新编13第二十一章巨大的东西都难办。
地锅炉的可行性报告交上去以后，林天元发现巨型汽轮机，巨型水轮机，巨型电磁线圈炮，巨型发电机，巨型地锅炉盖，巨型储电放电设备，巨型缓冲设备，巨型高低机的可行性报告还出不来，大家陷入了争论中。任何东西巨大化后难度，将直线上升，要考虑的东西变的很多，比如材料的强度、结构等。
林天元决定不闲下来，前往盘州实地考察。
抛开林天元不说。说说核电木的巨型项目讨论。
会场之上，贺研究员说：“巨型锅炉盖很难生产吗，当然难了，直径1米的锅炉盖容易，直径10米的锅炉盖不难，直径100的锅炉盖已经很难了，直径4公里的锅炉盖难的你难以想象。
俞研究员说：“穹顶结构不安全我建议一次浇灌成型地锅炉盖。”
郑研究员说：“不可能，至少需要浇灌一亿吨。没有这么多的高炉。”
潘研究员说：“为什么不用洞穴式发电站，那就不用挖地锅炉了，更不用锅炉盖了，这玩意太难拉了。
郑研究员说：洞穴式发电站是什么。
潘研究员说：核爆发电不是什么新鲜事。1977年，苏联科学院院士А·А萨哈洛夫在纽约发表的《核能与西方自由》一文中，曾把解决聚变能源的希望寄托在地下核爆炸爆室里。九十年代初，在中俄和平利用核爆炸双边讨论会上，曾提出了利用地下“纯聚变”核爆炸建造地下聚变电站的大胆设想。
设想中的核爆炸发电，其基本技术要点如下：
在地下大空腔中反复进行爆炸，重复使用。例如要建造一个10^6 千瓦的地下核爆电站，聚变放能大于90%，则可在地下建一个半径为68～80米的爆洞。扩大爆洞空间还可以减弱冲击波对洞壁的破坏效应。
设计经济合算的核装置，最好不用氚和少用裂变材料。核装置要有尽可能高的聚变份额，同时要求系统对氚、钚、钍-233有较高的增殖因子。全俄技术物理研究所已设计出只烧氘的核装置，可达3万吨TNT当量。实际上初选核装置一般小于万吨为好。
核装置在洞内反复爆炸，每次爆炸时往洞中喷液态钠约2～4万吨，以吸收大量爆炸能降低洞中温度，且显著减弱冲击波强度。钠作为工作介质，还要参与热交换。
建立核燃料回收系统，回收氘、氚、铀、钚、钍等核材料，以保证核燃料的循环使用。
由上可知，地下核爆电站一般由爆洞、核装置生产厂、核燃料回收厂和发电厂组成。爆洞与钠循环系统构成核爆电站的第一回路。如何降低爆洞工作温度和冲击波的破坏作用，这是设计的关键问题。一般热载体为钠和钾的混合物，热端可达6200C，冷端可达500C。可选用不锈钢作内衬，以花岗石作基岩。对于万吨以下的核爆炸，80米半径的爆洞洞壁的抗压安全系数大于10。
1998年10月《核爆氘能能源学》的中译版一书中，推荐建造实验室型核爆燃烧锅炉的参数如下：
核装置约3千吨TNT当量。
爆炸频率，原理试验可为1次/月。如果发电能力120～240万千瓦，可选择10千吨TNT当量的核装置，爆炸频率每天6～12次。
爆室高度约130米，内半径约40米，体积约5×105立方米。
热载体混合物Na+K，T热≈6200C，T冷≈500C。
循环质量约26千吨，总质量为75千吨。
混凝土体积为1.2×106立方米。
钢质量约250千吨。
科学家认为建造核爆电站技术上和工程上没有不可克服的障碍，投资强度不会超过我国大亚湾一座90万千瓦的核电站的投资额度。核爆电站消耗的仅是自然界中储量丰富的氘、锂和天然铀，因此，核爆电站是取之不竭的烧氘新能源。
周研究员突然说：“要是能干早就干了，氢弹只是实现了小型化，还没有实现微型化。”
周研究员接着说：“氢弹小型化是成功，可当量TU构型至少30万吨，于敏构形65万吨，再小基本上是核裂变跟现在的核发电站相比，就没有什么意义了。核裂变没意义，效率太低，不如现在的核裂变发电站。原子弹最小是美苏的核地雷，核地雷铀弹利用率很低的。连0.1%，都不到。
美国研制的山脉型核地雷，爆炸威力为10吨TNT当量，其长度仅91CM、直径38 CM、重45.36公斤。苏联的据说最小120吨TNT当量。可是没有意义，铀的临界体积对应质量是15公斤，钚的临界体积对应的质量是5公斤，小于这个质量链式反应，根本无法发生。所以爆炸当量太小根本就不值得。
而且一吨TNT释放出来的能量远小于，一吨煤完全燃烧释放出来的热量。一公斤TNT爆炸可产生420万焦耳的能量。1kg煤完全燃烧能够产生2926万焦耳的能量，这几乎是1kgTNT 爆炸的6.95倍。以美国在广岛投放的代号叫“小男孩”原子弹为例，采用的就是枪式结构，弹重约4100公斤，直径约71厘米，长约305厘米。核装药为铀235，爆炸威力约为14000吨梯恩梯当量。只相当于燃烧2000吨的标煤，根据我国的发电标煤消耗量，一吨标煤发电约3000度左右，也就是约600万度电，而曼哈顿”工程在顶峰时期曾经起用了53.9万人，总耗资高达25亿美元。占用了全国七分之一的电力用了大约50亿度电。生产武器级的铀需要高速离心机，消耗大量的电力，原子弹小型化是入不敷出，连生产武器级的铀的电力都补不回来，而氢弹的微型化还没成功，成功也没有多大意义，毕竟氢弹的扳机是原子弹，受到临界质量的限制而核原子弹代替炸药还有点赚头，代替煤炭真的没什么用处，会亏了老本的。”
