尽管在“过载”时代,人类尝试发展可控核聚变,且因此陷入了一定的混乱中。但我们仍然认为,在各项制度相当完善的前提下,核能仍是人类未来的希望。

在百万立方外交峰会中,发展可控核聚变的重任落到了余行京洛的身上。

未来科技:可控核聚变

原理与作用

可控核聚变能够模拟太阳内部的氢核聚变反应,通过高温等离子体将氢原子融合形成氦原子的同时释放出巨大的能量。这种能源具有清洁、高效、无穷无尽的特点,被认为是未来可靠能源技术的重要方向。核聚变不产生二氧化碳,与核裂变相比,它既不产生核废料,辐射也极少,因此被称为人类的终极能源。此外,核聚变反应释放的能量巨大,$1$ 克静止物质对应的能量相当于 $2.1$ 万吨 TNT 炸药爆炸释放的能量。

必要性

  1. 能源角度:核能是目前人类认为的终极清洁能源,是大势所趋,可以让人类走出“环保-发展”的 tradeoff。

  2. 生产角度:生产力将会达到前所未有的高度。

  3. 社会角度:经济基础决定上层建筑——生产力的鼎盛将会带来制度、文化、经济等前所未有的变革,推动社会的发展。

  4. 合作角度:可以与其他组相互点亮科技树(开源),共同为人类的发展和星际探索打基础。

  5. 科技角度:为新技术的诞生提供能源保障,为原先的很多问题提供全新的思路与方案,比如立体化植物工厂、化工合成淀粉(种植业$\to$制造业)、聚变火箭发动机(星际文明)

百年发展大计

  1. 制作外骨骼等机械,提高工作效率

  2. 建造三峡大坝,保障能源供给

  3. 建造粒子对撞机,开展高能物理研究【同时可以借鉴友好国家的“室温超导”技术】

  4. 建造可控核聚变装置(托卡马克)

能源五要素

能量密度:

$1$ 克静止物质对应的能量相当于 $2.1$ 万吨 TNT 炸药爆炸释放的能量

空间分布:

不受空间限制

时间分布

不受时间限制

利用方法

  1. 科学研究(如大型设备的能源供给、苛刻化学反应的环境提供等等)
  2. 星际探索(聚变火箭发动机)
  3. 深度挖掘(通过不断注入能量引爆实现挖掘)
  4. 提升生活质量、塑造新的文化观念(进一步实现可控核聚变轻量化、便携化后,可以像钢铁侠的能量核心一样成为许多终端设备的内置能源,进而深刻改变人群的衣食住行游)

转化效率:

核聚变质能转化率可达 $0.7\%$(是核裂变的 $5$ 倍多)