如果中國可控核聚變實現無限能源,還有戴森球存在意義嗎?

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人類在地球上要生存就需要從外界獲取能量。古人有云“留得青山在,不愁沒柴燒”,這句話中就能體現出古人對能量的需求。古代要比現代落後得多,對能量的需求也就比較少,只要有青山,古人就不用擔心能量有枯竭。隨著人類文明的進步,人類對能源的需求變得越來越多,即使青山在也不能滿足人類的能源需求了。於是,煤、石油、天然氣等能源開始被人類大規模使用,風能、太陽能、潮汐能等也可以作為能量的來源。然而,這些還是不夠的。

核能的出現讓人類看到了能量來源的希望,尤其是來自氘核聚變的能量。在聚變的過程中可以釋放出大量的能量,並且要比核裂變清潔得多。地球上的海水中儲存了大量的氘,如果人類實現了可控的氘核聚變,很長一段時間內的能源問題可以得到根本性的解決。科學家們正朝著這個方向努力著,就目前的形勢看,人類有望在幾十年內實現可控核聚變。

人類的文明還會繼續向前發展,地球上的氘畢竟也是有限的,即使再開發出新的聚變,新的聚變材料在地球上也是有限的。怎麼辦呢?地球上不夠不要緊,可以從宇宙中獲取。太陽就是一個大的聚變反應堆,地球接受到的來自太陽的輻射能量只是其輻射總能量的二十億分之一,其餘的能量白白浪費掉了。如果能把浪費掉的那些能量收集起來供人類使用,又可以讓人類生存一段時間。怎樣收集那些能量呢?戴森球就是一種設想。

戴森球是用非常薄的材料製作一個大球將太陽和地球包裹在球中,這樣太陽釋放出的能量就不容易跑到球外,人類在球內就可以充分利用太陽聚變釋放出的能量了。如果太陽的能量都不能滿足人類的能源需求,還可以建造更大的戴森球將更多的恆星,甚至整個銀河系都包裹在其中。

儘管戴森球能夠給人類提供的能量遠遠多於可控核聚變,可是這種解決人類能源問題的方案目前離人類還非常非常遙遠。要解決現在人類面臨的能源問題,可控核聚變是一個非常好的方案。人類只能一步步地走,不能從燒柴的時代一步跨進戴森球時代。


刁博


戴森球,是普林斯頓研究院教授弗里曼·戴森在1960年就提出的一種理論。

圖1.弗里曼·戴森

沒錯,戴森教授在戴森球等理論的闡述上,更像是一個科幻作家。戴森球是指一個人造巨型天體,包裹住恆星,吸收恆星的絕大部分輻射,這種近乎於掠奪的資源截獲方式,才能支撐超高等文明的發展需求。也因此,以戴森球為基礎的進一步理論是:

圖2、戴森球模型

探尋戴森球的存在,以此來尋找超高等的文明。

戴森球的理論支撐並不複雜,其實就是一個超大的太陽能板而已。但這需要大量的資源投入,而且沒有理論支撐,這是否會地球的生態產生巨大的影響,更主要的是,以硅為基礎的太陽能板,在靠近太陽、並將太陽包裹的過程中,根本承受不了太陽的巨大輻射能,更不要說耀斑和太陽風。還有:包裹太陽吸收的巨大能量,必然會帶來過度負載。

材料、工程、資源等等,都遠遠不是現在人類能達到的水平。

而可控核聚變,似乎簡單多了,但,即使如此,也是有效控制“氫彈爆炸”的過程,但目前來看,還不能投入使用,不過相信可控核聚變成為大規模現實後,人類將迎來再次騰飛!


不入流的大劉


可控核聚變實現是早晚的事,只是時間早晚而已。戴森球可以看成一個超大型可控核聚變系統,把整個恆星系統全部圍起來後形成的,能量收集轉化系統,和現在的太陽能發電差不多的原理,只是系統更大而已。一旦人類實現可控核聚變,基本上就具備恆星與恆星之間的超遠距離航行的能力。

現在世界上幾個大國已經在現實中實現了可控核聚變,只是還不能長時間維持聚變,不能投入應用。

人類對能源的需求,使得必定會有大量資金人力物力投入,可控核聚變項目,所以實現可控核聚變是必然的結果。現在很多人擔心能源短缺,化石燃料用完後,沒有能源可用。其實大可不必擔心,現在的化石燃料起碼還能用200年以上。現在傳統化石燃料主要是煤、石油、天然氣,這些起碼還能用半個世紀,還有可燃冰,巖頁氣、巖頁油、地熱能等待開發的並且可以大規模開發的能源資源,並且儲量比傳統化石燃料資源大的多。

