第八十九章 可控核聚變
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圓球中的兩種金屬,墨黑色金屬密度大,被命名為“坤”,金黃色金屬質量輕,被命名為“乾”。
這將是兩個新字,分別給“乾”與“坤”加上金字旁,就是它們的名字。
然而現在,還不是新字出現的時機,等到錦繡集團能夠掌握一切,那才是它們面世的時候。
……
核聚變,又稱核融合,主要是指重氫(氘)在某種條件下,與氚發生碰撞,聚變為新的元素,氦。
聚變過程會釋放大量能量,產生一個高能中子。
每千克重氫聚變為氦,可以產生幾千萬億焦耳能量,轉化為電能就是七億多度。
而氘能夠通過電解重水獲得,重水又通過電解海水獲得,它的成本極為低廉,來源幾乎無限。
如果可控核聚變實現,那麽,人類必將邁向新的時代。
……
“楊老,情況怎麽樣。”
樂康對“乾”與“坤”的抗輻照試驗尤為關註,試驗當天,他早早的就來到試驗場地。
試驗裝置是個簡易的聚變反應爐,它的內壁是由“坤”制成。
“我們馬上準備點火。”
核聚變需要用到超重氫“氚”,這種元素有微弱的放射性,它的半衰期短,非天然存在,人工大量制造幾乎不可能。
好在整個聚變反應中,用倍增過的中子,與鋰進行反應,可以將“氚”再次收回,循環往覆利用。
裝置對內部點火後,聚變爐中發生的情況,樂康與各位研究員不得而知,他們只能等。
等反應裝置被毀壞,或者是……
聚變反應並非裂變的鏈式反應,它由超強激光引發聚變,如果裝置突然損壞,失去條件的聚變反應,將會立刻停止。
所有人都焦慮不安,度秒如年。
終於,試驗結束。
反應爐的內壁完好如初,在高能中子的沖擊下,它並沒有被擊碎金屬鍵,發生輻照腫脹、脆化、蠕變等問題。
更不要說在轟擊下發生核反應,嬗變成其它核元素。
而同樣的,“坤”也完全承受住氘、氚、氦的等離子體沖擊,沒有導致表面起泡、脫落等現象。
如此說來,有“坤”這樣的逆天存在,可控核聚變這種“距離成功永遠還有50年”的技術,錦繡集團已經成功大半步。
樂康忍不住去想,這意味著什麽。
假如只是用於發電,電費會降低至5分/度,甚至更低。
所有火電站,裂變核電站,都沒有繼續存在的必要,天空將會變藍,大地環境會變好。
所有人都可以像享受陽光一樣,盡情享用電力,任何一處有人的地方,讓其夜如白晝,完全不是問題。
接下來就是……
能源價格大跌,相關行業大量失業,社會動蕩,依靠石油經濟的皇室政體,開始瓦解。
樂康回過神,所有研究員的眼中都放著光,他們也非常清楚,可控核聚變會帶來的重大影響。
“楊老,你覺得……”樂康話未說完,但他的意思誰都明白。
“我們還要進行完整的試驗,如果順利的話……”楊受辰目光覆雜:“或許,只要半年。”
楊受辰的失落是有原因的。
人類工程史上,從未有某個項目,像可控核聚變一樣,在初始階段,就遇到大量且覆雜的難題。
反應堆的概念早已存在,然而,這是一個大到幾乎涵蓋所有學科的問題。
在過去,研究它的都是物理學家,結果導致材料、機械、電力、加工、生產等被全面甩開,無法做到齊頭並進。
太陽之所以發光發熱,是因為它的內核,本身就是個龐大的聚變反應堆。
想要發生聚變反應,讓氘的電子擺脫原子核,而再進一步,更要讓它與氚的原子核撞在一起,需要極高的氣壓與高溫。
地球不同於太陽內核,無法擁有那樣高的內部氣壓,只能靠更高的溫度,來讓聚變發生。
常常說的核聚變,都屬於熱核聚變。
有冷核聚變嗎?
