@风衣藏刀 2015-05-16 11:19:02
敢情全世界目前战斗在可控核聚变一线的科学家基础理论都没你清楚，各个大国数百亿美元旳投入都是在试图造永动机似的徒劳。你说我是相信那些原子物理学的泰斗呢，还是相信你这个无所不知的全能旳**里旳战斗机呢?这是个问题。
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看看，****又读不懂人话了不是
我什么时候说过我比那些专家更了解技术细节了?我只是从最基本的原理出发，导出“很可能不可行”的结论而已
反过来讲，有哪个专家敢拍着胸脯说，可控核聚变的工程可行性不需要实验验证了?
真不需要验证的话，那ITER是拿来干嘛的?难道是用来哄你这个**里的战斗逼吗?哈哈~~

你就别在这儿偷换概念了
1楼最后一句话仅仅只是在说“60年不成功”吗?
看好了，1楼最后的原话是:“事实上，聚变研究在进行了60多年后，仍然不能实现最基本的工程目标(输入=输出，长时间稳态运行)，这样的历史事实已经在暗示它的不可行性了”
看懂了吗?可控聚变60年都没能实现的，不是什么“成功”，而是“最基本的工程目标”
“最基本的工程目标”距离“成功”还差着十万八千里呢-----我所说的基本，仅仅是指“Q=1”而已，而“Q=1”意味着发出的电仅够自己加热等离子体所用，甚至连整座聚变电站的能耗都满足不了
对任何一种电力生产装置来说，其“成功”的标准显然不是什么“Q=1”，而是“产出投入比”足够高，比如达到“数十倍”这个量级，如此才能确保有足够多的净能量可以输出给用户
就这都还不能称为“成功”----几十倍的能量增益只是保证了能源装置有存在于世上的基本意义，除此之外，还必须兼备“低成本运行”和“稳定运行”这两项要素，如此才能真正展开大规模的实际应用
看懂了吗?可控核聚变实际上根本没有谈论“成功”的资格----它连最最基本的门槛都没有迈过去，而且还耗费了60多年的时间
在人类的工程制造史上，可控核聚变的失败是绝无仅有的，如果这样都不能让你有所觉悟的话，我就只能呵呵了

可控核聚变还是需要烧水来发电吗？有没有可能的不用烧水发电的方法？还是需要将原子能转换为热能，再转换为动能，再转换为磁能，再转换为电能吗？ 相关问题核电站的原理就是烧水吗？…显示全部关注者127被浏览73,535关注问题写回答邀请回答3 条评论分享查看全部 23 个回答知乎用户6 人赞同了该回答
钠冷快堆用钠做冷却剂、高温气冷堆用氦做冷却剂。只是因为现在压水堆最多呀，所以题主对于核能的理解就是『烧水』吧。其实也可以烧钠或者烧氦气…
问题来了，为什么要烧水呢？一回路的冷却剂选择是因为燃料富集度、堆型、结构等等因素考虑的，涉及到的核工知识比较多。二回路存在的重要原因就是隔离一回路的辐射，所以二回路尽可能提高发电效率就可以了。这时候，因为火电十分成熟！所以把火电的发电设备直接拿来套用是最符合工程可实现性的。这也就是为啥我们还在烧水了。
核聚变？可控核聚变能够实现的时候还要等材料学科大发展啊……

可控核聚变实现以后怎么将能量收集起来？现在有关可控核聚变的讨论基本都是要实现这个反应如何如何的难。但实际上，即便我们用磁约束或者激光约束来实现了可控的核聚变反应，输入能量小于产出的能量了，…显示全部关注者11被浏览1,043关注问题写回答邀请回答添加评论分享9 个回答默认排序张子立能源，化学，材料
很遗憾，目前看最好的方式还是烧水，用汽轮机发电。发电的过程是这样的，从某种能量变成热能，热能推动汽轮机变成机械能，然后汽轮机切割磁力线变成电能。目前来说，从热能到电能没有什么更高效的方式了。
