全球受控核聚变研究进展和中国的领先地位（原创）：
送交者: 驭风 2016年05月10日20:27:47 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话
受控核聚变研究，是件不得了的大事，而新浪“深度”那篇相关文章，没讲清此事的来龙去脉，还有不少知识上的硬伤。除了我提到的把热核材料氘和氚误写成氕、氘（一字之差，谬之千里），这小编还说“核聚变反应将在中国人手中变成现实”。其实核聚变反应不早就实现了嘛，氢弹就是。目前全世界都在攻关的，叫“受控核聚变”。这个“受控”二字，意义和难度都比不受控的大多了。
受控核聚变，几乎可以一劳永逸地解决人类的能源问题。不仅是这小编所说的核材料安全问题，更主要是这核材料几乎取之不竭，产生的能量又远超目前的受控核裂变。比如说，每公升海水里含0.03克的氘，而它在热核反应中产生的能量相当于300升汽油。所以，这项研究的意义，在于它可能带来人类生产力发展方面的一次重大革命，它决不是高温气冷反应堆和快堆之类的核裂变技术改进所能相比的，甚至无法用第几代核电技术来描述。哪个国家搞出了这个，将在未来发展中占领极为有利的地位。
但这个受控核聚变实在是太难了！目前世界顶级的实验装置，也就做到维持几百秒而已。它离实用还差着十万八千里，这小编说只需十年，我看二十年都很难完成，三十年都算运气的。
因此研究受控核聚变，等于是为三十年后才能见效的项目砸下惊人的巨额资金。我们先看看全世界有几个国家都做到这点：
托卡马克装置确实是俄罗斯早在上世纪五十年代就发明了的。托卡马克（TOKAMAK）这词本来就是俄语“环形、真空、磁、线圈”的缩写，顾名思义就是以这种原理制造出巨大的螺旋型磁场，将装置内的等离子体加热到极高温度，从而实现受控核聚变。世界主要科技强国都毫无疑问地积极研制这种装置，并纷纷推出自己的试验项目。八十年代时德国人在其ASDEX项目上率先实现了受约束放电。美国的TFTR项目和日本的JT60项目都取得了不俗的进展，与后来居上的欧洲环型加速器项目（JET）并列为此领域世界三强。但这种项目实力太耗费金钱和时间了，即使美日这样的经济和科技强国，也难以单独完成如此宏大的工程，所以后续就有点玩不动了。毛子在苏联解体后就更别提了，这实在超过其国力所能支撑范围。
中国从七十年代开始重视研究托卡马克，中科院物理所、等离子所、核工业西南物理所和中科大等分别做过一些小型托卡马克装置，积累了经验，培养了队伍。苏联解体给中国研制中型托卡马克的机会，等离子所的一些老专家千辛万苦凑了40个车皮价值400万人民币的生活物资，从饿得前心贴后背的毛子同行那里换回了那台超导托卡马克T7装置。但那个装置的状态根本不堪试验之用，于是这些老专家花了三年多时间，才把它改造成真正的超导托卡马克装置HT7，从而让中国一举跻身世界四强之列，达到世界先进水平。在此基础上，中国先后在2002年建成中国环流器二号HL2A（西南物理所在前述德国那个ASDEX基础上改进的），在2006年又建成名震江湖的“东方超环”EAST，后者是世界上第一台全超导的托卡马克装置EAST，从此中国跃居此领域领先地位。
世界受控核聚变研究的基本格局，此前是欧洲与中国竞争，现在正变成全世界（含中国）与中国竞争！
欧洲列强联手搞的那个欧洲环形加速器项目（JET），曾代表这个领域最高水平。它创造的纪录是保持等离子体4秒钟，而且输出功率还不及输入的大（16MW比24MW）。
然后就是中国的EAST，目前已经做到2000－4000万度高温保持400秒。
再接着就是世界各国联手打造的国际热核聚变实验反应堆ITER。这个耗资上百亿欧元的宏大工程吸引了欧盟、美国、日本、中国、俄罗斯、印度和韩国参与，其中欧盟贡献费用45％左右，其他六方各掏9％左右，地点选在法国。其目标，是以50MW的输入获得500MW的输出，并且要持续400到600秒。
ITER的规模和水平要超过土鳖的EAST（大出约四倍），只是它还在建设中，估计2020年出电就不错了。而在此之前，土鳖的EAST依然可以傲视群雄，并且经改造后准备冲击1亿度+1000秒的纪录！这是个全世界科学家和工程师仰望已久的高峰，做到这个指标，才有可能实现可持续的受控核聚变。我殷切地期待在2020年前的某一天，CCTV新闻里传来中国在EAST实现这一历史性突破的好消息。
然而土鳖的雄心还远不只这些！更为宏伟的中国聚变工程实验堆(CFETR)将于2020年开建，预计2026年即可出电，2030年彻底建成。这，可是百万千瓦级的工程实验堆，有可能让中国成为世界上首个实现核聚变发电的国家。
这个格局，是不是有点像空间站？国际合作有一个，但土鳖单独有一个。不过与中国未参与国际空间站项目不同的是，那个ITER项目，可是中国积极参与的。虽然出资不到一成（出人也是一成），但那个ITER的许多设计利益于EAST的经验，而且许多重大核心设备是采购自中国的。比如超导线圈，毛子开出白菜价，而中国开价比日本的还贵，但还是中标了，因为土鳖的货色更好，没办法，质优就得高价。前段网上曾传，土鳖报怨在ITER项目遭歧视，比如参与科学家较少和不让进核心研发环节等，而ITER方心不迭地避遥。要说西方历来有点瞧不起中国，也不愿中国取得核心技术，这种心态是哪儿都有的，但要论这个具体的领域，想歧视中国，只怕他们没那个本钱！
中国为何既参与唯一的国际合作项目，又自己单干一票呢？怕在合作中得不到核心技术是一方面，另外我个人猜测，中方也很可能担心这个欧洲主导的万国牌项目被扯皮耽误了进度。因此，土鳖选择了脚踩两只船。不就是多花点钱嘛，为这么重大意义的项目，值！
至于受控核聚变何时能大规模商业应用？也许要等到2050年之后，但你只要记住一点，不管哪一天实现，那第一个做到这点并一举摆脱能源瓶颈的国家，最可能就是中国！
别问我为什么上帝偏偏选择了中国，根子上的事，自己去想。。。
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发表于 2016-5-11 09:39
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