如果核聚变研究成功，电费会多少钱一度？几分钱还是不要钱了？

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如果核聚变研究成功，电费是多少？几分钱还是不要钱？

星辰大海路花坛2020-01-2223:12

核聚变成功与石油枯竭一样，总要50年。装置启动至今已将近70年，但云集了全球顶尖科学家的ITER仍未投入商业运行，看来还要再过50年才会出现！

为什么核聚变这么难实现？

其实核聚变并不难实现。很多朋友肯定会说太阳是核聚变的。当然，你的科学课已经满了！不过就算不在太阳上，要实现核聚变依然不难！因为用的是氚和氘，而不是太阳的氕核聚变！

根据元素的结合能，在氢同位素中，氚和氘是最容易聚变的，而氕聚变是最难聚变的，因为质子会先洗掉它的能量转化为中子，然后再转化为氘然后与原来的氕结合形成氦3，这就是太阳上正在发生的事情！那为什么太阳不燃烧最简单的氚氘呢？事实上，太阳在13个木星质量时就已经耗尽了它的氘和氚，所以现在只能燃烧更难燃烧的氕，将氕转化为氘继续燃烧！

太阳核心的质子链式反应

但是ITER核聚变项目肯定不会选择难度大的质子，而是相对容易的氘氚，但即便如此，氘氚聚变还是很困难的对于人类！因为要实现氘氚聚变并不难，但是要实现自持连续运行就非常困难了！原因是聚变中的高温等离子体很难控制。因此，通过托卡马克大变压器的电流极高，等离子体电流高达千万安培，扭模、磁岛、磁面撕裂等问题十分严重！

托卡马克中大型变压器示意图

另一个问题是第一壁的消耗，因为氘和氚聚变会产生多余的中子。虽然可以轰击锂六产生氚，但是大量的中子还是会被内壁吸收，造成物质嬗变，所以用不了多久就要更换昂贵的第一道壁。

惯性约束核聚变存在点火和持续燃烧的问题，因为燃料球的初始内爆对称性需要极高的精度，所以无论哪种方案总有一道无法逾越的坎，以及解决的成本它在未来是极高的！

如果能实现核聚变，你能想到什么用处？/

当然，以下是假设。不管核聚变有多难，路有多坎坷，我们终于实现了核聚变，但是大家也不要高兴得太早，因为你们以为核聚变后的自由电这种东西是不存在的！纳尼？海水中每升聚变燃料不就相当于300升汽油吗？还有人要拿我的钱？

核聚变的电费真的很低吗？

其实这个很好理解，因为氘氚聚变需要两种气体，一种是氢的同位素氘，一种是氚。前者在自然界中的含量约为0.02%。对于氚，氘几乎就像白菜一样。某宝售价25ml/145元，一公斤/5800元。量大可优惠！但氚的价格很高，每公斤约3000万美元。我们来算一算一公斤氚和氘混合能产生多少能量，这些能量转化为电能的价值有多少！

氚-氘聚变示意图

氘-氚聚变的质量比为2:3，一公斤氚-氘混合物的价值约为1800万美元，其实就是成本氚。氘的成本与忽略氚的成本几乎相同！那么它能产生多少能量呢？

质子质量为938MeV/c^2

氚-氘聚变反应方程式为：3H+2H=4He+n反应释放能量17.59MeV

即质量损失为17.59MeV

的比例质量损失的大约是：0.375%

则一公斤氚氘混合物在完全核聚变后的能量为：337081100084874675.6J的能量

按一度电：3600000J计算♂100%转换的电能约为：93633638912.465度

其实联合循环汽轮机的热效率为47%，所以电能只有约44007810288.86度。

以目前2019年广西二级水电站上网电价0.32元计算，价值：14082499292.43元。约：2040646180.6美元

约：20亿美元

很多。当然，这有点理想化，反应发生100%，但实际上可以达到1-5%。为了维持自身消耗的大量电力，建设成本、设备折旧成本和人工成本需要平均分担。毕竟，稍有盈余，就已经是最大的胜利了！

所以我们仅仅实现融合是不够的，我们还需要以低成本实现融合！

那么在聚变威力还很大的情况下，怎么还想用核聚变能呢？估计冬天的电暖器，夏天的冷空调要少用！不过，如果惯性聚变搞定了，以后的星际航行就会轻松很多。没看懂的话就是科幻小说里的无推进剂聚变发动机《三体》（其实是有质子的，只是没有用，只是加了额外的工作液），直接用高-聚变产生的能量和高速粒子来推动飞机！

希望还是有的，至少未来星际飞行是可以的！

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