潘研究员说：“照你的说法就算氢弹也没有赚头。”
周研究员：“那你就要问军事组的曹少校了。”
曹少校说：“目前来说氢弹发电的话，100%效率，大致做到电力收支平衡吧，所以要发展新的提炼技术和增殖堆。
科学工作者提出用激光进行提纯，或许这种方法能够大大地降低生产铀燃料的成本。再把铀燃料提取成90%以上的铀235相对容易。
用激光提纯浓缩铀－235的技术路线有两条：一条称为原子法，另一条称为分子法。原子法提纯时用的原料是经过提炼铀矿得到的铀块。先用炉子把这铀块加热到高温，形成铀原子蒸气，在这铀蒸气里面包含有铀元素的同位素铀－234、铀－235、铀－238的原子。然后用在可见光波段的激光（比如用铜蒸气激光泵浦的染料激光器）照射这铀原子蒸气。调谐激光器的输出波长，让它落在铀－235的原子吸收谱线中心，使它单独获得激发或者电离。其后再使用其他物理方法便可以把铀－235原子从同位素铀混合气体中分离出来。这条技术路线已经比较成熟，达到生产应用阶段。
分子法使用的原料是铀的分子化合物（比如六氟化铀）。用在中红外波段的激光（比如波长16微米的激光）照射这种化合物，并且选择的激光波长正好是让铀－235的这种化合物的分子获得激发（或电离），再通过前面在原子法中用的物理方法或化学方法把含铀－235的分子化合物从混合中分离出来，再对含铀－235的分子化合物作化学分解反应，便可以获得铀－235。这条技术路线还未达到生产阶段，不过，从发展的潜力来说，分子法比原子法优越。一方面是因为分子法分离时使用的原料是铀的分子化合物，原料来源比较丰富；其次是在分离的工作过程中不需要加热，而原子法则需要加热到2000多度，使铀原料形成蒸气。高温铀蒸气有很强的腐蚀性。因此分子法的生产设备会比较简单，生产成本也相应较低。”
曹少校：“激光提纯技术成熟以后可以大大的降低生产武器级铀的用电量，核爆发电应该是有利可图的。”
“致于增殖堆，把铀233从钍232提炼出来更加容易了。它们根本就是俩样不同化学性质物理性质的两种元素。如果用铀233生产原子弹来引爆氢弹就是不太需要担心高速离心机的电力消耗问题了。
其实核聚变更多的解决化学能源枯竭问题，不完全从成本来看问题，不过电力消耗问题很重要，不能入不敷出。”
潘研究员说：“托马斯装置不可以吗。”
周研究员说：“托马斯装置我不熟，你可以问蒋研究员，他在合肥核聚变托马斯反应堆干过（中国有两个托马斯核反应实验堆，一个在合肥，一个在成都。）
蒋研究员说：“我就给大家简单介绍一下吧。比如：中国全超导托卡马克核聚变实验装置EAST，成功实现电子温度超过5000万度、持续102秒的超高温长脉冲等离子体放电，EAST既定目标是1亿度1000秒。
人类的能量，归根结底来自太阳，石油煤炭天然气甚至食物（除了核能）。地球就是个大号的太阳能电池，充电四十亿年，就为了我们这几百年的挥霍。追根溯源，太阳的能量又从哪里来？
当人类认识到，宇宙间的能量，无非就是粒子的分分合合，石油充其量只能算个四级经销商，莫不如直接从粒子那搞批发，自个儿拧原子核！于是就出现了“可控核聚变”的概念。不然你都不明白为什么各个国家拧个原子核会拧到高潮。
柿子挑软的捏，质子越少越容易拧到一起，若是有100个质子，光是不让它分裂都很难。氢只有一个质子，肯定最容易拧。氢按中子数量分三种：氕氘氚，氕不带中子，习惯叫“氢”，而氘和氚带中子，比氕笨重，反应截面大，更容易拧。这好比，拧太轻的东西容易手滑，稍微重些有利于使劲。所以，聚变最喜欢拧氘氚（D-T）这俩哥们
日常生活只涉及化学反应，化学反应的本质仅仅只是外层电子在相互交易，不涉及原子核的变化（即元素不变），而外层电子的属性只看原子核里质子的脸色，也就是元素种类。中子是电中性，对外层电子没影响，只有涉及到原子核的分分合合，中子作为和质子同等重量的存在，自然就有了发言权。而这个层面的事情，目前人类科技里只有核武器、放射性材料和粒子对撞机。所以正常情况下，“质子数量相同，中子数量不同”的原子的化学性质是没有任何差异的，而生物体内都是化学反应，对生物体来说，它们毫无区别。
