請問現在世界各個國家的核聚變研究的怎樣了？

01-01

1.中國美國俄羅斯和歐洲的研究進行的怎麼樣了？
2.能否具體寫一個科普文對我們這些平頭百姓科普下什麼是核聚變？
3.有多少種聚變方式？
4.各國的核聚變都有什麼特點和缺點？
5.我國核聚變有什麼特點和缺點？

6.美國的核聚變有什麼特點和缺點？
7.擁有核聚變的未來是怎麼樣的？
8.誰國走在核聚變的前列？
9.我們還有多久才能用上核聚變的發電？
10.核聚變用的原料是什麼？
11.核聚變的難題是什麼？
12.核聚變對材料有多高的要求？
13.世界各國的實驗室核聚變放電量是多少？持續了幾秒？
14.核聚變和核裂變有什麼區別？
15.核聚變可以取代以石油為準備金的美元體系嗎？

16.如果實現核聚變，那未來可以做到一千度電五毛拿走的價格嗎？
17.目前國家和社會對核聚變投入了多少？

1. 核聚變就是輕原子核聚變成重原子核的過程。

鐵之前的元素聚變時都能釋放能量，到鐵為止。再之後就反過來了，聚變吸收能量，裂變釋放能量。

2. 輕原子核要克服很大的庫侖斥力才能撞到一起，聚變成重原子核，需要很高的溫度，使它們得到很大的動能，才有可能相撞。按約束高溫等離子體的方式可以分為磁約束、慣性約束、靜電約束和引力約束。

引力約束就是恆星核心進行聚變的原理，在地球上沒法實現。而且恆星核心的功率密度實際上相當低，比如太陽核心每立方米的體積只有幾百瓦的功率，即使實現了用處也不大。

磁約束就是靠強磁場來約束等離子體。按不同的磁場配置方式可以分為托卡馬克、仿星器、磁鏡、箍縮等幾種。名氣最大的的ITER、中國的EAST都屬於托卡馬克。

慣性約束就是在短時間內向聚變原料注入大量能量，讓它們來不及擴散。比如熱核武器就屬於慣性約束。再就是靠許多束大功率激光同時加熱一小塊聚變材料，比如美國的NIF(國家點火裝置)。

靜電約束就是靠電場來約束陽離子，也有很多種配置，實現聚變實際上相當容易，各種個人業餘實現核聚變的新聞基本都是這一類。但是它的輸出功率基本都遠小於輸入功率，要拿來發電不太現實，作為中子或質子源用於醫療之類場合倒是可以。

此外還有常溫核聚變，或者叫冷核聚變，絕大部分是騙局，只有一種利用μ子催化的方式確實可以聚變，但也做不到輸出功率大於輸入功率。

3~5... 這種純查資料的問題就別問了，網上都有。

6. 擁有核聚變的未來么，知乎上已經有許多答案了，我就至少答過兩回，就不重複了。

7. 走在前列的基本就是五大國加上德國、日本。印度和韓國也有一些參與。

8. 業內有句joke是永遠還得50年。

9. 鐵之前的元素都能聚變，但實用的只有氘-氚、氘-氘、氘-氦3等幾種。氘-氚聚變最容易，但是氚的半衰期只有12年，地球上基本沒有，所以氚實際上是用鋰和中子反應生產的。

氦3地球上基本也沒有，但是利用氦3的反應產生中子最少，最乾淨，所以是未來的發展方向。

10. 不知道

11. 自己找資料吧

12. 這個就不用回答了吧。。。

最後補充幾個材料，p大某課程的講義，很詳細，自己看吧。

http://www.phy.pku.edu.cn/~fusion/down/08_09_01/wl1.pdf

http://www.phy.pku.edu.cn/~fusion/down/08_09_01/wl2.pdf

http://www.phy.pku.edu.cn/~fusion/down/08_09_01/wl3.pdf

12.核聚變對材料有多高的要求？

聚變堆是個複雜的大機器，不同部位需要的材料也不同。一般來說，越靠近離子體堆芯，其要求就越嚴苛。面向等離子體材料以及包層對材料的要求是最苛刻的，其他的外圍材料相對而言倒是比較常規。