聚变只不过是在第一步从某种能量变成热能的时候效率极高而已。当然任何一步的超高效率都是可以大幅度提高人类能源的利用的。
另外，可控核聚变目前只说了实现难，其余的问题只是还没有到讨论的时候。其中很关键的一个问题就是能量的持续有序导出问题。
发布于 2018-05-30赞同添加评论分享收藏感谢金属能量科幻迷，私照飞行员，机械工科生 ，把知乎当糗百玩了煮开水啊，这方式简单有效效率高编辑于 2018-05-31赞同添加评论分享收藏感谢左边那条缝物理使人类进步1 人赞同了该回答谢邀，托卡马克其实是目前研究阶段的产物，假设未来可控研究成功了，投向商业发电必然是升级版的托卡马克，也许原理上是用磁约束，具体操作上肯定不能是50亿美金一台的托卡马克机器。。但是就目前来看，可控核聚变还有很多技术难题需要解决，路也很遥远，最终是不是靠磁约束来普及也不一定

可控核聚变实现以后怎么将能量收集起来？现在有关可控核聚变的讨论基本都是要实现这个反应如何如何的难。但实际上，即便我们用磁约束或者激光约束来实现了可控的核聚变反应，输入能量小于产出的能量了，…显示属能量科幻迷，私照飞行员，机械工科生 ，把知乎当糗百玩了煮开水啊，这方式简单有效效率高编辑于 2018-05-31赞同添加评论分享收藏感谢边那条缝理使人类进步1 人赞同了该回答谢邀，托卡马克其实是目前研究阶段的产物，假设未来可控研究成功了，投向商业发电必然是升级版的托卡马克，也许原理上是用磁约束，具体操作上肯定不能是50亿美金一台的托卡马克机器。。但是就目前来看，可控核聚变还有很多技术难题需要解决，路也很遥远，最终是不是靠磁约束来普及也不一定
什么是磁约束可控核聚变，是否可以进行商业化发电rttma8级分类：其他被浏览45次2016.10.05
满意答案helly12采纳率：55%9级 2016.10.06磁约束核聚变的装置是托卡马克装置，利用磁场来约束等离子体，将其加热到一定温度，发生聚变反应，因为温度高，没有容器可以承受，所以利用等离子体的性质靠磁场来控制等离子体的轨道，商业发电的话现在还是不行的

2条回答 lrymtz7b3b
可控核聚变还是需要烧水来发电，一回路的冷却剂选择是因为燃料富集度、堆型、结构等等因素考虑的，涉及到的核工知识比较多。二回路存在的重要原因就是隔离一回路的辐射，所以二回路尽可能提高发电效率就可以了。这时候，因为火电十分成熟！所以把火电的发电设备直接拿来套用是最符合工程可实现性的。这也就是为什么还在烧水了。就算找到能够直接进行热-电转换的发电方式，对可控核聚变的效率提升不大。这是因为氘-氚聚变会释放一个中子，这个中子会带走80%的动能（核反应大部分能量转变成动能）。这些中子不仅带走了大部分能量，还给辐射防护带来很大的麻烦。热机是把热能转化为机械能的装置，例如汽车发动机等各种通过烧煤烧油烧汽推动轮子转动或活塞往复的机器。目前发电机绝大部分是利用机械能发电，无论水利发电风力发电，发电机里有定子转子。也就是说现在主要的发电方式是：热能→机械能→电能（火力发电）或者机械能→电能（水力风力发电）核能显然是热能，有不经过机械能直接热能转换为电能的装置。只不过技术上不如传统经过机械能成熟，上效率成本上不占优势，核聚变最麻烦的反应条件就是——需要瞬间上亿度的高温才能引起核聚变反应。而如此高的温度是用传统加热方法所无法达到的。目前综合考虑还是需要烧水。