不过氢原子核只有一个质子，多了中子等于原子核重量成倍增加，这对外层电子略有影响，进而导致氢键强度增加了少许，这使得氘氚的化学反应速率会慢上一拍。
不过氢原子核只有一个质子，多了中子等于原子核重量成倍增加，这对外层电子略有影响，进而导致氢键强度增加了少许，这使得氘氚的化学反应速率会慢上一拍。
那么，这货从哪里搞？
普通水（由氕构成）中的重水（由氘构成）比例很低，首先利用氕氘重量的差异，采用多级蒸馏，初步得到较高浓度的重水。然后电解，轻水比重水更容易电解，电完之后，剩下的就是比较纯的重水了。整个过程仅消耗电力。重水市场价大约10000元/kg，1kg重水理论上可产生近一亿度电，可见，重水制备消耗的电力可忽略不计。氚用中子轰击制备，要繁琐些要消耗铀235或钚239成本高些。氘在海中水的储量有40万亿吨，暂不算月球的氦-3（这玩意儿可以和氘一起聚变），不考虑1亿年后的事情，无论怎么算，都足够人类挥霍了。
总的来说有了，有了核聚变，地球妈妈在也不用担心人类的电力供应问题了。毕竟化学燃料是有限的。而一旦实现氘氘核聚变，在不计算核反应装置的情况下电力会变的极其廉价。有没有海量的电力供人类任意挥霍的感觉。
物质由原子组成，原子和原子连接的玩意儿叫“化学键”，化学键的断裂和重组，就是化学反应，和离婚结婚差不多。日常生活中的一切，都是这些“化学键”在作祟，不管是蓬勃朝气的生命诞生，还是遭人唾弃的白色污染，抑或叹为观止的科技结晶。
遗憾的是，化学键是个非常不可靠的家伙，几乎没有什么化学键可以抗住一万度的高温。所以，只要把温度加热到几万度，就能让所有的化学键灰飞烟灭，把所有的原子打回到离子状态，再拾掇拾掇就成了最基础的元素，又可以再次被利用。
刚刚说什么来着，用电不要钱？共产主义社会的既视感，有木有？脑容量有限，无法想象“零成本的电”对国际政治的影响，对伦理道德的影响，对社会形态的影响，对科学技术的影响……
难不成真能跑步进入共产主义啦？可控核聚变啥时能实现？有个笑话：“永远还需50年”，因为这话说了50年都没改过。上个世纪60年代物理老师就告诉我们50年后我们就可以用核聚变发电了，到了今天还是说50年之后。
原子核带正电，2个原子核越靠近排斥力越大，但人们又没法捏着原子核把它们拧成一团，所以通常就是让它们高速相撞，只要速度足够快，就可以抵消这个排斥力，拧成一个核。这原理够简单吧！
温度是什么？温度的本质就是粒子的运动速度，100度的空气和10度的空气，只是分子速度不同而已。为了让原子核拥有足够的速度相撞，就需要足够的温度，所以拧原子核都很烫！这原理也不难吧？
如果只有2个原子核，就是速度再快也及其难撞到一起因为原子核的半径相对原子很小加上原子之间有空隙，因此单位体积内的原子核越多越好。实在密度不足的，就多维持一段时间，时间长了，总有不长眼的原子核会撞到一起。原子核密度体现在宏观参数上就是压强，密度越大压强就越大。这原理也能明白吧？
温度、密度以及维持的时间，这三者必须满足特定的条件，这叫“劳逊判据”。满足劳逊判据，聚变产生的能量就能维持聚变自身拧原子核消耗的能量，聚变才会持续下去，这个俗称聚变点火。
EAST设定的1亿度1000秒的目标，就是聚变点火，过了这个目标，聚变就会持续反应而不再需要外界输入能量。了解了这些基本原理，拍着脑袋想想也知道怎么设计聚变装置！很简单嘛，把一堆氘氚气体放到一起，狠狠加热即可。嗯，没错。那么问题来了，用什么东西把1亿度的氘氚放在一起？
有两个套路。第一，用N束激光从四面八方围着一个点打，瞬间将原子核挤到一起，俗称“激光打靶”，学名“惯性约束”。这样把氘氚拧到一起，没法持续加料，所以大伙认为这样玩只是为了研究理论，顺便看看能不能替代氢弹的点火装置。惯性约束注定只是配角，赶紧走个过场。
送走跑龙套的“惯性约束”，仔仔细细说说第二个套路：磁约束，即，用磁场把原子核拧到一起。
高温下，原子核与电子之间的连结被打破，电子离开原子核，简称“电离”。剩下的那团原子核就叫“等离子体”，带正电，只有带电才能被磁场约束。所以搞核聚变的单位经常叫什么等离子体研究所。事情到目前为止，看起来还是不错的。可惜，科研和撩妹差不多，前面都谈好好的（理论容易），想要牵手就不容易了（实践困难）。在撩妹界，聚变属于顶级高冷妹子，算起来，磁约束也是老司机了，在聚变撩妹半个世纪，无奈聚变妹子连余光都没瞄一下。
