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材料科学！
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材料科学！ 哦哦
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科普一下核聚变，并探讨其前景 – 铁血网
导读：ITER（国际热核聚变实验堆计划）玉照镇楼：
之前发帖，讨论核聚变实现之后，会给我们的生活带来哪些改变。很好的主题，可惜可能是因为太湿了被爆破了。因为本人专业为应用超导，对核聚变方面多少了解一点，有一点点资料，就提供一些干货，给大家做个科普，并在此继续和大家探讨核聚变以及核聚变可能在生活经济政治方面带来的改变。
据说，江湖上有这么一种武功，练成之后，便会拥有无穷无尽的力量，人挡杀人，佛挡杀佛，连春哥遇上都会菊花一紧，这门神功就叫“聚变大法”。为了练成这门神功，江湖上的五大流氓，相
ITER（国际热核聚变实验堆计划）玉照镇楼：之前发帖，讨论核聚变实现之后，会给我们的生活带来哪些改变。很好的主题，可惜可能是因为太湿了被爆破了。因为本人专业为应用超导，对核聚变方面多少了解一点，有一点点资料，就提供一些干货，给大家做个科普，并在此继续和大家探讨核聚变以及核聚变可能在生活经济政治方面带来的改变。据说，江湖上有这么一种武功，练成之后，便会拥有无穷无尽的力量，人挡杀人，佛挡杀佛，连春哥遇上都会菊花一紧，这门神功就叫“聚变大法”。为了练成这门神功，江湖上的五大流氓，相约在高卢家的卡达拉舍决一生死，抢夺宝典，最后全部身亡，这个帖子就结束了，谢谢观看。本帖预计会分为如下几个部分：1.简要介绍可控核聚变的原理和难点；2.介绍ITER计划；3.介绍兔子在这个方面的努力；4.和大家一起探讨，该神功练成之后，对我们的影响。聚变神功的好处我就不多说了，大家应该都知道，无穷无尽的能源嘛。毕竟现在的核裂变，铀矿只够用几十年，还高风险，别的能源又不够用（详细请参见LZ二楼里面的最后一个帖子）。所以直接进入主题，开始介绍可控核聚变的原理。首先介绍一些核聚变的基础知识：劳逊判据。劳逊判据是决定一个装置能否进行聚变反应的基本。那么什么是劳逊判据呢？请见下图所谓的核聚变，学过高中物理的都知道，是指质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下，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。然而并不是把指氘或氚放在一起，就可以发生核聚变了。能否发生聚变，以及该反应是否能够持续，持续多久，要遵循上面的劳逊判据图。图中纵坐标是能量（或者温度吧，一个意思），横坐标是时间与等离子体密度的乘积。在图中，我们可以看到有三个主要的区域：左半边的白色区域，右半边的白色区域，以及中间的有色区域（至于这个部分的三块，本帖中就不去管它了，当做一个好了）。这三个区域分别代表着聚变神功的三个层次：第一层：左半边的白色区域，代表着，就你这点内力，还练个JB。温度（能量）以及约束程度，约束时间都不足，是不可能产生可控核聚变的。第二层：中间的有色区域，代表着，恭喜你，你已经可以稍微提炼出一点神功所需的内力了，但是还没法使用。达到中间区域的能量以及约束强度时间，就可以产生核聚变了，但是产生的能量，还不如我们投入的能量，因此只能作为研究使用，没有实际的意义。第三层：右半边白区代表，恭喜你，你的神功基本练成了！达到了这一区域的能量以及约束强度时间，代表着产生的能量和输入能量之比，终于大于一了，这笔买卖终于有利可图了。如果我们进一步加强能量以及约束强度时间，到达了最右边的“burn”区域，那么你就神功大成了！在这一层次，我们就不再需要输入能量，反应自发的就可以进行，产生的能量和输入能量之比达到无穷大。也就是说，修炼可控核聚变，就是要提高反应的温度，并将高温等离子体约束住足够长的时间。