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第三百二十一章 對撞加熱

  長安,星環聚能公司。

  經過一年多的技術改進。

  該公司的首席技術執行官杜博士,帶著公司的技術團隊,站在眼前的星環28號不遠處。

  海陸豐公司派遣過來的行政總裁王赫名,轉過頭看向杜博士:“杜總,這臺機子現在可以進行測試了嗎?”

  “嗯,機子可以進行測試了。”到了這個最后關頭,杜博士也覺得必須真刀真槍進行實測一次,才可以知道該機子的實際情況。

  其他研究員此時心里面也是忐忑不安。

  畢竟海陸豐公司陸陸續續投入了近86億元的資金,加上各種保密技術、相關科研人員、特殊原材料,如果這一次實驗結果不理想,他們擔心海陸豐公司會停止繼續提供資金和相關支持。

  王赫名掃了一眼眾人的表情,隨即笑著安撫道:“各位,別太擔心,就算是實驗結果不理想,總公司和江總也會繼續支持這個項目的。”

  “王總,多謝總公司和江總的鼎力支持。”杜博士也是覺得自己非常幸運。

  要知道很多科學家和科研團隊,就擔心科研經費的問題,縱使你是天縱之才,如果沒有龐大的資金支持,很多研究項目根本推動不下去。

  而國內官方的科研項目、高校的科研項目,可不是嘴皮子上下一碰,相關單位就會批錢給你的。

  倒不是說這種審核模式不好,畢竟近些年來,國內騙科研經費的人,可不在少數。

  但這種嚴格的審核,加上其中的任人唯親和人情世故,很有可能導致真正需要科研經費的科研人員拿不到錢,而被一部分投機取巧的人拿了。

  別看杜博士團隊的人員都來自五道口大學,但他們可以從五道口大學獲得的資金并沒有多少,之前很多資金是來自于風投資本,這個方向的資金同樣不太好拿。

  直到海陸豐公司入場,才讓星環聚能公司迎來了一個大金主。

  從他們的可控核聚變裝置編號來看,就知道海陸豐公司給他們的支持有多大了。

  王赫名看了一下手表的時間:“杜總,你們開始吧!”

  “好。”

  眾人并沒有繼續留在廠房內。

  只有一部分工作人員留下來,對星環28號進行最后一次的檢查。

  杜博士、王赫名等人,來到了隔壁的高防護地下掩體內部,這里有專門的控制中心。

  畢竟目前的可控核聚變技術,還帶有不少的風險,眾人自然不會以身犯險。

  兩個小時后,星環28號的最后一次檢查工作圓滿完成。

  杜博士看著監控攝像頭的畫面,隨即吩咐道:“第一次實測實驗開始!”

  “是。”控制中心內部的工作人員異口同聲回道。

  一個個按鈕被按下。

  星環28號的內部各個部件,也跟著運行起來。

  這個星環28號,不僅僅結合了傳統仿星器、托卡馬克裝置的技術路線,還結合了螺旋磁加速管道技術(即一種小型化的粒子對撞機)。

  當各種設備啟動之后,螺旋磁加速管道內部的高溫氦3等離子體,被不斷進行加速。

  該裝置有上下兩個螺旋磁加速器,可以快速將管道內部的氦3等離子體加速到高能粒子對撞機的上限。

  “報告,氦3等離子體已經到達對撞上限。”

  “向反應管道注入氦3等離子體。”

  “收到。”

  隨著兩股反方向的高速氦3等離子體,被注入反應管道之中。

  剎那間,密集的高能氦3等離子體開始迎面撞擊。

  破裂的氦3原子核,變成了混亂的中子和質子等超微觀粒子,而這些高能粒子的溫度高達幾萬億攝氏度,源源不斷互相撞擊的高能粒子,在常溫超導體的100T級磁場束縛下,溫度不斷提升著。

  很快可控核聚變反應產生。

  氦3等離子體相互碰撞和融合。

  之所以這么容易反應,主要是粒子對撞過程中,產生的溫度非常高,可以達到幾萬億攝氏度,很容易將反應內部的氦3等離子體加熱到十幾億攝氏度,從而到達氦3—氦3之間的可控核聚變反應溫度。

