北京民用电多少钱一度_如果核聚变研究成功,电费会多少钱一度?几分钱还是不要钱了?

核聚变的成功等同于石油的枯竭。它将永远是50年。自20世纪50年代核聚变的鼻祖托卡马克装置问世以来,已经过去了近70年。然而,聚集了世界顶尖科学家的ITER仍未商业化。看来还需要50年!

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为什么核聚变如此难以实现?

其实核聚变不难实现,很多朋友肯定会说太阳不是核聚变,当然,你的科学课满分!但是即使它不在太阳下,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!

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根据元素的结合能,氚和氘在氢同位素中是最容易融合的,而氪石融合是最困难的,因为质子首先将其洗涤能转化为中子,然后变成氘,并与原氪石结合形成氦3,这是发生在太阳上的过程!那为什么太阳不燃烧最简单的氚和氘呢?事实上,太阳已经在13个木星质量小时内耗尽了氘和氚,所以现在它只能燃烧更难燃烧的航天飞机,将航天飞机转化为氘并继续燃烧!

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太阳核心质子链式反应

但是ITER核聚变项目肯定不会选择这样困难的航天飞机,而是更容易氘和氚,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,但实现自给自足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、磁岛和磁表面撕裂问题非常严重。

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托卡马克大型变压器示意图

另一个问题是第一壁的消耗,因为氘和氚的聚变会产生多余的中子,虽然可以轰击锂6产生氚,但仍有大量的中子会被内壁吸收,导致物质的进化,所以用不了多久昂贵的第一壁就必须被替换。

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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无法逾越的障碍,未来的解决方案成本极高!

如果实现了核聚变,你能想到什么应用?/

,当然,下面是一个假设。无论多么困难,道路多么崎岖,我们终于实现了核聚变。但是你不应该太早高兴,因为没有你想象的核聚变后的免费电力!纳尼。聚变燃料不等于每升海水300升汽油吗?怎么会有人想拿我的钱?

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聚变的电力成本真的很低吗?

其实这很容易理解,因为氘和氚的聚变需要两种气体,一种是氢同位素氘,另一种是氚,前者在自然界的含量大约是0.02%,虽然氘的含量很小,几乎是氚的包心菜,一件宝物的价格是25毫升/145元,一公斤/5800元,眼睛测量大可以优惠!然而,氚的价格可能更高,大约每公斤3000万美元。让我们计算一千克氚和氘混合能产生多少能量。能量转化成电能的价值有多大?

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氚氘聚变示意图

氘氚聚变质量比为2: 3,一千克氚氘混合物价值约为1800万美元,实际上是氚的成本,氘成本在氚面前几乎被忽略!那么它能产生多少能量呢?

的质子质量为938 MeV/C

氚氘聚变反应方程式为:3H+2H=4He+n反应能释放17.59MeV

,即质量缺陷为17.59MeV

,则质量缺陷的比例约为0.375%

,则一千克氚氘混合物在完全核聚变后的能量为:3370811

是根据2019年广西二级水电站上网电价0.32元计算得出的,价值为14082499292.43元

大约是2040646180.6美元

大约是20亿美元

确实相当多,当然,这有点理想化,100%的反应会发生,但令人欣慰的是,它能达到1-5%的事实是,为了维持大量的用电,我们还需要分摊建筑成本、设备折旧和人工成本。略有盈余已经是最大的胜利。

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,所以我们实现融合是不够的,但我们需要以低成本实现融合!

,因此,在聚变能仍然很高的情况下,你想如何使用聚变能?据估计,冬季的电热器和夏季的冷空调应该节省。然而,如果惯性核聚变完成了,未来的星际导航将会容易得多。如果你不明白,它是科幻小说《三体》中的非工作物质核聚变引擎(事实上有工作物质,但不需要额外的工作物质)。聚变产生的高能高速粒子将直接用于推进飞机!

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还有希望,至少未来的星际飞行是可能的!

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