有一条宇宙真理：男生永远不知道自己怎么惹妹子生气了。你以为把1亿度的氘氚放一起就能撩到妹子了吗？太天真了！！！等离子体形态跟气体似的，除了传统的流体力学，还有非常复杂的电磁相互作用。在物理学众多妹子中，流体力学是最没人撩的，套路太深了啊！聚变就是“流体力学”+“电磁作用”+“极端条件”，其行为可以用诡异来形容，本来处的好好的，就一点点扰动，瞬间就翻脸。明明什么条件都满足了，但她就是不聚变。再一条宇宙真理：撩不到妹子，都是男生的错。你别给那“一点点扰动”，不就没事了吗？你以为我想啊！氘氚聚变产物是氦，氦就属于“扰动”，而且还是浓度不断增加的氦，这对于整个系统的扰动非常严重。还有，加热装置也会影响稳定性，陀螺不用鞭子抽，能自个儿转吗？这功夫相当于，既要鞭子抽，又不能影响陀螺的轨迹。
聚变的磁场分布及运行过程都非常复杂，尽管超级计算机很大程度上可以模拟聚变反应，但最终还是要建造实物才能验证模型是否合理，这货可以轻松入选“十大败家排行榜”。退一万步讲，即便摸透了妹子的心思，限量版的LV包送的起吗？“聚变堆第一壁”，这是专业术语，就是直接面对聚变的内壁。这可是1亿度啊，还有大量的中子辐射，相当于给太阳公公加一件外套！在这种极端条件下，原子被轰击很容易产生位移，材料的强度取决于原子的排列规则，谁也受不了这么虐待，材料性能很快就会恶化。
再来些技术细节。强大磁场需要强大电流，所以只能用超导材料。超导材料的工作环境至少也得是零下200度的液氮环境，甚至是更冷的液氦。这俩哥们，一个零下200度，一个零上1亿度，你们说说，要同时伺候这俩货，能容易吗？
可控核聚变，当之无愧的人类科技的顶峰！抱怨归抱怨，无论撩妹有多难，为了繁衍后代（为了人类文明不会因为化学燃料用光而崩溃），刀山火海也得上，于是各大Q>0，实现聚变反应，原理性突破标志。先定个衡量指标，把“输出能量/输入能量”的比值叫做“Q值”，Q大于1就意味着“输出大于输入”。算上成本，烧锅炉的汽轮机“热电效率”在40%-70%，胡乱再算一些损耗，暂且认为Q=2.5是成本价。商业应用都比较黑，一般认为要Q>50才值得推广。划分一下几个关键点：
Q>1.0，输出能量大于输入能量，“盈亏平衡”突破标志。
Q>2.5，输出能量转化为电能后仍大于输入能量，“实用化”突破标志。
Q>50，输出能量转化为电能后可实现盈利，“商业化”突破标志。
到了这里，哥们儿，恭喜，你撩成功啦！
聚变这摊子事儿实在太多，讲的都快迷路了，看一眼地图：按图索骥，从最经典、也最被看好的“托卡马克”说起。
这是俄语，可见当年苏联对这个领域的贡献，从0到1的先驱者。
托卡马克的磁约束特征：纵向和极向线圈非常分明，纵向磁场完全由外部的线圈提供，极向磁场由等离子体自身的电流提供。等离子体是有电阻的，所以感应电流利用“欧姆效应”加热，温度上升后，等离子体电阻下降，后期还要辅助加热手段，比如射频波共振加热、有中性束注入加热等等。这就是托卡马克的大概原理：利用磁场把氘氚放一起，利用感应电流和其他手段狠狠加热。下面就挨个点名，数一数各国的撩妹功底。各国开展了轰轰烈烈的撩妹行动，前仆后继。
苏联：最早想出托卡马克的时候很是神气，折腾了十几年，1970年终于有能量输出了，人类第一次刷到了Q值，虽然只有十亿分之一，但至少证明这套路是可以撩到妹的。以苏联败家的德性，马上搞了一堆，跟他们坦克取一个名，T字头：T-3，T-7，T-15。别人还在玩铜线的时候，大毛的T-7就玩起了超导，才玩了5年就玩腻了，又建了更大的超导T-15。结果大毛不小心玩挂了，T-15就没运行。
新来的俄罗斯砸锅卖铁只求不饿肚子，直到今天都没缓过劲来。这几年也就偶尔刷个新闻显示一下存在感。
日本：无论从人口国土，还是科技经济看，日本都是和英法德平起平坐，历史上曾有望晋升大流氓的帝国，如今却一直被美帝拴着，沦为二流打手，颇不得志。不过，不得不承认，日本还是很有志气的，一边和人组团，一边单独撩起了妹，而且表现相当彪悍！为了防止大家被日本吓坏，先打个补丁。聚变最理想的是氘-氚（D-T）反应（最容易），所以都以这个为准。用氘-氘或氘-氦得到的数据要折算，比如D-D聚变的10亿度相当于D-T聚变的1亿度。日本都是用D-D反应，虽然能换算成D-T的数据，但不等同于技术一样。D-D反应的结构简化很多，成本也不高。
1985年日本原子能研究所“JT-60”托卡马克试验装置正式开始运行，1995年Q值达到1.05，持续0.97秒。换了超导线圈升级成JT-60U后，1996年温度烧到了5.2亿度，Q值刷到了1.25。还没结束，最后直接刷到了1.3以上。
这是人类第一次突破盈亏点，同年的美帝只能达到0.3，但因为是D-D反应，价值就大打折扣。日本刷Q值很给力，美帝直接看傻了眼，不经意又把手里的项圈紧了紧。
