)
我们研究所全名是 International Fusion Energy Research Center (IFERC)
这是ITER计画中的一个子计画,
用意是打造一个能够支援法国ITER远端实验、承接ITER的商用示范炉开发
以及协助各参与成员国自家实验炉研发的研究中枢。
由于ITER这个阶段性目标已经达成、
现阶段我们将目标放在获取候选材料在建设商用示范炉中所必须的实验数据
这些数据将用来制定实际建厂以及运转时所需要的工程规范
核融合炉目前的挑战之一在于装承高温电浆的真空容器、偏滤器(divertor)
以及让燃料达成自给自足的breeding module和相关组件的使用寿命
尤其是前两者,由于会直接和高温电浆接触所以难度是最高的。
候选材料如低放射化钢、钨、铜铬锆等合金都尚未能完全满足模拟结果所需要的条件
从历史来看、这些候选材料都是从1980年代就开始研发、
目前才改良到可以应用于ITER的程度。
是的,模拟是模拟但工程是另一个议题,所以改良之路还相当漫长
由于是专门为了核融合所特化的材料因此没有前例可循
至于breeding module部分,概念上是利用电浆中的中子撞击铍和锂等以倍增氘氚
铍化合物和锂化合物小球又会填充在真空容器当中
所以挑战在于和低放射化钢的相容性、以及如何把氘氚取出来的工程问题
这部分的开发计画统称为Testing Blanket Module (TBM)计画
这边所规划的实验蓝图是2030到2040年
这是核融合炉独一无二的设计所以难度无法量化 XDD
至于如何应用核融合反应所产生的热能
其实还是回归到烧开水这条路、差别只是在如何把热能传递到水这边而已。
欧盟选择铅铋冷却而日本选择了轻水冷却,也有国家选择融盐。
这边的发电系统和现行的压水式炉子很接近 (就是台湾核三厂的设计)
铅铋、融盐炉的概念设计早在70年代的美国跟欧盟都有研究过惹
所以难度相对没那么高
下一个挑战是能量净输出,也就是最常听到的Q值
(定义为 系统输出能量/输入能量 的比例)
ITER的目标是Q>10、而商用示范炉目前的定义是Q>20
ITER目前正在拼2025年前完工并且点火
希望这些资讯对你有帮助 :)
作者: abechang (bear)   2022-08-20 22:14:00
没错,跟我想的一样(X
作者: Xpwa563704ju (coolcookies)   2022-08-20 22:17:00
虽然不懂但是推就对了没错吧
作者: bluerain0958 (郁雨)   2022-08-20 22:17:00
认真问 是不是技术已经可行了 往商业化迈进?
作者: kaj1983   2022-08-20 22:18:00
看来有生之年是不会用到核融合发的电了
作者: bye2007 ( )   2022-08-20 22:19:00
加油!
作者: labbat (labbat)   2022-08-20 22:21:00
常听到耐极端高温的合金技术,反而不太会提低温核融合技术利用磁力悬空终究只是削弱高温的伤害
作者: mucorn (MU)   2022-08-20 22:22:00
ptt真的一堆神人
作者: Deparic (碱性石方)   2022-08-20 22:22:00
目前新创界很多邪门歪道,有可能突破材料瓶颈吗?
作者: Todou5566 (五六)   2022-08-20 22:24:00
可以列一个世界各单位的Q值结果对上时间的分布图吗?这样大家可以更简单了解这数十年的进展
作者: spfy (spfy)   2022-08-20 22:25:00
喔喔 跟我想的...
作者: inte629l   2022-08-20 22:27:00
作者: abadjoke (asyourlife)   2022-08-20 22:30:00
所谓人类文明的演进就是用各种不同的方式烧开水
作者: gn01102368 (哔啵~哔啵~)   2022-08-20 22:30:00
我以为这里是西洽...... 原来......欸?
作者: sorochis (ㄇㄚˇ ㄨㄟˇ ㄎㄨㄥˋ)   2022-08-20 22:31:00
我想得比较单纯,本以为Q只要大于1就有展示的价值,但你们单位的目标居然是10这应该已经是商用得规范了吧,远超过展示用
作者: zwxyzxxx (小右)   2022-08-20 22:32:00
看不懂 纯推
作者: Emerson158 (红豆 X 八嘎 X 乌鲁赛)   2022-08-20 22:32:00
好!跟窝想得一样(低头) (抬头)2025乐观吗?