  當然,這種反應模式并不是完美無缺的,特別是高能粒子相互碰撞過程中,會產生中子和質子、中微子等粒子。

  其中質子由于其屬于帶電粒子,會被常溫超導體磁場牢牢束縛住。

  中微子非常微小,基本不和周圍的內壁材料發生反應,也不需要擔心。

  唯獨中子會損傷反應管道內壁材料,這主要是中子不帶電,加上等離子體碰撞過程中,讓中子攜帶了龐大的能量,這會進一步提升中子的穿透力。

  好在螺旋磁加速管道的氦3粒子比較少,大約相當于總量的百分之一左右,真正作為主要反應材料的氦3等離子體,并不是靠碰撞來產生核聚變反應,而是利用溫度進行核聚變反應。

  “報告,反應管道的內壁出現中子照射跡象。”

  杜博士看了一眼反應管道的內壁材料監測數據,發現在不到五分鐘時間內,內壁的液態鋰涂層就出現明顯的腐蝕跡象。

  不過這在眾人的預料之中。

  因為液態鋰涂層就是專門用來吸收高能中子的,鋰6是一種良好的中子吸收劑,它與中子發生核反應的截面較大。

  當受到中子照射時,鋰6會吸收中子并發生核反應,生成氚和氦,從而減少了穿過液態鋰的中子數量,起到屏蔽中子的作用。

  而且吸收了高能中子的熱量之后,液態鋰可以通過和下一層內壁進行熱交換,從而避免溫度堆積,同時這些熱量也可以作為發電的熱能。

  當然,星環28號的裂變高能中子,僅僅是帶著少量的熱量,整個系統之中,氦3核聚變反應才是提供熱能的主力軍。

  杜博士看了一眼汽輪機的發電功率,在心里面計算了一下輸入能量和輸出能量的比例,很快他就算出了這臺機子的Q值,達到了16.4左右,這代表該機子可以產生富余的能量。

  這個Q值已經可以進入商業化量產了,差不多和目前的火電廠效率相當,比起以前的Q值小于1強很多,可控核聚變不再是永遠的五十年。

  時間一分一秒的流淌著。

  三個小時之后,杜博士看著被中子照射過程中,液態鋰涂層中的鋰6不斷轉變成為氦和氚,而廠房內部的中子捕獲器,并沒有檢測到中子泄露的跡象。

  這讓杜博士松了一口氣,他看了看時間,隨即吩咐道:“關閉反應裝置吧!”

  “收到。”

  不一會,星環28號的各個部件依次停機。

  “阿武,你帶人去檢驗一下裝置。”

  “好。”阿武帶著十幾個同事,穿戴好防輻射防護服和特制頭盔,進入了安放星環28號的廠房之中。

  這個廠房的外殼是一層鉛板,加上特種混凝土澆筑的內壁,可以硬抗熱中子的照射。

  畢竟這個廠房靠近長安市區,在防護方面肯定要到位。

  對星環28號的內部進行冷卻之后,阿武等人根據設備提前預留的拆卸口,打開了核聚變反應管道。

  緊接著他們仔細觀察著管道內部的內壁,至于液態鋰是通過磁場約束系統實現內壁覆蓋,等到停機之后,這些液態鋰可以失去了磁場約束,會迅速流到反應管道的底部,然后通過排液孔,流入裝置底部的鋰儲存箱內。

  而被液態鋰覆蓋的內壁,則是耐高溫的鎢合金板材。

  雖然從肉眼觀察的情況,這些液耐高溫鎢合金表面沒有任何問題,但是眾人還是小心翼翼將鎢合金板材拆下來了幾塊,然后放入鉛盒之中。

  而在控制中心的杜博士等人,則通過監控攝像頭,看到了這些鎢合金板材的情況。

  一個研究員笑著說道:“情況比想象中好得多呀!”

  “是呀!”