美國漫畫《鋼鐵俠》中,主人公的方舟反應爐,就屬於冷核聚變。
也有不少科學家相信,對於核聚變來說,極高的溫度並非必要的反應條件。
一批又一批人向其發出挑戰,試圖證明“冷核聚變”真實存在。
然而到目前為止,包括樂康的夢裏世界,依舊沒有任何證據表明,在更低的溫度下,核聚變可以發生。
近些年來,不斷有人宣稱,自己的研究小組已經實現“冷核聚變”,最終卻都被證明是騙局。
從概念提出到現在,人類的所有研究,都是在解決熱核聚變的難點。
它的主要難點有二:1,如何點燃燃料(將氘與氚加熱到億度高溫),2,這麽高的溫度拿什麽來裝,如何保證容器不被燒穿?
上世紀六十年代,激光器被發明後,上億度的高溫已經不是難題。
但可控核聚變的加熱,仍然相當困難。
必須在短暫的加熱時間內,讓被加熱物體所有受熱方向均勻,一致向球心坍縮。
這對於大量激光器的控制,要求十分嚴格。
假如只需高溫一照即可,那就不是可控核聚變,而是引爆小型氫彈。
最難的問題是第二點:如何保證,反應容器不被燒穿。
上億度的物質,會燒毀任何與其接觸的東西。
於是,“超導托克馬克”裝置誕生,它的原理是在內部制造超強磁場,對聚變沖擊波進行束縛。
然而這種裝置,結構覆雜,造價高昂,它的出現又產生出其它問題。
比如提供超強磁場的電磁鐵,為防止超強電流導致發熱燒化,只能采用超導線圈的方式。
而線圈維持超導,需要極低溫環境。
內部為上億度的超高溫,裝置壁又是幾開爾文的超低溫,實現難度可想而知。
又比如,聚變有核灰產生,不排除就無法繼續燃燒,而排灰要減弱束縛,又與裝置原理相悖。
總而言之,每當得到問題的解決方案,都會導致更多問題出現。
可控核聚變的研究,就是在不斷解決新問題。
而“坤”的出現,直接將所有問題粗暴解決,能夠承受氫彈在內部爆炸,自身卻完好無損,還有什麽是辦不到的?
這就是楊受辰失落的原因,他的多年研究,業界幾十年的進步,在“坤”面前,都毫無意義。
這是對他們過往的否定。
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然而現在,還不是新字出現的時機,等到錦繡集團能夠掌握一切,那才是它們面世的時候。
……
核聚變,又稱核融合,主要是指重氫(氘)在某種條件下,與氚發生碰撞,聚變為新的元素,氦。
聚變過程會釋放大量能量,產生一個高能中子。
每千克重氫聚變為氦,可以產生幾千萬億焦耳能量,轉化為電能就是七億多度。
而氘能夠通過電解重水獲得,重水又通過電解海水獲得,它的成本極為低廉,來源幾乎無限。
如果可控核聚變實現,那麽,人類必將邁向新的時代。
……
“楊老,情況怎麽樣。”
樂康對“乾”與“坤”的抗輻照試驗尤為關註,試驗當天,他早早的就來到試驗場地。
試驗裝置是個簡易的聚變反應爐,它的內壁是由“坤”制成。
“我們馬上準備點火。”
核聚變需要用到超重氫“氚”,這種元素有微弱的放射性,它的半衰期短,非天然存在,人工大量制造幾乎不可能。
好在整個聚變反應中,用倍增過的中子,與鋰進行反應,可以將“氚”再次收回,循環往覆利用。
裝置對內部點火後,聚變爐中發生的情況,樂康與各位研究員不得而知,他們只能等。
等反應裝置被毀壞,或者是……
聚變反應並非裂變的鏈式反應,它由超強激光引發聚變,如果裝置突然損壞,失去條件的聚變反應,將會立刻停止。
所有人都焦慮不安,度秒如年。
終於,試驗結束。
反應爐的內壁完好如初,在高能中子的沖擊下,它並沒有被擊碎金屬鍵,發生輻照腫脹、脆化、蠕變等問題。
更不要說在轟擊下發生核反應,嬗變成其它核元素。
而同樣的,“坤”也完全承受住氘、氚、氦的等離子體沖擊,沒有導致表面起泡、脫落等現象。
