当今世界上影响最大的两个能源项目，一个是四代核技术，另外一个就是可控核聚变项目了。
尤其是后者，更是被誉为人类最终极的能源，一旦攻克之后，人类就不会再有能源危机的那种。
然而不管是四代核技术还是可控核聚变，都是技术难度非常大的项目，尤其是后者，号称永远的五十年，其难度之大甚至一度让科学家们绝望。
其中：
(1)、快堆不仅把铀资源的有效利用率增大数十倍，而且也将铀资源本身扩大几百倍以上。因为，一旦大量使用快堆，目前认为开采价值不大的铀矿便具有开采价值。这样，快堆的利用就可能为人类提供极其丰富的能源。
(2)、快堆核电站是热中子堆核电站最好的继续。核工业的发展堆积了大量的贫铀（含铀－235很少的铀－238），快堆消耗的正是贫铀。用贫铀来发电，同时还增殖燃料，实在是一举多得的好事。热中子堆核电站发展到一定水平时，及时地引入快堆核电站，利用快堆来增殖核燃料，这是一个很必然的发展计划。
(3)、快堆核电站具有良好的经济前景。因为它具有增殖核燃料的突出优点，所以发电成本在燃料价格上涨的情况下，仍能保持较低的水乎。据估计，石油价格上涨100%，油电站发电成本增加60%；天然铀价格上涨100%，轻水堆核电站发电成本增加5%，而快堆的发电成本只增加0.25%。
但是就在这一串的数字背后，是科学家们以年纪的技术攻关的岁月。从快堆提出到现在已经有相当长的时间了，但是快中子增值反应堆的项目却是一拖再拖，就算是核技术实力排行靠前的俄罗斯，也无法避免。
王峰总结了一下，问题大概有以下这些：
在快堆中，由于快中子与核燃料中的原子核相互作用引起裂变的可能性要比热中子小得多，为了使链式反应能继续进行下去，所用核燃料的浓度（一般为12～30%）要比热中子堆的高，装料量也大得多，这就造成了危险性难以控制。
快堆活性区单位体积所含核燃料比热中子堆大得多，它的功率密度比热中子堆大几倍，一般每升为400千瓦左右。这样高的功率密度，要把热量从堆内取出加以应用，这在技术上是比较复杂的。
快堆不能用水作冷却剂，而普遍采用液态金属钠把热量带出来。此外，快堆用的燃料元件的加工制造要比热中子堆复杂得多和困难得多，随之而来的制造费用高昂。
同时，快堆的控制就是控制中子的作用，由于快堆内快中子寿命短，钚的缓发中子份额小，这就使得问题复杂多了。并且，对反应堆的操作系统保护的要求也很严格。
以上的种种原因造成了快堆的发展缓慢。
其实究其原因，大概就是这么一点：由于铀238不能够自发地进行持续的链式反应，所以必须要把它转化成钚239才行，这中间就涉及到了一系列的问题，如果能够把铀238变得可以自发地进行链式反应，那么以上的问题基本上就都能够获得解决。
毕竟目前来说，通用核技术已经发展到了第三代，不管是安全性还是利用效率都获得了极大的发展。
所以看着眼前的钢铁巨兽，王峰的内心极为激动：因为超导磁技术已经发展得相当成熟了，所以这一次的设计难度要小很多。
在杨米尔斯方程的解求出来以后，他已经成功地将强相互作用和电磁相互作用个关联了起来，并且实现了其实际应用。
当然，可控核聚变他肯定是暂时不太敢想，虽然关于聚变的新闻，记者同志经常拿一堆数字和术语亮瞎咱的狗眼，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秒等等。
这些数字看起来很有说服力...但是在真正的技术难点面前，这些不过是弟弟而已，难道谁家的核反应堆只运行几千秒就完事儿了？
目前来说我们用是氘氚核聚变，其中，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，重水制备成本可忽略不计。氚用中子轰击制备，要繁琐些，价格也要昂贵一些。
氚完全靠中子轰击锂来获取，成本大概是3万/g，是的没错，就是一克，而且价格是美元。
