一口气搞懂可控核聚变！离商业化还有多远？真的是无限能源？

基于美国国家点火装置（National Ignition Facility）实现的「净增益」突破，我们来讲讲可控核聚变（Controlled Fusion）是怎么一回事？有生之年，能用到核聚变发的电吗？

[@rinoalove48699]

轉貼王夢源永遠的未來技術：我高一那年，有一位清華的教授到台中來演講，講題是核融合（Nuclear Fusion，大陸叫核聚變）。當時Princeton university正在籌建西方的第一座大型Tokamak核融合反應器TFTR（Tokamak Fusion Test Reactor）。Tokamak原本是蘇聯的設計，亦即在一個環面形的容器內，靠高強度磁場來制約極高溫的電漿（Plasma，大陸稱為電漿體）；電漿內的氫同位素原子核在溫度夠高時，便能跨越電磁排斥力而融合成氦，並釋放出大量的能量。那位教授不但把物理和工程的綜合過程描述得極為生動引人，而且一再強調在30年核心融合電厰就必然會商業化，從而一舉解決人類的能源需求問題。十五歲的小夥子很容易上當，尤其是當演講人自己也相信那些鬼話的時候，所以我基於錯誤的訊息做了兩個重大的人生決定：第一個是舍數學而做物理；第二個是舍台大而上清華。 當然，30年早已過去了，TFTR從1982年起到1997年運行了15年，根本就沒有解決核融合電厰的真正技術難題，這個燙手山芋被丟給了下一代的International Tokamak Experimental Reactor（ITER，將於今年開始組裝，預計2027年開始運作）。與30多年前相比，現在最樂觀的核融合研究估計（只算誠實的）是還要至少50年才有可能實用化，也就是進度倒退了20年。以這個趨勢來算，到50年後的2065年，進度會再倒退30年，所以屆時搞核融合的主管應該會給出“再過80年”的估計了。這雖然是個笑話，卻是很有可能會真正發生的，因為前面提到的“核融合電厰的真正技術難題”是怎様處理核融合產生的中子：人類至今所有的機械靠的都是電磁作用，而中子卻是真正全電中性的，不像原子一様有帶負電的電子包圍帶正電的核子，所以我們對中子的路徑完全無法控制，唯一的選擇是要不要遮擋它。目前所有的Tokamak設計靠的都是D+T=>He+n的反應，其中D是Deuterium（氘，多含一個中子的重氫），T是Tritium（氚，多含兩個中子的超重氫），He是Helium（氦），而n是Neutron（中子）；因為這是唯一一個其所需溫度沒有超過人造磁場控制能力的反應。但是中子比氦輕四倍，所以它帶出的動能也就多四倍，亦即核融合反應產生的80%能量是由中子帶走。既然我們要發電，就必須在Tokamak外面吸收這些中子，那麼Tokamak的內壁就必須對中子“透明”，所以負責維持真空的內壁再加上吸熱的水管（產生磁場的線圈可以做在水管之外，但是仍將承受部分中子輻射）將在完全沒有屏障的情形下，長期承受比核裂變反應器高出好幾個數量級的中子轟擊，其結果是這些物質必然會弱化而需要定期替換，但是在這個過程中它們也會得到放射性。也就是核裂變電厰只須要換燃料棒，而核融合電厰卻須要定期把整個帶有放射性的反應器拆掉重裝；即使在技術上有可能做到，它的價格和風険都將遠超人類所能承受的極限。所謂的ITER和現有的下一代設計都對這個問題束手無策，搞核融合的人的態度基本上是船到橋頭自然直；可是這艘船在30年前就已經撞橋沉沒，30年來拚命加大引擎，那麼不但再度撞橋是必然的，其後果也只能更為慘烈。 法國和日本競標ITER之後，法國出價最高而獲勝，日本則得到一系列的安慰獎。地點選在法國東南部的鄉下，但是距離渡假盛地French Riviera只有一步之遙。 既然核融合是未來的技術，而且永遠都會是未來技術，那麼要解決能源問題，就必須開發更先進的核裂變技術。