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你知道什么是可控核聚变吗？不知道没有关系，你只需要明白，它和我们的生活息息相关，一旦研究成功，可以实现用电自由，价格简直不要太低！
核聚变反应原理可控核聚变——未来可期可控核聚变是一种能源生产技术，它采用类似太阳的核聚变过程将氢燃料转化为热能，最终转化为电能，旨在解决能源危机和气候变化的问题。
与核裂变技术不同，核聚变技术并不产生有害的辐射物质或核废料，因此被认为是一种更安全和可持续的能源形式。
然而，目前的核聚变技术都无法实用化，因为核聚变需要非常高的温度和密度才能进行。
在这样的环境中，氢原子核才能以足够的速度碰撞在一起，产生核聚变反应。
核裂变和聚变反应原理可控核聚变技术旨在控制和维护核聚变反应，使其能够持续发生。
这涉及控制反应的温度和压力，以及维持等离子体稳定，防止能量泄漏等措施。目前，可控核聚变研究主要集中在托卡马克实验装置中。
托卡马克是一种环形装置，主要由环形真空室、磁场线圈、加热与调制系统、真空泵等组成。
它通过产生极高的磁场来维持等离子体的稳定，并通过加热等手段控制反应温度，从完成可控核聚变反应。
在托卡马克实验中，氢等离子体被加热到几千万摄氏度，并通过加热与调制系统被维持在等离子体状态。
托卡马克装置通过施加磁场，等离子体可被维持在环形真空室中，并通过反应释放出能量，随着反应的进行，等离子体将逐渐变得更加稳定，并最终形成可控反应。
虽然可控核聚变仍然需要面临许多挑战，但它被认为是一种极具前途的能源形式。
一旦可控核聚变实现实用化，它将比目前的任何能源形式都更加实用，能够为人类提供可持续的能源解决方案。
你可能很难想象，可控核聚变的发电能力有多强！
可控核聚变的发电能力这种技术利用重氢（氘）和氚这两种氢的同位素在核反应中产生能量，进而驱动发电机来生成电力。
核反应堆原理相比于目前主流的核裂变技术或燃煤、燃油等传统能源，核聚变在能源密度、安全性、环保等方面都拥有不俗的表现。
据研究，可控核聚变每0.0克燃料产生能量，相当于00升汽油完全燃烧释放的能量。
核聚变反应的能量密度比化石燃料高出不止一星半点，且核聚变过程中不产生有害的放射性物质，这是核聚变相对核裂变最大的优势之一。
正如之前所说，可控核聚变是通过重氢和氚实现的，重氢和氚并不是地球上最常见的氢同位素，它们只占地球上氢的极少部分。
氚可不容易得到因此，为了进行可控核聚变反应，需要人工制造这两种同位素氢。
重氢的制造通常通过从天然氢气中提取，或是从水中提取重水分子（D2O）来实现。
这需要利用化学方法去除水中普通氢分子（H2O）中的一部分质子和替换成一个中子，生成重水中的重氢。
氚的制造则需要从自然氚中提取，或是从慢中子反应堆中提取。
自然氚的含量非常低，通常从海水中提取（海水多达40万亿吨），然后进行加氢反应，生成氚化物T2气体。
海水是重要的存在另一方面，慢中子反应堆可以将天然氚与中子反应生成氚化物T2气体。
由于可控核聚变反应需要极高的温度和压力条件，重氢与氚的制备以及各个步骤的纯度非常重要。
因为不纯的重氢或氚会导致反应效率低下或反应完全无法进行，所以，制备重氢和氚需要高纯度化学原料、设备精度等多种细节上的保障。
从现有的数据统计显示，地球上所有核聚变能源蕴藏量是核裂变的万倍。
核反应堆然而，目前的核聚变技术仍处于实验室阶段，并没有在实际应用中验证，因此现阶段难以确定可控核聚变的确切发电能力。
但在理论计算和实验研究中，可控核聚变曾被认为具有超级大能量产生潜力。
在实验室阶段，可控核聚变能够实现氢等离子体温度不到2亿度的条件下，释放出百万瓦特级别的能量。
据日本的ITER项目组提供的数据显示，该项目可控核聚变设施在正式运行后，将每天产生约兆瓦小时的电力，相当于满载运营时50万个家庭的能源需求。
ITER项目组与此同时，经过一系列研究、改良和验证后，未来能够运用于实际场景的核反应堆还将有不少提升空间。
由此可见，可控核聚变的发展前景相当之大，电影“流浪地球”当中，推动行星前进的发动机能源就是来自于核聚变。
推动行星前进的发动机建模当然，我们并不需要流浪，在未来如果实现了可控核聚变，那么就可以将这些能源运用到生产生活当中，电力资源不再紧缺，那么是否会出现免费的情况？
用电免费？可控核聚变的前景虽然广阔，但是它在前期的研究成本投入巨大，这都是不可忽视的电力潜在成本。
比如，年，由苏联、美国、日本共同提出的热核实验反应堆方案当中，其成本超过了亿美元。
反应堆CG这还仅仅是一个实验性的构想，是推动可控核聚变的基础一步。
如果将可控核聚变比作一座大厦，那么这个试验方案就是大厦的地基，真正想要建设完成可能需要地基上百倍、上千倍的成本。
再比如，科学家试图建立的托卡马克型核聚变装置，想要真正对其完善，以现有的技术水平来看，成本高达几千亿美元。
要知道年，中国军费支出也才多亿美元，可控核聚变在前期简直就是一个吞钱的怪物。
这些成本都会体现在日后的商用当中，所以等技术实现，电力免费是不可能的。
甚至，在实现之后的一段时间内，电力价格都会稳定在之前的水平。
输电过程但可以肯定的是，电力价格会在未来的某个时间点下降，也许只需要几分钱一度。
目前，中国民用电力价格在0.5元到1.5元不等，我国实行阶梯电价，用得越多也就越贵。
抄电表商用电力的价格超过1.5元，但整体来说都并不算高。
要知道，日本、欧美等国家的电价少说也是2元元人民币起步，法国电价更是达到了7元每度。
要是在寒冷的冬天，空调一开，钱跑得比啥都快。
他们的电价之所以这么贵，主要是因为电力来源有限，而我国光是水电站的数量就位居世界前茅，更别说其他能源发电。
水电站发电原理等到未来，我国的可控核聚变研制成功，电力价格低至1分钱1度完全是可能的，到时候大家收入水平也有所提高，空调自由不再是梦。
参考资料
[1]、新华社《美能源部宣布核聚变实验取得重大突破》
[2]、科技日报《磁约束方式实现氢硼聚变，有望催生更清洁的反应堆》
