中國將在2028年實現聚變發電_風聞
晨枫-军事撰稿人-古今多少事,都付笑谈中2022-09-16 07:26
看到南華早報的標題時,着實嚇了一跳,這怎麼橫看豎看都是大躍進啊!再讀下去,這還真不是瞎吹。
這是中國工程物理研究院科技委員會主任、工程院院士彭先覺在一個會上宣佈的,他是中國氫彈元老之一,和鄧稼先一起幹的,不是信口開河。聚變-裂變堆已經開建了。
這不是純聚變,而是聚變-裂變,用微聚變的小爆炸產生的快中子轟擊天然鈾、釷等低放射性元素,引發裂變。聚變的作用只是快中子發生器。所以説聚變發電,説起來有點標題黨,其實還是用聚變誘發的裂變來發電。

他們使用的是Z箍縮技術,Z-FFR就是“Z箍縮聚變-裂變反應堆”的縮寫。好像是利用電磁壓縮中產生的奇點,具體我也不懂,好像和託卡馬克不是一路的。需要幾千萬安培的超級電流,比美國桑迪亞實驗室的裝備大一倍,技術路線也是用穿心線性結構,而不是球形向心壓縮技術。
超強電磁場將兩個氘或者氚的原子壓縮到一起,形成聚變,釋放相當於20公斤TNT的能量(幾百萬焦耳級),在此過程中釋放快中子。聚變能量本身不足以發電,產生的能量比輸入的還小,不能自我持續,持續時間也在納秒級,但激發環壁上的天然鈾、釷裂變,釋放10-20倍的能量,這才是發電的能量。
但裂變達不到臨界質量,形不成鏈式反應,所以不能自我持續。聚變本身能量太低,也不可能自我持續,微爆完了也就完了,需要再次點火才能接着微爆一次。兩個不能自我持續在一起,決定了聚變-裂變堆不可能發生福島、三里島、切爾諾貝利那樣的核事故,是本質安全的。這裏微聚變也只起快中子發生器的作用。中國還在同時研究用加速器的釷堆,意思和聚變-裂變堆差不多,只不過用加速器取代微聚變,釷也不是固體原件,而是熔鹽狀態,可以像鍋爐輸送燃料一樣一面燃料進、一面廢料出,連續運轉。
作為發電使用,聚變-裂變堆內需要每10秒一次這樣的微聚變。
相比於常規的核電站,聚變-裂變堆不僅可用放射性低的天然鈾、釷,還因為初始放射性就沒有多少,聚變完了剩餘放射性更低,核廢料的處理簡單得多。釷堆本來就是以核廢料的放射性不比鉛高多少為最大優點。
天然鈾和釷的儲量很大,鈾238並不稀有,只是適合分離出鈾235的鈾礦比較稀少,分離更是費事。用聚變轟擊引爆後,這些都不是問題了。這好比用汽油打火機點燃濕木柴,汽油打火機昂貴,但濕木柴大大的有。地球上的天然鈾和釷夠幾千幾萬年使用,這要是成功了,就再也沒有能源問題了。
當然,聚變-裂變堆離工業化還有很大距離,2028年只是技術驗證堆運行,不是工業堆。不光超級電流發生器是巨大挑戰,本質間隙的尖峯發電也需要超級電容才能產生可用的工業電力。但中國要是能把這第一步走通,這是改變歷史級的貢獻。可喜可賀!