韩国核聚变技术号称达到世界最高水平。怎么做到的？ 第1页

世界最高水平，其他国家自称的，应该了解研究下，鼓掌一下。

放在韩国和印度，基本是笑话，甚至是灾难。

就说一个事：

韩国人曾经在阿联酋核电站项目上中标，打败法国人。

标书里自己也吹得世界最高水平了。

然后项目干到后期，阿联酋急着求着请法国人来接手。

原因是韩国人决定上游材料供应商的时候，不是看质量和价格的，是大家喝花酒扔骰子决定的。

很多重要防护材料和工程材料不合格。然后伪造合格证件。

韩国国务调整室室长金东兖在新闻发布会上说，政府调查了目前仍在运行中的20台核电机组的相关安全认证文件，发现2.2万份文件中有277份属伪造。建设中的5台核电机组及停运的3座核电机组相关文件中，有2010份为伪造。

太吓人了。

核电站都敢这么搞。

论作死的胆子，绝对货真价实的世界最高水平。

你说的是韩国“人造太阳”达到1亿摄氏度超高温运行那个？

韩国宣布的人造太阳达到1亿度高温，我查询了一下新闻。

又查询了几个新闻网站，说法普遍都是这两个，反正就没一个统一的，好吧，我也不去深究这新闻真假吧。

好吧，认真说，人造太阳这玩意也不是什么新鲜事，我们就再从这玩意到底是个啥东东从头说起。

我们现在搞出来的人造太阳就是受控热核聚变实验装置，我国的是EAST。那核聚变到底什么？

核聚变，英文叫nuclear fusion。核是指由质量小的原子，主要是指氘，在一定条件下（如超高温和高压），只有在极高的温度和压力下才能让核外电子摆脱原子核的束缚，让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核（如氦），中子虽然质量比较大，但是由于中子不带电，因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来，大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。这是一种核反应的形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。核聚变是跟核裂变相反的核反应形式。

简单说，核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素，氘与氚的聚变，这种反应在太阳上已经持续了50亿年。

热核反应是氢弹爆炸的基础，可在瞬间产生大量热能，但尚无法加以利用，这就是不可控核聚变。如能使热核反应在一定约束区域内，根据人们的意图有控制地产生与进行，即可实现受控热核反应。

受控热核反应是聚变反应堆的基础。聚变反应堆一旦成功，则可能向人类提供最清洁而又是取之不尽的能源。

核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射，不产生核废料，当然也不产生温室气体，基本不污染环境。

氘在地球的海水中藏量丰富，多达40万亿吨，如果全部用于聚变反应，释放出的能量足够人类使用几百亿年，而且反应产物是无放射性污染的氦。另外，由于核聚变需要极高温度，一旦某一环节出现问题，燃料温度下降，聚变反应就会自动中止。也就是说，聚变堆是次临界堆，绝对不会发生类似前苏联切尔诺贝利核（核裂变）电站的事故，它是安全的。因此，聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。

为什么说核聚变这玩意其实并不是新鲜，其实说起核聚变，就要从上世纪20年代说起。

英国物理学家弗朗西斯·阿斯顿，发明了一种称作“摄谱仪”的仪器，这种仪器可以称量原子的重量，并借助这玩意在22年拿到了诺贝尔化学奖。

有了这个新玩具，这个老头开始称量各种原子的重量。然而有一天，他发现一个四个氢原子的重量，比一个氦原子的重量，要重上那么一丁点（大概重0.7%），在这之前，人们一直认为四个氢原子的重量应该恰好等于一个氦原子的重量。

但这货却并没有继续在这问题上死磕，反而直接公布了出去，想让别人解释解释，这个物理学上的重要现象，就这样被丢了出去。几乎在同一时期，卢瑟福也提出，能量足够大的轻核碰撞后，可能发生聚变反应。

之后没多久，罗伯特.阿特森和弗里茨·豪特曼斯，就开始捣鼓这个事情，最后他们用理论证明了一个事实，氢原子聚变为氦的可能性，并认为太阳上进行的就是这种轻核聚变反应。

之后在1932年，土澳的马克·奥利芬特用氘轰击氘，生成一种具有放射性的新同位素氚，实现了第一个D-D核聚变反应。而他的导师就是刚才说过的，被誉为原子核物理学之父的欧内斯特·卢瑟福。

