经过计算核聚变电2块钱一度都不够，取之不尽用之不竭又有何用？

BEST安装杜瓦底座的的新闻，让国庆期间的互联网沸腾了，看不懂不明白都没问题，一句2030年左右发电让核聚变点亮第一盏灯的说法就足够了，因为这种从1950年代开始的就在说真正取之不尽用之不竭的能源，几代人努力、70多年了还没突破，这回真要发电了，你说能不让人激动吗？

核聚变确实很牛逼，但技术也太难了

核聚变也是利用核能，不过这个和目前的核电站不一样，那个用的是重核裂变技术，就是铀-235在吸收一个中子后变成铀-236然后很快就会裂变成氪-92和钡-141的过程，而聚变则刚好相反，是两个轻元素聚合成更重的元素，比如我们每天都能看到的太阳聚变就是这样的：

太阳上每天都在重复这个过程，每次聚合都会丢失一些质量，而这些质量将会完全转换为能量，按太阳的体量，还足够燃烧大约至少20~30亿年，之后还能烧，只不过将会变成红巨星，再变成白矮星，那个是很久以后的事情了。

太阳上这种聚变反应叫质子-质子链反应，看似每天都在发生，但要在地球上模拟这个反应几乎是不可能的，因为实现这个条件太难了！因此目前人类在突破的主要是氘-氚的核聚变反应，这是氢的两种同位素，聚变过程如下：

质子之间都带正电，极端的高温可以提供热运动突破库伦斥力，当然更高的压力也可以，但除了太阳核心之外在地球上无法提供这种压力，所以在“常压”下需要更高的温度，氘氚聚变的最低温度是1.5 亿摄氏度（1.5×10⁸ K），当然还有另一个指标，就是保持温度的时间，这三个要素就是：温度×密度×约束时间，即nTτ！

目前公认的 “点火阈值”（反应能量自给自足的最低标准）约为10²¹m^-3⋅K⋅s（即1亿度・10²¹ 粒子/立方米・1秒）

那么目前全球最顶尖的水准是多少呢？2025年1月20日，中国的EAST装置成功实现了上亿度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行。

看来距离核聚变只差一步之遥了！但是种花家要告诉你，这个等离子体的密度还只有1.2 x 10^20/m^3，至少还有数量级差异，当然尽可能增加约束时间也可以增加了碰撞概率，也是目前最容易做到的一个突破方向。

BEST到哪个程度了：真可以并网发电了吗？

央视的报道是这样说的：

10月1日，中国核聚变装置BEST建设取得关键突破，杜瓦底座成功完成吊装，标志着这一大国重器正式进入主机组装的全新阶段。BEST将首次在国际上验证演示核聚变发电，有望在2030年通过核聚变发电点亮第一盏灯！

很多媒体都在说，BEST将会实现发电，电能很快就会取之不尽了！这样理解各位就无解了，因为BEST只会进行增值测试以及发电测试，这个发电测试的意思是象征性的发电，相当于实验室验证下这个发电过程是否可行，如果可行的话就会建造实验堆，如果不可行的话还需要重新设计发电方案。

所以BEST方案就算发电了也不会商业，甚至BEST的下一代CFTER也只是实验堆，就是在BEST的基础上继续论证商业发电的可行性，要等到CFTER没有问题后才会商业化推广，这个时间节点，如果能在2050年前完成就已经非常了不起了。

另一个是BEST还要验证一个理论，氚的增殖反应！氘氚核聚变，能量确实非常巨大，从理论上看，1克氘氚完全反应的能量相当于9.39万度电，2024全中国用电量为98521亿千瓦时，只需要105吨氘和氚，是不是很牛逼？

但是问题来了，氘也就是重水，当“高能燃料”算简直就像不要钱，但氚就非常贵了，一克氚价格得3~4万美元，相当于20~30万人民币，却只能换回9万度电，这个价格是不是相当不划算？

更要命的是氘氚反应的理论核质量比约为 2:3，但考虑实际燃料形态（双原子分子）和工程经济性，工程应用中采用的最佳质量比约为1:2。这一比例能确保两者粒子数接近1:1，也就是说一克氘氚混合物中，氚得0.66666克，氘只要0.333333克，贵的还是大头，这是不是就没啥意义了？

种花家算了下，发电差不多得2块钱一度，还是完全转换的成本价，要是分摊下研发、建设以及折旧的费用，估计得8~10块钱一度，这核聚变的电谁用得起啊？所以这个氚可不能人工制造，而是要让聚变自己生成！这就是传说中的增值反应：

一个氘核和一个氚核反应会生成一个中子，正常情况下这个中子不带电无法被磁场捕获，撞击内壁造成材料嬗变具有放射性，所以需要用内壁屏蔽，这个内壁就是所谓的第一壁，技术要求很高哦！

但是还有另一条路子，锂-6或者锂-7在吸收一个中子后会生成一个氚核，其翻译过程如下图：

这是锂-6的反应，反应截面比较宽，是比较理想的生产氚的原料，锂-7也可以，但反应界面比较窄，不过锂-7就是天然锂的主要成分，占比92.5%，所以用大部分锂-6加部分锂-7做成“反向”天然锂“合金”，当反应堆的“第一壁”，直接生成氚，以形成增殖自持反应。对了，氢弹中的氚也是这样生成的，只不过提供中子的是原子弹爆炸过程。

那么锂-6的价格是多少呢？丰度95%、纯度 99% 的氟化锂-6大概是30万元/千克，这比直接生产氚的成本瞬间就缩小了1000倍，从2块钱一度电变成了0.002元一度，也就是0.2分一度，这个价钱，那就可劲造吧，随便用，哥我请你家用电一年都没啥问题！