我從十幾年前就對高溫氣冷堆情有獨鍾，所以後來很高興看到中共在這個項目上持續投資，到2012年已經正式在山東石島灣核電站開建世界第一座商業化的高溫氣冷反應堆。不過今天我將專注在永遠的未來技術上，所以以後有空再詳談這事。現在我只想指出，幾年前南非還沒有放棄高溫氣冷堆，西方的核電專家在列舉它的優點時，經常會提到它的工作溫度在攝氏1000度左右，剛好是對水進行電離分解效率最高的溫度，所以在高溫氣冷堆發電站有熱有電，最適合建設氫氣厰，而用氫氣來替代汽油、柴油、天然氣和煤等等化石燃料的“氫氣經濟”（“Hydrogen Economy”）則是某些人心中解決能源供應、大氣污染和全球暖化的一舉多得方案。氫氣燃燒之後只產生水，因此是完全零污染的。此外氫氣不像化石燃料一様需要效率一般在40%左右的熱機（Heat Engine），而可以通過燃料電池以極高的效率轉化為電能。全球第一個根據這個構想而開始生產的商業化產品是Toyota的Mirai氫氣動力車，2014年十一月在洛杉磯車展正式公開，同年十二月15日在日本開始銷售，預計2015年只出產700輛，但是Toyota認為它會是下一代的技術主力，前途不可限量，所以還特別請了日本總理安倍晉三做代言人，對其重視的程度不言可喻。 Toyota的這個商業戰略賭注，有很明顯的脈絡可循：Toyota在1995年的東京車展公開了世界第一輛商業化的混合動力車輛Prius，1997年開始正式銷售，此後18年Prius不但佔有全球混合動力車輛銷售量的一半以上，對Toyota的品牌價值也有極大的貢獻，幫助它一舉超越VW和GM成為世界第一大汽車生產商。不過到現在每個稍有規模的全球性汽車公司都已經有了自己的混合動力技術，而Toyota卻很明顯的在近年減低了對這方面的投資，以致當所有的競爭對手都已採用更先進的鋰電池，2015年的Prius基本型仍然在用鎳氫電池。從Toyota的角度來看，混合動力車輛的技術已經成熟普及，市場也趨於飽和，與其殺價血戰，不如早對手一步，另闢新戰場。這個思路和Nintendo一様：在Wii那一代，Nintendo避開繪圖馬力的競賽，靠著獨創的遙控器走偏鋒而戰勝了更強大的對手們；幾年之後，下一代的Wii U仍然是靠與眾不同的人機介面來吸引顧客。不過就如Nintendo的Wii U遠不如Wii那麼成功，Toyota的Mirai只怕也走上了歪路。 為什麼我不看好氫氣動力車呢？這主要是因為氫氣經濟不是一件新鮮事，一百年前就有一種交通工具大量使用氫氣，只不過不是用來作燃料；我說的就是飛艇（Zeppelin）。後來這個氫氣經濟戛然而止，原因當然是1937年的興登堡號大爆炸。做過化學實験的人或許記得，氫氣是一種極易燃、極易爆的氣體，汽油和天然氣和它比起來，幾乎像開水一様的穩定安全。飛艇用的氫氣完全是由專業人員操作的，飛艇也沒有出車禍的危険，結果還是不能解決安全問題。而鼓吹新氫氣經濟的人所想像的是把載著氫氣筒的汽車交到16歲的毛頭小夥子和90歲的老太太手裡，讓他們滿街跑；與此同時，氫氣管道必須從生產厰房一路埋到大街小巷的各個加油站。其結果必然是車禍衝撃到燃料箱就有劇烈爆炸，道路施工錯挖管線就會連環氣爆；哪個現代社會會願意花大銭來換裝一個使人口死亡率成倍增加的危険技術呢？燃料電池是個很有前途的新科技，但是它必須使用碳基燃料，例如甲醇（Methanol）或乙醇（Ethanol）；這有幾個原因：1）它們遠比氫氣安全；2）它們可以從生物廢料（Bio-waste）直接生產，而氫氣必須靠電能來產生，全循環的效率低；3）它們的輸送和儲存都遠比氫氣便宜。所以雖然使用甲醇和乙醇的燃料電池技術還不成熟，最終必然還是它們才有可能（但不一定會）勝出。氫氣經濟又貴又危険，就如核融合發電一様，也只是永遠的未來技術。

