2026-09-28 18:59:03
作者:
科技
9月23号去南京出差,忙完工作抽了一下午逛科技馆,本来只想蹭空调避暑,没抱太大期待。走到最里面的能源展区,那个半人高的可控核聚变互动台一下子抓住我了。原本印在课本上的“终极能源”,突然变成了能亲手调参数的游戏,一下子就活了。
别被“终极能源”四个字吓住
很多人对核聚变的第一印象,要么是毁天灭地的氢弹,要么就是资料里那句空洞的“未来终极能源”,远得摸不着。
换个普通人能懂的说法。我们现在用的核电都是核裂变,把铀那种很重的原子劈开,碎开之后少了一块质量,全部变成能量。核聚变反过来,把氢的两个同位素氘和氚,使劲挤到一起,挤成一个氦原子,挤完之后也会多出来一块质量,照样变成能量。
同样重量的材料,聚变放出来的能量比裂变多好几倍,几乎没什么长期核废料,原料还到处都是。你手里拿的那瓶矿泉水,每一升里面都有0.03克氘,全拿来做聚变,释放的能量差不多抵得上300升汽油。把全球海水里的氘全提出来,够人类用亿年级别,这话真不是吹。
托卡马克核聚变装置内部线圈图
我那天站在互动台面前,试着调整磁场电流参数,要把屏幕里那团发光的等离子体稳住。调了三次,最长一次才稳住12秒,屏幕就弹出提示说我已经比八成新手做得好。当时就汗颜,原来这么不容易。
“永远差五十年”的梗,到底坑了多少人
提到核聚变,绕不开这句话:核聚变永远差五十年。
这个梗最早出来是在上世纪五十年代,刚启动聚变研究的时候,科学家信心足,公开说五十年就能商用。结果一做才发现,难度比预想大出好几个量级,后来再有人问起,科学家习惯了严谨,还是会说“大概还要五十年”,传着传着就成了梗。
说实话,这个梗传久了,很多人真就觉得核聚变是骗经费的,永远成不了。这真的错得离谱。三十年前我们连稳态运行几分钟都做不到,现在中国的EAST装置已经实现了1亿摄氏度运行1056秒,这不是实打实的进步吗?
EAST核聚变实验等离子体发光图
不过话说回来,难是真的难。一亿度啊朋友们,什么材料能直接装这个温度?扔进去什么都化得连渣都剩不下。所以只能用强磁场把这团等离子体悬空兜在真空室里,碰都不能碰容器壁一下,碰一下温度直接掉,等离子体当场散掉,之前输入的所有能量全白费。
就这“稳稳兜住”的本事,全世界科学家啃了几十年,才啃到现在这个地步。哪里是原地踏步,明明是每天都在往前挪,只是大众没注意到而已。
商用核聚变,其实是一代人的接力
商用核聚变,其实是一代人的接力
之前跟一个做聚变材料的博士吃饭,他说他们课题组天天泡在实验室,测中子辐照之后的材料性能,一次实验就要做三个月,出来一组合格的数据就能全组开心好几天。
我问他,你觉得自己这辈子能不能用上聚变发的市电?他笑了笑说,大概率赶不上大规模商用,但是他做出来的这些数据,能给后面的人少踩几个坑,就值了。
我当时听完,半天没说出话。我们总觉得科技突破就是某一天突然炸出来一个大新闻,某天才突然就成了。其实哪有什么凭空掉下来的突破,都是一代一代人一步一步攒出来的。你走一步,我走一步,攒着攒着就到终点了。
现在国际热核聚变实验堆ITER还在法国建,我们自己的聚变工程实验堆也已经提上日程,按照现在的进度,最快本世纪中叶就能实现并网商用,哪里会永远差五十年?当然,问题还一堆,第一壁材料的寿命怎么提,能量增益比怎么翻上去,发电后的余热怎么处理,每一个问题都够一堆科学家啃十年。
也有人问,花这么多钱搞这个干嘛?现在风电光伏不也够用吗?其实风电光伏靠天吃饭,储能问题到现在也没找到完美的解决方案,聚变要是真成了,就是真正稳定的零碳基荷能源,原料管够,对整个人类社会的能源结构来说,都是换赛道的改变。
那天站在科技馆的展牌前,我看了好久那串参与聚变研究的人名,从满头白发的归国老学者,到刚毕业没几年的年轻研究员,一串接一串,像一场看不到头的接力。走出科技馆的时候,晚风吹过来,新街口的路灯都亮了,我在门口买了一块盐水鸭,啃着鸭腿看路人骑着车经过,突然觉得,人类最浪漫的探索也不过如此了。
明知道难,明可能自己这代人看不到结果,还是要往里面扎,就为了把太阳拴在地球的瓶子里,给后来人留一碗够吃亿万年的能源饭。对吧?
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文章名称:在南京摸到核聚变的温度
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