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假如中国核聚变成功了,一度电一毛钱?将实现电力霸权!

科学 星辰大海路上的种花家

最近我国接二连三的好消息,嫦娥五号采样后起飞对接成功,量子计算机76逻辑比特原型机成功,还有四川的HL-2M托卡马克反应堆在成都首次放电成功!

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特别是量子计算机和核聚变,几乎就是人类科学顶峰的圣杯,无论哪一个获得突破,都将让人类跨入一个全新的文明层次,它们到底有多重要?未来的能源和社会结构会发生怎样的变化?

核聚变实现,未来能源成本真的会很低吗?

所有的科普文章中都会告诉你,核聚变的原料就来自海水,每升海水都都蕴藏着300升汽油的能量,而地球上的海水,简直就取之不尽,所以核聚变实现后,未来的电价将一毛钱都不要!真的是这样吗?

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当然科普文这样写并不是没有道理,核聚变用的燃料确实是氢,但不是我们常见的氢,而是重氢,也就是氘(重水),在海水中的含量大约是0.015%,这个比例可以说极低,但架不住地球上的海水实在是太多了,所以总量也是一个天文数字!

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单独的氘聚变也不是不可以,但它和氚聚变会更容易,在所有元素的同位素中,氘和氚的要求是最低的,不过就算是这样,人类的技术水平还是差的太远,从上世纪五十年代开始就不断的在核聚变道路上努力,但到现在为止,仅仅是看到了一线曙光!

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核聚变的成本其实很高

核聚变的成本高低,现在说还为时尚早,但有个很简单的道理能让我们明白,我们用的电能很大一部分都来自水电,一直以来我们的电价从来都不便宜,但水力电站用的水是免费的,由于水汽循环带来的水资源那绝对是源源不断,为什么电价还那么贵?

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很简单,制造水力电站需要巨大的成本,每年的维护检修,还有电网建设维护配电系统更新,设备汰换等等,这些不要成本吗?这些将包含在电价之中,那么核聚变后这些成本将会如何分摊呢?下文来简单做个分析!

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可控核聚变实现后,它会利用现代电网,所以这部分将无需重复建设,主要成本还是集中在核聚变工程的研发、建设、后续更新与服务上,其中研发这一块投入是天价!各国在核聚变研发上投入多少不太容易查到,但国际上正在如火如荼展开建设的ITER的总成本大概是225亿美元!

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三峡的投资大约是900亿人民币(上世纪90年代,按现在估计大约是2000亿以上),看起来核聚变并不高是吧,但我要告诉你,三峡造完就能发电,还有错峰调蓄洪水等社会作用,但ITER造好只是一个实验堆!

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说的简单一点就是一个试验,成功了大家可以根据取得的经验各自改进再造一个,失败了,很抱歉大家凑凑钱,再来一次!而到现在为止,ITER实验堆希望还是很大的,但即使成功也不能照着造一个,而是有新的技术改善改进后重新测试,所以说核聚变在暂时投入上没有上限。

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另一块则是来自制造核聚变堆的成本

各位可能不太清楚核聚变堆的概念,其实这就是超级大变压器,里面整一个就是科学家挖空心思约束超高温等离子体的设备,为了让核聚变发生,等离子体的温度高达5千万到一亿度,未来可能会更高,让这些等离子体不接触,还要不扩散老老实实呆在一起聚变,强大的磁场是少不了的,所以这个强大的磁场就是超导体中难以想象的电流产生的!

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核聚变堆中的超导电缆是有史以来要求最高、长度最长、工作条件最变态的区域,比楼层还高的超导线圈还需要浸泡在液氦的温度下工作,你可以想象下这个成本得多大,医院里搞一次核磁共振都嫌贵,要是撮尔小国的话核聚变还没开始就破产了!

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当然成本还远不止在超导,那整一个就是钱堆起来的超级工程,它的成本几十年折旧都打不掉,你可以想象下,即使燃料是免费的,这成本依然很高,但很可惜氘成本不高,氚的成本可是高的离谱,每千克超过3000万美元,不过好消息时最开始的氚投放之后,自持核聚变会产生中子,锂6化合物做靶材,生产氚!

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不过中子不受控制乱窜,所以生产效率能有几何,估计只有鬼知道了!

所以核聚变实现后,人类只是不再有能源瓶颈,但成本不会低到1毛一度电的水平,反而初期还得补贴发电,然后大家捏着鼻子用,那些想象核聚变的电用不完用来电解海水,直接就是狗屁,那一整个就不了解核聚变的来龙去脉,人云亦云而已。

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真正玩得起核聚变的只有几个大国,但要是中国率先突破核聚变,这就好玩了,科幻小说《太阳的距离》中描述的场景真有点可能哦,未来将实现电力-人民币“霸权”,当然科幻小说的角度也许不那么准确,但实现能源霸权还是有可能的!毕竟咱中国人还是有可能将核聚变干成白菜的潜质。

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当然还有一个前提是中国的特高压输电,似乎这么多年来,我国就一直在为全世界的能源操心,只要大家愿意,我国可以用特高压输电将电力输送到全世界,也许特斯拉的“沃登克里弗塔”还真有一天能实现!

量子计算机成功,未来密码真的保不住了吗?

除了核聚变外,还有一个量子计算机的劲爆消息,中国量子计算机突破,速度是google的53逻辑比特量子计算机快100亿倍,很多朋友都知道一个事情,就是当年提出的量子霸权,不过这个霸权指的并不是全球霸权,而是与传统计算机优势相比!

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理论上只要50逻辑比特的量子计算机,在某些特殊问题的解决上就已经能超过电子计算机了,当然当前的量子计算机算法非常有限,所以它能解决的问题同样非常有限,不过有一个问题却是大家最头疼,因为量子算法第一个搞定的就是质因数分解,因为现在的密码体系都是用两个质数乘积,乘起来很容易,分解起来就天文数字般的时间!

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而量子计算机解决这类问题就如热刀子切黄油,普通计算机用几亿年才能解决的问题,量子计算机不过几个小时甚至几分钟,是不是很恐怖?所以在量子计算机面前,你的密码就跟透明的一样!

那么真要为密码担心吗?

理论上确实是,但首先担心的不是个人,而是各大银行机构和利用哈希加密的比特币以及一大波数字货币,他们才是大头!但其实也不必担心,有了量子计算机,那么就可以用它来产生连它自己都无法解密的算法,有新的矛出来,那么很简单用这种矛的材料来做盾不就完了吗?

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所以担心是多余的,完全就是杞人忧天,另外要提醒下,量子计算机到现在为止还都是不具备实用性质的原型机,即使距离专用大型机,也还早着呢!

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