[@sunxishan]

不奇怪 因为托克马克本来就是错误的路线。

[@rinoalove48699]

【後註二】前面那個質疑，雖然玩的是“吹毛求疵、無限上綱”的狡辯術（參見前文《常見的狡辯術》），但至少指出了正文細節原本所含的字面錯誤，依我向來追求100%正確的原則，值得評論並修正。 現在又有朋友催我回應一些有關Tritium的質疑，我就不太樂意了，因為那些人的論點連狡辯術都談不上，純粹就是編造和扭曲事實，利用公開數據來檢驗這些事實應該是讀者的責任，我向來不鼓勵巨嬰心態。不過朋友催得太緊，我就在此簡單解釋一下：每個1GW的聚變發電站，每年物理上就必須消耗Tritium至少100多公斤（參見這篇美國能源部的檔案），而美國當前裂變電站提供了超過100GW的電能，所以如果用聚變堆來替代，每年消耗Tritium會是至少十幾噸。中國在2019年的總發電功率超過1200GW，相當於每年一百多噸的Tritium。 但上面的估計數據，説的是聚變反應量。中子撞擊鋰生產Tritium，是不可能被100%回收的；等離子體也不可能100%完成聚變反應。後者是個尤其嚴重的問題：目前我所知的所有聚變堆，包括ITER在內，沒有一個敢把實際反應參與率印出來，例如如果是1%，那麼Tritium的年消耗量就會是遠超過每年一萬噸，而且絕大部分會成為高放射性廢料，再加上是氣態，處理起來絕對比裂變堆的廢料還要困難昂貴得多。（有讀者可能想像這些廢棄燃料也可以回收，但科學分析無從做起，因為實用設計不存在，參見下文。）另外一個問題是全球鋰的年產量是7萬7千噸，但生產氚用的是鋰6這個同位素，只佔總量的7.6%，相當於5800噸。每生產一噸的氚，需要兩噸的鋰6，所以即使假設一切提純鋰6的工業步驟以100%效率進行，在理論上也頂多隻能支援每年2900噸的Tritium生產。 正因為核聚變支持者在空中畫的餅，連一點細節都沒有，反駁起來反而困難。再例如在生產方面，工業規模的生產收集裝置，連PPT都不存在，所以我也無從評論起。ITER設想（請注意，不是計劃，而是設想；換句話説，沒有實際設計，連基本參數都沒有，就只是一句空話）的是實驗性、公克級別的最早期“可行性”研究。ITER最早要到2035年才能開始做基本聚變反應，生產幾克的Tritium連排日程都言之過早。 其實所謂的“無限”和“清潔”，基本上終歸是為了減低費用；如果不計價格，再稀缺、再危險的東西，在空想中也是可以生產的。這和超弦有類似之處：一個被證僞的理論，可以憑藉無限放鬆自由度來自圓其説，但失去任何預測能力和物理意義；一個被證僞的技術，也可以憑藉無限放鬆成本估計來想像紙面上的解決方案，因為做這些想像全憑一張嘴，做分析證僞卻是費腦費時間的。這正是我以前提過、邏輯辯證的Russell‘s Teapot原則：要提出一個方案論據，己方有責任先證明它有相當的事實邏輯基礎和可行性，不能空口說白話，坐等對方做分析證僞。 所以我們最終還是必須從費用的角度來考慮這個問題。現在生產Tritium，每克多少錢？答案：2000年全球非軍用產量，每年400克，每克30000美金。將來在高放射性的聚變反應堆墻壁裡，生產幾萬噸的高放射性氣態元素，能夠把價錢壓低到什麼地步？這完全沒有前例，而且因為在裂變堆生產少量Tritium可以用專用的小容器，聚變堆的墻壁卻同時必須維持真空、抵抗快中子、帶走超過GW級別的熱能、維持超導磁鐵的低溫、隔絕放射性廢料的洩漏、承受等離子體崩潰的衝擊等等一系列史無前例的困難任務（當然這個神奇的魔術內壁根本不存在，它的真正作用，是遮擋質疑），事實上不但沒有量產效應，反而可以預期會是遠遠更貴的選項。這主要是因為當前生產少量Tritium，基本忽略污染問題，處理過程中損失的氚單純任其洩漏。一旦開始大批生產，防治放射性污染就會外加極大的額外費用；別忘了，和裂變產生的放射性高原子量同位素不同，氚是無法用化學方法過濾掉的，而且人體吸收含氚水分近乎100%，然後散佈全身，甚至直接成為DNA分子的成分，不像重金屬元素集中在少數器官，有藥可治。 總之，要拿Tritium説事的，請列出數據的來源根據，並且先檢驗一下，這些來源根據是科幻性的空口白話，還是有實際工程性質的分析。據我所知，後者是不存在的。拿著物理極限來討論工業前景，就好比說相對論容許達到99.9999%的光速，所以國家應該把高鐵提速到那個等級；是讓誠實懂事的人啼笑皆非的錯誤邏輯。至於不用Tritium的聚變反應堆，那是更加科幻的妄想，任何想要討論它的人，必須理清自己的邏輯，至少先回答下面這個問題：為什麼ITER和更下一代的國際聚變實驗都堅持用Tritium？參與理性的對話，己方論述的邏輯自洽是自己的責任，不能只引用科幻妄想，然後等對方來幫你補齊事實與邏輯。 【後註三】有關氚的放射毒性，我在這裡提供一些基本參數，理工科的讀者參考之後，應該可以簡單看出否認其危害的論述都是胡扯。 美國EPA給出的飲用水中氚濃度的安全上限是20000pCi/L，這相當於大約6000多個TU（Tritium Unit，1TU=每10^18個氫原子中有一個氚）；加州的標準更嚴得多，是14.8 Bq/L，大約相當於130多TU。在1952年（亦即在該年年底世界第一個氫彈之前），自然界的氚濃度大約10TU，經過不到十年的氫彈試爆，在1962年北半球中緯度的雨水已經有高達5000TU的記錄，這是1963年禁核試驗條約（PTBT）的主要動力之一。每個1GW的核聚變反應爐每年必須經手的氚已經比氫彈高出好幾個數量級（確實數據視聚變堆的反應參與率和回收效率而定），然後做為全球電能的重要來源代表必須建10^4座反應爐，那麼大家自己估計一下總平均雨水中的含量會是多少。這還不考慮反應爐臨近周邊的地下水一定會有另高出幾個數量級的濃度；例如加拿大的CANDU核裂變反應爐，只不過因為用了重水做為中子減速劑，其中的氘與中子有很小的反應截面會因而產生氚，其周邊地下水的氚濃度已經普遍達到200TU。但其實整個電站年產Tritium只有0.3克！那麼每年生產幾萬噸氚的核聚變工業有可能是“清潔”的嗎？

[@rinoalove48699]

