你有没有发现,现在说起核聚变,大家都一副“下一个时代要来了”的神情,但真聊到细节,十个里有九个搞不清楚到底谁走哪条路。
我这两天,翻着资料,越看越感觉有意思!
中美两国,在核聚变这事儿上,路线几乎,来了个对调。
中国搞的是磁约束,美国玩的是惯性约束。听起来差不多,其实完全两套思路。
美国的“国家点火装置”NIF用着上百束激光去击打一个小球,强行挤压出数亿度的高温。
去年年底他们的实验,据说:能量产出超过输入!这玩意儿真要发电,每秒得打十次激光,仅电力就不够激光器消耗的。典型的能点燃,却难以维持其运转。
这条路更像是造星际引擎,不是造电厂。
而中国选择的是托卡马克这条磁约束技术路线,也就是用磁场把一团带电的高温等离子体束缚住。这项技术难度非常大,因为等离子体温度极高,任何材料都不能直接接触它,得完全靠磁场维持稳定状态
我看了一下数据,中国的EAST装置在2025年1月创了世界纪录,上亿度温度稳态维持了1066秒,差不多17分钟。
这个成绩不光领先ITER,还直接证明我们能把“太阳”关在实验室里十几分钟。来源:中国科学院等离子体物理研究所官网数据。
ITER那个国际项目从2006年就开始,法国那边一拖再拖,总预算已经涨到超过220亿欧元(来源:路透社2024年报道)。各国都怕自己技术吃亏,结果进度越来越慢。
反观中国,EAST之后的BEST装置已经在建,下一步是CFDER试验堆,预计2040年前后要实现发电测试。
听起来远,但在核聚变领域,这速度已经是“全速狂奔”了。
我琢磨这实际上与两国的国家定位存在一些反差。美国更像是在赌未来星际航行以及核动力飞船那一方面,而中国则更为务实,心中想着先将精力投入到电网建设上。按理来讲,若将这两条路径互换一下,或许会更符合它们各自的风格。
可现实便是如此,美国的科研体制,适合去玩那些突破式的项目,像那NIF这般,烧钱且极为酷炫的,他们有能力玩得起。而在中国这边呢,是工程体系较为强大,像磁约束这种“慢工出细活”的活儿反倒能够坚持熬得下来。
我还查到一个细节,氘氚聚变会释放中子,不仅会让堆壁老化,还得靠锂吸收中子生成氚来维持燃料闭环。NIF那种激光点火是做不到氚增殖的,而托卡马克可以。换句话说,一个能持续“自养一个只是“闪一次光”。来源:ITER项目技术白皮书(欧盟能源总署,2023)。
其实不管怎么变,核聚变最后都得“烧水发电”。反应堆的内壁,以及散热管,最后依然是接汽轮机。
这听上去,有些掉份儿,但实际上是事实。能够稳定地输出热量,已然是个奇迹了,至于发电的方式,管它究竟是哪种呢。
我现在更关心的是,中国在四川绵阳的新激光点火中心已经在建,号称全球最大,等于两条路都在下赌注。这事的意义不只是技术,而是国家底气。
因为当别人还在算投资回报时,中国已经在算几十年后的能源独立。
这就让人有点恍惚:等到2050年真有聚变电站上线,也许我们会突然意识到,所谓“未来能源革命”,不是哪一天爆发的,而是某个夜里,一群工程师加班调磁场调出来的。
我现在只想知道,到那时候,电费能不能便宜点。
作者:偷影子的人呢;来源:七月的影子微信号