我國的第四代核電技術,實際是世界上最新進的技術,核原料利用率提升到60%以上,同時減少核廢料產生。未來核原料利用率必定還會提升,網上有些相關的核技術研究人員介紹相關技術,掌握四代核電技術基本上就沒有能源短缺問題了,頂多多造些核電站。看世界核技術發展,聚變技術實現商用還要時間,裂變技術進步明顯,同時還有很大的提升空間,未來無汙染無輻射的核裂變技術一定會出現,核原料利用率接近100%。

未來核聚變實現商用,那世界正真的實現無限能源,整個社會全面電器化,化石燃料被淘汰。人類發展成恆星級文明掌控幾個甚至更多恆星而不單單是太陽系,有無限的資源可以利用。人類的飛行器會不斷提升速度接近光速極限。到那時候要擔心的是怎麼突破光速。


2000豬頭肉


人類在50年內實現的可控核聚變,在太陽面前就就好比在原子彈旁邊劃了一根火柴。

太陽佔太陽系總質量的99.86%,剩餘的這0.14%裡面,地球又只佔不到千分之一,就算把地球上所有的海水都拿來核聚變,能量都不到太陽的萬分之一。

所以,不管有沒有實現可控核聚變,人類一時半會都不會需要戴森球,因為現在人類根本還沒有能力用掉那麼多能量。


OK大凡


首先申明自己的觀點:核聚變和戴森球雖然都是未來巨大能量的獲取方式,但因為兩者的不同特點,對人類來說實際決定了不同的應用方向,並不能說中國或者人類因為有了核聚變就不再需要戴森球,在可展望的未來,兩者誰也不太可能淘汰誰。

第一、核聚變的特點是什麼,最大的優勢是什麼?答:核聚變最大的特點是清潔的核能源,對人類來說核聚變最大的優勢在於是可小型化、可攜帶的高效能源。

核聚變(nuclear fusion),又稱核融合、融合反應、聚變反應或熱核反應。最早在1932年由澳洲科學家馬克·歐力峰(MarkOliphant)所發現。基本的技術原理為:由質量小的原子,主要是指氘,在高溫和高壓下,讓核外電子擺脫原子核的束縛,從而讓兩個原子核互相吸引碰撞到一起,生成新的質量更重的原子核。在這個過程中中子雖然質量比較大,但由於不帶電,因此也能夠在這個碰撞過程中逃離原子核的,從而和電子一起釋放出巨大能量。和核裂變相比,核聚變不僅能量級別更大,而且更加清潔,不會對環境產生大的汙染,且燃料充足。目前人類在可控核聚變領域人類已經取得了初步的成果,估計在未來30-100年內,人類就可能掌握這種清潔、高效的獲取能源方式。

核聚變最大的優勢在於:雖然在今天人類仍然無法有效的加以控制,但從長遠來說,卻是一種可以小型化、可移動、並可攜帶的高效能源。這就使得它在未來可以成為人類行星際飛船、或恆星際飛船可靠動力選擇。

第二、戴森球的特點是什麼?最大的優勢是什麼?答:戴森球是理論上最清潔、最具費效比的高效能源。

和核聚變反應是現實存在的能源方式不同,戴森球的理論更多存在於科幻領域,是弗里曼·戴森在1960年,為尋找外星人而提出的一種假設。他假設,一個文明發展到一定程度,當自身行星的資源已經不能滿足的時候,就會將自身恆星用一個巨大的球狀結構包圍起來,以截獲恆星的大部分輻射能量。因此,他認為人類通過觀察恆星的光線變化來尋找外星人是最高效的手段。這本來只是一個設想,只是後來科學家發現這種方式的確是獲取能源的一種高效方式,所以戴森球的理論也逐漸被主流科學界所認同。值得注意的是,從戴森球理論提出至今,人類還未在宇宙中發現任何一個恆星有這樣的結構。

和核聚變相比,通過戴森球來獲取能源最大的優勢在於費效比,它更高效、更清潔。理論上只要一次投入就能獲得幾乎無限的清潔能源。但它的劣勢也很明顯,就是無法移動,只能停留在一顆恆星的周邊,只能在一定範圍內提供能源。