【後註六】今天（2021年十月2日）看到Sabine Hossenfelder的最新博文（參見《Nuclear conFusion》；我覺得更精確的標題，應該是《Nuclear Fusion Con》），討論了聚變團隊普遍假造數據、誇大產耗比的伎倆。不同於我已經關注這個議題40多年，Sabine自己承認是在最近幾年才開始瞭解聚變的工程細節，結果對這些纍積了半個多世紀，已經像洋蔥一樣由虛假包著扭曲、扭曲包著誇大、誇大包著幻想、幻想包著自私、自私包著無恥的詐騙公關，她還只剝開了最外的一層，所以只説被誇大了兩個數量級（實際上是大約7、8個數量級，這是因為她只看單一反應的物理指標，並沒有考慮環境污染、經濟性、聚變技術的間歇性、以及設備的耐用性等等議題），但至少Hossenfelder作為一個誠實有良心的學者，稍作涉獵就可以簡單看出聚變之不靠譜，值得大家參考。 【後註七，2021/11/25】一年前我發表這篇正文的時候，中國的8MWh全釩液流電池儲能堆還是全球領先，但很快各式各樣的大型液流電池計劃（包括鐵基、有機等等）在歐美上馬，幾百MWh成為例行公事，例如《226MWh of vanadium flow batteries on the way for California community energy group CCCE》甚至只是加州一家中型電力公司的投資，中方現在遠遠落後；這正是十四五被利益集團忽悠誤導並綁架的貽害。 【後註八，2021/12/08】美國的核聚變發電投資熱，其實充滿了邏輯矛盾和漏洞，即使完全忽略科學和工程上的問題，光從商業角度也可以明顯看出是騙局；這裡是一位美國記者剛發表的質疑（參見《The Theranos Trial Shows Why We Should Be Suspicious of Nuclear Fusion》），值得大家參考。 【後註九，2022/04/26】四五年前熱門了好一陣子，並且有許多華裔和中方物理人參與投入的Majorana粒子“發現”和“突破”，終於被證實確定是假造數據的結果，最知名的荷蘭團隊被迫撤稿（參見《Authors retract second Majorana paper from Nature》），然而當初幫忙炒作話題的媒體界和騙取公費的學術界卻全部噤聲，這又一次印證了現代社會中“造謠一張嘴、闢謠跑斷腿”的惡劣效應。 【後註十，2022/04/30】今天看到Hossenfelder發表博文（參見《Did the W-boson just "break the standard model"?》），批評高能物理界最新有關W粒子質量測量的無恥謊言。她因為人還在物理界，説的比較委婉，沒有直接指出高能物理已經100%成為詐騙集團，不過大家可以參考下面這三句話：“There’s a reason I left particle physics. Particle physics has degenerated into a paper production enterprise that is of virtually no relevance for societal progress or for progress in any other discipline of science. The only reason we still hear so much about it is that a lot of funding goes into it...”她用“無用論文的組裝線”來描述高能物理，這剛好正是上個月我形容中國物理界，尤其中科大量子計算團隊，的用詞；而“純靠浪費公款來驅動（的殭屍）”則是我在2016年就解釋過的。 【後註十一，2022/05/20】我曾反復指出，核聚變有多維度難題保證永無實用可能，但其中最明顯的，是Tritium的污染性和經濟性問題。這裡是行內人為了要錢而討論供給鏈計劃的文章（參見《Nuclear Fusion Is Already Facing a Fuel Crisis》），雖然已經極度委婉，尤其完全不碰污染議題、經濟性也只點到而止，但大家還是可以拿來和他們的日常公關稿做對比，特別注意最後一個段落：“不用Tritium的核聚變，難度提升100倍，百年之後才值得討論”。 【後註十二，2022/09/26】剛看到Sabine Hossenfelder的最新科普文章（參見《No one in physics dares say so, but the race to invent new particles is pointless》），把不情願的高能物理人也被迫對外撒謊忽悠的脈絡解釋得一清二楚。這裡最有意思的是“Ambulance Chasing”這個詞匯被應用來描述物理學人競逐熱門話題，是我在2016年的發明，老讀者可能還記得當年有不少後續疑問和討論。然而我寫作用的都是中文，現在終於被傳到歐美物理界顯然轉了很多手。我一直懷疑有不少華裔物理人是部落格的潛水讀者，也曾被私下告之有批判物理界的博文（指《如何創造研究熱點和一些其他物理話題》；幾周後，Frank Wilczek就寫文為Time Crystal取名花俏做辯解，是一個有趣的巧合）被翻譯傳閲，這裡又多了一個相關的間接跡象。 我聽説她得罪的人太多，以致多年來升遷無望，還可能隨時會被解職。唉，小人得志，君子道消，這不只是當前高能物理界的寫照，也適用於整個歐美社會。 【後註十三，2022/09/30】兩年前曾經相當轟動的“超高壓室溫超導”論文剛剛正式撤稿（參見《Stunning room-temperature-superconductor claim is retracted》）；這裡是否有學術造假問題，還不能確認，也可能純粹是做錯了分析。然而已經可以拿來提醒大家，即使是《自然》的頭條論文也不能盡信。

[@wenqingli9319]

氢气作为风能太阳能的能源存储介质还是可以的

[@non-displaynon-display9122]

核聚变商业化之后，氢气就会成为提炼氘的副产品大量存在，不用来做燃料也没地方用。

[@WLin-pl2ty]

这个圈子的玩法就是强调细枝末节的工程层面的进步而“隐瞒”根本的困难。 我骑自行车的速度从15kph提高到20kph了，所以我里登上月球又进一步了。

[@user-nm1me7sk1f]

详细讲讲 兄弟

[@tubearea51]

讲述得非常清晰，有条理。

[@qwq5435]

大刘讲的最清楚

[@alfredli4032]

写科幻和讲科普的两个大刘都👍

[@maker3729]

大刘老师可以讲一下台湾最近的核融合吗 说是桌面迷你核聚变 我是看不懂想请老师讲一下

[@ZhongNanHai_01]

最近又听说有新突破……通过仿生手枪虾的逆天功能做到了？热切盼望博主讲一讲新突破的原理啊！

[@joeshaw5501]

能不能讲一下钍反应堆？

[@hit89]

向Q值為點數的方向砧研必更有成就。

[@hazanoko]

恆星內部的核融合的發生，還有著量子隧穿效應的原因

[@GoGo-cx4qx]

磁约束技术将来是不是还能用来储存反物质，与反物质100%的能量转换率来讲，核聚变简直就跟小玩具一样

[@user-wx5tu2im5w]

人類目前用兩種技術工藝，來提取宇宙形成時封存在原孑內部的能量，核裂變和核聚變前者用中子去撞擊原子核，後者用等離子擠壓原子核而獲取得能量，在自然界中是否還有其它粒子，也可以達到相同目的，如果把一塊直徑一米的銣磁鐵，把它磁場壓縮成針尖大小，那麼這樣高強度的磁場是否會引起核裂變？（前提是磁場是否由未知粒子組成）。

[@howdareyouare]

如果对引力的本质能有更深层次的认知，可控核聚变会很轻松的实现

[@jamehuang8901]