面向等離子體材料，也叫第一壁材料，指直接包裹等離子體堆芯的材料。它直接與聚變等離子體接觸，承受聚變產生的高熱流密度熱衝擊（高熱導）、高能中子輻照（抗輻照損傷），高通量等離子體輻照（不易起泡）。同時還有低氚滯留率、與等離子體兼容性好、低活化等要求。早期擬用石墨、鈹等材料做第一壁，好處是低序數元素與等離子體兼容性好，缺點則是氫滯留問題太嚴重，甚至與氫發生化學反應，故棄之。後來有的裝置開始用金屬鉬做第一壁，但鉬在中子輻照下會嬗變成放射性元素，對反應堆安全和廢料處理都非常不利。目前，第一壁最佳的候選材料是金屬鎢。然而聚變堆的要求實在太嚴苛，像ITER這樣的實驗堆還好，目前的材料問題已經不大。但對DEMO這樣的商業示範堆，其功率高、熱衝擊強、中子/離子輻照強。目前還沒有任何材料能滿足要求，鎢也只算是矮個子中最高的一個。

包層材料了解的稍微少一些。包層的功能主要是實現氚再生（n+Li-&>He+T）、阻氚、導熱以及結構支撐等。由於離堆芯還很近，受到的熱衝擊、中子輻照依然很嚴重，所以對抗輻照、抗熱衝擊還有很高的要求。前段時間聽報告，似乎鐵素體鋼（結構）+陶瓷塗層（阻氚）的前景比較好。

--------------------------------

17.目前國家和社會對核聚變投入了多少？

全球的情況了解不多，國內對核聚變的研究基本上是ITER專項以及一些相關的國家自然科學基金在支撐。目測（恐有誤差）一年的總投入不超過10億人民幣。說實話國內現在聚變的支持力度不算大，CFETR一直立不下來項，ITER的相關項目也在陸續到期。這種大工程僅靠國家自然科學基金顯然是不夠的，還是要靠專項撥錢。