真传一句话，假传万卷书。可控核聚变的原理说到这，就说完了，简单吧！到了这里，物理学家们，就可以轻松写意地拍拍屁股，然后闪人了。留下包括LZ在内一帮搞工程的人，愣在那里，惨叫，你***（手动河蟹）不是坑爹吧！！！按照劳逊判据，要达到burn这一层次，我们需要在反应装置内达到一亿度以上的高温，并且将产生的等离子体以极高的密度，约束住很长的时间。这个目前只有太阳这样的恒星才可能办得到，愚蠢渺小的人类是不可能做到的，所以这个帖子结束了，大家睡吧。自从东方出了金太阳之后，全世界劳动人民纷纷表示，在主体思想的照耀下，就算聚变神功是上帝才能拥有的力量，我们也要把它练成！于是，人民开始设计各种聚变装置。一开始，理所当然的想到，用一种特殊材料制成的管道，装住高温等离子体，来实现聚变。可是很快这帮人的脸，就被材料学家打肿了。于是人们不得不转身投向磁场约束，使用磁场约束高温等离子体，让其不和容器直接接触损坏装置。在这个思想下，科学家提出来一系列的概念。早期科学家们设计的方案主要如下，就不一一详细介绍了。太硬了，兔牙在次被咯坏然而这些方案实在是图森破，还是没法达到所需要的控制能力。科学家们于是又开发出了一种巨复杂的仿星型聚变装置。示意图如下：这玩意儿性能据说倒是还不错，可是实在太难制造了有木有！于是，它始终没有进入大规模实验阶段。就在科学家无计可施的时候，苏修的科学家，提出了托卡马克型聚变装置。LZ曾经和一个非常漂亮的女孩儿约会，气氛啥的都很浪漫，然后我就和她说起了托卡马克聚变装置的问题。她说，这个叫做托卡马克的科学家真伟大！我一听就怒了！托卡马克，它的名字Tokamak 来源于环形、真空室、磁、线圈四个单词的缩写，最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的。你连这个基本的常识都不知道！！！于是我扇了那个女孩儿一巴掌，就走了。不说那个NC女孩儿了，接着说托卡马克。这个就是托卡马克装置的示意图。不懂吗？没关系，我也就是示意一下。于是，全世界的科学家，包括美帝脚盆，纷纷转投托卡马克。唉，这帮人的尿性，自由世界的尊严啊！！！说的太细了太专业了大家也不懂，所以关于核聚变原理部分，以及核聚变装置部分，就说到这里吧。下面开始第二部分，介绍一下ITER（国际热核聚变实验堆计划）。这个计划可是大有来头，是整个江湖仅有的两个要汇集各个有头有脸的门派才能做的项目其中之一（另一个就是LHC，大型强子对撞机项目了，LZ有幸在这个项目里搬砖，这个帖子就是从CERN，欧洲核子中心发的）。还是说劳逊判据那张图，大家看到，图上还有许多标着字母的小圆圈。那些，就是人类各国到目前为止，已经完成的托卡马克装置所能达到的水平。根据温度和约束能力的不同，这些圆圈分布在不同的位置，但是全部都分布在图中的左边和中间两块区域（那个叫CIT的圈圈，实在不知道什么东西，怎么跑到burn区域去了，肯定是三体人干得）。这说明什么呢？说明这些装置，要么达不到聚变要求，要么即使达到了，输出能量也小于输入能量（Q&1），不具有实际价值。那么为啥各国的托卡马克装置，都达不到劳逊判据呢？这里要介绍两种不同的托卡马克：超导托卡马克和非超导托卡马克。过去，在超导材料实用化之前，托卡马克用来产生磁场的线圈，都是铜做的。可是由于要产生的磁场大，所以通过的电流也大，这样，线圈就会产生大量的热，消耗大量的能量。随着装置越做越大，这个矛盾就越来越不好解决。所以到了后来，这条路就慢慢走到头了。另一种是超导线圈的托卡马克，采用超导材料制作线圈来产生磁场。电阻消耗能量过大和散热的问题倒是不存在了，但是又碰到了几个新的问题：1，造价，超导材料价格很昂贵，还要配合精密的低温制冷系统。2，过于精密。除了本来就很复杂的托卡马克装置之外，还要加上制冷，失超保护等等子系统。3，要做更大的系统，设计更加复杂，计算量巨大。这些问题加在一起，是世界上包括鹰酱在内任何一个国家都不好解决的（其实真想解决也能解决了，有决心就行），再加上这是全人类共同的事业，于是乎，蓝星好不容易形成了一个联盟，不分价值观什么的，邀请了各个主要帮派一起来研究这个问题。