作者: yccm (又是这个问题)   2022-08-20 22:33:00
这里是西恰,不是研究俱乐部
作者: spfy (spfy)   2022-08-20 22:33:00
>1只是研究上有意义吧 真的要商转有一堆其他的考量
作者: wl00533180 (鲣鱼露)   2022-08-20 22:34:00
跟我想的一样
作者: jk189 (扫地憎-法号两津)   2022-08-20 22:35:00
光是容器的材料技术就是一个难关了吧,要普及商业化就得把材料技术成本压低
作者: sorochis (ㄇㄚˇ ㄨㄟˇ ㄎㄨㄥˋ)   2022-08-20 22:35:00
楼上上,但她们单位不是商转等级,定的却不低啊
作者: NagiYan (女僕丸)   2022-08-20 22:36:00
2025应该做的比两兆风电还快吧
作者: owen91 (路人)   2022-08-20 22:36:00
不好意思你说Testing Blanket Module (TBM)计画 部分的进度可能要2030-2040 ,那2025年如何运行?
作者: Bugquan (靠近边缘)   2022-08-20 22:36:00
我比较好奇你是读什么科的?物理?核工?
作者: jk189 (扫地憎-法号两津)   2022-08-20 22:38:00
我记得日本之前也有选融盐式,后来也有中子炉
作者: BANDITCS (怪盗狂史)   2022-08-20 22:38:00
商用没那麽简单,考量点不一样,更别说licensing层面...
作者: sifa1024 (うた)   2022-08-20 22:39:00
推 希望核融合测试能在预定时间完成不过想请教一个问题核融合所需要的温度非常高那大概需要多少能源才能够启用
作者: CATALYST0001 (      )   2022-08-20 22:41:00
现在原料是用氢跟氘吗???
作者: LiNcUtT (典)   2022-08-20 22:44:00
期待物理学精金出现XD
作者: Lucas0806 (蒙面人)   2022-08-20 22:49:00
我还真难想像有什么人造材料能抵抗上亿度的电浆
作者: whiteegg (只是一颗蛋)   2022-08-20 22:49:00
认真觉得 只要再来一次世界大战 核融和技术一定会有飞越性的突破
作者: TeamFrotress (Heavy is Dead)   2022-08-20 22:50:00
西洽大学原子能研究所教授暨所长
作者: Bugquan (靠近边缘)   2022-08-20 22:51:00
世界大战,美国打其它国都嘛屌打,除非中俄联手作乱吧
作者: iwilltry (tryit)   2022-08-20 22:54:00
作者: JingPingKing (金平王)   2022-08-20 22:54:00
跟我....算了
作者: luvstarrysky (爱恋星空1)   2022-08-20 22:54:00
商转30年内都别想了
作者: roger2623900 (whitecrow)   2022-08-20 22:55:00
说的没错 跟我想的一样
作者: labbat (labbat)   2022-08-20 23:01:00
冷战地缘政治再度兴起,怎么不是美国向俄国投降咧
作者: reaturn (廿年后回头看台湾)   2022-08-20 23:01:00
中国一直放消息说成功,科科
作者: a20350567 (a20350567)   2022-08-20 23:02:00
好奇问一下 以你的观点来说 你认为台湾的核能发电如何
作者: wqa870314 (Feibyzz)   2022-08-20 23:02:00
没错 跟我想到一...
作者: jasonwung (路人JJ)   2022-08-20 23:09:00
作者: sifa1024 (うた)   2022-08-20 23:09:00
感谢回答!
作者: Thide (Thide)   2022-08-20 23:15:00
原来中文也能让人完全看不懂
作者: orze04 (orz)   2022-08-20 23:15:00
拘束磁场每分每秒都在变 没控制好就是让电浆打到炉壁上
作者: starsheep013 (星绒绵羊)   2022-08-20 23:16:00
赶快推一下不然被发现我看不懂
作者: Yanrei (大小姐萬歲!)   2022-08-20 23:16:00
好奇想问一下,中国那边是真的有像他们宣传的那么领先世界吗?XD
作者: orze04 (orz)   2022-08-20 23:16:00
低温核融合要超高压力 内爆/雷射/磁力/重力
作者: lanjack (传说中的草食熊)   2022-08-20 23:16:00
先推一下以免人家以为我不懂
作者: kenny881031 (我是谁不干你的事)   2022-08-20 23:18:00
我文组 请问这是绿能你不能吗
作者: probsk (红墨水)   2022-08-20 23:18:00
托卡马克式Q>10没什么问题吧 问题是无法长时间维持
作者: weebeer626 (Weber)   2022-08-20 23:19:00
好厉害
作者: orze04 (orz)   2022-08-20 23:19:00
雷射就NIF,和托克玛克完全不同的另一套系统
作者: BANDITCS (怪盗狂史)   2022-08-20 23:19:00
我倒是比较好奇crystal confinment fusion..cold fusion
作者: diablo81321 (流月城七杀提督)   2022-08-20 23:20:00
简单说 就是发出能量没问题 但没外壳之类的能用吗
作者: BANDITCS (怪盗狂史)   2022-08-20 23:20:00
还是有一批人在发展当初cold fusion背后的理论,看起来好像可行,但是想一想应该没办法维持...当大量反应之下热量会让原子间隙增加...反应的机率会下降吧...核分裂物理相较简单多了,只要控制中子分布就行了XD然后我上面说的licensing,就算是现在正热门的SMR,挑战
作者: XFarter (劈哩啪啦碰碰碰)   2022-08-20 23:24:00
外行人推 所以想冒昧请问,ITER 以及相关计画现在的最大的问题点在如何开发 / 找到一个新的材料吗?
