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假如中國核聚變成功了,一度電一毛錢?將實現電力霸權!

科學 星辰大海路上的種花家

最近我國接二連三的好消息,嫦娥五號採樣後起飛對接成功,量子計算機76邏輯比特原型機成功,還有四川的HL-2M託卡馬克反應堆在成都首次放電成功!

假如中國核聚變成功了,一度電一毛錢?將實現電力霸權!

特別是量子計算機和核聚變,幾乎就是人類科學頂峰的聖盃,無論哪一個獲得突破,都將讓人類跨入一個全新的文明層次,它們到底有多重要?未來的能源和社會結構會發生怎樣的變化?

核聚變實現,未來能源成本真的會很低嗎?

所有的科普文章中都會告訴你,核聚變的原料就來自海水,每升海水都都蘊藏著300升汽油的能量,而地球上的海水,簡直就取之不盡,所以核聚變實現後,未來的電價將一毛錢都不要!真的是這樣嗎?

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當然科普文這樣寫並不是沒有道理,核聚變用的燃料確實是氫,但不是我們常見的氫,而是重氫,也就是氘(重水),在海水中的含量大約是0.015%,這個比例可以說極低,但架不住地球上的海水實在是太多了,所以總量也是一個天文數字!

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單獨的氘聚變也不是不可以,但它和氚聚變會更容易,在所有元素的同位素中,氘和氚的要求是最低的,不過就算是這樣,人類的技術水平還是差的太遠,從上世紀五十年代開始就不斷的在核聚變道路上努力,但到現在為止,僅僅是看到了一線曙光!

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核聚變的成本其實很高

核聚變的成本高低,現在說還為時尚早,但有個很簡單的道理能讓我們明白,我們用的電能很大一部分都來自水電,一直以來我們的電價從來都不便宜,但水力電站用的水是免費的,由於水汽循環帶來的水資源那絕對是源源不斷,為什麼電價還那麼貴?

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很簡單,製造水力電站需要巨大的成本,每年的維護檢修,還有電網建設維護配電系統更新,設備汰換等等,這些不要成本嗎?這些將包含在電價之中,那麼核聚變後這些成本將會如何分攤呢?下文來簡單做個分析!

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可控核聚變實現後,它會利用現代電網,所以這部分將無需重複建設,主要成本還是集中在核聚變工程的研發、建設、後續更新與服務上,其中研發這一塊投入是天價!各國在核聚變研發上投入多少不太容易查到,但國際上正在如火如荼展開建設的ITER的總成本大概是225億美元!

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三峽的投資大約是900億人民幣(上世紀90年代,按現在估計大約是2000億以上),看起來核聚變並不高是吧,但我要告訴你,三峽造完就能發電,還有錯峰調蓄洪水等社會作用,但ITER造好只是一個實驗堆!

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說的簡單一點就是一個試驗,成功了大家可以根據取得的經驗各自改進再造一個,失敗了,很抱歉大家湊湊錢,再來一次!而到現在為止,ITER實驗堆希望還是很大的,但即使成功也不能照著造一個,而是有新的技術改善改進後重新測試,所以說核聚變在暫時投入上沒有上限。

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另一塊則是來自制造核聚變堆的成本

各位可能不太清楚核聚變堆的概念,其實這就是超級大變壓器,裡面整一個就是科學家挖空心思約束超高溫等離子體的設備,為了讓核聚變發生,等離子體的溫度高達5千萬到一億度,未來可能會更高,讓這些等離子體不接觸,還要不擴散老老實實呆在一起聚變,強大的磁場是少不了的,所以這個強大的磁場就是超導體中難以想象的電流產生的!

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核聚變堆中的超導電纜是有史以來要求最高、長度最長、工作條件最變態的區域,比樓層還高的超導線圈還需要浸泡在液氦的溫度下工作,你可以想象下這個成本得多大,醫院裡搞一次核磁共振都嫌貴,要是撮爾小國的話核聚變還沒開始就破產了!

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當然成本還遠不止在超導,那整一個就是錢堆起來的超級工程,它的成本幾十年折舊都打不掉,你可以想象下,即使燃料是免費的,這成本依然很高,但很可惜氘成本不高,氚的成本可是高的離譜,每千克超過3000萬美元,不過好消息時最開始的氚投放之後,自持核聚變會產生中子,鋰6化合物做靶材,生產氚!

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不過中子不受控制亂竄,所以生產效率能有幾何,估計只有鬼知道了!

所以核聚變實現後,人類只是不再有能源瓶頸,但成本不會低到1毛一度電的水平,反而初期還得補貼發電,然後大家捏著鼻子用,那些想象核聚變的電用不完用來電解海水,直接就是狗屁,那一整個就不瞭解核聚變的來龍去脈,人云亦云而已。

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真正玩得起核聚變的只有幾個大國,但要是中國率先突破核聚變,這就好玩了,科幻小說《太陽的距離》中描述的場景真有點可能哦,未來將實現電力-人民幣“霸權”,當然科幻小說的角度也許不那麼準確,但實現能源霸權還是有可能的!畢竟咱中國人還是有可能將核聚變幹成白菜的潛質。

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當然還有一個前提是中國的特高壓輸電,似乎這麼多年來,我國就一直在為全世界的能源操心,只要大家願意,我國可以用特高壓輸電將電力輸送到全世界,也許特斯拉的“沃登克里弗塔”還真有一天能實現!

量子計算機成功,未來密碼真的保不住了嗎?

除了核聚變外,還有一個量子計算機的勁爆消息,中國量子計算機突破,速度是google的53邏輯比特量子計算機快100億倍,很多朋友都知道一個事情,就是當年提出的量子霸權,不過這個霸權指的並不是全球霸權,而是與傳統計算機優勢相比!

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理論上只要50邏輯比特的量子計算機,在某些特殊問題的解決上就已經能超過電子計算機了,當然當前的量子計算機算法非常有限,所以它能解決的問題同樣非常有限,不過有一個問題卻是大家最頭疼,因為量子算法第一個搞定的就是質因數分解,因為現在的密碼體系都是用兩個質數乘積,乘起來很容易,分解起來就天文數字般的時間!

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而量子計算機解決這類問題就如熱刀子切黃油,普通計算機用幾億年才能解決的問題,量子計算機不過幾個小時甚至幾分鐘,是不是很恐怖?所以在量子計算機面前,你的密碼就跟透明的一樣!

那麼真要為密碼擔心嗎?

理論上確實是,但首先擔心的不是個人,而是各大銀行機構和利用哈希加密的比特幣以及一大波數字貨幣,他們才是大頭!但其實也不必擔心,有了量子計算機,那麼就可以用它來產生連它自己都無法解密的算法,有新的矛出來,那麼很簡單用這種矛的材料來做盾不就完了嗎?

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所以擔心是多餘的,完全就是杞人憂天,另外要提醒下,量子計算機到現在為止還都是不具備實用性質的原型機,即使距離專用大型機,也還早著呢!

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