1942年，朱利安施温格（又是一个诺奖大拿）和金（这人我也不知道是谁，有知道的告诉我一声）首次实验了D-T反应。

1957年英国科学家劳森用试验证明，核聚变的发生需要三个条件，氢原子的密度、温度和维持时间，只要三者乘积等到一个常数，就能产生核聚变。简单理解，就是人类虽然不能让氢原子核达到太阳中心的密度，但是若制造出比太阳中心还高的温度，并维持更长的时间，一样可以实现核聚变，这个就是劳森判据。

理论大致说了，那从发现核聚变到现在，这么多年时间，有什么成果？

在1939年，汉斯贝特（也是诺奖牛人，这群玩核物理的牛人真多）把一个氘原子核用加速器加速后和一个氚原子核以极高的速度碰撞，两个原子核发生了融合，形成一个新的原子核——氦外加一个自由中子，在这个过程中释放出了17.6兆电子伏的能量。

而我们熟悉的氢弹其实也是核聚变的产物，不过是不可控核聚变。其实核聚变反应堆的原理也很好理解，第一步，作为反应体的混合气必须被加热到等离子态——也就是温度足够高到使得电子能脱离原子核的束缚，原子核能自由运动，这时才可能使得原子核发生直接接触，这个时候，需要大约10万摄氏度的温度。第二步，为了克服库仑力，也就是同样带正电荷的原子核之间的斥力，原子核需要以极快的速度运行，得到这个速度，最简单的方法就是——继续加温，使得布朗运动达到一个疯狂的水平，要使原子核达到这种运行状态，需要上亿摄氏度的温度。氚的原子核和氘的原子核以极大的速度，赤裸裸地发生碰撞，产生了新的氦核和新的中子，释放出巨大的能量。经过一段时间，反应体已经不需要外来能源的加热，核聚变的温度足够使得原子核继续发生聚变。这个过程只要氦原子核和中子被及时排除，新的氚和氘的混合气被输入到反应体，核聚变就能持续下去，产生的能量一小部分留在反应体内，维持链式反应，大部分可以输出，作为能源来使用。

但问题又来了，这个高达上亿摄氏度的反应体放在哪里呢？迄今为止，人类还没有造出任何能经受1万摄氏度的化学结构，更不要说上亿摄氏度了。

这个问题又怎么会难道聪明的人类科学家，早在50年前，两种约束高温反应体的理论就产生了，一种是惯性约束，另一种是磁性约束。

先来说说惯性约束吧，就是把几毫克的氘和氚的混合气体或固体，装入直径约几毫米的小球内。从外面均匀射入激光束或粒子束，球面因吸收能量而向外蒸发，受它的反作用，球面内层向内挤压（反作用力是一种惯性力，靠它使气体约束。当温度达到需要的点火温度时，球内气体发生爆炸，产生大量热能。这样的爆炸每秒钟发生三四次，并持续不断地进行下去，释放出的能量就可以达到百万千瓦级的水平。

我国的神光Ⅱ装置和美国的国家点火装置，就是使用的惯性约束，也叫激光核聚变。激光惯性约束核聚变理论和研究的创始人、奠基人之一就是我国两弹一星元勋王淦昌。

而磁约束，简单说就是由于原子核是带正电的，那么我的磁场只要足够强大，你就跑不出去，我建立一个环形的磁场，那么你就只能沿着磁力线的方向，沿着螺旋形运动，跑不出我的范围，而在环形磁场之外的一点距离，我可以建立一个大型的换热装置（此时反应体的能量只能以热辐射的方式传到换热体），然后再使用人类已经很熟悉的方法，把热能转换成电能就是了。这个理论是由苏联科学家塔姆和萨哈罗夫（苏联氢弹之父，大名鼎鼎的沙皇核弹也是基于他的设计制造的，他还获得了诺贝尔和平奖）提出的。