作者: vincecarterx (超复杂)   2022-08-20 23:24:00
作者: BANDITCS (怪盗狂史)   2022-08-20 23:25:00
还是很大,毕竟目前的regulation都是基于轻水,要如何调整至不同类型的反应器,主管机关需要跟厂家来往调整更别说是核融合,机制完全不同的反应器了然后推学长XD
作者: sumarai (Pawn)   2022-08-20 23:31:00
真的很厉害
作者: xfaw4d35t   2022-08-20 23:31:00
文组:爆炸怎么办
作者: BANDITCS (怪盗狂史)   2022-08-20 23:35:00
简单来说就是要维持连锁反应,像核分裂很简单只要中子够就可以维持反应(分裂反应会产出更多中子),核融合是要让
作者: ponponbear (科莫德熊)   2022-08-20 23:36:00
赶快推文 虽然我好像看得懂XD 推大大神人
作者: BANDITCS (怪盗狂史)   2022-08-20 23:36:00
原子距离够近克服库伦屏障...这方面概念上就不太一样
作者: sifa1024 (うた)   2022-08-20 23:38:00
核融合连锁反应,光用想的就觉得困难XD
作者: harryzx0 (DMD_LIFE)   2022-08-20 23:40:00
我突然不懂中文了
作者: Nighty7222 (霞菊的美食家)   2022-08-20 23:40:00
这种东西稳定性太差跟炸弹没两样。
作者: rayisgreat (竹枫岚雪)   2022-08-20 23:41:00
推 优文
作者: Nighty7222 (霞菊的美食家)   2022-08-20 23:42:00
十几年前就听说要用磁力控制了。现在都几岁了还是生不出来
作者: qize1428 (倫)   2022-08-20 23:42:00
我只想问你觉得100年内有机会成功吗?
作者: chigo520 (CHIGO)   2022-08-20 23:42:00
C洽真的卧虎藏龙
作者: BANDITCS (怪盗狂史)   2022-08-20 23:43:00
我老师就学的时候,她的老师就说再50年可以商转,我老师现在快70岁,她也是跟我们说再50年,拭目以待XD
作者: sifa1024 (うた)   2022-08-20 23:46:00
B大我是觉得您可以用回文的方式您的观点可以被更多人看到XD不过这个能源算是目前最有希望的“绿能”了
作者: speed7022 (Speed7022)   2022-08-20 23:48:00
核融合能像炸弹一样爆炸研究起来搞不好还比较轻松
作者: sifa1024 (うた)   2022-08-20 23:49:00
7年前刚看到这个新技术时我也不相信人类可以把温度搞到这么高现在也是被狠狠打脸了XD
作者: max410286   2022-08-20 23:54:00
跟我想的差不多
作者: tomalex (托马列克斯)   2022-08-20 23:55:00
(′・ω・‵) 想起SIMCITY的2050 不知道是否有
作者: Nighty7222 (霞菊的美食家)   2022-08-20 23:55:00
也是。炸弹反而比较好控制。比喻不恰当
作者: rogerliu123 (奈特)   2022-08-20 23:56:00
说的太对了 嗯?
作者: jk189 (扫地憎-法号两津)   2022-08-21 00:00:00
那些拥核大国都有做过氢弹,所以炸弹不是没有做过
作者: melzard (如理实见)   2022-08-21 00:00:00
推推
作者: EMANON231 (荷莉叶特)   2022-08-21 00:01:00
大师
作者: Nighty7222 (霞菊的美食家)   2022-08-21 00:02:00
氢弹需要控制吗。差很多好吗….
