美国开建世界首座商用核聚变发电厂

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Toutiao
最新回复:2024年12月21日 23点22分 PT
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新闻周刊

核聚变发电厂效果图(美国联邦核聚变系统公司网站)

据美国《新闻周刊》网站12月19日报道,美国麻省理工学院提供技术支持创建的联邦核聚变系统公司(CFS)17日宣布,计划在弗吉尼亚州切斯特菲尔德县建造世界上第一座商用核聚变发电厂。这座ARC(经济、耐用、紧凑型之意)核聚变反应堆工厂将位于詹姆斯河工业园区,旨在彻底改变清洁能源生产。CFS公司首席执行官兼联合创始人鲍勃·马姆加德在一份声明中说:“这是一个历史性时刻。本世纪30年代初,所有人的目光都将聚焦作为商业聚变能源发源地的切斯特菲尔德县。”

预计这座发电厂将生产400兆瓦的电力,足以为大约15万户家庭或大型工业设施供电。

核聚变是将两个较轻的原子核结合形成一个更重的原子核并释放出大量能量的过程。太阳和其他恒星就是靠这个过程获得能量,这一过程发生在一种所谓的等离子体的物质状态中——这是一种与固体、液体和气体不同的高温带电气体。

与分裂像铀等较重的原子核的核裂变不同,核聚变能带来若干好处。

国际原子能机构说,它每单位燃料产生的能量要多得多——每公斤燃料产生的能量是燃烧煤炭的400万倍——而且不会产生衰减时间很长的放射性废料。

聚变的燃料——氘和氚等氢的同位素——丰富,其中氘来自海水,而氚则可能利用锂获得。

聚变天生是安全的,因为反应只在精确条件下才能发生。如果这些条件没有得到满足,反应就会停止,消除了利用核裂变原理的切尔诺贝利这样的核泄漏灾难中出现的失控风险。

尽管大有希望,但聚变需要极高的温度和压力才能克服原子核之间的自然排斥反应,这一挑战花费了数十年的研究才得以解决。

2022年,科学家们实现了一个历史性的里程碑,让聚变产生的能量超过了启动反应所需的能量——这是历经70年取得的成就。然而,重大障碍依然存在。

并未参与该项目的帝国理工学院惯性聚变研究中心研究员布赖恩·阿佩尔比强调了两大障碍:维持聚变过程的稳定,并将由此产生的能量转化为实际应用。

阿佩尔比对《新闻周刊》记者说:“聚变燃料是以等离子体的形式存在的。这是比太阳中心温度更高的一团氢的同位素。问题是,当制造出这么热的东西时,它只想四散分开。”

在恒星中,巨大的引力抵消了这种趋势,将等离子体聚集在一起。阿佩尔比说:“我们在地球上试图做的就是设法控制住少量这种极其炽热的等离子体。”

即使成功控制住它们,利用能源的任务依然艰巨。

阿佩尔比说:“在这些反应堆中,能量以带电粒子和高能中子的形式出现。带电粒子停留在炽热的等离子体中,而出来的是中子。”

中子以极高的速度飞出,因此工程师们必须设法将它们的动能转化为可以用来驱动蒸汽涡轮机的热量。

CFS尚未建造其示范反应堆SPARC,该反应堆定于2027年投入运行。

阿佩尔比认为,SPARC将成为CFS雄心勃勃的目标的关键试金石,这个目标就是在本世纪30年代初之前交付一个商用聚变发电厂。

核能利用了爱因斯坦著名的等式E=mc2,其中能量源自“质量亏损”——核反应前后的质量差异。

在聚变和裂变中,由于光速(等式中的“c”)的平方是一个很大的乘数,所以微小的质量差异会转化为巨大的能量释放。

像ARC这样的聚变反应堆将利用反应中释放的能量将热水转化成蒸汽,推动涡轮机,这一点很像传统的发电厂。然而,关键的挑战在于有效利用反应产生的快速移动的中子,把它们的能量转化为可用的热量。(编译/刘晓燕)