可控核聚变有比烧开水更好的能量输出方式吗？「烧开水」真的适合用来导出稀薄的高温等离子体的能量吗？问这个问题的原因： 在大多数关于可控核聚变的问题或回答下面，总能看到一群人在那里嚷嚷「还不是烧开水」「变着花样烧开水」「只不过是花式烧开…显示全部关注者32被浏览24,522关注问题写回答邀请回答添加评论分享10 个回答默认排序雷奕安北京大学物理学院副教授、北京大学高性能计算平台主任31 人赞同了该回答
因为没有更好的发电方法。聚变产生的中子和辐射能量都无法直接利用，或者利用的成本更高。你总不能在聚变反应堆内部放一个太阳能光伏发电板吧？磁约束聚变反应堆等离子体的稳定性和电流电流驱动本来就很难实现，直接利用等离子体发电的任何机制都会直接消灭等离子体。
聚变发电并不是利用高温等离子体的能量，而是利用高温等离子体聚变释放的能量。高温等离子体很稀薄，能量很少，还很难维持在这种能量状态下。为了维持等离子体聚变所需的高温，花费十份的能量加热，也很能让等离子体得到一份的能量，如果要利用等离子体的能量发电，发出来的电可能只有用来加热等离子体用电的1%。
烧水发电的效率不高，但是没有办法，只能通过提高水蒸气压力和温度等方法提高一点效率。
在稠密等离子体聚焦（Dense Plasma Focus)聚变概念中，由于聚变产生的离子是单向准直的，可以利用带电离子的方向性直接发电，效率几乎可以达到百分之百。但一般认为该聚变概念的原理不对。

@漠野孤狼2012 2015-05-05 09:02:46
蠢猪，老子给你科普一下，核聚变发电几乎是无法用烧锅炉产生蒸汽的方式来发电的，核聚变产生的是以千万为单位的高温。要获得足够持续的正输出，其强大的热源和热辐射足以把任何物质烧成等离子状态，水的临界温度为374度，高于这个温度水就无法液化，一边是超高温，一边是水如此低的温度，你要实现起来非常困难，不像核裂变只需要控制中子那样，核聚变必须极端条件，一个极高温就是无法避免的。你还猪头猪脑地想用烧蒸汽的方式去发电，看起来似乎自然而然，实际是无法实现的。
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哈哈哈哈哈，老子真TM笑不动了~~
你个猪**交生出来的**野种也敢嚎什么“科普”?笑不动了~~
核聚变无法用烧锅炉的方式发电?你个猪**交**太尼玛**了，呵呵
事实真相是，核聚变只能用烧开水的方式发电!
知道这是为什么吗?因为人类有可能加以利用的聚变反应只是氘氚聚变而已
这种反应释放的能量由两种反应产物携带，分别是中子与氦核，且都表现为这两种粒子的动能
**，你大概连聚变反应释放的能量怎么分配都不知道吧?笑~~
知道中子获得了总聚变产能的多少吗?那可是占到了80%啊，呵呵

可控核聚变是否真的美好 它能给人类解决哪些问题
凌晨一度珮明 2019-04-26 13:54
可控核聚变俗称“人造太阳”，可为人类提供清洁、安全而且原料取之不尽的能源，是人类最终解决能源问题的希望。
事实上，可控核聚变只解决了能量来源的问题，没有解决储能和能量利用的问题，也不能解决人文社会问题。科技树只点好了这一个的话，人类未来没什么大的变化，甚至比现在更糟糕。
可控核聚变产生什么能？最后转化为什么能？答案是除非你是合成了物质，不然最后都是转化为了热能。不管你是发电，烧水，发光，都是热能。所以核聚变给人类带来了十倍百倍千倍利用（释放）能源的可能。这些能量，基本上最后以热能释放，堆积在地球。
而这么多的热能，只能靠提升地球温度（主要是大气和水）并以辐射散热的形式放出去。
提升三度的平均温度，只需要人类的能源利用提高477倍即可。477倍是总散热，考虑到效率问题，实际上人类利用的可能也就47倍。