这就是ITER计划，一共有欧萌，美、日、俄、中、韩、印七方十国共同参与。ITER计划倡议于1985年，并于1988年开始实验堆的研究设计工作。经过十三年努力，耗资十五亿美元（当年币值），在集成世界聚变研究主要成果基础上，ITER工程设计于2001年完成。此后经过五年谈判，ITER计划七方2006年正式签署联合实施协定，启动实施ITER计划。ITER计划将历时35年，其中建造阶段10年、运行和开发利用阶段20年、去活化阶段5年。这就是ITER项目的摸样，它的各个部位名称如图中所示。那么，这货究竟想要达到什么样的效果呢？请看图中表格，Q&10！这是一个非常了不起的指标。Q就是输出能量和输入能量之比，Q大于10，也就意味着从此我们的功力迈过了第二层次，达到了第三层次！！！再补一张（ITER）纵场线圈的图片。因为是用超导材料造的，这玩意儿的造价，放现在怎么也超过一亿美刀吧。图中的是脚盆，不是兔子。兔子倒是也没闲着，和脚盆一样，兔子在这个项目中，也占有9%的任务份额。该表格是各国要完成的部件表。CN是兔子。可见，我们除了要完成上图中的纵场线圈（TF）之外，还要多完成PF线圈。下面是工程的鸟瞰效果图：根据计划，ITER应该在2018年中，完成第一次放电。不过根据国际合作的一贯尿性，也不知道计划能不能按时完成。要知道，这个ITER项目，在一开始，可是计划2005年就完成的啊！可是一拖再拖，到了2006年，大家才签署协议开搞。而且即使一切顺利，按照计划，后续还要进行一系列实验。最终它完成使命，可能是要到2040年左右了……而且，即使到了那个时候，即使一切顺利，我们能不能把聚变神功修炼到最后一层，开始“burn”，也还是个未知数！这个进度，兔子和鹰酱这样的大流氓，估计都是不满意的。于是，两个大流氓纷纷吃起了小灶。鹰酱家的我唯一知道的，就是所谓的“国家点火装置”，详情自行百度。至于兔子如何应对，请往下看。前面说到，ITER计划，是由七方十国共同完成的。但是由于地址定在法国卡达拉舍，所以欧萌的投资多达46%，其余各家每家只有9%。于是，兔子和鹰纷纷眯起了小眼睛，喵的你是看不起超级大流氓咋滴？我也就是在这意思意思，还真把你当干粮啦？于是，这注定了ITER不是人类聚变工程的唯一希望，日后兔鹰两家是一定会出来单干滴。鹰家的我还不太了解，在此不表，有兴趣的可以搜搜国家点火装置神马的。在此我重点说兔子的，兔子在这方面丧心病狂啊！，计划一大堆：比如HL-2改进工程，神光计划，EAST和中国聚变工程实验堆（CFETR），还有一个听某院士“偶尔”提到的“鄂尔多斯还有一个新建的非托卡马克核聚变装置”（怎么样，LZ够节操吧）除此之外，中国还有一大堆小型的用于研究的和聚变装置，比如位于北京物理研究所的CT-6B(中国第一台Tokamak就诞生在该所，CT意为中筎Tokamak)，位于中国科学技术大学的KT-5C(意为科大Tokamak)。值得一提的是T中国科大的研究小组于2000年在Phys. Rev. Lett.上发表了他们在等离子体物理研究所的HT-6M上完成的实验的结果。这是国内磁约束聚变实验结果首次在PhyTRev. Lett.上。小型的装置我就不提了，下面逐一来说说兔子的大型和聚变装置。按照科幻程度由低到高来排序吧，第一个，就是位于乐山的HL-2（环流2）托卡马克装置。该装置属于西南物理研究院，该研究院属于核工业总公司。这个装置属于非超导托卡马克，性能上和之前趁着毛熊解体，用火车从大毛家拉过来并在合肥科学岛上建成的世界第一座超导托卡马克装置HT-7U(Hefei Tokamak –7 Upgrade)差不多，可以说各有千秋吧，侧重点不一样。经过改进，HL-2的性能终于超过了HT-7U，可是此时合肥的装置也升级成了EAST，还是差不多……不过根据LZ判断，HL-2所采用的非超导托卡马克模式，大概也快走到头了。