法国：作为最不合格的五大流氓，二战时被德国秒杀，不过重工业还算拿得出手，别人刷Q值，高卢鸡追求稳定。超导托卡马克Tore-Supra是世界上第一个真正实现高参数准稳态运行的装置，等离子体温度2000万度，放电时间120秒，粒子密度19个0。这对应用来说很有意义，就算你Q值刷到100，但功率小、不可持续，还不如Q值小却能大功率稳定运行的。
德国：功底不用说了，被揍趴之后，好东西都被美帝和苏联瓜分，如今依然是欧盟的火车头。德国的ASDEX－U、TEXTOR托卡马克没有特别耀眼的数据，但成绩也不差，和中国眉来眼去很长时间，里面好些核心部件是中国这定做的，诊断技术也有合作，不过好像前几年停机了，现在重心往仿星器发展。韩国：美帝给的图纸，弄了个打酱油的KSTAR，全超导，吹的厉害。还有美国手下的一些小酱油瓶，全球累计造了不下百个聚变堆，发达国家都有一些，按下不表。配角就这么些，下面美帝要登场了，大家坐端正啦~作为人类之光，自然是照耀到角角落落，托卡马克也不在话下。1982年搞了个TFTR，1993年D-T反应烧到了3亿度以上。后来陆续弄了一堆的托卡马克，最先进是普林斯顿等离子物理实验室的NSTX-U，前阵子升级了4年，结果把线圈升坏了，现在还在维修中。麻省理工的Alcator C-Mod，2016年关门前最后一天，回光返照，撩出了新高度，把压强记录刷到了2.05亿个大气压，压强高意味着粒子密度高，也是很重要的指标。这一下就占据了世界媒体的头条。看着记者同志胡乱解读这条新闻，实在受不了，还得我来得瑟吧！增加磁场强度就可以提高压强，单纯这么做意义不大，要发生聚变反应，还要考虑磁场分布等等一系列因素。为了追求压强所设计的磁场，或许（我说的是或许）根本就不适用于聚变反应，还不如拿个高压锅去刷压强记录，这可能也是美帝关闭Alcator C-Mod的根本原因。如今美帝只剩下快40岁的DIII-D在运行，这厮经常和中国的EAST一起玩，DIII-D的加热技术和诊断分析工具还是很牛的，中国就把EAST的模型放到DIII-D上去玩了一把，用以分析EAST模型的优缺点。来而不往非礼也，中国为DIII-D研发的3D线圈于2016年11月正式运行。（小弟们斗得你死我活，大流氓之间猫腻如此之多，哎，寒心了。）估计短时间内是很难听到美帝在磁约束方面的消息了，注意，只是在磁约束领域，美帝还有激光呢，人家玩具多，不怕没得玩。美方答谢中方研发3D线圈的匾牌压轴的终于来了。中国的家底咱都清楚，苦哈哈出身，在那个年代，别说撩聚变了，就是彩电都搞不定。中国就很知趣跟在屁股后面，有样学样，自个瞎玩。70年代硬着头皮上了第一台托卡马克CT-6，不好玩；1984年的环流一号（HL-1），也拿不出手；后来的HT-6、HT-6B、HL1M、HL-2，连人家尾灯都看不到。皇天不负有心人，苏联突然挂了！中国赶紧去奔丧，说完节哀，就直接把T-7捎走了。这可是超导托卡马克！中国的心情和范进中举相差无几了，本着人道主义关怀，顺便把几个下岗专家也捎了回来。捞回来之后做了不少升级，改名HT-7（合肥超环）。这二手玩具玩了20年，直到EAST的顺利运行。虽然没刷什么记录，最好成绩是放电63.95秒，仅次于法国的Tore-Supra，但HT-7培养了大量的人才，在中国聚变历史上绝对是浓墨重彩的一笔。苏联的T-7中国升级后的HT-7 EAST是全世界第一个全超导的托卡马克（别人都是部分超导），顺便给中国的超导线圈做个广告。中国的磁铁是最牛的，包括常规磁铁、稀土磁铁以及超导磁铁，听过最神奇的是，磁场分布可以做到和设计分毫不差。以至于美帝的反物质探测器计划都拉着中国，就是因为他们探测器磁场得指望中国做。 EAST全超导，一看这出身，大家就不敢小瞧了。以往“世界聚变能大会”都是欧盟JET、美帝DIII-D和日本JT-60U得瑟，中国坐后排流口水。EAST出来后，就让中国第一个得瑟！ 2006年EAST开始全面刷记录，目前应该是唯一的“稳态高参数”运行的托卡马克。土共难得有几张不土的照片。第一壁材料不得不佩服我国“引进、吸收、再消化”的能力，山寨也好创新也罢，事实就是，中国通过大毛的T-7，一下子就翻身农奴把歌唱了！托卡马克还有一位不得不提的周天子：ITER。带上板凳瓜子矿泉水，咱来叙一段佳话~自从氢弹妹子被五大流氓撩到之后，藏入深闺，天天传授些杀人灭国的阴谋诡计。后来，大伙又看上了可控聚变，于是暗地里逼着氢弹从良，氢弹妹子常年游走于勾心斗角的生死线，可谓，一入江湖深似海，从良堪比登天难。于是，大家逐渐从偷偷摸摸撩妹，变成了相互交流心得。1985年，苏联一拍桌子，得了，这妹子太难撩，不如大家组团吧！