实际上，人类非常有可能永远无法大规模脱离太阳系。光速恒定和动量守恒基本锁死了人类也就在太阳系内搞搞开发。

一、可控性核聚变发电有三大关是绝对的过不去
　　对于世界来讲，自从美国的第一颗氢弹爆炸成功之日，有的人就幻想把氢弹爆炸的能量变成可以人工控制进而发电，至今这有六十多年历史了，对于中国来讲，自从1967年中国的第一颗氢弹爆炸成功之日，有的中国人就幻想把氢弹爆炸的能量变成可以人工控制进而发电，至今这有五十年历史了。
　　可控性核聚变发电研究至今无实质性进展，有三大关是绝对的过不去。
　　1.第一大关，把重氢和超重氢悬在真空中绝对过不去
　　在地球上，熔点最高可做结构材料的物体是钨金属，钨金属的熔点温度是3400摄氏度，重氢和超重氢需要在上亿摄氏度的高温下才能发生核聚变，没有容器能盛下这上亿摄氏度的超高温，需要把这上亿摄氏度的重氢和超重氢悬停或悬转在内部是真空的容器中，悬停或悬转在真空中，与容器的内壁不直接接触，有一定距离，核聚变所产生的那上亿摄氏度的核聚变产物才能不烧毁容器，至今，人类没做到把重氢和超重氢悬停或悬转在真空中，地球的重力不允许任何有重量的物体在有重力的条件下悬停或悬转在真空中。
　　重氢和超重氢必须悬停或悬传在真空中，不能放在固体物质和液体物质上，更不能放在地上，也不能悬停或悬传在空气中，空气的密度比氢气还大，空气还有流动性，对于空气而言，空气是阻止产生可控性核聚变的杂质，空气还有热传导性，那上亿摄氏度的高温，也会把空气加热到足以熔化容器内壁的程度。可以讲，金属热处理中的退火，就是用电把电阻丝加热到一、二千摄氏度，再用这一、二千摄氏度的热量加热空气，用加热后的空气去加热金属，在十几个小时之内热空气会把金属加热到几百摄氏度，如果过烧了，加热了上百个小时，热空气也能把金属加热到一、二千摄氏度，把金属加热成软化甚至是熔化状态，你看这空气的导热性大不大？你看把重氢和超重氢必须悬停或悬传在真空中难不难？是不是人为可以克服的困难？
　　第一大关决定了可控性核聚变发电首先“死”在了物体无法悬在真空中，绝不会有“生”的可能。
　　2.第二大关，把重氢和超重氢的热臌胀力死死压住绝对过不去，这第二大关内部可分成三座小关，这三座小关也绝对过不去
　　把悬在真空的重氢和超重氢中从低温和常温下加热到上亿摄氏度，会存在三种热臌胀现象：这三种热膨胀现象是三座小关，1.重氢和超重氢在气态状态下，由于热运动会存在热臌胀现象。2.重氢和超重氢在等离子体状态下，由于同类电荷的排斥力会产生热臌胀现象。3.重氢和超重氢出现核聚变反应后，实质上是小氢弹在爆炸，这种爆炸力所产生的热膨胀现象在单位空间中很猛烈。如果不死死压住这三种热臌胀力，那么，重氢和超重氢以及重氢和超重氢的所产生的核聚变产物会四下飞奔，会跑到容器的内壁上，会烧毁容器的内壁。
　　可以讲，这三种热臌胀力是一个赛一个的大，有如比赛特点的赛大，特别是小氢弹的爆炸，那单位空间中的热臌胀力会大的了不得，会大的吓人。
　　可以讲，能死死压住这三种热臌胀力的物质找不到，可以讲，能死死压住这三种热臌胀力的物质不能是看的到摸的着的物质，热臌胀会把物质烤成熔化进而烤成气化。能死死压住这三种热臌胀力的能源找不到，找不到在单位时间内和单位空间内能产生如此大能量的能源。可以讲，假设真能死死压住这三种热臌胀力，所投入的能源太大了，是投入的压制性能源多，核聚变产出的能源少，可控性核聚变发电简直不是一次性能源。
　　由于研究可控性核聚变发电没过第一大关，今日，没有进入第二大关，这第二大关也是绝对过不去。
　　3.第三大关，把重氢和超重氢的产物分离出去绝对过不去
