燧人计划——关于可控制核聚变(8)

“核扳机”污染问题
毕竟此为工业发电用核爆炸，与军用中子弹目的不同。快中子在爆炸中的当量比例是可以放大到理想水平的，快中子在水中的能量衰减很快，这正是我们所需的热水。尽可能提高聚变当量比例，是提高功率、降低成本的有效途径，因为，“核扳机”单位功率的成本比聚变材料要高得多，“核扳机”要有精细的加工，聚变燃料只要装填。
本方案的附带好处是，可以不断改进“核扳机”的设计（包括军用和民用），降低核裂变的当量和核污染，直到接近完全无污染。如此高频率的点火，也为使用更重、半衰期更短的元素的不稳定同位素作为“核扳机”提供了可能，巨大的电力和大规模核工业为生产合成这类人造元素提供了可能的条件，这是实现极小当量“核扳机”的一个可能方向，因为发电用“核扳机”不需要战略值班核武器那么长的贮备时间，它有助于我们实现污染最小化目标。选择“核扳机”材料，应选反应后放射半衰期短的元素，这样在中子锅炉炉体中经过一个不太长的时间就会达到核辐射平衡的状态，它对炉体外的自然生态环境的放射性污染就可以认为是忽略不记的。这可以认为是民用聚变与军用聚变之间的区别——民用聚变点火扳机要求低污染、低当量、残留辐射时间短，可以容忍贮备时间较短的缺陷；军用聚变扳机的要求是，贮备时间长，对污染要求相对低一些。当然，这一切点火假设都必须经过正规的核物理学家的设计、计算与试验才能成为现实，这里只是一个点火材料的“猜想”。
所谓“核污染”在现在的裂变电站中主要是那些用过之后没有发电价值“稀释”材料中的残留“低”核能量及没法和平利用的“钚”元素，装料时必须清除而进入人类生活环境圈。本方案的爆炸中低能量材料的总量接近于０，“核污染”主要来自总量本来就不多的“核扳机”材料，留在炉子中自然衰变还可以“发挥余热”。
目前的核电站中，“钚”元素是无法正常用于发电的“废料”，它除了做爆炸燃料以外没有和平用途（“凤凰堆”、“文殊堆”现在看来还有很多问题，主要是稳定性和可控性）。如果我们的设想方案成立，就会组成一个有机的国家核电系统——裂变电站生产聚变电站的点火扳机，聚变电站消耗裂变电站的“污染废料”，核“垃圾”发电。
这样，如果假定裂变电站占全国发电总量的5%，目前技术无法利用的“钚”元素，用于我们方案所提的聚变电站“扳机”增值能量应该也有>5%，引发的聚变能量就要占60%至70%，其余（水力、风力少量的火力等）占20%至30%。这可是一个十分理想的能源结构体系。
“核扳机”的存在，也为这个中子锅炉提出了一个必然问题的必然解：与裂变链式反应一样，中子锅炉存在一个所谓“临界体积”——能容纳最小裂变爆炸（据资料称为10吨TNT级，也就是100吨以内）的容器的最小体积，以本文的假设方法大约半径29米以内，我们叫它物理“临界体积”。
自然界为我们准备好了一切建造跨过聚变发电门槛的材料，就看我们怎么样拿来用了。
  
   矿物存储量推测：
   一般认为聚变材料是无穷无尽的。所以只对‘核扳机’材料的储量进行推测计算，就算是完成了本方案矿物储量的推测计算。当然，还有‘锂’、‘铍’等核工业资源储量要考虑。
   以目前通常的观点，裂变核材料可以供人类发电使用几百年到几千年，那是以自然界中铀-235的储量计算的，以200年计。铀-238是‘贫铀’，但它的储量是铀-235的50至90倍，以50倍计。常识知道铀-238在中子轰击下会变成‘钚-239’，这是通常小当量点火的核扳机材料，如果以引发10倍的聚变能量计算，本方案的炉体中有大量的快中子，它本身就可以完成‘钚-239’的生产。这样‘200×50×10’计算至少可以为人类提供10万年的电力，扣除各种因素，如能量使用递增等，这个方案为人类提供1万年能源是一点问题也没有。至于1万年以后人类用什么——三皇五帝用不着为我们今天烧什么柴操那个心了！