反引力基本就是一個純陽體，這觀點不錯。

[@user-cv7ec6oo6u]

引力是宇宙的终极问题 能控制引力我还需要可控核聚变这种废物能源😂😂 你真是个人才

[@eddytsoi825]

好想大劉說說新創公司「Helion」的聚變+發電方案，我覺得他們才可能是真新世代的核聚變發電方案

[@getstevenliu]

马上就说。

[@alexyoung6418]

Real Engineering去Helion现场做了个采访，也可以看一下。

[@bingluntong1506]

@@alexyoung6418 kzbin.info/www/bejne/lZOniYuNht1-aZo

[@bingluntong1506]

最少還要三, 四十年. 將來能否講一下 Helion , 因為我覺得它的路線很有機會。

[@catchnkill]

Helion並不見得機會大，他們用氘氦-3作出聚變，這樣點火溫度要4倍於氘氚核聚變，達到六億度，ITER祇需1.5億度，增加溫度4倍難度不止4倍

[@Beagle5ce]

@@catchnkill 是的,温度上涨一度,就代表需要多32倍的能量.

[@user-rt3jp1dc1k]

科学家都是傻子吗？那个更不靠谱。还是拖拉马克更靠那么一点普

[@eddytsoi825]

雷射慣性約束，是如何封鎖熱能擴散的？

[@kanlu5199]

不封锁，然后把仪器炸了

[@jiafeng3694]

热中子其实是有用的东西。对于氘氚反应来说，我们需要1比1的氘和氚。氘自然界好找，氚就很稀有了。而且即便存在提纯也很困难。比如日本福岛核废水里的氚就没有办法清除掉。要维持商业运行所需的大量的氚，现有的方案是让锂6吸收热中子后会转化为氦4和氚。也就是说在核聚变反应堆的内壁上敷设锂6隔层，一方面吸收掉热中子一方面制造维持运行所需要的氚。

[@user-zm5jx4ov9q]

時光機的問題呢？

[@user-zm5jx4ov9q]

如果没有時光隧道,太陽早巳燒完了.

[@user-ie9tq6ub1l]

我覺得就算真正實現了核聚變商用化，能夠使用上核聚變的國家數量依舊有限。 未來核聚變會變成新的能源籌碼，部分相對貧窮的國家，可能還是會被迫使用高汙染的化石燃料作為主要發電手段。

[@xiaoyuzhu9118]

为啥从不想：核聚变是恒星的专利，超级条件是地球仿不了的，即使付出巨大代价

[@alexyoung6418]

区域发展不平衡肯定会长期存在，但即便不平衡，地板也会被天花板带着朝上升的。世界上那么多国家，有条件带头工业革命的没有几个，有条件带头搞信息化的也没几个，但即便亚马逊雨林里的部落今天也用上手机了。把他们今天的生活水平和社会福利跟他们自己200年前比，能有进步也是好事。前沿探索只是为了把路走宽，因为现有的做法只能一条路走到黑。新的路不一定知道通向哪里，但至少能多几个选项。

[@feifeishuishui]

@@xiaoyuzhu9118到处看到你发这个帖，不知道你什么毛病。 谁告诉你没人想过，你有什么资格说这个话？关键是你基于什么证据。氢弹这样的核聚变装置早就被造出来，可控核聚变也早就实现了，只不过是输出能量比输入能量低而已。换句话说，核能发电已经只是一个工程问题。

[@xiaoyuzhu9118]

@@feifeishuishui 你的证据呢？

[@feifeishuishui]

@@xiaoyuzhu9118 你看不懂中文吗？氢弹被引爆了很多次了，你不知道？

[@davidhenry352]

希望中美欧的可控核聚变技术百花齐放

[@Happyfly20]

请问托克马克環的输入能量是怎么计算的？

[@CHT_4155]

你家的電箱打開有個叫電表的東西

[@Happyfly20]

@@CHT_4155 电表是是测量工具。我问的是计算方法，也就是包括哪些输入能量，和激光点火Apple to Apple 的comparison。

[@zzhang11790]

可控核聚变在目前人类可达到技术水平内，只有氦三聚变是可行。但是这需要达到六亿度高温，目前托克马克磁约束机制只能做到一亿度，差的太远。所以磁约束聚变没有前途。这次的惯性约束聚变达到了三亿度，如果能够再增加一倍就够产生氦三聚变了。所以惯性约束聚变应该是最可能成功的途径。当然还有很多其他工程技术问题要解决。

[@jamehuang8901]

核裂變大陸在法國那個更貴，他們的冷卻電纜磁約束，相當的貴，基本上估計更浩損益，然後比核融合更核汙染。只因為這兩個研究都在吸金，一個已經要商轉一個連損益都不知道。 事實上美國之前就直接用永續磁能。

[@jamehuang8901]

事實上半年以上都是原物料行情，現在正是斷絕法國場的最好時機，因特爾都因為原物量上漲放棄德國建廠，美國公布這波就是衝著大陸的法國場來的吧。

[@cc7980]

這個輸出輸入也不合理,還是很遠路要走~而且到現在還是要用最最最核心的蒸氣渦輪做轉換電能,商業化還很遠~~~

[@thomaszhang3101]

大刘您好，可不可以讲一下 三维五轴激光加工技术 高端数控机床？ 最近看到纪录片说中国在此取得了突破：kzbin.info/www/bejne/gqCldWCfoq17e68

[@getstevenliu]

这个领域我真不了解，不过试试看。

[@wslak5552]

钆棒，念错啦

[@CHUNNANMA-yl5we]

8.25的这个呢？

[@user-gx1rr6st1q]