第一波撩妹团诞生：美苏欧日，取名“ITER”（国际热核聚变实验堆）。那个年代，中国就算去提鞋，人家都不想带。不过，美帝和苏联要是能平静地一起撩妹，那太阳要从四面八方出来了！果不其然，美帝退团了！任性归任性，大家都知道，这可控聚变是非撩不可的。做了个天文数字的大概预算后，苏联不是应该说是俄罗斯了说，“美帝，你别闹了，要不让中国也一起来吧，反正缺个出钱的冤大头。”美帝心想：俄罗斯打得好算盘，中国还不是听你的，既帮你出钱，又增加你话语权，呵呵，谁家没几个小弟呢。美帝一琢磨，回话道，“中国家里也不容易，不如让韩国也一起来吧，亚洲四小龙，钱多人傻。”中国一看有机会，连忙抢话道，“两位大哥别为难，小弟我一勒裤腰带就有钱！”一番博弈之后，2003年中国和美帝于同一天加入ITER，不到半年韩国也进来了。第一个议题：选址。日本在聚变的表现一直很彪悍，主动请缨，只要ITER落户日本，愿承担30%的费用！客观的说，日本各方面条件确实不错，无奈法国天生自带幸运光环，说道，“我家气候好，放我家吧！”（没有台风也没有飓风）五大流氓中，法国是唯一一个与其他四大流氓关系都不错的大流氓，中法的猫腻就不说了，至于法俄关系，要不是乌克兰战争，法俄“西北风级两栖攻击舰”购买合同早就执行完成了，你说他俩能差吗？所以，用神经末梢都能想的到，立马就分成两派：美、日、韩主张建在日本，中、欧、俄支持建在法国。中国对日本的怨念不是一般的深，这种关乎人类文明的大事，拼了老命也不能给日本！中国拍着钱包给法国撑腰，“法国，你尽管闹，哥有的是钱！”欧盟自然也是帮亲不帮理，最后，法国壮着胆说，“无论结果咋样，哥年底反正就要开建！”美帝在中东和非洲地区还要欧盟帮忙，于是就妥协了。日本一看选址无望，就开始撒泼打滚。欧盟觉着有点对不住，就答应把日本的JT-60升级为全超导的JT-60SA，欧盟承担一半费用。当然啦，链子还是要栓紧的，JT-60SA的结构只能做D-D聚变，不能做D-T聚变。ITER的出钱上，一半费用欧盟承担，其他人各10%，单独给法国提供高达20%的工作岗位。从这个结果看，日本应该是受了委屈的，就是不知道其实中国共下了多少黑手。 2005年6月各方共同签署了《ITER场址联合宣言》，可美帝还是觉着有点心理不平衡，末了，补了一句，“要不，让阿三也来一起玩吧，闲暇之余还能耍个杂技”，事已至此，大家也不在意美帝多个帮手。于是，半年后，印度拎着钱袋子兴冲冲加入了ITER。 ITER原计划2011年左右投入运行，2030年搞定可控聚变。为了给ITER腾钱，欧盟把欧洲环JET关了，美帝也关关停停，就剩一个DIII-D。谁知，人算不如天算，ITER计划10年10年的往后推，如今的说法是2036年投入运行。这节奏，谁都怕啊，于是各流氓私底下又开始不安分了。更让人傻眼的是，当年只配提鞋的中国，摇身一变成霸主了，不但钱多，手艺还好。如今中国承担了ITER的包层壁、超导线圈等12个任务，基本涵盖核心关键部件；又给高卢鸡整了个WEST，和这边的ESAT对应，想想也是醉了，2年竣工，法国当场给好评！又给汉斯的ASDEX的装了ICRF加热天线，美帝DIII-D超导线圈的活也接了……反正忙的不亦乐乎！德国ICRF加热天线验收现场虽然诸侯割据已是事实，但周天子的面子还是要给的，所以中国无论取得什么成绩，都是打着为ITER探路的旗号。各位留心了，官方新闻通常都有这么几句“某某成果验证了ITER的某设计是可行的，某某进展为ITER提供了重要参考”，呵呵，“都是为了人类，不用谢啦！”当然，中国既然出了钱，还赖在ITER里，肯定是有想法的，“呵呵，都是为了人类，你们有啥好东西也拿出来分享啦！”言归传，中国在磁约束方面，资金充沛、人才充实、技术储备也足够，很快又会刷数据的，托马斯优势会愈加明显，算是熬出头了。 2016年初EAST把记录刷到了5000万度102秒，听说现在最大的麻烦在内壁上，抗不住那种辐射啊！哎，材料是中国最大的软肋，没有之一。下面简单说说仿星器。无论EAST怎么刷记录，依然无法改变托卡马克的缺点：系统太复杂。托卡马克的最大特征是：外部线圈和等离子体电流产生的磁场耦合，一起约束等离子体。这样的设计非常微妙，真实情况中，磁场不可能均匀分布，随着强度提高，不均匀磁场处的正负电荷就会分离，正负一分开，就会形成电场，电场就会加入这个微妙系统的角逐，对带电气流粒子产生影响，等离子体就跟着变，进而感应电流也跟着变，这样磁场又得进一步变化，所以一旦出现扰动，瞬间就会放大。辅助加热装置和聚变产物，又是不可避免的干扰，这对系统抗干扰要求非常高。