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本帖最后由 中国人 于 2026-6-20 23:31 编辑
AI总结下来,老王认为核聚变发电商业化不可行最核心的论点是3条:
1. 14.1 MeV中子对结构材料的毁灭性辐照损伤
D-T聚变每反应一次产生一个14.1 MeV的中子。这种高能中子不参与等离子体约束,直接轰击第一壁和增殖包层。
高能中子不仅通过碰撞产生“离位损伤”(dpa),还会因(n, α)、(n, p)等核反应在材料内部不断积累氦和氢,造成氦脆、肿胀、辐照蠕变和相变。
王孟源认为,固体材料面对这种强度与能谱的中子场,存在一个物理上限,无法通过合金调配或工艺改良来根本消除,因为嬗变是核反应直接导致的,材料必然会走到脆化断裂的终点。
2. 氚自持(TBR > 1)几乎不可能在工程上实现
氚在自然界几乎不存在,必须通过中子与锂的增殖反应现场生产。但增殖包层本身正好处在高能中子通量最高处,同样遭受上述材料损伤。
增殖率 TBR(氚增殖比)在理论计算上勉强超过 1.0(如 1.05~1.15),但考虑实际几何、管道、结构材料吸收、氚提取与损耗后,工程上从未验证过可持续 TBR > 1。
(十年内我国CFETR的第一阶段将验证这一点)
一旦 TBR 达不到要求,聚变堆就成了不断消耗外部稀缺氚的“吞金兽”,根本谈不上商业化。
3. 极端工程复杂性导致可用率与经济性灾难
频繁等离子体破裂产生的巨大电磁力和热冲击,会进一步加速部件的损坏。
上述所有问题迫使聚变堆必须设计成易于远程更换模块的结构,但由于中子活化后极高放射性,更换过程极其复杂耗时。
王孟源推论:聚变堆的可用率(capacity factor)将被压缩到很低,而建造成本(数千亿人民币级)远高于裂变堆和可再生能源,经济上永远无法与已经便宜到极点的光伏+储能竞争。
最核心的还是第一条,老王认为物理上就做不到长寿命的第一壁,而支持者认为以材料工程的改进有希望做到。
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