第737章 ITER实验后续 二(2/2)
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初期聚变堆的建设成本,以及日常维护成本,都会高得惊人。聚变燃料本身近乎廉价,但这部分优势很可能会被昂贵的超导磁体、辐照材料、远程维护系统和复杂的核安全设施抵消。
因此,商业化初期的聚变电价大概率只能与火电持平,甚至略高。只有经过10到20年的规模化建设、设备国产化和供应链成熟,聚变电力的成本才有可能沿着产业学习曲线逐步下降。
……
而在所有限制条件里,最容易被普通人忽略但却非常严重的一个问题,就是氚。
为什么氚问题如此重要?
简单来说,就是自然界几乎没有氚,人类的库存也少得可怜,根本不够支撑聚变电站大规模铺开。
如果要想弄明白这个问题的来龙去脉,拿我们需要从聚变的底层逻辑说起。
……
目前最容易实现的聚变路线,是氘氚聚变。
相比其他路线,氘氚聚变所需温度最低,大约一亿摄氏度量级。
原料当中氘的问题不大。氘可以从海水中提取,储量极其丰富。严格来说,只要有海洋,人类就很难真正缺氘。
可氚不一样。
氚并不存在于自然界中稳定的大规模储层里。它具有放射性,半衰期约十二年,也就是说哪怕你什么都不做,放在仓库里,它也会自己慢慢衰变消失。
现阶段,全世界民用氚的主要来源,是加拿大DU重水堆等少数核设施的副产物。
这个产量非常有限。
公开估算中,全球每年新增民用氚大约只有一到数公斤量级,长期可调配库存也不过二十公斤左右,市场价格高达3万美元
克。
并且由于氚还会持续衰变,所以这不是一种可以随便堆在仓库里越攒越多的燃料。
……
ITER这种大型实验装置,本身就需要数公斤级的氚库存来支撑燃料循环。
注意,这并不是说每次实验都会把这些氚全烧掉。
在高温等离子体中,粒子碰撞是概率事件。
你必须维持足够密度、足够温度、足够约束时间的等离子体,反应才会持续发生。
实验结束后,未燃烧的氚还必须被回收。
一方面是因为它太贵,浪费不起;另一方面是因为它具有放射性,根据国际原子能机构的规定,必须经过严格的捕集、净化、储存和再循环流程。
因此就算是实验堆,全球也支撑不了太多实验堆同时开展实验。
如果未来真的建成千兆瓦级聚变电站,就更不够了。
因为一座电站每年可能需要消耗约五十公斤量级的氚。
这意味着以目前全球民用氚供应能力,别说同时铺开上百座聚变电站,就算建三到五座示范级电站,都会把全世界民用氚库存压到极限。
所以,氘氚聚变想要商业化,绝不能靠外部买氚。
它必须自己造氚。
……