突然看到這個問題，想回答一下

EAST最近做出了世界上第一次超過一分鐘的H模放電

多少可以用上核聚變的發電不知道，但ITER工期又推遲了

擁有核聚變的未來，各種暢想都有。我聽過一個，說即使實現了聚變發電，推廣也是比較慢的，就如，裂變也實現了那麼多年，依舊不是主要的發電來源，個別國家除外

-----------------------------------

最近MIT的C-mod裝置創下磁場約束高溫等離子體壓強的最新世界紀錄，等離子體壓強達到2.05大氣壓。

日本的JT-60U裝置是首個也是唯一一個做到能量增益因子大於1（理論上）的裝置，也就是輸出的能力大於輸入的能量。

很傾佩德國，第一次在托卡馬克中觀察到H模約束，又建成了全球首個大規模仿星器W7-X，搞不好以後大家都去建仿星器不建托卡馬克了。

-----------------------------------

這是正式的報道：EAST物理實驗實現世界最長穩態高約束模

核聚變是一種極高的技術，從武器角度它可以生成氫彈中子彈等大殺器，從能源動力角度講他就是太陽爐級別的巨大能源體，國家發展到熱核聚變這種天頂星級別的水平時，就相當於網遊練到滿級但可用的天賦點是有限的，而且核聚變這一方向的研究只有三個比較有用的分支，一個是武器級的慣性激光約束，剩下兩個比較類似都是製造能源用的磁籠約束，托卡馬克是二維上的聚變控制，需要打補丁，打很多補丁，先易後難，仿星器需要三維建造十分困難，但補丁打得少，先難後易，雖然都是放大招，但要學習這三個技能研究方向所花費的代價是不同的，比如說每個玩家升到滿級一百後，會獲得十個天賦點並開啟聚變研究方向這一欄天賦，慣性約束和托卡馬克點一級技能用一個天賦點，仿星器最難點滿，點一級需要二個天賦點，TG作為新興大國一百級剛滿級有十個高級天頂星天賦點，（這幾年可能飛升了十級，可能點了飛升技能大伊萬級大招，卻不見聲張保持低調）為了在氫彈研究上不失去領先地位，五點慣性激光約束必須點滿，剩下的五點集中力量辦大事，全點了托卡馬克，因為點滿五級就有可能開啟下一技能，雖然不如仿星器開出的技能牛，但也可以快速的開出飛升技能縮小代差，現在是托卡馬克研究領域的第一，正在練級打算開低成本聚變發電的飛升技能；（飛升技能很重要，工業革命級別的技術爆炸，就像毛子有了內燃機的飛升技能里的大招，蒸汽機和齒輪工藝技能沒點滿也可以干過點滿蒸汽機又點滿內燃機的漢斯）美國已經飛升到一百三十級，十三個可用天賦點，點滿五點激光約束，再點一點飛升天賦，還有七點，早點兩級仿星器和三級托卡馬克，然後觀望別國怎麼練級，怎麼有用怎麼點，各項都不會落下；德國通過戰後的發展飛升一百一十級，但因二戰失敗，激光約束禁止超過一，所以點了一級激光約束後十點技能全點了仿星器，現在是仿星器第一，打算點出最強大招翻盤；同樣日本現在一百級，也因開二戰，導致美國給他安裝了惡意插件，所有技能不能超過三級，所以點了三點激光約束，後又點了三點托卡馬克，最後剩下四點點了兩集仿星器，只能跟著美國當召喚獸；毛熊二戰時本來六十級打敗了七十五級有強迫症喜歡點滿所有技能欄的漢斯，努力升上了八十級，並用掉所有零花錢通宵練級率先開出飛升技能，放個大招大伊萬把全伺服器都震卡了好幾秒，一百二十級的時候各種點，五級激光一級飛升，四級托卡，一級仿星，卻由於玩的太拼不注意身體，網吧通宵過多又沒有錢吃飯體力不支住了院，結果再上線發現GM變成了美國，並以掛機的罪名懲罰砍了毛熊三十級，雖然還點開的五級激光和一級飛升不掉，但剩下的三點就夠點一級仿星一級托卡了；法國當年跟著美國一起刷副本，美國飛升時法國也跟著混經驗上了百，然而快餐號太速成，pve沒輸出，pvp手法又太爛，天賦點自己不會點，只好到處問TG和美國這種老玩家，結果被這幫老油條亂指一氣點成了233，高盧人一看三天賦全開也就這樣了，表示很滿意；英國自從徒弟當上了GM後，就索性afk了，雖然名義上掛著一百級，其實已經十來年沒玩什麼了，上號就是聊聊天，收集召喚獸，做做什麼最年輕核聚變之類的玩具成就，其實連九十級的裂變堆之類的技能都忘光了；至於阿三，剛剛過了八十級正在衝擊九十，還沒有開啟鏈式核聚變這樣天頂星級別的天賦技能，結果美國作為全區老大搶了GM的位置，鎖死了所有人的經驗條，規定沒上過一百的玩家都不能再上百了，阿三旁邊本來不到六十級的世仇山羊卻被職業代練TG代刷副本刷上了八十，有了原子彈的技能，阿三心情正是苦悶中；朝鮮拼盡全力到了七十五，自從代練的毛熊大哥被120拉走，朝鮮依舊在刷四十級的副本，身上的零花錢也所剩不多，是不是的向旁邊座位的TG借點錢買個饅頭鹹菜繼續泡網，還在準備攢經驗上八十，心想著，咋升級這麼慢了，原來毛熊大哥帶我沒這麼慢啊！肯定是GM針對我不讓我得經驗TNND！

當然，現實中各國都有在各領域有著值得稱道的地方，但大環境就是這樣的一個頗具喜感的世界，民用聚變能源爐依舊離我們五十年，但一旦邁過這五十年，將會是一場改變世界的科技與力量革命