　　重氢和超重氢产生核聚变后，会产生氦元素和中子，氦元素和中子不是能产生核聚变的原料，是阻止重氢和超重氢继续发生核聚变的杂质，需要把氦元素和中子从容器中分离出去，把上亿摄氏度的氦元素和中子从容器中分离出去，是没法分离的，分离出去后，容器中的温度会极大幅度的下降，后续的重氢和超重氢投到温度下降的容器中不会产生核聚变，可控性核聚变会中断，可控性核聚变需要重新点火，重新开张，重新再来会无法利用那上亿摄氏度的超高温，这断断续续的核聚变不能叫可控性核聚变。
　　重氢和超重氢产生核聚变后，会产生上亿摄氏度的氦元素和中子，不把上亿摄氏度的氦元素和中子从容器中分离出去也不行，那上亿摄氏度的氦元素和中子在容器中越积越多，根本就无法压制，会向四面八方扩张，会烧毁容器内壁。
　　可以讲，今日，由于研究可控性核聚变发电没过第一大关，最终会彻底死在第一关上，还谈不上能过第二大关和第三大关。

最简单得核聚变发电方法，绝对有效来自: 好骑还是猫 2012-01-16 21:00:42
很早以前看到的，我觉的很简单可行
挖一个大水窖，半径1公里吧。装满水，放小当量的氢弹，几千吨的。把水加热，产生蒸汽来发电。
技术上没有任何问题，现在小型核武器也有。有人算过爆炸一次只会把水提高零点几度，完全可控。
不知道各位感想如何。能实现吗？
赞“喜欢”升级啦觉得内容不错，点个赞吧；
想Mark，收藏到豆列是最好的选择我知道了回应 转发 赞 收藏只看楼主
[已注销] 2012-01-16 21:33:09
和太阳能发电的差别在哪？？
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高兽医 (无证行医) 2012-01-16 21:34:11
烧个洗澡水，这么大动静
回应赞
骑还是猫 2012-01-16 21:56:11和太阳能发电的差别在哪？？ [已注销]
差别太大了啊，除了都来源聚变能。
回应
注销] 2012-01-16 22:02:29
→【把水加热，产生蒸汽来发电。】
太阳能也是嗄。
回应赞
Everett (╮(╯▽╰)╭~(=￣ U ￣=)~) 2012-01-16 23:52:46
用核武器的能量来加热水发电是可行的，但是楼主有没有考虑过效率和成本问题。我觉得爆炸性的发电，能量利用率应该是很低的，而且能量供应不稳定，会对电网造成很大负担吧。如果要维持这种核电站的运转，这样每天要爆炸多少枚氢弹？这些氢弹的成本如何？与现有的热核电站相比效率是更高了还是更低了？我们要追求的应该是平稳连续的聚变，而不是爆炸式的。

可控核聚变这种能量供应方式，已经在地球上提出了超过超过一百年。然而直到2055年，这一技术始终未能完全实现，这种技术，被叶宇在内的科学界同行戏称为“烧开水”。
　　而对于“烧开水”叶宇可不陌生，甚至大统一理论之前的研究课题之一便是可控核聚变。叶宇及科学界同行也认为，利用大统一理论所制造的装置是解决超光速航行的汽车，那么可控核聚变技术便是这辆汽车的汽油，所以致力于此方面的叶宇，又怎能不熟悉呢。
　　然而虽然听到了想要的答案，但叶宇并没有放松心情或者感到庆幸。因为在他们的研究中，依旧有两个难点需要攻克：如何实现不间断的高温高密度，如何实现长时间对燃料的约束，“烧开水”总不能没有水壶和炉火吧。
　　长时间的研究过程中，叶宇对这两个难点心中已经有了腹稿，然而那必须是在实验室中。而这里，身处冰冷孤寂的宇宙中，一间空荡荡的舱室，没有必要的设备与原材料，叶宇自问自己不是神仙，这根本就是不可能完成的任务。
　　“检测到，伏羲幼崽思维波动…”