其次就是温度，原子核带正电，2个原子核越靠近排斥力越大，但你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？
可问题是你要如何容纳上亿度的高温的等离子体？
不管是磁约束还是惯性约束都被证明不靠谱，尤其是磁约束，常温超导体还是王峰的团队帮忙解决的。
而且就算是能够将高温的等离子体约束起来，这就完了吗？
还差得远呢！
装置能够产生足够的热让自己的核反应继续下去，按照目前的实际情况，对磁约束来说需要q达到5~8，对惯性约束来说要求q达到50~100。
商用的话，考虑到成本，对磁约束来说需要q达到22以上，你再考虑到装置本身的土建成本、使用寿命和拆解处理费，可能需要q达到30以上。
q值就是输出能量和输入能量的比值，目前来说我们大概是停留在个位数，以10为目标前进着。
现存的托卡马克装置·球状托卡马克装置为了不损毁自身，聚变等离子体的密度过低，无法长时间维持反应，输出的电力低于输入（输出的总能量大于输入是可以的，但热能和中子的能量并不能完全转换成电力），当不了能源，不过已经很接近了。
现有托卡马克装置的最高实际效率是1997年欧洲联合环形加速器（jet）的输出16兆瓦/总输入24兆瓦（聚变能增益系数q=0.67），持续不到一秒。
日本jt-60u用实验数据推算氘-氚聚变的纸面q=1.25，可以对外输出30兆瓦电力，但其没有使用放射性物质氚的能力，并未进行该点火试验——而根据jet的经验，实际q会是纸面值的一半左右。
在即将完成的托卡马克装置里，国际热核聚变实验反应堆（iter）目前已经动工，预计于2025年开始等离子体实验，2035年开始进行全氘-氚聚变实验。它的设计目的是输出500mw/输入50mw，q=10，长脉冲持续400-600秒，等离子体超过10亿摄氏度。
设计得很美好，只能说希望不要再推迟了...
有了这些考虑，王峰的心理压力就可想而知了。
“王教授，你说这一次的实验能够成功吗？”吕司长好奇地问道，同时也有些不好意思。
“还行吧，科学这种事儿没有什么说得准不准的。”王峰习惯拿事实来说话，而不是自己胡编乱造。
“不过就我们的验算和模拟来看，应该是没有问题的。”王峰补充道。
“那就好，那就好，希望能成功！”吕司长祈祷了一下。
不怪他这样，毕竟每年他们在能源进口上耗费的外汇储备，实在是太惊人了，那是以千亿美元为单位的。
尤其是人家时不时还卡尼一下，或者说零时调整一下价格...恶心死了。
“你说这个如果成功了，那么我们将来的电价能不能降下来？”吕司长问道，同时又像是在自说自话。
“你问这个干什么，你家交不起电费了？”王峰开玩笑道。
“我家倒不是交不起电费，不过很多工厂在这两年年都快交不起电费和房租倒是真的，制造业的萎靡不振我们看在眼里，急在心里，但是却很难做什么。”
“那应该会吧，到时候看你们自己调整了，但是也别指望降低太多，核电本身就不是什么便宜的能源，就算是三代核技术也是如此。”
“而且估计降低得也不会很快，因为核电的建设周期相当长！”王峰琢磨了一下，回答道。
“那也总比没有强！”
“到那个时候，廉价的电力可以让整个工业体系焕发第二次新生。很多工业设备都是电力的无底洞，有些电老虎单台设备的耗电就能赶得上一座小城市的民用电功率。”
“而这类设备通常都位于现代工业社会生产流程的初段，比如金属冶炼、化工、机械等。因此我们所使用的诸多工业产品的成本都会迎来一次大幅度的跳水，比如建筑、汽车、厨具、电器、纺织等。”
“金属等材料的廉价意味着我们可以更自由的改变这个世界的物理结构——更高更大的建筑，更多更密的桥梁，更深更广的地下空间……而且这类设施的使用强度和年限也可以更低的成本做到更优。”
“而这一切的结果就是我们的城市将获得新的发展维度，上万米的建筑跨度将大量走入现实。高山与海洋这样的地貌都不再是城市建设的障碍。如果必要，把渤海湾变成中国的内湖都指日可待。”
