環(huán)流三號核聚變實(shí)驗(yàn)裝置,并沒有建在西南核物理研究院之中,而是在陽城郊外的一片禁地中。童旭川和助理坐車來到這里的時(shí)候,已經(jīng)下午五點(diǎn)半了。
環(huán)流三號的控制中心,此刻擠滿了人,童旭川來到這里后,和一名負(fù)責(zé)人聊了起來,問了問情況。
“院長,環(huán)流三號的第三次人工故障排除,已經(jīng)于十分鐘前完成,確認(rèn)無故障,隨時(shí)可以注入核燃料,進(jìn)行點(diǎn)火。”
“很好。”
時(shí)間漸漸流逝,一晃來到了下午六點(diǎn)。
完成對環(huán)流三號實(shí)驗(yàn)裝置的核燃料注入后,開始了第一次點(diǎn)火。
值得提一提的是,目前世界上所有國家實(shí)驗(yàn)和研究的核聚變,都處在第一代階段,氘氚聚變。
缺點(diǎn)很明,那就是會產(chǎn)生高能中子,攜帶走大量核聚變能量時(shí),同時(shí)還會破壞裝置材料。
第二代則是氘和氦三的聚變,這個(gè)反應(yīng)本身是不產(chǎn)生中子的,但其中既然有氘,那么氘氘反應(yīng)之后也會產(chǎn)生中子,但優(yōu)點(diǎn)是中子含量非常少。
第三代的話,就是氦三和氦三的聚變了,這種聚變完全不會產(chǎn)生中子,堪稱是終極聚變。
當(dāng)然,以上的聚變都是輕核聚變,之后,還有一些重核聚變,在超高溫度和壓強(qiáng)之下,可以進(jìn)行硅到鐵的聚變。
說白了,只要條件足夠,連石頭都可以燒。
不過,核聚變到鐵元素就是盡頭了,接著反應(yīng)不會釋放能量,而會吸收能量。
之后的反應(yīng)則是中子捕捉之類的情況,形成比鐵更重的元素,比如銀元素、金元素,一般在高壓多中子環(huán)境下發(fā)生。
最典型的,就是超新星爆炸。
所以說,判斷一個(gè)恒星壽命最簡單的辦法,就是看它內(nèi)部鐵元素和氫元素的多少,而這通過恒星光譜可以輕易知道。
這也是科學(xué)家們用來判斷太陽壽命的辦法。
環(huán)流三號的氘氚聚變,原料的質(zhì)量比例為23,開始點(diǎn)火之后,環(huán)狀的磁約束通道,開始迅速升溫。
但同時(shí)為了保證超導(dǎo)體的特性,又得在極端的高溫條件下,把超導(dǎo)體冷卻到零下一百多度,甚至是兩百多度。
一般來講,磁約束聚變,要想搞起來,得滿足兩個(gè)基本條件。
第一是需要超強(qiáng)的磁場,用磁力約束高溫的氘氚等離子體,這點(diǎn)基本上只有少數(shù)超導(dǎo)態(tài)的磁體才能滿足。
而現(xiàn)目前大多數(shù)的超導(dǎo)體,都只能在液氮溫區(qū)內(nèi),也就是零下196度往下的極端條件下存在,所以溫度極低。
第二點(diǎn),則需要加溫氘氚原料,只有加溫之后,氘氚元素才會變成等離子態(tài),也就是電子脫離了原子核,形成了帶負(fù)電的自由電子和帶正電的離子。
再利用電荷的特性,將氘氚原料的正離子和電子分開,在磁性的約束下和電場的加速下,這些溫度數(shù)千萬度甚至上億度的氘氚離子開始瘋狂地在環(huán)狀跑道里加速跑起來,運(yùn)動起來。
接著,高速飆車的氘氚離子因?yàn)閯x不住車了,就會相互發(fā)生摩擦和碰撞。
如果碰撞躲避不過,那就等于出車禍了。
轟的一下,高溫下的氘氚結(jié)合成了氦4和1個(gè)中子,釋放出能量,核聚變便由此發(fā)生了。
當(dāng)然,也可能是氘氘碰撞,生產(chǎn)氦三和一個(gè)中子,以及釋放能量,但這種反應(yīng)溫度條件很苛刻,極少。
以上便是第一代核聚變的基本步驟和原理,當(dāng)然,這些知識在網(wǎng)上隨隨便便都能查到,但實(shí)際上的核聚變操作,比這難了千倍萬倍。
環(huán)流三號的控制室里,所有人在點(diǎn)火之后,都緊張地等待起來。
不久,環(huán)流三號停止運(yùn)行,數(shù)據(jù)出來了。
6000萬度,運(yùn)行了116秒!
