当前可控核聚变面临的挑战和新型技术路线的尝试20251104

2025年11月05日13:01 关键词 聚变氘氚材料体系高温超导AI穿循环中子辐照氦三商业化稳态运行挑战技术路线供应链研究工程化安全月球反应堆 全文摘要 研究高温耐辐射材料体系面临诸多挑战，但AI的应用为提高聚变装置稳定运行控制提供了新途径，同时，高温超导磁体技术的进步有望实现聚变能的高效利用。讨论着重于氘氚及氘氦三等燃料组合在克服传统障碍、推进聚变能商业化中的关键作用。特别指出，新奥公司聚焦于氘氦三技术，正积极建设托卡马克装置，预示着未来技术发展与合作机遇的广阔前景。 当前可控核聚变面临的挑战和新型技术路线的尝试-20251104_导读 2025年11月05日13:01 关键词 聚变氘氚材料体系高温超导AI穿循环中子辐照氦三商业化稳态运行挑战技术路线供应链研究工程化安全月球反应堆 全文摘要 研究高温耐辐射材料体系面临诸多挑战，但AI的应用为提高聚变装置稳定运行控制提供了新途径，同时，高温超导磁体技术的进步有望实现聚变能的高效利用。讨论着重于氘氚及氘氦三等燃料组合在克服传统障碍、推进聚变能商业化中的关键作用。特别指出，新奥公司聚焦于氘氦三技术，正积极建设托卡马克装置，预示着未来技术发展与合作机遇的广阔前景。 章节速览 00:00聚变能商业化挑战与材料研究 对话探讨了聚变能商业化面临的三大挑战：耐高温、耐高能中子辐照的材料体系研究，氘氚聚变中的氚循环与自持问题，以及穿循环的工程实现。指出国内在专用反应堆和离子辐照系统等资源上尚需国家队整合研究。预计通过国家队努力，如best装置点火发电，未来十年或更久，商业化问题或可解决，但穿作为放射性元素的使用存在不确定性。 04:55 AI与聚变技术：新材料研究与稳态运行控制的未来 讨论了AI在聚变技术中的应用，包括通过深度强化学习优化聚变装置的稳态运行控制，以及在抗辐照、超导和耐高温材料体系研究中的潜力，强调了AI与聚变技术结合的前景与挑战。 07:24高温超导技术在聚变领域的挑战与机遇 讨论了高温超导磁体技术在聚变领域的快速发展及其面临的挑战，如电池应力控制、实操测试保护等。提到国内外高温超导技术的差距与国内供应链的突破需求，以及亲朋技术路线的工程难度。尽管存在挑战，但高温超导技术的未来前景被看好，预计国内将在未来几年取得长足进步。 11:17氘氦三技术路线在聚变发电中的应用与挑战 对话讨论了氘氦三技术路线在聚变发电领域的应用潜力与面临的挑战，包括稳态运行控制、燃烧温度提升及磁场强度增强等。通过高温超导技术优化装置紧凑性，规避材料问题，探讨了月球氦三资源利用的可能性，以及氚衰变作为燃料来源的方案。最后，强调了工程化挑战的解决路径及未来技术路线的创新方向。 发言总结 发言人1 他重点讨论了核聚变技术，特别是氘氚聚变与高汉三（氦三）聚变的挑战与未来发展方向。他指出，耐受极高温度（1亿度以上）和高能中子辐照的材料研究是当前面临的主要难题，同时强调了解决穿（氘氚）的循环与实现自持聚变反应的重要性。发言人提及，人工智能在优化聚变装置控制与材料研究方面具有巨大潜力，而高温超导技 术的发展对于实现高效聚变反应至关重要。此外，发言人还探讨了探索新聚变技术路线的可能性，如亲朋和到亥山路线，旨在规避传统聚变技术的难题。作为其公司的代表，他阐述了致力于氘氦三技术路线，以实现聚变发电的愿景，并表达了对未来技术突破和合作的乐观态度与期望。 