核聚变：它是什么以及我们现在所处的位置

核聚变是一种释放大量低冲击能量的反应。但实际上清洁核技术仍不成熟。

这'核能 定期进入政治话语，如 清洁、低排放的能源. 。除了这项技术的优点和缺点之外，一段时间以来的话题 核聚变. 。核聚变被表述为“清洁核能”因为，与当今发电厂的核裂变不同，它会产生 几乎无限量的能量 不排放有害气体或温室气体，并且产生有限数量的放射性废物，包括氚。产生了特别的热情实验成功 2022年初，由英国牛津联合欧洲环面（Jet）的欧洲研究小组进行，测试了持续至少五秒的核聚变能量脉冲，与之前的实验相比，发生了两倍1997年。刚才描述的这些时间清楚地表明了多少 研究仍然落后 在核聚变技术的发展中。第二 一个老笑话, 核聚变是五十年来一直被认为会在三十年内实现的事情。理论上，受控核聚变确实可以—— 解决能源供应问题 在地球上，但它是一项技术 在其进化的初期, ，因此仅靠这一点无法解决气候紧迫性所带来的问题。

• 什么是核聚变
• 核聚变如何进行
• 核聚变历史、清洁核电
• 因为核聚变还没有发挥作用
• 那么冷聚变呢？

什么是核聚变

核聚变，根据定义， 这是一个核反应 其中两个或多个原子的原子核或多或少地结合在一起形成新化学元素的原子核与核裂变相反, ，当今核电站基础上的反应，其中一个重原子分裂成两个或多个质量较低的部分。为了使融合成为可能，必须 大量的能量, ，能够克服原子核的电磁斥力。

这个过程是 在星星的底部, ，包括太阳，并在20世纪50年代首次被人工复制，以放大原子弹（所谓的氢弹）的威力。自 20 世纪 60 年代以来，已经进行了大量实验来利用核聚变产生的能量，但此类项目 仍在建设中.

核聚变如何进行

如前所述，核聚变是恒星底部的化学物理反应，其中热气体， 等离子体, ，通过自身的引力保持限制和凝聚力。这些是对 非常高的温度, 因此，主要问题是找到一种能够限制反应过程中产生的等离子体的材料。迄今为止测试的最有趣的反应是涉及使用 氘 或者利用碳-氮-氧循环。它们产生的温度低于恒星产生的温度，因此尚未可用于能源目的。

几十年来研究最多的反应是在发电厂反应堆中利用聚变发电 氘氚聚变, ，因为它是需要温度最低的（大约2亿度）。该反应的缺点是产生非常高的能量，因此产生非常快的中子，不能被磁场限制。因此，中子与周围物质发生强烈相互作用，使得用于限制反应的材料（例如钢材或钢筋混凝土）具有放射性。因此，这些中子的激活需要 非常重的屏蔽 （例如铅）。

一些实验集中于 “非中子”反应, ，以避免产生快中子。但这些项目必须应对更高的温度：那里 氦3-氘反应, 例如，可以产生5.8亿度。与氘氚聚变相比，磁场强度需要增加6倍，因此约束能力也需要增加6倍，而高温超导技术可以提供这种能力。

在恒星内部，核聚变属于这种类型 氘-氘 它产生的中子能量比前两个例子低得多，但温度更高。然而，为了容纳这种能量，需要基于更先进的高温超导体的新磁体，但这在技术上还无法实现，除非之前 几十年.

尽管我们谈论的是非常高的温度，但尚未理论化任何特殊的安全问题，并且， 根据几位专家的说法, ，如果有的话，他们会是 危险性较小 与核裂变系统中可能发生的情况相比，核裂变系统的链式反应放大了能量，从而放大了产生的热量。

核聚变历史、清洁核电

第一个实验可以追溯到 1932 年，当时马克·奥利芬特 (Mark Oliphant) 在实验室中用氢的重同位素进行了聚变。聚变研究 用于军事目的 它们始于 20 世纪 40 年代初，作为曼哈顿计划（美国进行的一项研究和开发计划，导致原子弹的制造）的一部分，并于 1952 年被使用 第一颗氢弹 （用行话来说 艾维·麦克 并在马绍尔群岛引爆，该环礁上仍然有一个混凝土圆顶，下面有核试验产生的放射性废物）。

在过去的六十年里，人们在发展核聚变方面做出了大量的理论和实验努力。 民事目的 而不是战争或发电。迄今为止，最先进的核聚变反应堆为 伊特 (国际热核实验堆), 环形（甜甜圈）形状的反应器，其中由于腔室外部电磁体产生的磁场，等离子体（通常是氢）在非常高的温度和低压下保持粘性并远离内壁。

Iter项目涉及35个国家（包括欧盟成员国、美国、印度、日本、韩国和俄罗斯），目的是在法国南部的卡达拉切建造第一个这样的实验反应堆。 意大利参加Iter 在弗拉斯卡蒂设有一个测试站点。

除了Iter之外，还有另外两个实验项目，Sparc（埃尼公司是其中最大股东）和Arc。 这 第一个示范反应堆, 项目 演示, ，如果一切按计划进行，并且与过去的延误相比有很大的不连续性，那么它可能已经准备好了 2050年之前不会. Demo 实际上是欧洲 Eurofusion 联盟研究的核聚变发电厂原型反应堆，作为实验性 Iter 反应堆的理想继承者。

因为核聚变还没有发挥作用

从 20 世纪 60 年代到现在，或许在可预见的未来，主要问题是 难以实现正能量平衡 反应堆的。事实上，迄今为止，还不可能建造出连续运行期间正常生产的反应堆 比您消耗的电量多 为磁铁和辅助安全壳系统提供动力。

不是小问题 这是关于成本的:Iter是最先进的核聚变项目，最初预计成本为130亿欧元，但有人声称它可以轻松达到 300亿, ，更不用说需要使用大量的能量才能继续实验。

那么冷聚变呢？

1989年3月23日，在犹他大学，两位电化学家Martin Fleischmann和Stanley Pons在一份报告中宣布 新闻发布会 不是在巨大而复杂的反应堆内维持在极端压力的非常热的等离子体中实现核聚变，而是 “在试管中”, ，在室温下。两位科学家开启了“冷聚变”季节，有望彻底改变能源世界。众所周知，革命从未到来。为什么？

首先，一个 争夺专利权 在其他人之前，导致研究从未被充分研究以使其可以被复制。弗莱施曼和庞斯仓促地公布了结果，并没有让设计阶段出现的各种异常现象得到解决。为此，冷聚变 它从未被证明 科学界也没有提出商业原型。

总之，核聚变无疑是一项非常迷人的技术，具有丰富的潜力。但其进化道路上仍然存在许多问题，并且考虑到持续的气候紧急情况，其 开发时间仍然太慢且昂贵 以便为能源部门提供有效的解决方案。