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核聚变是能量终极形式,充满整个宇宙,为何偏偏地球上不存在?

常驻编辑 科普中国 2022-06-01 能量   等离子体   聚变   化石   马克   燃料   宇宙   形式   机器   能源   太阳   项目

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当已故物理学家斯蒂芬霍金在 2010 年被时代杂志问及他希望在他的有生之年看到什么科学发现时,他准确地指出了这个过程。vul拜客生活常识网

“我希望核聚变成为一种实用的能源,”他说。“它将提供取之不尽的能源供应,不会造成污染或全球变暖。”vul拜客生活常识网

从事核聚变工作的专家们已经克服了巨大的挑战,包括 Bigot 在内的许多人将他们的整个职业生涯都奉献给了它,但从未看到它投入实际应用。vul拜客生活常识网

现在商业企业正准备生产和销售聚变能源,他们非常乐观地认为这种未来的能源可能会在本世纪中叶上线。vul拜客生活常识网

但与以往的核聚变一样,随着一个挑战被克服,另一个挑战似乎又出现了。氚库存有限,价格为一,因此ITER正在尝试自己生产。在这方面,前景还不错。托卡马克内的毯子将涂有锂,当逃逸的等离子体中子到达它时,它们将与锂发生反应以产生更多的氚燃料。vul拜客生活常识网

时间和金钱一直是大型项目的关注点,但“大”甚至还没有开始描述 ITER 的规模,这确实是世界上历史上最大、最雄心勃勃的国际能源合作之一。比戈特说,一天的延误成本约为一百万欧元。vul拜客生活常识网

欧盟承担了该项目不断增加的建设成本的 45%。粗略估计,所有其他参与国的贡献率均略高于9%。最初,整个建设估计约为 60 亿欧元(64 亿美元)。目前,总额已增加两倍多,达到约 200 亿欧元。vul拜客生活常识网

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2001 年的预测设想在 2016 年生产第一批等离子体,这是另一个未实现的目标。一些观察家曾认为该项目已经泡汤,但在 Bigot 掌舵后,该项目被精简并重回正轨。Coblentz 说,Bigot 以微观管理者着称,但这正是让这个复杂项目井井有条的必要条件。vul拜客生活常识网

“当你到达这里时,他的车在早上 7 点就位,而且经常在这里直到晚上 9 点或 10 点,”科布伦茨说。“所以你总觉得没有一个细节太大或太小让他无法认真对待和参与。”vul拜客生活常识网

尽管在他的领导下,期望和截止日期也被修改为更加现实。现在预计第一个等离子体将在 2025 年进行,第一个氘氚实验有望在 2035 年进行,尽管即使这些实验现在也在审查中——部分原因是大流行和持续的供应链问题推迟了。vul拜客生活常识网

然而,世界上最大的项目之一在他的腿上落后于时间,Bigot 对 ITER 的潜力保持热情和乐观,直到他最后一口气。vul拜客生活常识网

“氢聚变的效率是燃烧化石燃料的一百万倍。我们在这里尝试做的实际上非常非常像在地球上创造一个小型人造太阳,”他说。“这个聚变发电厂将一直运行。可以说,这个太阳永远不会落山。”vul拜客生活常识网

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