爱因斯坦曾说，能量会转换。 我们学佛人心灵健康，身体就能转换成健康。 心灵健康，是灵魂的正能量。 *分享 善言

[@chrischen6911]

大刘如何看待王孟源关于美国这个实验的说法？

[@akaiwon6594]

每次看到稱讚核融合多乾淨多環保，就想到當年科學家也是這樣稱讚核分裂，結果現在呢？而且太陽這個天然核融合裝置明明超危險，是因為地球有磁場和臭氧層才沒有被太陽風給毀了，所以到底是不是真環保，恐怕還是要真的使用了才知道，搞不好一天到晚發射出高能粒子把大氣層臭氧層都給毀了不一定

[@davidhenry352]

我认为，与其在地球上制造核聚变，不如把太阳能板发射到大气层外，直接收集太阳的核聚变能量

[@setairetv6567]

弟弟啊，研究核聚变的目的不只是解决能源问题呀，比如未来宇宙飞船想离开太阳系必然需要这种携带方便且爆发能量大的能源

[@catchnkill]

@@setairetv6567 大衛兄建議是切實可行的，祇是因現在發射火箭成本太貴不可行，假設 SpaceX能用 Starship將每公斤發射成本降低千倍萬倍，那在軌道上蓋發電站就可行，這肯定比核聚變快及可行。Starship用的 rocket engine可重用上千次，火箭又可回收，成本肯定降，希望降幅足夠大

[@kanlu5199]

戴森球

[@enki5420]

第一台计算机到第一台商业计算机有多远的距离？

[@user-rt3jp1dc1k]

阿波罗登月的火箭和现在的火箭没多少进步 ，物理理论已经半个世纪没有任何进步 ，核聚变至少还需要几个五十年还不一定看到商用，化学 物理 数学 基本上处在大停滞阶段 现在不过是消化以前的成果

[@vincentweiss5120]

日本的J-60 D-D反应也达到Q>1吧

[@WLin-pl2ty]

所谓的输出大于输入是只算激光光子的能量，而不是整个装置实际消耗的能量。说白了就跟钱学森用光照能量密度“论证”亩产万斤一样，忽略了他不懂的光合作用效率上限的问题。

[@Jacob-cz8wy]

钱学森是奉旨亩产万斤

[@junizhao]

点火费多少能量有什么关系？点火造成聚变连锁反应，就是点一次火就一直烧下去，为什么输入输出这么纠结？

[@richardwang6450]

这个点火也就是烧了一瞬间而已，要连续输出就得连续点火

[@junizhao]

@@richardwang6450 裂变是连锁反应，聚变不是吗？

[@MingshunYao]

现在聚变连锁反应不可控，就是个炸弹

[@junizhao]

@@MingshunYao 所以可控核聚变就是一场骗局，根本没有可能性。中国本来领先，但已经放弃！

[@user-sq2ky8wz2k]

多出的热量咋办？

[@user-uq1wq2mz2q]

做功。

[@eeio1k994]

因為氫彈不可控, 一下子就全炸光了.. 沒時間給 你用穩定的方式 提取能量來發電..

[@shawn5433]

所以要想实现就必须先登入月球去开采害3

[@junshengzhao5365]

现在的科技不能和以前一样比较，现在的计算机已经不是以前的了。

[@aggsworld]

感覺人類科技正在加速，這一切似乎不是巧合。

[@MrM-bg3zp]

来了

[@huilin4866]

省点钱做钍反应堆吧，这个比较实际。

[@kanlu5199]

Q > 1 的上个记录是日本的1.25，然而和这次一样无法复现

[@getstevenliu]

日本的是理论换算出来的1.25

[@sitesmilecamel7889]

还是离不开烧热水

[@thomashawaii]

其实没明白这个实验怎么提升核武器？

[@user-uq1wq2mz2q]

微型核武器。

[@user-hb1vh8pp3b]

1:25 說錯了吧 核聚便哪是鏈式反應= =

[@user-ce1jv8zx6j]

任何发明创造，别让平凡的脑子侷限了你的想象。

[@feiyuan1140]

谁知道，目前可控核聚变的 能量导出都有哪些技术路线？我始终没找到有人介绍这些方面。

[@menglongzhao4370]

聚变产生的中子的能量用所谓的包层收集起来。这方面裂变堆技术比较成熟

[@kanlu5199]

@@menglongzhao4370 中子弹。

[@nmslchan9527]

還是燒開水／燒開低熔點的金屬，如鈉

[@user-fm8mh3ph2c]

真正研發出來希望不要被利益陰謀集團做掉

[@yewu3408]

难道不是太阳能板么。。。

[@diwu448]

核聚变也不是终极方案, 正反物质湮灭产生的能量更多

[@getstevenliu]

是的。

[@shanetsai8428]

太過遙遠，等可控核融合商用後還不知道要研究多久才成功

[@bingodd2]

总结一句话：20年后还是说20年后

[@alfredli4032]

没事，我还能等个50年的

[@laoliumanglaoliumanglaoliu7816]

应该叫点火突破吧，千里之行还差了九百多里。

[@getstevenliu]

点火其实早就点了很多次了，这次是有净增益。

[@user-qu1fv7bc1w]

有没有tt反应？氚氚反应。

[@wildfire8126]

幾十年來，世界各國一直致力於聚變反應堆，又名人造太陽。 中國通過展示最長連續運行時間的人造太陽一直處於領先地位。 歐盟的聚變反應堆研究離中國並不遙遠。 甚至韓國也一直在研究聚變反應堆。

[@zzhang11790]

白痴评论

[@luting3]

完全看不到中短期商业的可能性，想其它办法吧

[@user-Wuyangzhu]