其实一开始大家就觉得托卡马克很棘手，所以苏联想出托卡马克的时候，“仿星器”的设计也差不多时间提出来。仿星器的思路是：所有的磁场都是外部线圈提供，不用等离子体电流瞎参合，所以只要保持线圈的稳定，磁场就能稳定，这样当然就提高了系统的抗干扰能力。可是聚变等离子体走的就不是一条寻常路，为了让磁场满足这条“不寻常的路”，线圈就设计得非常诡异了。蓝色是线圈，黄色是等离子体，绿色线是磁感线。想法是很好的，不过规则线圈产生的磁场容易计算，而这种诡异的线圈产生的磁场可不是靠嘴说的，早期计算机的模拟能力差，设计的线圈都不靠谱，加工难度也很大。专门建造这么一套不可调整的磁感线，不如买彩票，所以仿星器一开始就不热门。不过但凡想撩妹的，欧盟、美帝、苏联、日本都玩过仿星器，后来苏联把托卡马克玩出Q值以后，仿星器失宠就更严重了，美帝甚至还把仿星器直接改成了托卡马克，目前还在运行的仿星器大约有六七家，都是酱油级别。中国最早也玩过仿星器，后来拿到苏联的T-7技术之后，直接打入冷宫。再后来，时来运转，随着托卡马克陷入瓶颈，超级计算机的性能跟火箭似的上踹，当年仿星器的大玩家德国又重操旧业了。利用超级计算机设计的世界上最大的仿星器Wandelstein7-X顺利运行，当然刷数据还没这么快，不过仿星器的运行本身就是个不错的记录。在下业余，自然不敢多嘴评价。谨从我国的态度看，貌似仿星器的前景还是很黯淡，中国仅仅瞥了一眼就继续埋头玩自己的新玩具。中国和德国在托卡马克有合作，但仿星器似乎没有官方合作，对此不是很有兴趣的样子（反观惯性约束，中国启动了专门的神光计划），考虑到中国如今在磁约束领域的造诣，其意见还是不容小觑的。下一个：反场箍缩。江湖上有少林武当，也有唐门暗器，打起来不见得谁赢谁输。磁约束也是如此，托卡马克相当于少林武当，代表正统，但土共练了也有一定时日了，总是不见神功大成。于是就琢磨，要么再收一拨徒弟，练练唐门暗器。两眼一瞄，卧槽，美帝早就开练了。 2015年，“科大一环”诞生，学名“反场箍缩磁约束聚变实验装置”，简称KTX。记不住名字没关系，原理也不看了，看特点：单纯靠等离子体自身电流，用欧姆加热就能达到预期温度，不需要辅助加热。这样系统结构更为简单，个头小了很多，小型化利于部署，重要性不多说。而且没有了辅助加热对稳定性的影响，这等于开车不用拐弯，使劲踩油门就成。目前来看这个套路也好不到哪里去，美帝练了快20年的反场箍缩，约束时间还停留在毫秒级（托卡马克已经几百秒了）。苦练神功20年，连“拳打北方幼儿园，脚踢南方敬老院”都做不到，大家又是一片哀嚎之声。能找到一条新路，总还是好的。中国是新时代有志气青年，有钱又努力，聚变虐他千百遍，他待聚变如初恋。让我们静候佳音，看反场箍缩能不能给聚变领域带来一线新的曙光！最后总结一下如何解读聚变新闻：首先看温度、密度（或压强）、持续时间，这三者要一起看，至少要看温度和时间两项，单纯一项意义不大；其次看功率和Q值，若这两个参数很低，说明聚变反应很少，或者无法稳定运行；再看聚变原料，D-T最好，D-D次之，若用氦（离子化较容易）可以理解为调试设备，通常不发生聚变反应；最后还得注意系统结构、加热方式是否过于复杂等问题，比如有些加热是短脉冲加热，就是一下一下加热，对稳定性影响可想而知。EAST现在主要玩长脉冲加热下的稳态运行，这节奏大概是冲着“发电实验堆”去的！
蒋研究员长叹道：“老夫在物理界专业撩妹38年，核聚变妹子连眼角都没看过我，满腔热情早就变成了心如死灰，如今谈到可控核聚变早就变的心如止水，形同和尚，所以来这边混了。”
宋组长：“大家别歪楼了，谈谈地锅炉炉怎么造吧，托马斯装置，神火计划，洞穴核爆发电，有别人去造。我们是地锅炉的。”
郝研究员说：“我想可以造大量的铁板，最长铁板3米宽，5000米长，1米厚。无数铁板覆盖地锅炉口。反正使用时，不用整体打开可以在中间长的打竖铁板拉开一些空间。放上短的打横的铁板。除了活动板用铁锁结构。其它铁板中间缝隙用粘合剂来粘合，表面焊接再在加上铆接结构。114个1000吨的高炉同时浇灌形成铁板。我们建高炉就地浇灌，成形后用滑轮组来拉动。
贺研究员说：“直接焊接不行吗。”
郝研究员说：“没有经验，厚板焊接也不过4厘米～10厘米。
贺研究员说：“铁粘合剂可行吗。
郝研究员说：“能粘铁的粘合剂有很多种的，如果要求耐高低温、防水、密封等用QIS-5708单组份金属强力粘合剂；如果要求快干型用QIS-3008特种金属粘合剂；如果要求双组份的用QIS-5011环氧AB胶，有自动混合包装的，用胶枪直接打胶出来就可以了。