作者: EXlikeim5 (上站新手)   2022-08-21 00:07:00
氢弹的点火装置就是目前就是用原子弹 所以基本上只是原子弹外面再包一层氘化锂 构造简单的很 当然不一样啊XD
作者: BANDITCS (怪盗狂史)   2022-08-21 00:07:00
我对核融合是真的拭目以待,非我专长我无法评论太多,但概念机到商转是一个很长的过程,尤其现在规定又比50 60严格许多...过去50、60年代可是有办法盖一个实验炉故意测试双重破管、反应度事故,做一个实验就废炉的时代完全是现在无法想像的事情,从法规管制层面来说,是有挑
作者: tw15 (巴拉巴拉)   2022-08-21 00:10:00
作者: BANDITCS (怪盗狂史)   2022-08-21 00:11:00
战,不过我对于技术上的突破倒是挺期待的
作者: Justisaac (灰色的天空)   2022-08-21 00:16:00
所以简单来说 打一仗就会飞跃性突破XD跟新冠肺炎让mRna疫苗直接上路差不多的概念
作者: sifa1024 (うた)   2022-08-21 00:17:00
目前看起来是非常有希望希望能在有生之年看到商转的那一刻
作者: UncleRed (战你娘亲)   2022-08-21 00:20:00
那个…一百年前人类就已经飞上天空了啊(认真)
作者: CaponeKal (CaponeKal)   2022-08-21 00:21:00
人类还没想出比烧开水更有效率的转电方式...就算核融合很成功好了 一次产生大量能量然后咧...下一步怎么来的及转换...
作者: BANDITCS (怪盗狂史)   2022-08-21 00:23:00
有阿...融盐存热现在很夯,Terrapower也在搞这个热转换损失不大
作者: cn5566 (西恩)   2022-08-21 00:28:00
原po应该是想说飞上太空啦 打错字
作者: mc3308321 (阿阿阿阿)   2022-08-21 00:28:00
嗯嗯嗯...
作者: cn5566 (西恩)   2022-08-21 00:29:00
核融合有办法像风光那样用半吊子产品商转吗?如果可以的话我想中国一定会想办法先搞出来吧?
作者: tso1408579 (Seluotier)   2022-08-21 00:34:00
不明觉厉
作者: Repulse   2022-08-21 00:38:00
作者: dragon8844 (阿威 口卡口卡)   2022-08-21 00:39:00
跟我想…不是 我连看都看不懂啊啊啊啊 我走错了吗
作者: LeonBolton (里昂波顿)   2022-08-21 00:41:00
现在是卡在能长久稳定的扛住破亿度高温,又能热传导烧开水的新材料吗?
作者: caryamdtom (囧人不囧)   2022-08-21 00:42:00
ptt真的卧虎藏龙
作者: aq200aq (肉汁)   2022-08-21 00:43:00
嗯嗯嗯我也是这样觉得
作者: g30f68 (楠诗峤)   2022-08-21 00:44:00
没错 和我想到一样
作者: alexqwer (alex)   2022-08-21 00:47:00
没错没错就是这样
作者: Hsieh455125 (Hsieh455125)   2022-08-21 00:54:00
有神快拜
作者: light1945   2022-08-21 00:56:00
作者: linja (阿咪)   2022-08-21 00:59:00
请问成功商转的话核融合算是绿能吗
作者: starwillow (In my life)   2022-08-21 01:05:00
西洽真的卧虎藏龙耶厉害
作者: BANDITCS (怪盗狂史)   2022-08-21 01:09:00
现在核分裂发电已经被欧盟列为绿能了,没理由核融合不算
作者: sifa1024 (うた)   2022-08-21 01:13:00
有些核融合还是会出现核废料但周期比核分裂出来的还要短的多
作者: eyb602 (幻忽飘隐)   2022-08-21 01:24:00
现在不只是要扛住上亿度高温 连要维持这个高温都很难
作者: inte629l   2022-08-21 01:28:00
看到德国那个stellarator 那螺旋对称环磁构造好帅
作者: YellowTiger (YellowTiger)   2022-08-21 01:32:00
感谢 这个资讯对我来说很有帮助有神快拜
作者: jk189 (扫地憎-法号两津)   2022-08-21 01:37:00
那个真空容器材料只能期待外星科技了吧,现阶段的治金科技还有很多技术需要突破
作者: tiger870316 (Chien)   2022-08-21 01:41:00
没错我也是那么想的
作者: ccs100203 (ccs100203)   2022-08-21 01:44:00
看不懂:(
作者: jk189 (扫地憎-法号两津)   2022-08-21 01:46:00
其实用最简单的说法就是用目前人类所有的科技去制造一个超小型恒星(可控太阳)
作者: rickphyman42 (neutrino)   2022-08-21 01:56:00
大大太猛了吧
作者: j022015 ( ˊ ﹀ˋ)   2022-08-21 02:02:00