再往后，想要达到更好的指标，只能靠超导托卡马克，或者，别的什么……HL-2A的写真奉上。现在2A经过了改进，不知道是不是叫2B了这设施的外观真够有中国特色（土）的说到了兔子的核聚变，就不能不提到合肥的科学岛。这里有人类第一个所谓的“人造太阳”HT-7U，并且还有后续的EAST,EAST升级工程，以及最新的CFETR。可以说，这个小岛，是兔子可控核聚变的一颗明星。下面对这几个工程进行介绍。兔子超导式托卡马克装置的研究，是从HT-7U开始的。其实这玩意儿并不是兔子造的，而是毛熊做出来的，当年的兔子那么土，怎么会造托卡马克呢？，还是超导的，这个不可能的~可是，突然有一天，毛熊千古了，留下了一摊子接近完工的人造太阳，和一票不知所措的小熊。于是兔子厚着脸皮凑过去，问，大毛，你的可控蘑菇看着不错诶，能卖我吗，有小钱钱哦~大毛实在饿坏了，一把抓着小钱钱就跑了。于是，兔子就用一列十多节车皮的火车，把装置连带着若干小熊，一起运回来了……毛熊不哭，我们一定会烧个鹰酱给你的…这一车皮家伙什，运到了合肥，小熊们和小兔子们一起开干，若干年后就干出了个超导托卡马克，HT-7U。就和当年的156项援助工程一样，如今的HT-7U的最大意义，实际上也是给我们提供了一个种子。经过若干年的培育，这颗种子在合肥科学岛上不断地成长发芽。为了在近堆芯的高参数条件下研究等离子体的稳态和先进运行，深入探索实现聚变能源的工程、物理问题，合肥等离子体所在成功建设中国第一个超导托卡马克HT-7的基础上，提出了“HT-7U全超导非圆截面托卡马克装置建设”计划。这个计划完成之后，装置改名为EAST，这个EAST由实验“Experimental”、先进“Advanced”、超导“Superconducting”、托卡马克“Tokamak”四个单词首字母拼写而成，它的中文意思是“先进实验超导托卡马克”，同时具有“东方”的含意。下面奉上EAST的玉照。这个应该很多人见过了。LZ和EAST还有一段不得不说的故事哦~当年LZ还很纯情，是个天真浪漫的大学僧，整天想着怎么干他娘的一炮，啊不是不是，是怎么更好地为社会主义建设添砖加瓦。于是在某个节假日，我和同学偷偷的溜到了科学岛上，想偷窥EAST的真容。科学岛很好进的，没看证件就进去了。但放EAST的大楼有人守卫。怎么办呢，我们急中生智，绕着大楼走了一圈，发现了一个后门开着，就进去。嗯，就是这么简单。进去之后，我们拍了两张照片，然后由于做贼心虚的心态，很快就闪人了。可是很可惜，用手机拍照的哥们，不小心把手机掉到粪坑里去了……喂喂喂，还我照片啊魂淡！！！有了EAST之后，在江湖中，除去ITER这些还没练成的不算，我兔的功力已经是排名前三了。但是不牢牢占据天下第一的位置，我们会罢休么？不会！于是，在科学岛上，我们又搞了一个新的项目，中国聚变工程实验堆（CFETR）项目。尽管兔子参加了ITER，但是事实证明，中国已经在ITER建设的同时，计划开始自己的工程实验堆的建造，目前初步设计已经完成。因为欧债危机，原有设计的修改，ITER计划可能被严重拖延，而中国显然已经下定决心自己搞，未来的10-20年，中国聚变工程实验堆（CFETR），很可能将独立承载着人类文明迈向1类宇宙文明的全部希望。关于这个项目，我手头的资料也不多，于是就求助于度娘了，结果一搜索把我吓尿了——“CFETR 是 china fusion engineering test reactor - 聚变工程验证堆 －用来验证聚变堆的工程实现的具体技术的 - 是原先预想的ITER完成后的下一步了，本来应该至少在50－100年后才会启动的。中科院等离子物理所的科学家们真的很幸运，他们将有机会将自己的名字刻在整个人类文明史上，一万年甚至十万年不朽。。。”汗一个，希望有部分是真的吧还记得前年某院士给我们做讲座，谈到超导托卡马克，院士说了这么一段话：“在ITER的一个会议上，我和美方的负责人一起谈到了核聚变的未来问题。我们都赞同一个事情，那就是目前来看托卡马克这条路应该是能走得通了，但是还有一个大问题。