磁约束的装置有很多种，反向场箍缩，串级磁镜，球形环等等。而其最主要形式为托卡马克装置与仿星器装置。

环流器（即tokamak，音译为托卡马克）。它的名字来源于环形（toroidal）、真空室（kamera）、磁（magnet）、线圈（kotushka）。是性能最好的一种磁约束装置。这个装置就是萨哈罗夫伊戈尔·塔姆共同提出的，直至现在仍是大部分同类研究的基础，这也是暂时认为最有可能实现可控热核聚变的方法。棒子的人造太阳KSTAR也是基于这个原理的托卡马克装置。

在1954年，在苏联库尔恰托夫原子能研究所就建成了世界上第一个托卡马克装置。

当时的托卡马克装置是个很不稳定的东西，搞了十几年，也没有得到能量输出，直到1970年，前苏联才在改进了很多次的托卡马克装置上第一次获得了实际的能量输出，不过要用当时最高级设备才能测出来，Q值大约是10亿分之一。

这里又蹦出来一个新名词，Q值，这是什么东西？能量增益因子，要想托卡马克装置能够投入实际使用，必须使得输入装置的能量远远小于输出的能量才行。

从苏联第一次得到能量输出后，各国开始纷纷建立自己的大型托卡马克装置。欧洲建设了联合环-JET，苏联建设了T20（后来缩水成了T15，线圈小了，但是上了超导），日本的JT-60和美国的TFTR。

1991年欧洲的联合环实现了核聚变史上第一次氘－氚运行实验，使用6：1的氘氚混合燃料，受控核聚变反应持续了2秒钟，获得了0.17万千瓦输出功率，Q值达0.12。

1993年，美国在TFTR上使用氘、氚1：1的燃料，两次实验释放的聚变能分别为0.3万千瓦和0.56万千瓦，Q值达到了0.28。

1997年9月，联合欧洲环创1.29万千瓦的世界纪录，Q值达0.60，持续了2秒。仅过了39天，输出功率又提高到1.61万千瓦， Q值达到0.65。

三个月后，日本的JT－60上成功进行了氘－氘反应实验，换算到氘－氚反应，Q值可以达到1。后来，Q值又超过了1.25。

这时候估计又有人问，怎么没有我们中国？放心，这样的时怎么会没了我国了。在70年代就建设了数个实验托卡马克装置——环流一号（HL-1）和CT-6，后来又建设了HT-6,HT-6B，以及改建了HL1M，新建了环流2号。而这几个都是普通的托卡马克装置，后来俄罗斯赠送的HT-7则是中国第一个“超托卡马克”装置。

怎么又跑出来个超托卡马克装置了？这又是啥？

托卡马克装置的核心就是磁场，要产生磁场就要用线圈，就要通电，有线圈就有导线，有导线就有电阻。电阻使得线圈的效率降低，同时限制通过大的电流，不能产生足够的磁场。只要把线圈做成超导体，理论上就可以解决大电流和损耗的问题，于是，使用超导线圈的托卡马克装置就诞生了，这就是超托卡马克。

目前为止，世界上有5个国家有各自的大型超托卡马克装置，法国的Tore－Supra，俄罗斯的T-15，日本的JT-60U，韩国的KSTAR和中国的EAST。除了EAST和KSTAR以外，其他三个大概都只能叫“准超托卡马克”，它们的水平线圈是超导的，垂直线圈则是常规的，因此还是会受到电阻的困扰。此外他们三个的线圈截面都是圆形的（韩国那个不是很清楚，只知道是用了新型超导材料Nb3Sn），而为了增加反应体的容积，EAST则第一次尝试做成了非圆型截面。此外，在建的还有德国的螺旋石-7，规模比EAST大，但是技术水平差不多。

2005年正式确定的国际合作项目ITER，也就是国际热核实验反应堆的缩写，这个项目从1985年开始，由苏联、美国、日本和欧共同提出，目的是建立第一个试验用的聚变反应堆。最初方案是2010年建成一个实验堆，实现1500兆瓦功率输出，造价100亿美元。随后因为种种原因，一直到了2000年也没有结果，其间美国还中途退出。

直到2003年，能源危机加剧，各国又重视起来，首先是中国宣布加入了ITER计划，欧洲、日本和俄罗斯自然很高兴，随后美国宣布重返计划。紧接着，韩国和印度也宣布加入。