  “雖然理論上氦3核聚變不會產生中子,但撞擊裂變產生的中子不在少數。”

  在廠房的阿武等人,將一部分星環28號的零部件拆卸下來,特別是接觸核聚變反應、撞擊裂變反應的管道內壁材料。

  然后帶著這些零部件前往工廠另一側的檢測實驗室,對這些零部件進行全面檢測。

  雖然星環28號整整滿負荷運行了三個小時,但這還不夠。

  如果要作為商業化的可控核聚變裝置,這套裝置至少要可以穩定運行半年以上,才可以投入商業化生產。

  三天后,杜博士團隊拿到了新鮮出爐的檢測報告。

  一個研究員推了推眼鏡:“內壁的鎢合金板材沒有出現明顯的結構缺陷,看來中子照射被牢牢束縛在了管道內部。”

  “這個鋰材料消耗量還可以接受,每小時大概消耗147克鋰。”另一個研究員則看著報告上,關于液態鋰的消耗量。

  星環28號的最大發電功率為1000兆瓦,每個小時消耗147克液態鋰,其實已經非常小了,如果是傳統的氘氚核聚變反應,由于其中子產出量是星環28號的上百倍,因此其每小時消耗的液態鋰,將達到十幾公斤。

  要知道,全球鋰礦折合成為單質鋰,大概只有2900萬噸左右。

  作為可控核聚變反應裝置的內壁材料,鋰材料會被消耗掉,轉變成為氦和氚,這幾乎代表著鋰在可控核聚變反應裝置之中的消耗,將以一種不可再生的模式持續消耗。

  或許現在看起來,一臺星環28號每天才消耗3528克鋰6,這個消耗量并不算大,一年才消耗1287.72千克鋰6。

  要知道,目前開采出來的鋰單質之中,鋰6的含量才7.5左右,更加穩定的鋰7,占據了92.5。

  但如果未來可控核聚變裝置大規模應用,那對于鋰6資源的消耗量,將變得越來越龐大。

  雖然隨著技術進步,未來人類肯定會發現更多的鋰礦,但鋰元素在地球整體豐度不足,是一個非常現實的問題。

  杜博士倒是信心滿滿:“別擔心,現階段雖然會消耗大量的鋰,但并不是沒有解決的方案。”

  一眾研究員也反應過來。

  因為星環28號并不是他們設想中的最終版本。

  他們設想的最終版本,是多重連續反應,即先進行氦3—氦3之間的反應,然后利用對撞裂變產生的中子照射液態鋰,讓液態鋰變成氦和氚。

  然后將反應管道中的氚收集起來,進入下一個核聚變反應裝置之中,進行氦3—氚的核聚變反應,這個核聚變反應會產生鋰7。

  同時因為氦3和氚的核聚變反應會產生密集的中子,這些中子可以轟擊鋰7,從而讓鋰7生成鋰6和一個質子。

  也就是說,他們設想中的版本,是可以保證鋰6元素的循環,并不需要從外界獲得額外的鋰6。

  氦3和氚的話核聚變反應,比氦3—氦3之間的核聚變要容易得多。

  其實當完成氦3—氦3的可控核聚變之后,其他類型的可控核聚變就會變得相對簡單。

  哪怕是直接使用氕氕進行核聚變反應,現在也可以做得到。

  王赫名看著手上的報告,然后抬頭看向杜博士:“杜總,也就是說,這一次測試的情況達到了預期?”

  杜博士說出自己的想法:“是的,王總,下一步我計劃進行連續3天、連續一個月的測試,同時建設星環29號原型機。”

  “可以,經費方面不用擔心,我會向總公司說明情況。”王赫名信誓旦旦說道。

  如果實驗測試不理想,他要向總公司申請經費,難度確實有點大。

  但現在星環28號的實驗測試結果達到了預期,那他向總公司要錢,自然是非常容易。

  其實如果忽略星環28號需要消耗鋰6的缺點,該可控核聚變裝置已經可以進行商業化投產了。

  但杜博士團隊追求的版本,是鋰自持的可控核聚變,那就需要繼續改進和研發。

  而且國內現階段對于能源的需求,并沒有想象中的緊張。

  特別是隨著光伏薄膜飛艇源源不斷的布置,國內目前的電力生產規模非常龐大,而且很大一部分增量都是光伏和風電。

  因此可控核聚變的研究,可以繼續磨礪。

  而且考慮到保密的要求,目前星環28號的成功,并沒有進行報導。

  之所以如此低調,主要是為了避免成為歐美勢力的經驗包。

  要知道,當年核彈研發出來之后,全球其他大勢力很快就完成了復刻。

  科研項目的推進,在沒有參照物的情況下,和有參照物的情況下,那基本就是兩個不同的情況。

  如果歐美勢力發現賽里斯搞出了可以商業化的可控核聚變技術,他們一定會不惜一切代價投入這方面的研究,而不是現在半死不活的一點點投入。

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