超导托卡马克装置的造价太高，结构太复杂。像ITER这样的低技术参数（和将来实用装置比）的实验装置，都要国际合作才能完成，那么即使将来真的证明，托卡马克核聚变成功了，这么高的成本，这么复杂的技术，有可能商业运用吗？”院士就是院士，想的问题就是有水平。于是，除了托卡马克，大家也在寻找新的实现可控核聚变的途径。比如，采用惯性约束聚变的神光计划。以及某个神秘的建在鄂尔多斯的新型非托卡马克可控核聚变装置（这个我就不介绍，因为我都不了解）。谈神光计划之前，先用一层楼简单的介绍一下惯性约束核聚变的原理吧。所谓的惯性约束，其实就是不约束……用激光瞬间将靶标（内含氘氚以及金坷垃）加热到足够的温度，由于惯性的作用，在这一瞬间粒子来不及分开，于是就达到了足够高的密度。这就是惯性约束核聚变。问题是，这货时间也太短了吧！把这货用于可控核聚变研究，真的大丈夫吗？！关于这货，我只知道它可以较好的模拟核武器爆炸。至于如何用于可控核聚变用途，乃至理论上是否可行，本人不甚明了，还请高人指点。但是对于把惯性约束核聚变用于发电，科学家显然还是有思路的。而且，由于驱动器（激光器）与靶丸可完全分开，不仅可分别研制发展，而且便于运行维护，从工程看，更有利于实现反应堆。因此，在解决了一系列难题之后，惯性约束核聚变反而有可能是比托卡马克更好的方案。下面贴上神光装置系列艳照：先来两张土鳖的神光2再来一张高清的神光3：尼玛这不科学！土鳖不土战斗力五啊魂淡有神光系统的科学家曾经放出话来，说激光可控核聚变预期2025年左右可实现示范电站。不管这个靠谱不靠谱，好歹我们人类又多了一点希望，而不是把鸡蛋全部放在ITER这一个篮子里。大家还记得，我之前说，ITER最早预计2005年完成，后来预计2018年完成开始实验吧，现在我有百度了一下，得到了如下的惊人事实：2008年，ITER装置进入实地建造阶段。它占地180公顷，共由39栋建筑组成，实验堆主体直径28米，高30米，聚变功率相当于50万千瓦电站的核反应堆。按当前计划，ITER装置预计2019年基本建成，预计2027年开展氘氚聚变实验。尼玛负责这个项目的，一定是三哥吧写到这，我越来越觉得，ITER有超级伽利略的前途了。兔子显然也是对ITER一百个不放心，所以现在才上马了一些列的项目。除了中国聚变工程实验堆（CFETR）和鄂尔多斯非托卡马克项目来头不明之外，别的项目好像规模都不算丧心病狂，大概是想先摸一摸石头再过河吧。这，就是目前兔子家的战略和野望~=============================================================下面正式开始本帖的第四部分：可控聚变成功之后，对于我们的影响。首先我认为，预测这样的问题，一定不能用既有的眼光去看未来的世界。自从第一次科技**之后，世界的发展就进入了非线性的阶段，不能再用线性的方法去推测未来了。而这一次要是成功了，和以前的任何一次都不同——能源从此变得一文不值了！任何需要能源的事，都不再是大事。我们要抓住这一点展开想象。那么先从科技的角度来说吧，毕竟科学技术是第一生产力，生产力决定上层建筑。核聚变可控以后，我们至少可以达成如下成就：1.农业上，大规模从空气中固氮，大规模采用人造光源热源促进作物生长。从此饥荒成为了历史名词。2.化工方面，我们可以大规模从空气中固碳，来生产乙烯之类的化工原料，从而使化工行业告别石油煤炭。3.能源方面，交通工具将会普遍采用电能或者二次能源如氢能，同时由于能量变得不值钱了，无线输电的损耗变得可以接受；主流交通工具甚至可能变成4旋翼直升机之类的玩意儿，交通模式彻底改变。4.工业方面，所有高耗能的工业都不再是问题，可以让人们放开手脚大干一场。这也意味着我们拥有足够的力量从垃圾中回收各种有益的物质，比如重金属等等。5.环保方面，有了无限的能源，我们的地球肯定回越来越热，因为所有能源最终转化为热能。但是这不要紧，我们可以建造巨型空调，把空气打出地球来散热，散完热再通过引力回到地球。