　　“并非不可实现，上一次空域扫面发现，距离方舟2光时处有一个小型恒星系。该恒星系影响半径仅1光时，由1颗红矮星，1颗岩质行星，以及一颗气态行星构成。建议伏羲幼崽改变方舟航行方向，进入物质充裕的恒星系，而后建立科研基地，并对方舟进行升级。”
　　“听起来不错”叶宇略一思忖便知道，这也许是改变目前环境的唯一方法。然而他也没有盲目乐观，继续问道“可用能量等级下，方舟能够达到的最高航速为多少”
　　“换算成地球计量单位，800公里/秒，如果超过800公里/秒，则方舟能量等级不够调整姿态以及减速使用。”
　　“百分之0.26倍光速”叶宇心中稍微计算，便得出了航速的数据，心中不由咂舌，外星科技就是牛逼，2055年的人类飞行器，根本无法达到这样的航行速度，而且这还是不完全状态的方舟，若是完全状态，岂不是超光速航行，也不在话下。
　　两光时便是2158505697600米，也就是二十一点五亿公里以上。再加上恒星系内部的空间距离，若是航行开始，此次航行的距离恐怕会超过三十亿公里，如此长距离的宇宙航行，人类史上绝无仅有，莫名的叶宇心中居然升起了几分感叹。
　　“那么我们开始吧，末日”收敛心情，叶宇双目凝视前方，缓缓说道。
　　“能量等级不足，末日主脑无法检索到星图，末日主脑无法启动自动航行模块，请伏羲幼崽启动手动模式，手动驾驶方舟前往1号恒星系。”
　　“#￥@￥%%”听了末日的回答，原本还在心中感叹“我得征途是星辰的大海的”叶宇差点没一头栽倒，“手动驾驶，你以为我一个根正苗红的地球人，会驾驶你这艘外星飞船吗？你确定不是在玩我？”
　　“嘀….检索数据库，扫描伏羲幼崽思维，临时驾驶舱组建完毕，操作方式，手动，模块面板，地球风格，驾驶舱开启…”
　　目瞪口呆的叶宇看着眼前的一切，一阵荒谬的感觉爬上心头。虽然理智告诉自己，这一切是合乎逻辑合乎科学的，但是眼看着身处的空荡荡的空间，慢慢变成了一艘地球风格航天飞船的驾驶舱，任谁也是要惊讶万分的。
　　回过神的叶宇，只能将这一切归结于外形科技很好很强大。走进驾驶舱，坐在座位上，看着眼前熟悉的操作台，叶宇不由得一阵恍惚，然后深深的吸了一口气，郑重的按下了点火按纽。
　　“末日，不许在私自扫面我的思维”熟悉的操纵这眼前的一切，还有心情告诫主脑，看样子叶宇现在的心情不错。毕竟一个疯狂科学家，宇航员，能够驾驶一艘如此先进的宇宙飞船，实在是一件值得令人高兴的事情。

目前可控核聚变研究情况怎样了？
大概还要多久才能研发出来，目前的研发难点在哪，核聚变用烧开水推动蒸汽轮机效率高还是用离子发电机效率高
关注者5被浏览470关注问题写回答邀请回答添加评论分享4 个回答默认排序忧伤的发际线攻城狮2 人赞同了该回答
聚变的诱人之处在于能量大，原料容易获得。效率高低在于系统内关键部件的材料问题以及系统的设计。聚变实现完全可控后，汽轮机的材料等问题不解决，效率不会提高的。目前我国的聚变据我所知是中科大搞的最好，新闻报道我记得已经可控110多秒了。顺便歪个楼，按财力和人力投入，可能我国的机制下，是最容易最先搞出来的
发布于 2019-04-10赞同 2添加评论分享收藏感谢知乎用户
50年后再问这个问题比较好
发布于 2019-04-13赞同添加评论分享收藏感谢卡拉什尼司机1 人赞同了该回答
科研是没有游戏里面读进度条的说法的，不确定性很大。至于什么时候搞出来，谁也说不准，毕竟没有成功的先例。
发布于 2019-04-11赞同 1添加评论分享收藏感谢戴铭言
情况就那么样吧，谁也说不好....只能一步步往前挪....总之就是每一代聚变人都觉得下一代能实现真的可控聚变吧....