如此說來,有“坤”這樣的逆天存在,可控核聚變這種“距離成功永遠還有50年”的技術,錦繡集團已經成功大半步。
樂康忍不住去想,這意味著什麽。
假如只是用於發電,電費會降低至5分/度,甚至更低。
所有火電站,裂變核電站,都沒有繼續存在的必要,天空將會變藍,大地環境會變好。
所有人都可以像享受陽光一樣,盡情享用電力,任何一處有人的地方,讓其夜如白晝,完全不是問題。
接下來就是……
能源價格大跌,相關行業大量失業,社會動蕩,依靠石油經濟的皇室政體,開始瓦解。
樂康回過神,所有研究員的眼中都放著光,他們也非常清楚,可控核聚變會帶來的重大影響。
“楊老,你覺得……”樂康話未說完,但他的意思誰都明白。
“我們還要進行完整的試驗,如果順利的話……”楊受辰目光覆雜:“或許,只要半年。”
楊受辰的失落是有原因的。
人類工程史上,從未有某個項目,像可控核聚變一樣,在初始階段,就遇到大量且覆雜的難題。
反應堆的概念早已存在,然而,這是一個大到幾乎涵蓋所有學科的問題。
在過去,研究它的都是物理學家,結果導致材料、機械、電力、加工、生產等被全面甩開,無法做到齊頭並進。
太陽之所以發光發熱,是因為它的內核,本身就是個龐大的聚變反應堆。
想要發生聚變反應,讓氘的電子擺脫原子核,而再進一步,更要讓它與氚的原子核撞在一起,需要極高的氣壓與高溫。
地球不同於太陽內核,無法擁有那樣高的內部氣壓,只能靠更高的溫度,來讓聚變發生。
常常說的核聚變,都屬於熱核聚變。
有冷核聚變嗎?
美國漫畫《鋼鐵俠》中,主人公的方舟反應爐,就屬於冷核聚變。
也有不少科學家相信,對於核聚變來說,極高的溫度並非必要的反應條件。
一批又一批人向其發出挑戰,試圖證明“冷核聚變”真實存在。
然而到目前為止,包括樂康的夢裏世界,依舊沒有任何證據表明,在更低的溫度下,核聚變可以發生。
近些年來,不斷有人宣稱,自己的研究小組已經實現“冷核聚變”,最終卻都被證明是騙局。
從概念提出到現在,人類的所有研究,都是在解決熱核聚變的難點。
它的主要難點有二:1,如何點燃燃料(將氘與氚加熱到億度高溫),2,這麽高的溫度拿什麽來裝,如何保證容器不被燒穿?
上世紀六十年代,激光器被發明後,上億度的高溫已經不是難題。
但可控核聚變的加熱,仍然相當困難。
必須在短暫的加熱時間內,讓被加熱物體所有受熱方向均勻,一致向球心坍縮。
這對於大量激光器的控制,要求十分嚴格。
假如只需高溫一照即可,那就不是可控核聚變,而是引爆小型氫彈。
最難的問題是第二點:如何保證,反應容器不被燒穿。
上億度的物質,會燒毀任何與其接觸的東西。
於是,“超導托克馬克”裝置誕生,它的原理是在內部制造超強磁場,對聚變沖擊波進行束縛。
然而這種裝置,結構覆雜,造價高昂,它的出現又產生出其它問題。
比如提供超強磁場的電磁鐵,為防止超強電流導致發熱燒化,只能采用超導線圈的方式。
而線圈維持超導,需要極低溫環境。
內部為上億度的超高溫,裝置壁又是幾開爾文的超低溫,實現難度可想而知。
又比如,聚變有核灰產生,不排除就無法繼續燃燒,而排灰要減弱束縛,又與裝置原理相悖。
總而言之,每當得到問題的解決方案,都會導致更多問題出現。
可控核聚變的研究,就是在不斷解決新問題。
而“坤”的出現,直接將所有問題粗暴解決,能夠承受氫彈在內部爆炸,自身卻完好無損,還有什麽是辦不到的?
這就是楊受辰失落的原因,他的多年研究,業界幾十年的進步,在“坤”面前,都毫無意義。
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