另外，所有的污染物都可以再次回收利用，我们将重新回到山清水秀。我们可以净化很多的海水，并将它们运送到需要的地区，从此荒漠化不是问题。6.航天方面，配合更加先进的工业，于无穷的能源，我们可以建造太空电梯之类的东西，从而进入太空时代；有了太空电梯，我们就可以建造核动力飞船，在太阳系内自由航行，然后可以建立月球，火星基地，并利用取之不尽的能源将之改造的适合人类居住。上面说的只是我暂时想到的一些，只是抛砖引玉，大家还可以接着补充，肯定有太多可以补充的了。很自然的，我们可以看出，这必然会引领出下一次的科技**。而这必然又会引发世界格局的大调整大变革。下面再说说经济政治方面的变化：1.不管通过哪一种方式实现可控核聚变，可控聚变装置都必然是极端的高科技，只有真正的超级大国才可以掌握，别的国家，你即使把图纸送给他，他也做不出来。而拥有了可控核聚变，就等于拥有了无尽的能源，完全可以卡住别的国家。所以，国家间的差距会越来越大。世界格局将会形成由一两个超级大国完全主导的局面，乃至于形成大国把持主导的世界联合政府。2.由于不用再考虑石油等资源，地缘政治的作用将会大大下降。3.有了无尽的能源，我们就想要更多的资源，于是在经济利益的驱动下，我们的政治也会走向地球之外，史称：大航空时代。4.到了那个时候，由于工业的产业链实在过长，即使是现在拥有10多亿人口的中国也会出现人口不够的情况。于是，我们会生出更多的人，还会移民到火星，到月球，到空间站。5.有了无尽的能源和资源的支持，我们就可以造更大的加速器之类的基础科学研究设施（比如三体中写的环日加速器），从而大大地促进基础科学发展。而这反过来又会促进新一轮的技术**。于是，我猜，那将会是一个激情和浪漫的时代……那么，为了迎接这个时代，我兔现在的政府和下一届政府要做些什么呢？请参见本人二楼推荐的第四篇文章。总之，挺黑暗的，但是为了迎接星辰大海，我们必须要迈过这道坎才行啊。那么，我们这一代人（现在15-35岁之间吧）可以为这个时代做些什么呢？我想说的是，这才是我写这个帖子的真正目的。即使按照现在的规划，到了2050年左右，我们就可以实现核聚变商业化。如果能源形势紧张，我们大大增加投入的话，也许2040年，就可以核聚变实用化了。那时，我们45-65岁。再有20年，相关产业完成调整，依赖于核聚变的产业链建立了，我前面所说的科技变化，包括太空电梯和核动力飞船都造出来了。这是2060年。那时，我们65-85岁。而随着科技的进步，我觉得到那个时候，我们的退休年龄，保守点估计，80岁也是完全有可能的。同志们，兔子们，你们发现了什么？我们赶上好时候了！当这个社会需要我们挑大梁的时候，前辈的苦难和挣扎已经过去，属于我们的辉煌时代即将到来！今天，我们努力的学习和工作，明天，我们就可以对着我们的后辈，指着一片辉煌的太阳系，说:看，这是属于我们的时代！（全文完）本文转自兔吧，版权归原创作者所有
热门评论2楼好帖子，一字不落的看完了，笔者的风趣和幽默很吸引人，完全不像在看科普文。像我们这种低文化低素质的人，就稀罕这种全民科普的帖子，呵呵。也希望楼主多转载笔者的其他文章。举报顶[130]回复13楼在我们看不到的地方，一大群智商超过300的人正默默的建设着共和国辉煌的未来。举报顶[81]回复9楼支持楼主。其实人类99%的自杀性污染事件都是因为能源的昂贵。我举几个例子：1.污水问题。如果能源非常廉价，可以直接蒸干污水，回收水，残渣灼烧，有机物燃烧后产生的二氧化碳用来合成有机碳化物（乙烯、丙烯、甲醇、乙醇、乙炔等等），也可用来合成金刚石，石墨烯。其它氮、磷、硫等元素都可分开回收。灼烧后的灰烬，可以回收钠、钾、钙、铁、铝等常见金属，以及其它重金属、贵金属、稀土金属等等。2.废渣、垃圾问题。参照污水处理方法，免去蒸馏步骤即可。3.废气问题。大功率吸附装置，密集布置，脱附后的气体焚烧，产生的无机废气分离回收二氧化碳、水、及硫、磷、氮等元素。4.灰尘、泥土、石头主要是硅、氧、铝、铁、镁、钙等元素组成，如果能源非常廉价，我们周围变低是宝，根本不用去找铁矿、铝土矿等等矿产资源。