“地下的居住环境将获得更大的改善，风扇可以持续供应新鲜的空气，电灯则可以用更大的功率提供不输于阳光的照度和更有利于健康的波长；封闭的空间隔绝了苍蝇、蟑螂、蚊子、老鼠等小动物的骚扰；廉价的金属构件可以制造出跨度数千米的巨大地下空间；巨大的led屏幕铺满顶棚模拟出天空的样貌……”
“廉价的电力会对水资源的利用方式产生本质变革。海水以让人接受的成本转换为淡水被输送到干旱地区。这意味着位于大陆板块中心的荒漠地带也可以变成热带雨林或水乡江南。”
“超级城市们将农业区设置在地下，将农业彻底归入工业的范畴，农民彻底变成一种职业而不是一种身份（而且对学历的要求会很高）。作物被安置在多层货架上，在电灯照耀下不论节气的产出果实。”
“农业的精细化管理将达到前所未有的高度。封闭的种植工厂可以绝对的隔离有害生物，完全不使用农药的地下农田将成为主流和常态。”
“如果说2020年的农田作物就如同住在廉价公寓，那么届时的作物就像住进了有一百个仆人的奢华宫殿，一系列密密麻麻的监测设备将会以叶片为单位全天候照顾作物的起居，反正电力有的是。”
“得益于核聚变导致的农业革命，地球的可承载人口极限将从现在的不到200亿飞升至上万亿。传统农产品的“亩产”概念将被“立方亩”代替，而一个“立方亩”农田的小麦年产量将轻松超过千吨。”
“按照人均消耗百斤来计算，这样一个小楼大小的农田一年可以养活上万人口。也就是说，只需要一座城市大小的“农业生产区”，就可以养活上千亿的人口。”
“电力交通工具的适用范围将会爆发式扩展——电动车充电永久免费，路面平整度极高以至于不需要减震措施，甚至可以采用类似于火车那样的金属车轮，自动驾驶技术基本杜绝了停车等待的顽疾。”
“除此之外，得益于电池技术的发展，其使用成本和收益也会大大优于燃油车。乃至于货运车辆、大型船只、工程机械都将向电动靠拢，从而进一步提高其华能电池的发展效益。”
“王教授，实验已经准备完毕，请指示！”就在吕司长畅想未来的时候，一个工作人员跑了过来。
“王教授，恭喜你了，万事俱备，只欠东风了！”吕司长高兴地说道，从出道到现在，他还没见王峰失败过，他对于王峰有着谜一样的信心。
“哦，那就开始吧，我已经迫不及待了！”
尤其是后者，更是被誉为人类最终极的能源，一旦攻克之后，人类就不会再有能源危机的那种。
然而不管是四代核技术还是可控核聚变，都是技术难度非常大的项目，尤其是后者，号称永远的五十年，其难度之大甚至一度让科学家们绝望。
其中：
(1)、快堆不仅把铀资源的有效利用率增大数十倍，而且也将铀资源本身扩大几百倍以上。因为，一旦大量使用快堆，目前认为开采价值不大的铀矿便具有开采价值。这样，快堆的利用就可能为人类提供极其丰富的能源。
(2)、快堆核电站是热中子堆核电站最好的继续。核工业的发展堆积了大量的贫铀（含铀－235很少的铀－238），快堆消耗的正是贫铀。用贫铀来发电，同时还增殖燃料，实在是一举多得的好事。热中子堆核电站发展到一定水平时，及时地引入快堆核电站，利用快堆来增殖核燃料，这是一个很必然的发展计划。
(3)、快堆核电站具有良好的经济前景。因为它具有增殖核燃料的突出优点，所以发电成本在燃料价格上涨的情况下，仍能保持较低的水乎。据估计，石油价格上涨100%，油电站发电成本增加60%；天然铀价格上涨100%，轻水堆核电站发电成本增加5%，而快堆的发电成本只增加0.25%。
但是就在这一串的数字背后，是科学家们以年纪的技术攻关的岁月。从快堆提出到现在已经有相当长的时间了，但是快中子增值反应堆的项目却是一拖再拖，就算是核技术实力排行靠前的俄罗斯，也无法避免。
王峰总结了一下，问题大概有以下这些：
在快堆中，由于快中子与核燃料中的原子核相互作用引起裂变的可能性要比热中子小得多，为了使链式反应能继续进行下去，所用核燃料的浓度（一般为12～30%）要比热中子堆的高，装料量也大得多，这就造成了危险性难以控制。