ITER的研究远非一个托卡马克装置，它还有很多难题需要攻克。

日本的外围设备研究点火领域就很先进，不用高压变压器，直接使用高频电流制造核聚变点火的高温等离子体电流，就已经在日本试验成功了，大功率激光点火也接近完善。

这个各国承担的ITER任务我就不说了，直接上传送门吧，有兴趣的自己去看。

那除了这两种约束方法外，还有没有其他办法了？

在90年代也出现了一波冷核聚变的研究，现在基本被定性为骗经费的非主流科研方向。到底如何就不知道，虽然被大部分科学家否定，但也有不少科学家一直在探索这方面的可能性。

最后放一张全球各国核聚变实验装置的名单吧

做到做不到，真追究到底，其实和韩国人关系不大。

创下世界记录的韩国核聚变项目KSTAR是国际热核试验反应堆——ITER的一部分。

ITER概念最早提出是八十年代，今天已经是最大的多国核聚变国际合作科研项目，很多核心部件还由中国负责的。

2007年8月，由各方共同出资的ITER国际聚变能组织正式成立，参与各国分享技术，以采购包的方式竞标一部分设备与施工项目，能者得之，最后以拼积木的方式在法国总装，费用按如下比例分摊，9％差不多是100亿人民币。

打个比喻，就像是全世界聚餐，各国有出厨子、有出菜谱、有出食材，费用均摊，一起操作，最终目的都是为了吃做好的大餐。

但过程中，你能赚到多少，就是各凭本事了，否则就只能出钱干等着了。

所以，iter正式成立前的谈判就花了四年，其中复杂程度与难度堪比WTO。（关于这个回答最后有链接）

韩国出钱了，科技还有点底子，所以一部分前期实验项目放在韩国，给韩国挂名KSTAR，出点人、场地，能够多学点参与点，作为出份子钱的回报。

欧洲出钱近一半，项目地址在法国，无论是GDP、技术还是以后的商用，欧盟自然是近水楼台。

日本是几个最早参与方之一（美苏欧日），岛国缺资源，本来就对核技术极其有兴趣，争项目地址争得很凶。为了平衡，各方就让日本人连任两届iter总干事（本来还可以更多），同时在日本也设立了“卫星托卡马克——JT60SA”做备份补偿。

所以JT60SA比韩国KSTAR的复杂不少，更接近真正的工程堆、商用堆。

至于印度，连人都出不齐，连一个小实验项目都争取不来，只能接点技术难度低的部件，过来基本就是买单的。

但ITER从签约起就命运坎坷，先是主项目所在地法国08年金融危机，核电项目大幅削减、还爆钢材出丑闻，而后是人员最大提供国日本福岛核泄漏，严重延误核技术研究进度，最终工期一拖再拖，成本从100亿美元暴涨到600多亿美元。

于是日本人把蝉联两届的总干事丢了。

中国也出钱了，虽然金额韩国印度一样，但包了很多核心部件采购包，又赚回不少，提供人员数量也增长到第二位，而且很多交流来的技术不但用于国际项目合作，也用在了中国自己的超导托卡马克试验装置上。

PF6线圈是国际上研制成功的重量最大、难度最高的超导磁体，它的正常运行将决定是否能够“点亮”等离子体并维持等离子体的稳态“燃烧”，是决定ITER装置运行成败的最重要线圈之一。

这个部件有多重要，这段文字写的很清楚了。

为什么中国不争取个iter内的国内实验项目也能学很多?无他，工业底子、科研基础打的好。

合肥的世界第一个全超导托卡马克装置EAST——东方超环是90年代研究用两车皮羽绒服换来的苏联的超导托卡马克t15，实现装备国产化一步步改进建立起来的，与韩国的万国造不是一个概念。

有人说了，怎么又是苏联遗产?这还能说是国产?