核聚变产生的能量比核裂变要多得多，为什么不大力发展核聚变？
除了安全性因素，还有哪些其他的阻碍因素？
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普通的核电站是利用核裂变的能力烧开水，带动涡轮，进行蒸汽发电。烧多少水，温度多高，都是可控的，安全的。
而核聚变，首先开机就非常耗费能量，需要启动大功率激光点火装置，需要超导磁铁降温，需要大功率电磁铁，而且能量被注入到燃料后，核聚变无法控制，瞬间释放能量，无法捕获，并且磁场、温度、密度等因素的轻微变化都会使得核聚变终止。
这样看来，跟核裂变相比，核聚变成本高昂，并且不可控，不安全，就没这个必要发展核聚变了，好好研究核裂变就好了。

饶语易8c028
你以为烧水是个很简单的事情么，别说核电了，就是火电的锅炉也不是那么简单的，有一门学科叫热能与动力工程，本科/专科毕业加实习一年，连锅炉专责都不算，只能叫锅炉运行人员。燃烧的区别是非常大的，火箭发动机是燃烧，你划根火柴点酒精等也是燃烧，两个完全不能比的，退一步讲就是烧煤粉炉和循环流化床炉的区别都需要重新回去上课。再说锅炉烧开水出来啥样的蒸汽，也是一堆讲究的，我不扯了。火电烧开水，通常是煤粉碎后进锅炉燃烧，调节燃料和风量就可以调节功率。核电厂是反应堆烧，这个区别更大。这个就不讲了，单一个将链式反应维系在核反应堆临界状态不至于失控或者熄火就可以列出几十页的说明，如何研究分析控制更是一两本书都写不下来的。除了反应堆和核电站的锅炉属于完全不同的热源之外，核电比火电烧开水麻烦的地方有几点：水的感生放射性，压水堆需要双回路和沸水堆的蒸汽轮机需要屏蔽；水不仅仅是作为冷却剂存在的，同时也是反应堆的慢化剂和控制载体（压水堆通过调整一回路水硼酸浓度来辅助调节反应性，沸水堆通过再循环流量调整反应堆空泡比例辅助调节，都需要考虑破口事故的后果）；压水堆存在由于水相变影响传热造成的沸腾危机，需要控制偏离泡核沸腾比，防止燃料包壳超温威胁完整性。所以核电烧个水也是比火电高大上的，火电烧个锅炉也比电热壶要高达上的，电热壶烧到水开自动跳还带保温也是要比点煤炉子高大上的。再说核能应用上还有使用布雷顿循环的高温气冷堆和直接热电转换的热离子堆设计，可惜前者没商业运行的核电站，后面只有航天器上用。在核裂变当中，裂开的两个新原子核集中了大部分能量（裂变总能量的85%），这部分能量以原子核运动的形式存在，也就是宏观表现为内能，所以核能的利用方式依然是热能转换的过程。而我们已知的热能转换方式中效率较高的就是热机。磁流体、热离子发射或温差发电等直接热-电转换能达到的效率非常低或依赖于非常高的温度，在核能利用中存在较大困难。在主要的热机类型中，核反应堆的运行特性决定其不可能使用内燃机，只能使用另外三种热机，基于郎肯循环（也有译作兰金）的蒸汽轮机、基于布雷顿循环的燃气轮机、基于斯特林循环的斯特林热机。