快堆活性区单位体积所含核燃料比热中子堆大得多，它的功率密度比热中子堆大几倍，一般每升为400千瓦左右。这样高的功率密度，要把热量从堆内取出加以应用，这在技术上是比较复杂的。
快堆不能用水作冷却剂，而普遍采用液态金属钠把热量带出来。此外，快堆用的燃料元件的加工制造要比热中子堆复杂得多和困难得多，随之而来的制造费用高昂。
同时，快堆的控制就是控制中子的作用，由于快堆内快中子寿命短，钚的缓发中子份额小，这就使得问题复杂多了。并且，对反应堆的操作系统保护的要求也很严格。
以上的种种原因造成了快堆的发展缓慢。
其实究其原因，大概就是这么一点：由于铀238不能够自发地进行持续的链式反应，所以必须要把它转化成钚239才行，这中间就涉及到了一系列的问题，如果能够把铀238变得可以自发地进行链式反应，那么以上的问题基本上就都能够获得解决。
毕竟目前来说，通用核技术已经发展到了第三代，不管是安全性还是利用效率都获得了极大的发展。
所以看着眼前的钢铁巨兽，王峰的内心极为激动：因为超导磁技术已经发展得相当成熟了，所以这一次的设计难度要小很多。
在杨米尔斯方程的解求出来以后，他已经成功地将强相互作用和电磁相互作用个关联了起来，并且实现了其实际应用。
当然，可控核聚变他肯定是暂时不太敢想，虽然关于聚变的新闻，记者同志经常拿一堆数字和术语亮瞎咱的狗眼，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秒等等。
这些数字看起来很有说服力...但是在真正的技术难点面前，这些不过是弟弟而已，难道谁家的核反应堆只运行几千秒就完事儿了？
目前来说我们用是氘氚核聚变，其中，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，重水制备成本可忽略不计。氚用中子轰击制备，要繁琐些，价格也要昂贵一些。
氚完全靠中子轰击锂来获取，成本大概是3万/g，是的没错，就是一克，而且价格是美元。
其次就是温度，原子核带正电，2个原子核越靠近排斥力越大，但你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？
可问题是你要如何容纳上亿度的高温的等离子体？
不管是磁约束还是惯性约束都被证明不靠谱，尤其是磁约束，常温超导体还是王峰的团队帮忙解决的。
而且就算是能够将高温的等离子体约束起来，这就完了吗？
还差得远呢！
装置能够产生足够的热让自己的核反应继续下去，按照目前的实际情况，对磁约束来说需要q达到5~8，对惯性约束来说要求q达到50~100。
商用的话，考虑到成本，对磁约束来说需要q达到22以上，你再考虑到装置本身的土建成本、使用寿命和拆解处理费，可能需要q达到30以上。
q值就是输出能量和输入能量的比值，目前来说我们大概是停留在个位数，以10为目标前进着。
现存的托卡马克装置·球状托卡马克装置为了不损毁自身，聚变等离子体的密度过低，无法长时间维持反应，输出的电力低于输入（输出的总能量大于输入是可以的，但热能和中子的能量并不能完全转换成电力），当不了能源，不过已经很接近了。
现有托卡马克装置的最高实际效率是1997年欧洲联合环形加速器（jet）的输出16兆瓦/总输入24兆瓦（聚变能增益系数q=0.67），持续不到一秒。
日本jt-60u用实验数据推算氘-氚聚变的纸面q=1.25，可以对外输出30兆瓦电力，但其没有使用放射性物质氚的能力，并未进行该点火试验——而根据jet的经验，实际q会是纸面值的一半左右。
在即将完成的托卡马克装置里，国际热核聚变实验反应堆（iter）目前已经动工，预计于2025年开始等离子体实验，2035年开始进行全氘-氚聚变实验。它的设计目的是输出500mw/输入50mw，q=10，长脉冲持续400-600秒，等离子体超过10亿摄氏度。
设计得很美好，只能说希望不要再推迟了...
