核聚变怎么实现发电，有概念模型吗？ 第1页

可控核聚变发电和不可控核聚变发电都有实际可用的设计，概念模型更是有得是了。

磁约束可控核聚变产生的聚变等离子体的温度很高，但你可以控制其密度，通过磁场将较低密度的等离子体约束起来之后，其散发的热辐射和非热辐射（氘氚聚变产生的能量约有80％被中子从等离子体中带出来，中子击中容器壁后动能转化为热能）传递给容器壁和一次冷却物质的温度并不惊人。用现有金属材料建造容器壁，在容器壁内循环冷却水或其它一次冷却物质即可。但是，应对中子辐射导致的内壁劣化的方案目前还在研究。

将聚变等离子体放出的热比较高效地导入热机在目前技术下并不困难。一、二次冷却材料都用加压水的场合热效率41%，熔盐做一次冷却材料、超临界二氧化碳做二次冷却材料的场合热效率42%，这样。“烧开水”的超超临界热机的技术性能并不比听起来更高级的机组落后多少。

总之，容器壁接收的热量用来产生蒸汽，通过成熟的涡轮机与交流发电机对外发电。

示意图如下：

理想的托卡马克装置对温度、真空度、超导、内壁辐射吸收的要求经常超过现代材料科学的能力范围，这方面还需要研究。但一般考虑，让它发出电来并不需要全面满足条件。

国际热核聚变实验反应堆（ITER）的结构示意图如下：

当然，你要追求长时间安全运转的话，就连支撑超导磁体的材料都是个问题：在工作状态下的受力条件、启动和关机的瞬间的应力变化、出现异常时的受力、辐射造成的材料劣化都可能导致意外。

不可控核聚变发电，也就是核爆锅炉，可以在足够大的封闭空间内将热传递给熔融金属或熔融盐，这些物质再将热传给超临界水或超临界二氧化碳。

苏联的核爆锅炉示意图：

能搭配核爆锅炉的现代超超临界发电机组的发电效率可以达到44%到47%。