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ppplu
1 楼
周围的房地产业主哭晕在厕所里。
传播爱与光
2 楼
电死弗州居民,Fairfax郡优先!哈哈哈
真LSE博士
3 楼
又一个骗钱项目
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tomtangwws
4 楼
尽管听着很邪乎,但还是祝美国人成功,毕竟用清洁能源发电是造福人类的好事,总比制造杀人武器、满世界挑起战争强。 [1评]
打哈欠
5 楼
只要有政府资金在里面, 一定不会成功。
戒律暗牧
6 楼
能实现的话确实是重大突破。不知道中国那个进展怎么样了,之前说取得了进步,但是我也看有人说方向不对,不知真假
惩戒骑士
7 楼
一个量子计算机,一个可控核聚变,搞了这么多年,看中美哪一家能真正搞出来,这可是实打实领先
五谷不分
8 楼
懂王上台估计要给这个叫停,真搞出来这种无限能源,他背后的石油巨头们还赚个毛线的钱
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fybs
9 楼
这,这,中国小太阳不是一直领先么?美国都商用开始了,中国还在那里忙着上天?
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heilig
10 楼
400兆瓦的电力我笑了。。国内随便拉个三线城市的火电电力都比这个高。。。核聚变都这么搞就废了。
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HL16888
11 楼
骗子来了,捂好钱包
扶风
12 楼
400兆瓦的电力?我还以为我看错了,再回去看了两次。。始建于1937年日本占领时期在吉林建造的丰满水电站,经过4次重建,2020年发电17亿千瓦时,1480兆瓦。零头都比这个大?? 我知道万里之行始于足下。希望美国能实现核聚变发电,正收益。。
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liuyuan59fen
13 楼
实验堆都还没有,就在六年内建成商用堆? 我还不如相信懂王会舔哈里斯!
光光大脚丫
14 楼
废核可是民进党神主牌之一,当年不惜气死百姓,也硬是把核电厂一个个关掉。
郑长仁
15 楼
又一个好莱坞工程。。。。。。你懂的!
城市沉睡
16 楼
3024年能建起了不?
大师画拾苟奴
17 楼
可控核聚变,别扯淡了,还早着呢
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nukeman365
18 楼
Nuclear fusion and Nuclear fission are totally different mechanism to generate power. All nuclear power plants in the world are based on nuclear fission splitting the uranium atoms to get the energy. Nuclear fusion is combining two light atoms together to generate energy. Nuclear fusion is way difficult to achieve released energy sustainability and is far away from commercial feasible and profitable at the moment. I am working in this industry and have a little bit better knowledge about the subject. I am quite doubt about the authenticity of the this article's commercial claim.
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xiaoss188g
19 楼
小心中国偷窃。中国就这样,你不做它不知道怎么做,你一做它立马就从一无所知变遥遥领先了
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xiaoss188g
20 楼
你笑了,我估计你一点都不理解麻省理工是个什么东西
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Omeagego2003
21 楼
美国这个大饼画给中国可能真难实现了。这次还是让美国领先吧。
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nukeman365
22 楼
如果米国能实现400MW的核聚变商业化电厂,核聚变安全性优势又是非常显著的,取之不竭的核聚变电能能源会彻底改变世界。但不要忘记:工业的基础三大要素:能源,材料,工艺。世界上目前为止哪里有可以耐上亿度高温的材料?实验室里的核聚变能量密度非常高(温度,压力),但能量数量非常小(不能持续发电),这是没有工业价值的。
樱桃儿熟了
23 楼
[9楼]评论人:fybs [★品衔R5★] [个人频道] [个人动态] 发送时间: 2024年12月21日 14:20:31 【回复】 这,这,中国小太阳不是一直领先么?美国都商用开始了,中国还在那里忙着上天? -------------- 小傻逼一个。美国这显然是在骗钱呢。
火狐2022
24 楼
实验室都没成功就想商用?基本肯定是骗子!
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jkl022022
25 楼
"预计这座发电厂将生产400兆瓦的电力,足以为大约15万户家庭或大型工业设施供电",这太搞了吧?才15万户?这可是核聚变啊
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poiuuipiopoi
26 楼
注册成功后
27 楼
牛B吹得有点大了
真是太烦人
28 楼
美国开建高铁。
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kkk_kk
29 楼
虽然想祝好,但想想美积电这项目在技术完全支持,也有技术人员的情况下,能搞成现在这个样子。 这要开建核聚变发电厂,所以新的洗钱方式吗?
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jxxy1234
30 楼
中国忙着上天, 傻逼抢着吃屎 正常
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jxxy1234
31 楼
实验堆都没建好呢,就忙着吹2030年的商用堆 呵呵
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b3yukikaze
32 楼
400mw那么少,核聚变的成本恐怕非常高。再说不是吹牛骗钱的吧?
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brucesui
33 楼
不可能。一直是输入能量大于输出能量。路还很长
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nowornever
34 楼
支持科学探索,核聚变可控做好了,能解决一切能源问题
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lanjian45
35 楼
坐等看结果,希望是个突破