有了这些考虑，王峰的心理压力就可想而知了。
“王教授，你说这一次的实验能够成功吗？”吕司长好奇地问道，同时也有些不好意思。
“还行吧，科学这种事儿没有什么说得准不准的。”王峰习惯拿事实来说话，而不是自己胡编乱造。
“不过就我们的验算和模拟来看，应该是没有问题的。”王峰补充道。
“那就好，那就好，希望能成功！”吕司长祈祷了一下。
不怪他这样，毕竟每年他们在能源进口上耗费的外汇储备，实在是太惊人了，那是以千亿美元为单位的。
尤其是人家时不时还卡尼一下，或者说零时调整一下价格...恶心死了。
“你说这个如果成功了，那么我们将来的电价能不能降下来？”吕司长问道，同时又像是在自说自话。
“你问这个干什么，你家交不起电费了？”王峰开玩笑道。
“我家倒不是交不起电费，不过很多工厂在这两年年都快交不起电费和房租倒是真的，制造业的萎靡不振我们看在眼里，急在心里，但是却很难做什么。”
“那应该会吧，到时候看你们自己调整了，但是也别指望降低太多，核电本身就不是什么便宜的能源，就算是三代核技术也是如此。”
“而且估计降低得也不会很快，因为核电的建设周期相当长！”王峰琢磨了一下，回答道。
“那也总比没有强！”
“到那个时候，廉价的电力可以让整个工业体系焕发第二次新生。很多工业设备都是电力的无底洞，有些电老虎单台设备的耗电就能赶得上一座小城市的民用电功率。”
“而这类设备通常都位于现代工业社会生产流程的初段，比如金属冶炼、化工、机械等。因此我们所使用的诸多工业产品的成本都会迎来一次大幅度的跳水，比如建筑、汽车、厨具、电器、纺织等。”
“金属等材料的廉价意味着我们可以更自由的改变这个世界的物理结构——更高更大的建筑，更多更密的桥梁，更深更广的地下空间……而且这类设施的使用强度和年限也可以更低的成本做到更优。”
“而这一切的结果就是我们的城市将获得新的发展维度，上万米的建筑跨度将大量走入现实。高山与海洋这样的地貌都不再是城市建设的障碍。如果必要，把渤海湾变成中国的内湖都指日可待。”
“地下的居住环境将获得更大的改善，风扇可以持续供应新鲜的空气，电灯则可以用更大的功率提供不输于阳光的照度和更有利于健康的波长；封闭的空间隔绝了苍蝇、蟑螂、蚊子、老鼠等小动物的骚扰；廉价的金属构件可以制造出跨度数千米的巨大地下空间；巨大的led屏幕铺满顶棚模拟出天空的样貌……”
“廉价的电力会对水资源的利用方式产生本质变革。海水以让人接受的成本转换为淡水被输送到干旱地区。这意味着位于大陆板块中心的荒漠地带也可以变成热带雨林或水乡江南。”
“超级城市们将农业区设置在地下，将农业彻底归入工业的范畴，农民彻底变成一种职业而不是一种身份（而且对学历的要求会很高）。作物被安置在多层货架上，在电灯照耀下不论节气的产出果实。”
“农业的精细化管理将达到前所未有的高度。封闭的种植工厂可以绝对的隔离有害生物，完全不使用农药的地下农田将成为主流和常态。”
“如果说2020年的农田作物就如同住在廉价公寓，那么届时的作物就像住进了有一百个仆人的奢华宫殿，一系列密密麻麻的监测设备将会以叶片为单位全天候照顾作物的起居，反正电力有的是。”
“得益于核聚变导致的农业革命，地球的可承载人口极限将从现在的不到200亿飞升至上万亿。传统农产品的“亩产”概念将被“立方亩”代替，而一个“立方亩”农田的小麦年产量将轻松超过千吨。”
“按照人均消耗百斤来计算，这样一个小楼大小的农田一年可以养活上万人口。也就是说，只需要一座城市大小的“农业生产区”，就可以养活上千亿的人口。”
“电力交通工具的适用范围将会爆发式扩展——电动车充电永久免费，路面平整度极高以至于不需要减震措施，甚至可以采用类似于火车那样的金属车轮，自动驾驶技术基本杜绝了停车等待的顽疾。”
“除此之外，得益于电池技术的发展，其使用成本和收益也会大大优于燃油车。乃至于货运车辆、大型船只、工程机械都将向电动靠拢，从而进一步提高其华能电池的发展效益。”
“王教授，实验已经准备完毕，请指示！”就在吕司长畅想未来的时候，一个工作人员跑了过来。
“王教授，恭喜你了，万事俱备，只欠东风了！”吕司长高兴地说道，从出道到现在，他还没见王峰失败过，他对于王峰有着谜一样的信心。
“哦，那就开始吧，我已经迫不及待了！”
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