难怪美国大力发展太空运载火箭，要去月球挖矿啊！

[@RadioandRadio]

美国要表现得比俄罗斯，比中国共产社会主义制度有着巨大优势。你不能第一个登陆火星，那就是国家级阳痿

[@jinkaicai3330]

科学家的永动机

[@user-ir5dj6ut6w]

科技始終來自於武器

[@torres9849]

可控核聚变不是为了商业化，是为了星际航行❤

[@peterpan629]

总结的还算不错，但建议博主能再冷静客观一点，不要人云亦云。这个所谓的“实现”能量净增益，不过是给媒体吹嘘的噱头罢了，这里面最核心的问题，是故意忽略了激光本身所消耗的巨量电能，如果实打实算上这部分能量损耗，这个所谓的核聚变“发电”装置的效率，根本就是个负数，至于商业化应用，那更是天方夜谭了，吹嘘这种华而不实的东西，作秀而已……

[@TCD企医生]

地球就是可控核聚變

[@lizhao6979]

一絲絲曙光😄離第三次滅絕有向前邁進一步。

[@qm7885]

大美丽的激光惯性约束不太行啊😂，算输入输出时沒有全面计算吧😂

[@maphischen432]

我认为有生之年是看不到真正的商用核聚变。

[@maphischen432]

@坐着那动车去台湾 别人说什么就信什么？那要脑子干嘛？不迷信权威，有自己的独立思考能力，根据目前我所了解的可控核聚变所面临的困难，我不认为简单的堆砌时间就可以解决。除非出现重大的突破，这种就要完全靠运气了，我个人认为很难在50年内解决，我估计很难再活50年。

[@user-gs1yc7kl5z]

一步一步來！ 但我想有生之年也看不到的第零步....商業開採月球資源。核聚變大概是第五步。

[@maphischen432]

@坐着那动车去台湾 哈哈，你这人有意思，这大概就是所谓的SB眼里看别人都是SB吧

[@mozarthu]

我是樂觀其成，在我看來現在的科學預測與實際的科學進展猶如等差與等比的差別，未來近幾年在很短的時間內應該會有許多的突破。

[@bardeebooboo]

不好說，你要順便考慮科技奇點是否發生，舉個例子，AI、室溫超導或量子電腦任意一個成功，都有可能順帶其他領域一起成功，所以不要去預測10年後的事情，那不是我們大腦可以處理的資訊量

[@michaelsun9063]

離商業化多遠？可能我孫子的孫子看得到吧。關注第四代（GEN-Ⅳ）核電技術比較實際。

[@webset53]

大劉啥都會

[@user-hp9wi7tm6b]

不管這次是真的、還是忽悠！總之、『美國人造夢、中國人實踐』😂！

[@yuchen8580]

更正一下，日本排放的是核污水，不是核废水，两个东西性质不一样

[@cy589]

中国核废水辐射值 是日本的50倍，当然不一样啦。

[@user-dd168]

只要反應溫度高於任何容器，想要和平運用就是白談！搞核武OK，但想發電不必！

[@rinoalove48699]