5.沙漠。沙漠里的沙子都由硅、氧、铝、铁、镁、钙组成，直接提取各种金属和非金属。或者在沙漠里按装大气吸水设备，有了水，沙漠就能变良田。举报顶[44]回复12楼我擦，我看帖子从来就是跳着看。这篇文章我一字不落全部看完。虽然大多数内容我看不懂，但我依然看得热血沸腾，是的，我们生活在最好的时代，也许，我们能够见证历史的诞生！谢谢楼主！举报顶[42]回复26楼楼主好贴啊，我在一个帖子中回复并猜想了能量自由后对社会形态产生的重大变革---其实就是可控核聚变成功并成熟后，有助于推动共产主义实现。。。--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------我也从大白话的角度说说对共产主义的理解吧，非哲学，不喜勿喷：楼主说共产主义无法实现，这个观点不太认同。先看看百度的定义：共产主义主张消灭生产资料私有制，并建立一个没有阶级制度、没有国家和政府，并且进行集体生产的社会。共产主义设想未来的所有阶级社会将最终过渡成为共产主义的无阶级社会。共产主义的实现上，需要高度发达的生产力，且会使人有高度发达的集体主义思想。这里面有一个先决条件---高度发达的生产力。楼主认为可能永远实现不了，但是我觉得也许100年、1000年实现不了，但是过上1万年呢？其实，高度发达的生产力不是什么遥不可及的科幻小说，其实，很简单---就是能量+科技！如果人类拥有取之不竭的能源，加上现在已经在实验（注意，不是空想，是已经实验了）的科技，那么人类拥有高度发达的生产力并不难，那就是纳米堆砌技术。比如我们想吃面包，现在需要种小麦，长大后收割，磨面粉，发面，揉面合面烤面包等等，而用纳米技术，直接从纳米级的粒子开始照着面包的原子、分子结构给你堆一个出来，直接吃就行了。。。（不理解的可以参考3D打印）。这可能说的有些科幻的，但是并非是天方夜谭。如果纳米技术人类掌握并成熟运用了，那么制约高度发达生产力的只有一个问题了：那就是能量，或者说是能源！目前能让人类拥有几乎取之不竭的能源的、已经在实验中的、最可能实现的技术就是：可控核聚变技术，也就是普通说的冷核聚变（中国这项技术在世界领先，合肥的EAST，做到了可控核聚变“点火”时间达到所需要时间的一半，就是说再坚持一半的时间，就能造出一个“人造太阳”），当然将来不排除再有什么反物质能量等等。总之，能源问题一旦解决，人类高度发达生产力不是不可能实现的，因为其实所有的根源问题，本质说穿了也就是能源的争夺和占有的问题。大家可以想一下为什么中东那么乱，为什么非洲人民吃不饱。。。是不是本质都是能源问题？！能源一旦达到取之不尽用之不竭的地步，势必可以造就科技的大发展，从而带来人类社会高度发达生产力的解放！这只是时间问题。生产力解放了，人人都吃饱了、穿暖了，想玩的话只有有能源，用纳米堆一个游乐场出来都行，反正能量管够。共产主义之所以诱人，人家马、列、恩还说了句：到时候，人人按需分配，劳动不是工作，而成为一种必须。。。按需分配刚才说了，能量管够了，那么你需要什么，自己取甚至自己造就行了，这个好理解。那么劳动怎么会变成一种必须呢？其实也简单，就跟现在一些先富起来的人一样，你让他天天吃喝玩乐，天天吃鲍鱼，估计不出一年就腻了，估计到处寻找野菜尝尝。一个道理，人，还是要做点什么正事才行。那么在共产主义社会，劳动、创造、创新、探索新事物，必将成为人类的必须。其实，这不是本人的胡思乱想，因为很早前看过一本美国人写的《第五自由》（貌似这个名字）的科幻小说：里面的观点就是第五自由就是所谓的能量自由，书中是利用反物质发电，用天线接收能量波，从而整个银河系都能接收到，人类实现了能量自由后，人类社会也就进步到了无所不自由的社会。。。---看完一合上书，才反应过来，MD这位美帝科幻作家描述的就是---共产主义啊，亲！虽然是科幻版的。。。
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