可控核聚變有比燒開水更好的能量輸出方式嗎? 燒開水 真的適合用來匯出稀薄的高溫等離子體的能量嗎?

時間 2021-05-06 04:39:37

1樓:張子立

其實很簡單,就是我們怎麼才能得到持續的電。一般來說,目前人類只有兩大類方式獲得電,一種是化學電池(最簡單的就是土豆電池了),一種是發電機(就是手電筒裡那種手搖發電機)。化學電池的電壓不夠高,電量不夠大,大規模應用智慧型靠發電機。

發電機的原理是導體切割磁力線運動,為了能保持往復運動,一般就是做圓周運動。所以現在的問題就從怎麼發電變成了怎麼做圓周運動。

讓乙個東西做圓周運動最簡單的方法就是輪機,說白了就是水車或者風扇那種形狀的東西(取決於你從那個方向推他)。現在問題就從怎麼發電轉變成什麼能推動輪機。

這個時候方法就太多了,蒸汽輪機,燃氣輪機,水力輪機,風力輪機,等等。這個時候蒸汽輪機是最常用的。

其實一步一步推下來,只是在目前的技術條件下,單純的唯一選擇而已。

2樓:杭州劉浪

從原理上說,「燒開水」說的沒錯。但說這話的人群的動機呢?拿未來科技來鄙夷當前科技,該說他們抱負遠大還是天真呢?

無論什麼時候科技都要一步乙個腳印慢慢走。不想燒開水?那你先找到一種新的能量儲存使用方式超過電能。

3樓:

反物質當「催化劑」將物質轉化為能量,然後用能量將粒子加速到高速丟擲。

製作發動機,只是基於牛頓第三定律,自然不需要先燒開水弄成電能,再用電能轉化成動能這麼複雜。

地球上之所以燒開水是因為我們需要電能,電能產生的其中乙個方式就是切割磁感線,所以才會燒開水轉化機器能繞個圈子變電能。

如果電磁波可以直接轉化電能,且效率夠高,自然就不需要燒開水了,不僅僅不用燒開水,可控核聚變都沒多大意義了,鋪太陽能板就行了。

可惜效率還不如燒開水,自然就只能用燒開水。

可控核聚變也就地球上發電用用,星際航行還遠遠不夠,能量密度太低了。

4樓:階乘

前面的回答大部分都沒說到點子上去。

聚變堆釋放出的能量中,高能中子佔絕大部分,少部分會以熱輻射的方式放出。以最常見的氘氚反應舉例:

需要利用包層將高能中子轉變為熱能再匯出對外做功,後面才是大家所謂的燒開水的過程。高能中子的能量也是無法直接利用的,穿透性強,破壞力大,並且呈電中性。當然同時需要利用高能中子產生氚作為聚變堆的燃料是包層另外乙個重要功能。

所以我們仍然只能將核能釋放轉變為的高能中子先轉為熱能,然後用常規發電方式匯出。至於將熱能轉變為電能這個過程,目前燒開水確實是最為有效的方案吧。在這一點上聚變堆與其他熱源並無區別。

至於有答主回答的利用等離子體電流放電.....就過於異想天開了,聚變堆內所謂很強的電流,是靠我們通過電能加熱等離子體才形成的。由於聚變產生的熱量並不能維持聚變的持續進行,所以要耗費電能不斷地加熱等離子體。

雖然我們在包層中將聚變得到的高能中子轉化成為了熱量,但是這部分熱量只能用於發電,卻無法直接用於等離子體的加熱。在未來聚變堆商用執行的時候,只能期待發出的電量要大於維持等離子體加熱消耗的電量:)如果我們將等離子體電流放出來作為電能使用,就跟用電加熱鍋爐產生蒸汽再用於發電一樣可笑。

另一種說的利用磁流體發電也是一樣的道理,磁流體(等離子體)的強大動能是靠電加熱獲得的,能發出來的電絕對比消耗的電少。

5樓:雷奕安

因為沒有更好的發電方法。聚變產生的中子和輻射能量都無法直接利用,或者利用的成本更高。你總不能在聚變反應堆內部放乙個太陽能光伏發電板吧?

磁約束聚變反應堆等離子體的穩定性和電流電流驅動本來就很難實現,直接利用等離子體發電的任何機制都會直接消滅等離子體。

聚變發電並不是利用高溫等離子體的能量,而是利用高溫等離子體聚變釋放的能量。高溫等離子體很稀薄,能量很少,還很難維持在這種能量狀態下。為了維持等離子體聚變所需的高溫,花費十份的能量加熱,也很能讓等離子體得到乙份的能量,如果要利用等離子體的能量發電,發出來的電可能只有用來加熱等離子體用電的1%。

燒水發電的效率不高,但是沒有辦法,只能通過提高水蒸氣壓力和溫度等方法提高一點效率。

在稠密等離子體聚焦(Dense Plasma Focus)聚變概念中,由於聚變產生的離子是單向準直的,可以利用帶電離子的方向性直接發電,效率幾乎可以達到百分之百。但一般認為該聚變概念的原理不對。

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