這是一個(gè)突破,相較于,在等離子體的溫度和約束時(shí)間上,都有提升。
但是
“比120秒還少了4秒,果然啊”童旭川嘆了一聲。
環(huán)流三號的溫度要求是6000萬度,甚至更高,這是不能降低的標(biāo)準(zhǔn),時(shí)間上,在得知美國那邊的新裝置是120秒后,童旭川就把目標(biāo)定在了120秒以上。
但心里卻沒底。
今天這一測,和他預(yù)想中的差不多,雖然溫度高于人家,但約束時(shí)間上卻缺少了。
“不過,沒事兒,剛才只是第一次測試點(diǎn)火,接下來,才是真正的點(diǎn)火”
童旭川對負(fù)責(zé)人道:“讓人趕緊檢查下偏濾器的情況,如果合格的話,注入燃料,進(jìn)行第二次點(diǎn)火,這一次,把控制權(quán)交給!”
“是!”負(fù)責(zé)人應(yīng)了一聲,連忙就把工作安排了下去。
為了做好保障,這一安排和檢查,就是五個(gè)多小時(shí)。
晚上11點(diǎn)25分,環(huán)流三號的控制室里依舊燈火通明,人滿為患。
突然,控制室的大屏幕上閃爍起熒光,由黑骨頭科技公司研發(fā)的環(huán)流三號管家,接管了環(huán)流三號的控制權(quán)。
下一刻,室內(nèi)眾人的耳邊,響起了合成音,雖然可以做成正常人聲,但當(dāng)時(shí)童旭川沒那么要求,表示人還是要和機(jī)器有點(diǎn)區(qū)分。
“正在請求鏈接超算中心請求完畢,鏈接成功
正在排除故障故障排除完畢,無故障
正在自動輸入核聚變指令輸入完成,燃料注入成功,請童旭川院長下達(dá)點(diǎn)火指令。”
童旭川開口問道:“確定一切都沒問題了嗎?”
回道:“您放心,一切檢測完畢,并無差漏,請您下達(dá)點(diǎn)火指令。”
童旭川:“既然沒問題,那就點(diǎn)火吧。”
:“即將開始點(diǎn)火,倒計(jì)時(shí)5秒,5,4,3,2,1,點(diǎn)火!”
“點(diǎn)火成功,輔助加熱器運(yùn)行正常,制冷設(shè)備運(yùn)行正常,超導(dǎo)體磁力正常正在分析環(huán)形通道的升溫情況,請看實(shí)時(shí)動態(tài)曲線圖”
大屏幕上,很快出現(xiàn)了一幅幅裝置內(nèi)各設(shè)備性能的曲線圖,這是下午測試時(shí)所沒有的東西,因?yàn)樵到y(tǒng)做不到實(shí)時(shí)監(jiān)測,但強(qiáng)可以。
時(shí)間一分一秒流逝,很快,環(huán)形通道內(nèi)的氘氚離子的溫度,達(dá)到了6000萬攝氏度,并在電場的驅(qū)趕下,瘋狂地跑動起來。
“已完成低動量條件下的加熱和電流驅(qū)動下的輸運(yùn),正在精準(zhǔn)約束控制等離子體,1s,2s
等離子體未與偏濾器相互作用
核聚變已發(fā)生,瞬態(tài)熱沖擊022,鍋爐接受能量中,泄洪通道已開啟
穩(wěn)態(tài)約束時(shí)間100s穩(wěn)態(tài)約束時(shí)間116s穩(wěn)態(tài)約束時(shí)間120s”
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