其中斯特林发动机拥有最高的理论效率，但实际上实用效率不高并由于换热面积限制难以大型化，布雷顿循环需要高温热源才能提高效率，并且需要气体工质，导致核反应堆的功率密度较低，直到高温气冷堆技术成熟才被列入选项。水是人类熟悉和最常利用的工质。廉价易得、性质稳定、比热和蒸发潜热高。水也是慢化性能极佳的慢化剂，在核能早期发展中，使用水冷却的天然铀反应堆是最早的一批核反应堆，基于水慢化的铀栅格处于临界安全和冷却的需要被广泛研究，其核性质为人所熟知；在最早作为潜艇动力堆的压水堆发展历程中，关于水堆的反应堆物理、材料、水化学得到了长足的发展，并显示了作为动力堆的优良潜力：较高的功率密度（得益于优秀的慢化性能）、可以使用低浓缩铀、工质易于获得和加工、与反应堆内材料的良好相容性、一定的自然循环排热能力。这就使得大部分动力和研究反应堆以水作为冷却剂，并兼做慢化剂。在早期的商业核能发展中，水堆以较高的功率密度击败了气冷堆并压制了石墨水冷堆和重水堆（高功率密度减少了核**产生、降低了退役成本、并易于布置安全壳），并通过欠慢化设计取得对重水堆和石墨水冷堆的一定安全性能和成本优势（这两种反应堆使用压力管结构，堆芯过慢化，可能存在正的空泡反应性，重水堆需要大量昂贵的重水），成为主要的商业核电堆型。随着高温气冷堆的成熟，以及超临界二氧化碳在反应堆中的可能应用（气冷或金属冷却快堆、熔盐堆），布雷顿循环的闭式燃气轮机或基于此的联合循环，对目前的水冷堆具有效率上的优势。在高温气冷堆中，很高的冷却剂温度大幅提高了燃气轮机的效率，但反应堆功率密度较小，为保留其由于燃料和较低功率特性所获得的更佳固有安全特性的同时获得更好的经济性，多数采用单堆功率较小的模块化设计，为提高经济性，采用紧凑的氦气轮机直接发电是有竞争力的选项；超临界二氧化碳甚至可以大幅度缩小轮机体积使其缩小到蒸汽轮机的高压缸大小。但是由于反应堆技术发展验证的周期问题，这两种反应堆还没有得到商业应用。而轻水堆的进一步发展型号基于超临界水的超临界水堆，由于技术继承性的优势成为新一代核电站的研究重点之一，其效率也较现有反应堆有了进一步提高。
1年前 评论5翠梅b4e9d3
核电站的形式是利用流体推动轮机做工。当然可以不用烧开水的形式，实际上只要是流体，都可以充当核电站工质。然而想要核电站稳定的运转，工质必须是辐照稳定的。因此，目前建成的示范堆里，有烧二氧化碳的，铀的融熔盐的，金属钠，铅铋合金各式各样的。但是烧水是最简单的，比较水动力和热工已经研究成熟了。自行百度热离子堆、温差核电池、碱金属热电转换器。另外发电机不是原动机，就算是转电机，除了烧开水的汽轮机，也可以用布雷顿循环的燃气轮机和斯特林发电机，后面这俩工质是气体。
1年前 评论0 孤独へ剑b17279b楼主想问的是可控核聚变发电方法吧1年前 评论1菲特厉害，专家就是专家，佩服。要吃好这碗饭，高中毕业后，还要再学八年吧？2018-06-12 评论0