核聚变能行业发展潜力 核聚变能行业投资价值_聚看点
2022-12-21 16:19:36 互联网
核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。
核能分为核裂变能与核聚变能，前者已经被人类加以利用用来发电，而裂变堆的核燃料蕴藏极为有限，不仅产生强大的辐射，伤害人体，放射性核废料的处理也一直是让人头疼的难题。与之相比，核聚变辐射极少，且核聚变燃料可以说是取之不尽，用之不竭。
(资料图)
核聚变反应燃料是从海水中提炼的氢的同位素氘。每1升海水中所蕴含的氘如果提取出来，发生完全的聚变反应，能释放相当于300升汽油燃烧时释放的能量。以此推算，根据目前世界能源消耗水平和海水存量，核聚变能可供人类使用数亿年，甚至数十亿年。
核聚变能行业发展潜力
经过多年的发展，如今我们已经对核电不再陌生。目前人类使用的核电站均采用核裂变原理，即使用较重的放射性元素实现原子核分裂产生能量。与核裂变相比，核聚变则是将较轻元素(主要包括氘、氚)的原子核融合，从而生产较重的元素。由于原子核在融合过程中会释放大量能量，通过特殊的装置，我们就可以模拟出太阳发光发热的效果。科学家研究发现，太阳内部每时每刻都在发生核聚变现象。当产生的原子质量小于参与反应的原子质量时，多余的质量就会转化为能量，释放出大量光和热。
太阳能就是人类所羡慕的能源。太阳能够产生无穷无尽的能量，靠的是核聚变。模仿太阳的核聚变就有可能获得像太阳能一样取之不尽的能源。
美媒援引能源专家的观点表示，实现核聚变的点火过程需要在两次的激光发射之间进行非常精准的计算和技术维护，每一次的发射都需要耗费10万美元以上的成本和数百个小时的设计计算，因此，让这个过程达到商业化的规模就需要更复杂的技术升级。
麦肯锡公司可持续能源专家奥莱尼克(Geoff Olynyk)表示，核聚变商业化的最大障碍可能仍是金钱，因为商业公司必须证明有一条途径可以降低核聚变的成本，使其更具有竞争力。
核聚变能是全世界能源发展的前沿方向，核聚变能由于其燃料来自海水、效率是化石能源的千万倍、没有长期的核废料、没有碳排放等特点，被视为未来社会的“终极能源”。如果人类可以掌控这种能量，就能摆脱目前地球的能源与环境危机的困扰。
可控核聚变所需要的原料是氢元素中的两个同位素氘和氚。氘可从海水中提取，氚可以由地球上储量非常丰富的锂生成。一立方公里海水所含的氘经过聚变反应产生的能量就相当于地球上所有石油储备产生的总能量。
到目前为止，人类对受控核聚变的研究主要分为两类。一是磁约束核聚变，也就是用特殊形态的磁场把氘、氚等轻原子核和自由电子组成的、处于热核反应状态的超高温等离子体约束在有限的体积内，使它受控制地发生大量的原子核聚变反应，释放出能量，典型的实验装置如中科院合肥物质科学研究院的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)。二是激光核聚变，这是以高功率激光作为驱动器的惯性约束核聚变，典型实验装置如我国的神光激光装置和美国的国家点火装置(NIF)。
核聚变能行业投资价值
目前从全球范围来看，美国在核聚变技术研发和应用方面走在了世界前沿。去年12月，美国联邦核聚变系统公司完成18亿美元融资，创下了至今为止核聚变私人投资额领域的最高纪录。据悉，参与投资的既有谷歌这样的巨头企业，又有比尔·盖茨、索罗斯等行业巨头，由此也可以看出核聚变产业的火热程度。除了美国之外，近年来一直注重能源改革的日本，也在核聚变领域建树颇多。包括Kyoto Fusioneering、EX-Fusion、Helical Fusion在内，多个核聚变初创公司都得到资本的眷顾，相关项目推进速度很快。
和国外企业相比，我国核聚变领域的初创企业也形成了规模化趋势。特别是今年以来，包括能量奇点、星环聚能等在内的多家头部企业，都实现了天使融资，红杉种子等知名投资机构的入局，让我国在很多核心技术领域跻身头部领跑行列。比如，在今年2月，我国自主研发建造的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)就创造了世界之最：在7000万℃的高温下，实现长达1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。
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