2020核聚變能產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來(lái)發(fā)展前景趨勢(shì)分析

• 2020年9月27日 WuYaNan來(lái)源：中研網(wǎng) 1164 75
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核聚變，即輕原子核(例如氘和氚)結(jié)合成較重原子核(例如氦)時(shí)放出巨大能量。因?yàn)榛瘜W(xué)是在分子、原子層次上研究物質(zhì)性質(zhì)，組成，結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的科學(xué)，而核聚變是發(fā)生在原子核層面上的，所以核聚變不屬于化學(xué)變化。

2020核聚變能產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來(lái)發(fā)展前景趨勢(shì)分析

核聚變，即輕原子核(例如氘和氚)結(jié)合成較重原子核(例如氦)時(shí)放出巨大能量。因?yàn)榛瘜W(xué)是在分子、原子層次上研究物質(zhì)性質(zhì)，組成，結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的科學(xué)，而核聚變是發(fā)生在原子核層面上的，所以核聚變不屬于化學(xué)變化。

核聚變，又稱核融合、融合反應(yīng)、聚變反應(yīng)或熱核反應(yīng)。核是指由質(zhì)量小的原子，主要是指氘或氚，在一定條件下(如超高溫和高壓)，只有在極高的溫度和壓力下才能讓核外電子擺脫原子核的束縛，讓兩個(gè)原子核能夠互相吸引而碰撞到一起，發(fā)生原子核互相聚合作用，生成新的質(zhì)量更重的原子核(如氦)，中子雖然質(zhì)量比較大，但是由于中子不帶電，因此也能夠在這個(gè)碰撞過(guò)程中逃離原子核的束縛而釋放出來(lái)，大量電子和中子的釋放所表現(xiàn)出來(lái)的就是巨大的能量釋放。這是一種核反應(yīng)的形式。原子核中蘊(yùn)藏巨大的能量，原子核的變化(從一種原子核變化為另外一種原子核)往往伴隨著能量的釋放。核聚變是核裂變相反的核反應(yīng)形式?？茖W(xué)家正在努力研究可控核聚變，核聚變可能成為未來(lái)的能量來(lái)源。

產(chǎn)生可控核聚變需要的條件非?？量獭Ｎ覀兊奶?yáng)就是靠核聚變反應(yīng)來(lái)給太陽(yáng)系帶來(lái)光和熱，其中心溫度達(dá)到1500萬(wàn)攝氏度，另外還有巨大的壓力能使核聚變正常反應(yīng)，而地球上沒(méi)辦法獲得巨大的壓力，只能通過(guò)提高溫度來(lái)彌補(bǔ)，不過(guò)這樣一來(lái)溫度要到上億度才行。核聚變?nèi)绱烁叩臏囟葲](méi)有一種固體物質(zhì)能夠承受，只能靠強(qiáng)大的磁場(chǎng)來(lái)約束。由此產(chǎn)生了磁約束核聚變。

對(duì)于慣性核聚變，核反應(yīng)點(diǎn)火也成為問(wèn)題。不過(guò)在2010年2月6日，美國(guó)利用高能激光實(shí)現(xiàn)核聚變點(diǎn)火所需條件。中國(guó)也有"神光2"將為我國(guó)的核聚變進(jìn)行點(diǎn)火。

美國(guó)的核聚變研究主力，一個(gè)是該國(guó)能源部耗資40億美元在加州利弗莫爾建造的國(guó)家點(diǎn)火裝置，也是世界最大的激光核聚變裝置。但爭(zhēng)議是，利用該技術(shù)研制的氫彈，用激光點(diǎn)火爆炸后不會(huì)產(chǎn)生放射性裂變物，屬于不會(huì)產(chǎn)生核輻射的“干凈的”“常規(guī)武器”，并且不受《全面禁止核試驗(yàn)條約》的限制。

中國(guó)同樣在核聚變技術(shù)上不斷取得突破。我國(guó)自行設(shè)計(jì)、自主研發(fā)的首臺(tái)大型反場(chǎng)箍縮磁約束聚變實(shí)驗(yàn)裝置在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)完成安裝調(diào)試并進(jìn)入常態(tài)化運(yùn)行。KTX所利用的反場(chǎng)箍縮，有別于托卡馬克和仿星器，是另一類環(huán)形磁約束聚變裝置。

核聚變能利用的燃料是氘(D)和氚。氘在海水中大量存在。海水中大約每6500個(gè)氫原子中就有一個(gè)氘原子，海水中氘的總量約45萬(wàn)億噸。每升海水中所含的氘完全聚變所釋放的聚變能相當(dāng)于300升汽油燃料的能量。按世界消耗的能量計(jì)算，海水中氘的聚變能可用幾百億年。氚可以由鋰制造。鋰主要有鋰-6和鋰-7兩種同位素。鋰-6吸收一個(gè)熱中子后，可以變成氚并放出能量。鋰-7要吸收快中子才能變成氚。地球上鋰的儲(chǔ)量雖比氘少得多，也有兩千多億噸。用它來(lái)制造氚，足夠用到人類使用氘、氘聚變的年代。因此，核聚變能是一種取之不盡用之不竭的新能源。

《2019-2025年核聚變能產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來(lái)發(fā)展現(xiàn)狀趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》由中研普華研究院撰寫(xiě)，本報(bào)告對(duì)我國(guó)核聚變能行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、子行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了國(guó)內(nèi)外核聚變能行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，報(bào)告對(duì)于核聚變能產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、經(jīng)銷商、行業(yè)管理部門(mén)以及擬進(jìn)入該行業(yè)的投資者具有重要的參考價(jià)值，對(duì)于研究我國(guó)核聚變能行業(yè)發(fā)展規(guī)律、提高企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率、促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展壯大有學(xué)術(shù)和實(shí)踐的雙重意義。

本報(bào)告同時(shí)利用多種獨(dú)創(chuàng)的信息處理技術(shù)，對(duì)行業(yè)市場(chǎng)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整理、加工、分析、傳遞，最大限度地降低客戶投資風(fēng)險(xiǎn)與經(jīng)營(yíng)成本，把握投資機(jī)遇，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。想了解更多核聚變能行業(yè)專業(yè)分析，請(qǐng)關(guān)注中研普華研究院報(bào)告《2019-2025年核聚變能產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來(lái)發(fā)展現(xiàn)狀趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》。

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