太阳核心的产热效率比你还低,那人造太阳又如何解决能源危机?( 三 )
人类其实早就能让三重积超过聚变的门槛了 , 氢弹就是实例 。 不过氢弹温度太高 , 功率密度太大 , 利用起来难度太大 。 也并非没人提出过用氢弹发电的想法 。 俄罗斯技术物理研究院在1997年出版了《核爆氘能能源学》 , 他们在书中认真分析了爆炸燃烧锅炉方案的可行性 。 人们在山体中挖出一个空腔 , 在其中引爆氢弹 , 将其中热量转移出来用来发电 。 当然 , 到目前为止 , 还没有人实践这种听起来就很离谱的发电方式 。

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在托卡马克的磁约束之外 , 人类还能用惯性约束点燃核聚变 。 核聚变“点火”(ignition)是指核聚变过程中 , 输出能量大于输入的能量 , 是将核聚变作为清洁能源使用的基础 。 去年8月8日 , 三个足球场大小的美国国家点火装置(NIF)将192束总能量为1.9兆焦的激光在20纳秒内聚焦到一粒胡椒大小的核聚变材料上 , 材料聚变释放出1.35兆焦的材料 , 输出能量达到了输入能量的70% 。 已经非常接近核聚变点火了 。

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美国国家点火装置已经非常接近核聚变“点火”了 。
图片来源:LAWRENCE LIVERMORE NATIONAL LABORATORY
可控核聚变已经离我们非常近了 。 未来的国际热核聚变实验反应堆(ITER) , 其实验目标就是实现可控核聚变 , 让核聚变的输出能量达到输入能量的10倍 。 我国也已经立项了中国聚变工程实验堆(CFETR) , 并计划在2050年建设聚变商用示范堆 。
有一个关于可控核聚变的著名玩笑:“实现可控核聚变 , 永远都还要等50年 。 ”但实际上 , 在全世界科学家的努力下 , 可控核聚变已经离我们越来越近了 。 并且他们可以肯定 , 在相同体积下 , “人造太阳”可比天上的太阳厉害多了 。
参考文献:
《天体物理导论》徐仁新
https://www.cas.cn/jh/202201/t20220111_4821653.shtml
https://en.wikipedia.org/wiki/Sun
http://webarchive.loc.gov/all/20011129122524/http%3A//fusedweb%2Ellnl%2Egov/cpep/chart_pages/5%2Eplasmas/sunlayers%2Ehtml
《揭开核武器的神秘面纱》经福谦等著
https://www.nsfc.gov.cn/csc_phone/kqkd29/kjyq1/20988/index.html
【太阳核心的产热效率比你还低,那人造太阳又如何解决能源危机?】https://www.llnl.gov/news/national-ignition-facility-experiment-puts-researchers-threshold-fusion-ignition
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