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主题:聚变PK裂变 -- tojinge

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家园 此方案在《环球科学》有刊载:称为聚变-裂变混合堆

南京影帝兄已经说得很到位了。我再补充一下:

1、用高能激光照射聚变核燃料靶丸,诱发核聚变,输出能量的同时释放大量中子(快中子、热中子都有),这就是美国人的“国家点火装置”;

2、中子撞击靶丸周围的核燃料棒,诱发核裂变反应,输出能量,但不会达到临界状态;

3、以每秒10次的频率重复上述聚变-裂变反应(有点儿像脉冲喷气发动机?)。

这个方案我怎么看都像一个三相聚变氢弹,但还是以裂变为主,能量输出的主体是裂变而不是聚变,聚变只是提供中子源。这就极大地降低了技术的难度,因为核聚变需要的几千万度的环境,能量输出方式实在是跨越性的,目前仅在实验室及其有限的实现了聚变,而且能量输出还无法超过输入。而裂变技术已经实实在在的运行了几十年了,很成熟。

这个方案的优点很多:

1、安全性好,核裂变是脉冲进行的,不必达到临界状态(就是所谓“次临界堆”,停堆时只需把外中子源关闭即可);

2、裂变燃料利用率高,据称裂变燃料利用率超过90%;

3、适用的核燃料范围广,不光可以烧U235,U238,甚至钍也可以烧(其实单单是使用天然铀而不是浓缩铀这一点就很有诱惑力);

4、因为核燃料烧的干净,利用率高,核废料问题比传统反应堆清。

难点也不少,最主要的还是在激光诱发核聚变上(也就是NJYD兄说得中子源上):

要以每秒10次的频率诱发核聚变,目前还做不到,现在的情况是美国人的激光核聚变装置每天只能成功诱发几次聚变,距离每秒10次的目标还有距离,但不是不能克服的困难,是一个量变的过程,而不是质变。他们计划在20年内实现每秒10次聚变的目标;

另外,聚变燃料靶丸(氘氚)的成本也是个问题。

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