所以锅子的材料已经处理的了了 只是实践上需要时间
作者: b160160 (HG Life is Foo~~~)   2022-08-21 02:12:00
ptt 的专业回来了 就是要这种优文
作者: ilikekobe01 (Flower123)   2022-08-21 02:17:00
人类的外来就靠你们了
作者: orze04 (orz)   2022-08-21 02:29:00
法规问题一直都是最大阻碍医学伦理限制了一堆人体实验的进行
作者: thevoidfancy (揪娃水熊)   2022-08-21 02:57:00
请问要请几个魔劣的魔法师才能达到Q>20
作者: tim19131 (业子)   2022-08-21 03:04:00
Dr.STONE早就告诉各位了,人类有无限可能,只是需要时间
作者: notneme159   2022-08-21 03:16:00
帮高调 专业
作者: michael1995y (allyoung)   2022-08-21 03:23:00
又出现一篇通篇中文可是我三小都看不懂的文了,我的智商在哭泣,只好推个专业了
作者: JoeyChen (I am Joey)   2022-08-21 03:39:00
感觉原po对核融合发电的发展很乐观耶
作者: bitcch (必可取)   2022-08-21 03:52:00
人类的未来就靠你们了
作者: doomsday0728 (朝雾竹炭水)   2022-08-21 04:09:00
我只知道融盐用在光电储能
作者: lavendin82 (腰不好)   2022-08-21 04:14:00
跟我想的........抱歉我都在放空
作者: karta2032150 (Caster)   2022-08-21 04:19:00
果然PTT是个学术论坛
作者: kuwawa (庫瓦瓦)   2022-08-21 04:32:00
人类的希望,真正的菁英,你比脸书那些年薪百万美金的工程师伟大多了
作者: CNCl (氯化氰)   2022-08-21 04:44:00
太神啦 最近没什么时间关心能源 感谢新资讯
作者: s8018572 (好想睡觉)   2022-08-21 05:23:00
wtf 这也钓的到
作者: zero95154 (坏坏牌x)   2022-08-21 05:25:00
果然是学术论坛
作者: s8018572 (好想睡觉)   2022-08-21 05:26:00
吐槽一下你的推文回文 100年前是1922 那时候已经有飞机了
作者: ikaros35 (堕落的ikaros)   2022-08-21 05:33:00
PTT各种卧虎藏龙
作者: v2266514 (阿龙)   2022-08-21 05:50:00
见识到我不了解世界的一角,感谢说明
作者: l2022134679 (BlackBall)   2022-08-21 06:05:00
嗯!嗯?嗯!
作者: powerup (东刀轮一流)   2022-08-21 06:06:00
专业看不懂推!!
作者: foxvera (黄阿瓜)   2022-08-21 06:15:00
听不懂您在讲什么,不过希望您们继续努力造福人类和环境,加油!
作者: Freeven (夏舞枫)   2022-08-21 06:50:00
我看不懂,但我大受震撼
作者: vulpuff (不减反增)   2022-08-21 07:03:00
我就是这样想的
作者: hsiliang (小锡亮)   2022-08-21 07:07:00
把核融合变成炸弹就是氢弹啊,氢弹就是核融合啊
作者: sake790620 (Aya)   2022-08-21 07:08:00
?????哦跟我想的一样
作者: fth862 (Kilo)   2022-08-21 07:14:00
都是中文 拼在一起没一句能看懂
作者: ibad5566   2022-08-21 08:02:00
the power of sun
作者: wate5566 (_(:3”∠)_)   2022-08-21 08:28:00
长知识了
作者: mingshin1235 (TJC-neko)   2022-08-21 08:34:00
西洽 OK
作者: waree (白熊)   2022-08-21 08:59:00
请问贵单位人数有多少..ACG点就是..用Z合金解决(误)
作者: thegiver210 (大良造白起)   2022-08-21 09:10:00
我看不懂,但跟我想的一样
作者: ryanmulee (ryanmulee)   2022-08-21 09:12:00
嗯,我也是这么觉得
作者: timke (小袁)   2022-08-21 09:15:00
这里是核能俱乐部,不是群聊 咦?
作者: sxing6326 (话题终结者)   2022-08-21 09:31:00
反正核融合结尾永远是再五十年后就有希望了,跟五十年前讲的完全一样
作者: monkey0135 (HappyThompson)   2022-08-21 09:46:00
作者: crazylin924 (狮子丸)   2022-08-21 09:54:00
人类文明就是用不同的方式烧开水XDDD这句话笑死

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