Re: [閒聊] 核融合比核分裂,發電運用要難幾倍?

看板C_Chat作者w510048 (黨的恩情比山高)時間1年前 (2022/08/23 21:20)推噓12(12推 0噓 11→)

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※ 引述《litcurler ( )》之銘言： : 你好小弟目前在國際核融合能源研究中心當廉價勞工 : 就讓我試著回答這個問題吧 :) : 核融合爐目前的挑戰之一在於裝承高溫電漿的真空容器、偏濾器(divertor) : 以及讓燃料達成自給自足的breeding module和相關組件的使用壽命 : 尤其是前兩者，由於會直接和高溫電漿接觸所以難度是最高的。 : 候選材料如低放射化鋼、鎢、銅鉻鋯等合金都尚未能完全滿足模擬結果所需要的條件 : 從歷史來看、這些候選材料都是從1980年代就開始研發、 : 目前才改良到可以應用於ITER的程度。 : 是的，模擬是模擬但工程是另一個議題，所以改良之路還相當漫長 : 由於是專門為了核融合所特化的材料因此沒有前例可循 : 至於breeding module部分，概念上是利用電漿中的中子撞擊鈹和鋰等以倍增氘氚 : 鈹化合物和鋰化合物小球又會填充在真空容器當中 : 所以挑戰在於和低放射化鋼的相容性、以及如何把氘氚取出來的工程問題 : 這部分的開發計畫統稱為Testing Blanket Module (TBM)計畫 : 這邊所規劃的實驗藍圖是2030到2040年 : 這是核融合爐獨一無二的設計所以難度無法量化 XDD : 至於如何應用核融合反應所產生的熱能 : 其實還是回歸到燒開水這條路、差別只是在如何把熱能傳遞到水這邊而已。 : 歐盟選擇鉛鉍冷卻而日本選擇了輕水冷卻，也有國家選擇融鹽。 : 這邊的發電系統和現行的壓水式爐子很接近 (就是台灣核三廠的設計) : 鉛鉍、融鹽爐的概念設計早在70年代的美國跟歐盟都有研究過惹 : 所以難度相對沒那麼高 : 下一個挑戰是能量淨輸出，也就是最常聽到的Q值 : (定義為系統輸出能量/輸入能量的比例) : ITER的目標是Q>10、而商用示範爐目前的定義是Q>20 : ITER目前正在拚2025年前完工並且點火 : 希望這些資訊對你有幫助 :) 想請教大神，人類能夠達成核融合反應的燃料組合有大約三種組合： https://i.imgur.com/DEV1nTC.png

(取自維基百科) 其中門檻最低的氘氚融合會有高能中子傷害與氚增殖與分離的問題。為何不使用氦-3替代「氚」作為核融合燃料呢?? 〝話說鋼彈0079裡面也是採用氦-3作為核融合的燃料〞 XD 氘與氦-3核融合溫度為12億度(比氘氚高3倍)，其核融合產物是能量、質子、氦原子核。這樣就可以避免了高能中子傷害部件與氚增殖的工程問題。應該可以更快降低核融合商業化反應爐建設的成本。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.40.78.195 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/C_Chat/M.1661260841.A.E7B.html

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waiting101

08/23 21:23, 1年前 , 1^F

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joey0vrf

08/23 21:25, 1年前 , 2^F

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Bugquan

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