轉貼王夢源說德其中一段全文要自己去找【後註六】今天（2021年十月2日）看到Sabine Hossenfelder的最新博文（參見《Nuclear conFusion》；我覺得更精確的標題，應該是《Nuclear Fusion Con》），討論了聚變團隊普遍假造數據、誇大產耗比的伎倆。不同於我已經關注這個議題40多年，Sabine自己承認是在最近幾年才開始瞭解聚變的工程細節，結果對這些纍積了半個多世紀，已經像洋蔥一樣由虛假包著扭曲、扭曲包著誇大、誇大包著幻想、幻想包著自私、自私包著無恥的詐騙公關，她還只剝開了最外的一層，所以只説被誇大了兩個數量級（實際上是大約7、8個數量級，這是因為她只看單一反應的物理指標，並沒有考慮環境污染、經濟性、聚變技術的間歇性、以及設備的耐用性等等議題），但至少Hossenfelder作為一個誠實有良心的學者，稍作涉獵就可以簡單看出聚變之不靠譜，值得大家參考。 【後註七，2021/11/25】一年前我發表這篇正文的時候，中國的8MWh全釩液流電池儲能堆還是全球領先，但很快各式各樣的大型液流電池計劃（包括鐵基、有機等等）在歐美上馬，幾百MWh成為例行公事，例如《226MWh of vanadium flow batteries on the way for California community energy group CCCE》甚至只是加州一家中型電力公司的投資，中方現在遠遠落後；這正是十四五被利益集團忽悠誤導並綁架的貽害。 【後註八，2021/12/08】美國的核聚變發電投資熱，其實充滿了邏輯矛盾和漏洞，即使完全忽略科學和工程上的問題，光從商業角度也可以明顯看出是騙局；這裡是一位美國記者剛發表的質疑（參見《The Theranos Trial Shows Why We Should Be Suspicious of Nuclear Fusion》），值得大家參考。 【後註九，2022/04/26】四五年前熱門了好一陣子，並且有許多華裔和中方物理人參與投入的Majorana粒子“發現”和“突破”，終於被證實確定是假造數據的結果，最知名的荷蘭團隊被迫撤稿（參見《Authors retract second Majorana paper from Nature》），然而當初幫忙炒作話題的媒體界和騙取公費的學術界卻全部噤聲，這又一次印證了現代社會中“造謠一張嘴、闢謠跑斷腿”的惡劣效應。 【後註十，2022/04/30】今天看到Hossenfelder發表博文（參見《Did the W-boson just "break the standard model"?》），批評高能物理界最新有關W粒子質量測量的無恥謊言。她因為人還在物理界，説的比較委婉，沒有直接指出高能物理已經100%成為詐騙集團，不過大家可以參考下面這三句話：“There’s a reason I left particle physics. Particle physics has degenerated into a paper production enterprise that is of virtually no relevance for societal progress or for progress in any other discipline of science. The only reason we still hear so much about it is that a lot of funding goes into it...”她用“無用論文的組裝線”來描述高能物理，這剛好正是上個月我形容中國物理界，尤其中科大量子計算團隊，的用詞；而“純靠浪費公款來驅動（的殭屍）”則是我在2016年就解釋過的。 【後註十一，2022/05/20】我曾反復指出，核聚變有多維度難題保證永無實用可能，但其中最明顯的，是Tritium的污染性和經濟性問題。這裡是行內人為了要錢而討論供給鏈計劃的文章（參見《Nuclear Fusion Is Already Facing a Fuel Crisis》），雖然已經極度委婉，尤其完全不碰污染議題、經濟性也只點到而止，但大家還是可以拿來和他們的日常公關稿做對比，特別注意最後一個段落：“不用Tritium的核聚變，難度提升100倍，百年之後才值得討論”。 【後註十二，2022/09/26】剛看到Sabine Hossenfelder的最新科普文章（參見《No one in physics dares say so, but the race to invent new particles is pointless》），把不情願的高能物理人也被迫對外撒謊忽悠的脈絡解釋得一清二楚。這裡最有意思的是“Ambulance Chasing”這個詞匯被應用來描述物理學人競逐熱門話題，是我在2016年的發明，老讀者可能還記得當年有不少後續疑問和討論。然而我寫作用的都是中文，現在終於被傳到歐美物理界顯然轉了很多手。我一直懷疑有不少華裔物理人是部落格的潛水讀者，也曾被私下告之有批判物理界的博文（指《如何創造研究熱點和一些其他物理話題》；幾周後，Frank Wilczek就寫文為Time Crystal取名花俏做辯解，是一個有趣的巧合）被翻譯傳閲，這裡又多了一個相關的間接跡象。 我聽説她得罪的人太多，以致多年來升遷無望，還可能隨時會被解職。唉，小人得志，君子道消，這不只是當前高能物理界的寫照，也適用於整個歐美社會。 【後註十三，2022/09/30】兩年前曾經相當轟動的“超高壓室溫超導”論文剛剛正式撤稿（參見《Stunning room-temperature-superconductor claim is retracted》）；這裡是否有學術造假問題，還不能確認，也可能純粹是做錯了分析。然而已經可以拿來提醒大家，即使是《自然》的頭條論文也不能盡信。

[@guogonghan]

以前一直说维持多了少秒 以为多么的牛逼 结果前几天看了 白春礼院士谈美国核聚变 才知道 东方超环 只是个验证装置 而能发电的工程堆还没在建呢

[@moonwinghuang3913]

你行你来

[@aronyang]

現在所有的核聚變實驗，都是在"驗證"工程可行性階段，沒做過研發，尤其是超大型規模的研發，就乖乖地看，少數人在奮力前行，不懂的就別發出noise扯後腿。

[@TCD企医生]

这是德国人的技术吧

[@TCD企医生]

可以做没问题。元素裂变的能量要调节。就你们这点水平😂

[@user-in7fc6vy3z]

人類科技最大的進步；一直都是在戰爭時期。因為，只有最好、最便宜、最實用的技術；可以脫穎而出。平常時期，科技和政客；都是為“資本和利益”服務的。

[@mjk7530]

三十年是公認的，而且一直都是三十年。

[@guowenchen2582]

中国刑法：过了二十五年的就是无期徒刑。。。

[@meiyixin1988]

等等，不是永远的50年么？

[@user-zm5jx4ov9q]

月光寶盒而已

[@troilushhang2892]

看完王孟源的文章， 基本對核融合絕望了，省點錢搞正事為上策

[@user-de4ll8jb6n]

同感!

[@ryanleung4228]

永远还差20年

[@-.-J]

大外宣无孔不入啊

[@user-uq1wq2mz2q]

讲事实就是大外宣？

[@javazhang6309]

傻逼

[@bobo0215]

一不小心就踢日本一脚

[@getstevenliu]

确实不小心。

[@xiaoha4693]

打外宣

[@wildfire8126]

幾十年來，世界各國一直致力於聚變反應堆，又名人造太陽。 中國通過展示最長連續運行時間的人造太陽一直處於領先地位。 歐盟的聚變反應堆研究離中國並不遙遠。 甚至韓國也一直在研究聚變反應堆。

[@NBD999]

你是来讲科学的还是来讲政治的？绕过禁止核试验，是你猜的还是有证据？怎么和国内媒体一个口径？夹带私货的科普。真nm恶心

[@yihuang7313]

不知道你是在墙内还是在墙外，虽然在纯科学知识上你不错，但是能够深深感受到你是一个pink。

[@zexiao]

傻逼

[@chihhou]

无聊

[@Uko572]

口径一致 夹带私货，老套路了。惯性约束还是中国科学家王淦昌首先提出了方案，是美国人用了中国人的贡献完成了核聚变增益。但在墙内是一边倒的磁约束优于惯性约束，哭笑不得。

[@mozarthu]

還在用可笑的意識形態看事情

[@leol6656]

一个人太政治，心情不会很好，而且会很累。

[@ss.o.5717]

人家科學界研究了幾十年都不敢說已經搞懂了。你TMD的一個視頻就敢說搞懂？

[@0410688181]

方向错误，讲的再细的那些细支末节又有什么用？就是骗局！