如果中國可控核聚變實現無限能源,還有戴森球存在意義嗎?答:兩者不同的特點實際決定了不同的應用方向。

通過對核聚變和戴森球兩種獲取能源方式的比較,我們和明顯發現兩者因為技術特點的不同,實際有自己不同的應用方向。戴森球因為獲取能源更加高效、更具性價比,更適合為人類為自己的母星或者宇宙前進基地等,位置相對固定的地方提供能源。而核聚變裝置在小型化之後,則可以成為星際飛船的動力。按照一些科學家的估算,裝備核聚變動力的工制飛船至少能將宇宙飛船的航速提升至光速的1%,這就為行星際探索甚至恆星際航行創造了可能。

總而言之,如果要用手機打一個直觀的比方的話,戴森球更類似家裡的有線電源,高效穩定;而核聚變裝置更類似充電寶,雖然沒有有線電源穩定高效,卻可以隨身攜帶,走到哪裡都能充。

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深度科幻


你出了偽命題,可控核聚變不可能實現無限能源,核聚變需要核材料,中國還沒辦法實現可控控制核聚變,戴森球是科幻假設,1萬年內人類要實現絕無可能!人類出現文明從石器時代開始,也不過1萬年,因為能不能熬到頭,都是未知數!


一種近乎取之不盡的能源距離現實可用更近一步。今日美國科學家通過改良實驗手段,成功製造出了破紀錄的等離子壓強。而等離子體的高壓是實現可控核聚變關鍵因素之一。此舉標誌著受控核聚變距離成為一種實際可用的能源來源又向前邁進了一步。

由於具有清潔無汙染、原料幾乎取之不盡(可以直接使用海水)、安全性高等優點,核聚變被視為一種近乎用之不竭的理想能源。其原理和太陽內部的反應一致。在高溫、高壓和強磁場的條件下,兩個質量小的原子——比方說氘和氚——會發生原子核互相聚合作用,同釋放出巨大能量。核聚變技術的研究有望減輕人類對化石能源的依賴。


高壓是核聚變發生的重要條件之一。麻省理工學院等離子體科學和聚變中心的研究人員目前成功在其Alcator C-Mod核聚變反應堆中實現了2.05個大氣壓的突破。這比上個世界紀錄(產生於2005年)提高了15% 。

2.05倍的大氣壓相當於海平面以下10米的壓力。在此壓力下,反應堆內部溫度可達到3500萬攝氏度,兩倍於太陽核心的溫度。據MIT News報道,在此條件下,反應堆內每立方米可發生千億次的核聚變反應。


“這是了不起的成就!”普林斯頓等離子體物理實驗室前副主任Dale Meade毫不掩飾激動之情。除了高壓之外,推動核聚變反應的能量從何而來也一直是困擾核聚變研究的問題之一。以目前的實驗技術,加熱反應所消耗的能量甚至大於反應釋放出的能量。只有在產出(遠)大於消耗時,核聚變才有可能被廣泛應用。

美國之外的研究者們將希望放在ITER反應堆上。ITER目前正在法國建造,預計於2036年投入使用。屆時其將成為世界最大的託卡馬克反應堆,體積是MIT Alcator C-Mod反應堆的800倍。ITER被預期能夠產生2.6個大氣壓的壓力,同時創造出1.5億度高溫的反應條件。


第1畢業設計


可控核聚變是不可能的,能夠利用核聚變只有戴森球,不解釋,懂的自然明白,不懂的怎麼解釋也不可能明白,哈哈!


血山飛蟲


個人認為,戴森球就是最大的悖論,戴森球是可以提供無限能源,太陽能用夠文明使用的年很長久。

但是戴森球真要做出來了,簡直就是宇宙中最大的指路明燈,一切文明進入太空時代,都有對能夠觀察的到的恆星,進行深入研究,若是忽然發現有一顆恆星失蹤了,或者其光照不一樣的話,那麼其就是宇宙的一盞明亮的燈塔。若宇宙存在黑暗森林法則的話,那麼簡直就是直接立了一個靶子,上面還寫著,“看,我們能夠使用無限資源了,我們擁有高科技文明瞭…………”

個人拙見


木渡頭


個人拙見,戴森球只是一個科幻小說家提出的概念,從能量利用率來說非常的不經濟。而可控核聚變一直是地球上各個國家爭相研究的重要領域,如果成功將會改變整個世界格局。中國目前的可控核聚變研究水平位列世界前茅,而且從國家各項政策來看,都是圍繞實現可控核聚變後的實際使用來進行建設,個人猜測三十年內中國可實現該項技術,希望夢想成真。


大聖陪你來聊天


其實我們早就實現了可控核聚變,我們是在虛擬電腦中體會以前的生活和世界


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