第一篇：原子弹和核裂变核电站

军用原子能1.0：原子弹研发和应用

德国

前期理论研究：德国物理学家的爱因斯坦发表质能转化的理论.1905年

实验验证理论：德国物理家莉泽·迈特纳和弗里施进行铀原子中子轰击实验，证实质能转化的理论，实现实验室级核裂变.1938年

国家实施工程：德国进行核弹研制.1939-1945年

美国

前期事件影响：珍珠港事件.1941年

美国二战参战：曼哈顿计划开始.1941年奥本海默 (2023)暂无评分2023 / 美国 英国 / 剧情 传记 历史 / 克里斯托弗·诺兰 / 基里安·墨菲 艾米莉·布朗特

《奥本海默》电影拍摄的剧情

代号“三位一体（Trinity）”实验原子弹试爆成功. 1945年

代号“小男孩（Little Boy）”实战原子弹实战爆炸成功.1945年

民用原子能1.0：核电站研发和应用

1951年，美国实验级核电站成功

1954年，苏联商业级核电站成功

历时15年时间（1939-1954年），从首次核裂变，到首个商业核反应堆成功，人类驯服了超越人类想象的核裂变能量。

第二篇：氢弹和核聚变核电站

军用原子能2.0：氢弹研发和应用

首先发现核聚变的科学家，不是传统意义上的核科学家，也不是物理学家，而是天文学家。

天文学家观察发现太阳的天体活动，进而研究其发光发热原理，直接和间接发现核聚变。

围绕核聚变如何在地球上实现，一个有效的可以照抄的作业，就是太阳内部怎么进行核聚变反应的，那么就按照自然太阳的环境，来进行模拟环境的搭设，研究和实验。

之前核聚变研究一直停滞不前的原因就是：太阳的内部核心温度约在2000万摄氏度。

由此可以推算出，想要实现人造核聚变反应的前提，至少要实现小太阳级别的上百万摄氏度的环境，以人类当时的技术条件根本不可能实现。

直到原子弹的爆炸成功，人们看到原子弹爆炸的光和热，人们都说，看到了地面上升起一个太阳。

自然而然的，利用原子弹爆炸形成的高温，从而很快就实现了实验室级的核聚变。

补充：（由于天文学家观测太阳的时间，起步很早，研究太阳核聚变反应的时间，也很早，至少比核裂变的研究起步时间早，所以会在很短的时间内实现核聚变研制。）

1951年，美国实验级氢弹试爆成功。

1953年，苏联实弹级氢弹爆炸成功。

从原子弹爆炸成功，仅仅历时6年之后（1945-1951年），氢弹爆炸成功，人类又开启了驯服下一个超越人类想象的核聚变能量。

民用原子能2.0：核聚变研发和应用

接下来的核聚变民用化，却不像之前建设核裂变反应堆核电站那般顺利，因为实现两者的底层技术原理是不一样的。

核裂变反应就像是用火柴点火堆，想点火很容易，想控制火堆的火势大小也很容易。

核聚变反应就像是用柴火炼瓷器，必须不间断的保持窑洞内保持一个高温的环境，才能练出来正常品质的瓷器。

核心要解决的问题：制造一个窑洞（束缚核聚变反应的高温）

在观察自然世界中太阳的核聚变反应过程中发现：当物质的温度达到上百万～上千万摄氏度后，物体状态不在固液气态之内，而是处于等离子态，再经过一系列的物理和化学反应，开始核聚变反应。

那么如何束缚等离子体的物质的呢？

自然界的核聚变是靠引力约束维持的，即依靠太阳庞大的物质质量，会形成引力场，根据引力场的特性，就会形成一个炼制上千万摄氏度等离子体（即瓷器）的窑洞。

在前期进行核聚变研究时很快发现，在人工条件下，不可能人造出自然界中那么大的引力场。

同时先期进行初级的核聚变反应高温点火，至少是上百万摄氏度，目前任何人造的物质（固液气态）都不可能承受这样的高温。

所以在人工条件下实验探索出主要两种约束，一是惯性约束，二是磁约束。

第一种，惯性约束

更通俗的说是激光约束，通过超强激光点火，在开启核聚变反应之后，根据等离子体粒子自身的惯性特性，起到约束作用。

目前走这一个技术路线的国家和机构很少，要实现这一个技术的前提条件有两个，一个要有成熟的先进的激光发射器，另一个要有实时控制激光发射和核聚变反应的大规模超算部署。同时，额外的还会受制于目前的新材料技术，依然不能长时间的进行核聚变反应约束。

第二种：磁约束，顾名思义，即通过磁场来约束等离子体

目前按照这一个技术路线走的国家和机构很多，成果也很多，如托卡马克和仿星器结构装置技术，但是目前受限于新材料技术迟迟不能突破，未来30-50年能看到核聚变商业化实现。

接下来谈一下为什么核聚变商业化还需要这么长时间？

核心的要解决的问题：赚不赚钱？

实验室的设备，材料等等，如果是为了完成某一实验目标的话，是可以不顾商业利益，不顾一切代价来实现的。

但是要赚钱的话，是要计算成本的，目前核聚变商业化，跟新兴互联网公司差不多，前期资本大规模投资，甚至是烧钱证明这一个模式是行得通的，然后再上市圈钱补贴亏损，继续把这一个游戏玩下去，一直投资直到公司盈利后，可以收回投资为止。

目前的可控核聚变技术，从底层的消耗能量，获得能量方面来说，是入不敷出的。

目前衡量核聚变反应产生能量和消耗能量的比值（即Q值），Q值越大，即代表亏的越少，直到Q值≥10（即成本价），才过盈亏平衡点，Q值≥30（即出厂价），才能进行商业化盈利。

通俗的说，即从点火开始进行核聚变反应，到一直付出巨大的电能束缚核聚变一直进行反应，（从热能点火转化成核能，从核能再转化成热能，最后热能再转化为电能，经过这一系列的能量相互转化），产生电能卖出去的钱，减去付出的成本，大于0，核聚变核电站就开始盈利了。

至于大家关心的零售价是多少？目前电价是一度电6毛，如果核聚变商业化开始普及，一度电可以降一个数量级，即一度电6分，直到核聚变完全普及，甚至有可能一度电6厘。