用QIS-5708单组份金属强力粘合剂吧。在加上焊接和铆接结构强度应该够了。”
冯研究员：“不可能，铁粘合剂，粘合力还是差了点，很难在压力下长期使用，我觉的改进焊枪还现实一点。”
郝研究员：“有点道理。”还是改进焊枪好点，欲成其事，必先利其器。
宋组长说：“就这样吧，地锅炉盖的可行性报告由你俩主写吧。大家没意见吧，好就这样吧。”
最后地锅炉盖可行性报告通过。
巨型交流电发电机的制造正在热烈讨论中。
鲁研究员：“ 30万吨的巨型放电机是不可能，你们知道目前我国的发电机最大有多大吗。”
马研究员：“可以用齿轮组将动力轴动力分散出来不。”
鲁研究员：“效率会变低的，而且要多大的齿轮组呀。”
韦研究员：30万吨的巨型发动机不可能。不过400台同轴发电机是有发电机是有可能的。鲁研究员：同轴发电机是什么？
韦研究员：“一个动力轴连接多台发电机。”
鲁研究员：“同轴发电机这东西有吗。”
“没有也没有必要。”
韦研究员：“除了我们以外没有人需要。”
刘组长：“我觉的可行，同轴发动机的设计就交给你了，大家没意见吧。
行就这样吧。”
35天后，巨型发动机变成400架同轴发电机通过。
巨型水力叶轮机和巨型汽轮机的难度虽然大，但没有太多的结构问题，结果通过了。
巨型储电设备遇到问题。
乐研究员说：“我们总不能造超级电池组吧，散热问题怎么办。能承受海量的电力涌入吗。”巨量的电力涌入，很多的储电材料承受不住。
马研究员：“我们可以用飞轮储能技术储存电力。
飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速旋转，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。技术特点是高功率密度、长寿命。
飞轮本体是飞轮储能系统中的核心部件，作用是力求提高转子的极限角速度，减轻转子重量，最大限度地增加飞轮储能系统的储能量，目前多采用碳素纤维材料制作。”
马研究员：我们可以修建巨型飞轮场储电。飞轮的电力密度低，我们可以用数量来弥补，它的优点是散热问题好解决，经久耐用，不用整天换电池组。电力不稳定电池组很容易坏的。
伍组长说：总体来说可行。“巨型储能技术可行性报告，由马研究员你主写了。
38天后，巨型储能可行性报告通过。紧接着巨型高低机和巨型缓冲装置的可行性报告通过。
6个月后，林天元回到北京，因为经过6个月的讨论，最终基本解决了问题，生成了一百多万字的可行性报告。林天元看完可行性报告后不得写个大写的服字，里面充满了许多奇思妙想，核电木项目组里可谓是藏龙卧虎，人才济济啊。
林天元以为很快就可以形成可行性报告汇总，递上去给上面。没想到横生枝节。还要论证白云鄂博尾矿杜的提取，和钍增殖堆生产铀233。
“不错我国的铀235可不多，全都用来发电，核弹不要了？未来核电木只能使用铀233核弹引爆核聚变材料发电。”张院士说。
中国的钍232不少，但独居石产量不大，大多数是和稀土的伴生矿。
（白云鄂博是我国最大的钍矿，储量在全球居第二位。据包头稀土研究院原院长马鹏起教授介绍，白云鄂博主东矿的钍氧化物含量平均在0.038%左右，高的达0.046%，资源量约为22.42万吨，占全国现已探明总量的77%以上。随着勘探深入，白云鄂博矿区还可能进一步扩大，仅主东矿的钍氧化物远景储量预计就超过30万吨。
据包头稀土研究院教授级高级工程师许延辉介绍：自1954年以来，白云鄂博矿一直作为铁矿开发。目前，年采铁矿1200万吨以上，选铁后除回收部分稀土外，大部分稀土及其他伴生矿均堆进了尾矿坝。据马鹏起教授介绍，伴生的钍矿中，分别约有13.5%和6.5%进入了铁精矿、稀土精矿，其他80%被堆进了尾矿坝。
目前，包钢集团尾矿坝已是世界级的人工堆积稀土、铌、钍矿山。据包钢集团总经理司永涛介绍，近年来随着铁矿开采规模的扩大，尾矿坝已存尾矿1.5亿多吨，尾矿除富集了大量的稀土、铌等矿产外，钍品位也提高至0.062%左右，折合钍氧化物约10万吨。
2004年以来，中科院长春应用化学研究所与包钢集团稀土高科技股份有限公司合作研发了低温硫酸焙烧法直接萃取钍的技术，钍产品纯度在95%以上，每年可制备草酸钍5吨，为进一步利用奠定了基础。开发、储备白云鄂博的钍资源，不仅可带动冶金、光电等尖端产业的发展，尤其可以大大丰富我国目前捉襟见肘的核电燃料储量。）
“白云鄂博方面，希望我们把尾矿里的钍提取出来，但又不可以损失里面的铌。铌很重要的。”张院士说。
林天元：“哪有那么十全十美的，我对这个不熟，你找别人去干吧。”
林天元又闲了下来，他决定不浪费时间，又去了长江沿线去考察。