要点回顾 在建设测试平台时，为什么需要与材料相匹配，并逐步达到抗中子辐照体系的建设？ 发言人1：因为要测试不同性能的材料，通过一代代迭代，最终找到能够承受高能中子辐照的材料体系，以满足特定应用需求。 国内在耐高温、耐高能中子浮躁材料体系研究方面面临哪些挑战？ 发言人1：目前在国内，对于这类材料的研究基础较弱，需要国家队在这一领域取得更高研究成果。同时，针对等离子体高达1亿度甚至更高的温度下材料体系的研究也存在较大挑战。 氘氚聚变面临的主要挑战有哪些？ 发言人1：主要挑战包括穿循环（聚变燃料的自给自足和大规模高效增值）、氚自持（聚变反应的安全包容及在线处理）以及穿刺池的商业化应用中涉及的储备平衡、循环再注入堆等工程技术难题。这些挑战在理论上可行但工程上尚未有人实现过。 在当前环境下，有没有其他技术路线或条件可以进行新的尝试？ 发言人1：人工智能的发展对聚变研究有重要影响，例如AI可以在聚变装置的稳态运行控制和特定材料体系研究（如抗辐照材料、超导材料等）层面发挥作用，推动新的技术演进。 高温超导磁体技术在聚变领域的应用和发展情况如何？ 发言人1：随着高温超导技术的进步，已经实现了在聚变装置中使用高温超导磁体的可能性，相比低温超导，高温超导磁体体积更小、产量更高。目前，国内高温超导技术正在不断迭代优化并与国外先进水平对标，但仍面临电池应力控制、实操测试保护等方面的挑战。 在高温超导方面，我国与美国、MIT的团队在技术和工程上存在差距吗？ 发言人1：是的，目前我国在供应链上在高温超导技术上与美国和MIT团队存在一定差距，但考虑到美国人能做成的事情，中国人在工程层面也一定可以跟上。预计在未来三年甚至更短的时间内，高温超导领域可能会有比较大的突破，例如王秋良院士等科研人员已经在实验室实现了25特斯拉的体，同时代采公司通过不同技术路线已经成功融资并扩产。 高温超导技术是否有可能推动一些新型技术线的发展？ 发言人1：当然，基于高温超导技术，一些新的技术线正在演化出来。比如亲朋技术路线，虽然国外也有团队在研究，但亲朋的优势在于它避开了传统氘氚路线的两大挑战——没有放射性产物和较便宜的燃料成本，且产物为带电粒子可以直接用于发电。然而，亲朋技术面临的挑战包括需要更高的温度和磁场强度以满足聚变需求，工程难度非常大。 到害山的基础路线相较于其他路线有何特点和优势？ 发言人1：到害山的基础路线也具有一定的优势，它同样没有放射性穿透问题，也不用考虑链式反应和循环终止的问题，尽管可能存在少量中子产物，但相对安全。其最大反应截面处温度可达200KEV，聚变条件相比刀枪略高，但由于聚变升级和磁场强度的关系，仍需要高温超导技术的支持，并且氦三的来源问题也是一个挑战，目前地球上氦三储量有限，而月球上更为丰富。 聚变发电面临的主要技术挑战有哪些？贵公司目前专注于哪种技术路线的研究和建设？ 发言人1：聚变发电面临的三大主要技术挑战包括稳态运行控制、材料体系研究以及氦三来源问题。其中，AI技术可以解决稳态运行控制问题；通过选择如青铜或氘氦3等技术路线可以规避部分问题，集中力量解决工程化问题，如更高的燃烧温度、更强的磁场强度和更高的聚变上升级。一旦攻克这些挑战，有望开辟出一条新的技术路线实现聚变发电的可能性。我们公司自2025年7月成立以来，主要关注的是刀海珊技术路线的托克马克装置建设，并欢迎有兴趣的投资者通过国泰海通证券进行进一步的合作交流。目前，公司在杨浦区，希望后续能安排线下与领导和投资者的深入讨论。