其实技术上，中国是美俄之外最独立的研究最早的。1955年，原子弹还没爆，钱三强就提出要研究可控核聚变了。1964年，王淦昌就提出了激光约束构想，就是蜘蛛侠3章鱼博士那种核聚变方式，成为世界上该技术构想的创始人之一。

70年，托卡马克磁约束成为世界主流，到80年代在四川西南物理所就有建起了自己的磁约束托卡马克装置“环流一号”。

90年代全国各地研究所各种小型核聚变装置也不少，才能充分吸收苏联的超导托卡马克技术。

再说一下韩国这个20s聚变反应时间的最高记录。

按iter的进度，核聚变要实现供电至少还要30年时间，所以至于说20s反应还是10s的反应，无非是马拉松比赛起步多一秒少一秒的问题了，真正考验的是能不能坚持几十年把项目做下去。

2014年，俄罗斯国家原子能公司(ROSATOM)副总经理维维切斯拉夫·佩尔舒科夫就公开表示，当时只有俄罗斯和中国两国遵守国际热核聚变实验反应堆项目(ITER)的工作进度表，欧盟各国落后将近三年。

韩国?在毛子眼里不存在的。

毛子什么水平?托卡马克就是俄文单词了解下，就是缺钱而已。

2017年12月6日，伯纳德·比戈在华盛顿接受中国媒体专访时，就高度赞扬中国：

“中国的贡献很大，积极性很高，政府充分支持。迄今，中国一直按时按规格需求交付创新型的特定组件。所以，中国是ITER项目建设真正的典范。”

其实此行华盛顿，这位比戈总干事的真正目的是为了劝美国不要砍掉iter的预算，否则又要拖黄了。

美国在iter里是出了名的鸽子王，98年规划阶段就退了一次群，逼得欧日俄重新搞方案满世界拉人入伙分摊经费。

幸好美国退群了，中国才有机会加入谈判的机会。

后来，财政赤字，预算紧张，特朗普上来又闹了一次。

美国为啥三心二意?

无他，美国能源巨头一直不乐见核聚变技术商用化。美国国会有人也不想全球分享，所以总想让国会砍给iter的预算，留着钱自己国内搞搞就行了，万一以后还能继续垄断呢。

归根到底，石油美元了解下。

今年疫情这么一闹，iter估计又要出问题了。

总之，如果iter拖黄了，韩国kstar这个实验托卡马克装置后续也就太监了，因为绝大部分技术设备都是国际合作提供的。

而按照ITER中国中心副主任王敏的说法，中国已经在很多地方已经在引领整个iter向前走了。

别人夸耀自己在跑步机上瞬间爆发再快，你这边练马拉松该怎么着还是怎么着，没必要争这个高低，不能太小气。

中国早就知道了iter的拖沓，所以一边干好自己那份，一边另起炉灶，不但用吸收的技术搞起来环流二号M，还参考iter时间表，用掌握的核心技术规划了自己的中国聚变工程实验堆（CFETR）项目蓝图，未来目标瞄准是2050年实现真正商用的可控核聚变反应堆。

无论是合肥的EAST、西南物理所的环流二号M就是为了给中国CFETR做准备，韩国kstar地位只相当于前两者之一，还是万国牌合作项目，没有自己的CFETR，未来真正要商用，只能指望国际合作的ITER。

ITER如果黄了，以后朝核聚变商业化发展的路韩国自己根本带不起来，还得找人带。

总之，中国的east、环流二号M和cfetr现在都是自己能独立，准备玩全套的，参与iter是学习交流，核心技术通过交流学到了，也先后锻炼了几千名核聚变人才，未来iter黄了也不影响。

有兴趣看看下面:

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我认为这种想法是非常不正常的想法，正确的做法是适应人类与生俱来肉食习惯。人类是一种名副其实的肉食动物，早在古代人类驯化各种动物的根本目的就是为了获得安全可靠的肉类来源。

经过一代又一代的培养，这些驯化动物可以说是越来越领会到人类的情绪也在主动去影响人类的情绪以避免被吃而成为种，这也导致了以牛为首的动物变得越来越“通人性”。

如果是某些所谓的“宗教信仰”或者生理吸收不了的原因而不愿意吃肉的话可以尊重，但是不能向外界宣扬传教，但是其他没有合理理由的一律认定为邪教。

不吃肉人的性格就会过于软弱，只吃肉人的性格就会过于急躁，两者都是属于典型的极端人士的饮食基础。欧美为什么会有那么多左右极端魔怔人？就是因为他们要么就不均衡地吃肉，要么就只吃蔬菜，而中华均衡饮食所以文化一直保持中庸。

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