如果核聚变研究成功一次要花多少钱几美分还是没钱

如果核聚变研究成功，一次电费是多少？几美分还是没钱？

陈星大海路花店2020-01-22 2:12

核聚变的成功与石油的枯竭是一样的。它将永远是50年。自20世纪50年代核聚变的创始人托卡马克装置问世以来，近70年过去了。然而，聚集了世界顶尖科学家的ITER仍然没有商业化。似乎还需要50年！

事实上，核聚变不难实现。许多朋友肯定会说太阳是核聚变。当然，你的科学课得了满分！但是即使不在太阳下，核聚变仍然不难！因为它使用氚和氘，而不是太阳的毽子聚变！

根据元素的结合能，氚和氘在氢同位素中最容易融合，而protium融合则最困难，因为质子会先将其洗涤能转化为中子，然后变成氘，并与原protium结合形成氦3。这是发生在太阳下的过程！那为什么太阳不燃烧最简单的氚和氘呢？事实上，太阳在木星质量的13小时内耗尽了氘和氚，所以现在它只能燃烧难以燃烧的航天飞机，将航天飞机转换成氘并继续燃烧！

太阳核心质子链式反应

但是ITER核聚变项目绝对不会选择这样困难的航天飞机，而是选择更容易的氘和氚，但是即使如此，氘和氚的聚变对人类来说仍然是非常困难的！因为实现氘氚聚变并不难，但实现自持和连续运行却非常困难！原因是聚变中的高温等离子体很难控制。因此，流经托卡马克变压器的电流非常高。等离子体电流高达1000万安培。扭曲模式、磁岛和磁面撕裂问题十分严重。

托卡马克大型变压器示意图

另一个问题是第一壁的消耗，因为氘氚聚变会产生多余的中子。虽然锂6可以被轰击产生氚，但是大量中子仍然会被内壁吸收，导致材料变形，所以昂贵的第一壁不久将不得不被更换。

惯性约束聚变(惯性约束聚变)存在点火和连续燃烧的问题，因为燃料球的初始内爆对称性要求极高的精度，所以无论哪种方案总有一个无法逾越的障碍，未来解决它的成本极高！

当然，下面是一个假设。无论核聚变有多困难，道路有多崎岖，我们终于实现了核聚变。但是不要太早高兴，因为核聚变后没有你想象的免费电力！纳尼。聚变燃料不是相当于每升海水300升汽油吗？怎么会有人想拿走我的钱？

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事实上，这很容易理解，因为氘氚聚变需要两种气体，一种是氢同位素氘，另一种是氚。前者的含量约为0.02%。虽然氘的含量很小，但氘几乎是氚的卷心菜。一件宝物的价格是25毫升/145元，一公斤/5800元，非常有利于大规模测量。然而，氚的价格可能更高，大约每公斤3000万美元。让我们计算一下将氚和氘混合在一千克中可以产生多少能量。能量转化成电能有多有价值？

氚-氘聚变图

氘-氚聚变的质量比为2∶3，大约氚-氘混合物在一千克中的价值约为1800万美元，这实际上是氚的成本。氘的成本在氚面前几乎被忽略了！那么它能产生多少能量呢？

质子质量为938毫瓦/立方

氚氘聚变反应方程式为:3H 2H=4He n反应能量释放17.59毫瓦

即质量缺陷17.59毫瓦

那么质量缺陷的比率约为0.375%

。那么一千克氚氘混合物完全聚变后的能量是337081100084874675.6J

计算为1度电:360000J

那么100%的转换电能是大约93633638912.465度。

事实上，联合循环汽轮机的最高热效率为47%，所以电能只有440，078，028.86度左右。

根据谷开来目前0.32元的网上价格

当然，这的确有点理想化，反应100%，但事实上它能达到1-5%是值得庆幸的，而且还能维持自己消耗的大量电力，还需要分摊建设成本、设备折旧成本和劳动力成本，一次暴跌算下来，略有盈余已经是最大的胜利了！

所以我们实现融合是不够的，但是我们需要以低成本实现融合！

那么，在聚变能仍然很高的情况下，你想如何使用聚变能？据估计，冬天的电暖器和夏天的冷气应该节省。然而，如果惯性核聚变得以实现，未来的星际导航将会容易得多。如果你不明白，那就是科幻《三体》中的非工作物质核聚变引擎(实际上有工作物质，但不需要额外的工作物质)，它直接利用核聚变产生的高能高速粒子来推进飞机！

霍普仍然存在，至少未来的星际飞行是可能的！