到了二號(hào)基地，程文也終于得知了這個(gè)二號(hào)科研項(xiàng)目究竟是什么，甚至是當(dāng)他知道的時(shí)候，簡(jiǎn)直是驚呆了。
沒(méi)想到天神軍居然已經(jīng)達(dá)到了這個(gè)地步，這簡(jiǎn)直是太不可思議了，實(shí)在是令人驚訝啊。
二號(hào)項(xiàng)目，居然就是世界頂尖的科研課題，可控核聚變的成品化研究！
不要說(shuō)成品化，現(xiàn)在各國(guó)連拿得出手的核聚變都沒(méi)有，耗費(fèi)巨大的資金，花費(fèi)超人的精力，但是目標(biāo)卻是距離遙遠(yuǎn)的讓人感覺(jué)絕望，作為一個(gè)精通物理，對(duì)核物理以及眾多相關(guān)項(xiàng)目都了如指掌，看過(guò)了可以看到的所有信息的頂尖天才，程文對(duì)目前各國(guó)的研究情況，在心中也是有個(gè)預(yù)演的，也是他的推論，目前各國(guó)放出的或者是煙霧彈，或者是真的就是他們的研究理論，程文是嗤之以鼻的，這樣的研究，就是最終成功了，那么也是得不償失的事情，修建一座可控核聚變核電站，恐怕要掏空諸如美帝這樣的大國(guó)的底子，這樣的研究，可以說(shuō)永遠(yuǎn)沒(méi)有成功的可能。
而且在研究上面，程文的確有著非凡的天賦，這也是他被陳陽(yáng)看重，得以進(jìn)入這個(gè)全天神軍最高研究基地的原因！
他就是陳陽(yáng)看重的三大超級(jí)天才之一，可以毫不夸張的說(shuō)，他們或許有著不下于愛(ài)因斯坦的天賦！
這或許聽(tīng)起來(lái)夸張了一些，但是實(shí)際上天賦比之愛(ài)因斯坦不差，甚至是還要超出的人大有人在，但是他們都沒(méi)有那個(gè)獨(dú)特的機(jī)遇，也沒(méi)有那個(gè)運(yùn)氣成功而已。
程文的科研實(shí)力，真的是令人驚嘆的，過(guò)目不忘這樣傳說(shuō)中的技能，居然可以出現(xiàn)在一個(gè)普通人身上，真的讓陳陽(yáng)不可思議了。
而隨著陳陽(yáng)的小灶培養(yǎng)，現(xiàn)在程文也是一名化勁宗師級(jí)高手，強(qiáng)悍的身體素質(zhì)。也帶動(dòng)了他大腦的進(jìn)步，現(xiàn)在的程文陳陽(yáng)真的可以毫不夸張的說(shuō)，他達(dá)到愛(ài)因斯坦的成就，甚至是超出。他都不會(huì)有絲毫例外的！
“這是將軍給我的機(jī)會(huì)，也是我最感興趣的……可控核聚變啊，簡(jiǎn)直太棒了！”
激動(dòng)的程文，在自己的屋子里，依舊在寫(xiě)寫(xiě)畫(huà)畫(huà)的研究。有著專(zhuān)門(mén)的大熊機(jī)器人提供生活保姆服務(wù)，根本不需要程文操心什么，這簡(jiǎn)直就是他這樣的技術(shù)死宅的天堂，對(duì)他來(lái)說(shuō)，能夠研究自己感興趣的東西，那么就是美得冒泡的事啊……
核聚變是兩個(gè)較輕的原子核聚合為一個(gè)較重的原子核，并釋放出能量的過(guò)程。自然界中最容易實(shí)現(xiàn)的聚變反應(yīng)是氫的同位素--氘與氚的聚變，這種反應(yīng)在太陽(yáng)上已經(jīng)持續(xù)了50億年。可控核聚變俗稱(chēng)人造太陽(yáng)，因?yàn)樘?yáng)的原理就是核聚變反應(yīng)。(核聚變反應(yīng)主要借助氫同位素。核聚變不會(huì)產(chǎn)生核裂變所出現(xiàn)的長(zhǎng)期和高水平的核輻射，不產(chǎn)生核廢料。當(dāng)然也不產(chǎn)生溫室氣體，基本不污染環(huán)境)人們認(rèn)識(shí)熱核聚變是從氫彈爆炸開(kāi)始的。科學(xué)家們希望發(fā)明一種裝置，可以有效控制“氫彈爆炸“的過(guò)程，讓能量持續(xù)穩(wěn)定的輸出。
裂變能是重金屬元素的質(zhì)子通過(guò)裂變而釋放的巨大能量，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商用化。因?yàn)榱炎冃枰拟櫟戎亟饘僭卦诘厍蛏虾肯∩伲页Ｒ?guī)裂變反應(yīng)堆會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)壽命放射性較強(qiáng)的核廢料，這些因素限制了裂變能的發(fā)展。另一種核能形式是目前尚未實(shí)現(xiàn)商用化的聚變能。
核聚變是兩個(gè)較輕的原子核聚合為一個(gè)較重的原子核，并釋放出能量的過(guò)程。自然界中最容易實(shí)現(xiàn)的聚變反應(yīng)是氫的同位素——氘與氚的聚變，這種反應(yīng)在太陽(yáng)上已經(jīng)持續(xù)了150億年。氘在地球的海水中藏量豐富，多達(dá)40萬(wàn)億噸。如果全部用于聚變反應(yīng)，釋放出的能量足夠人類(lèi)使用幾百億年，而且反應(yīng)產(chǎn)物是無(wú)放射性污染的氦。另外，由于核聚變需要極高溫度。一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，燃料溫度下降，聚變反應(yīng)就會(huì)自動(dòng)中止。也就是說(shuō)，聚變堆是次臨界堆，絕對(duì)不會(huì)發(fā)生類(lèi)似前蘇聯(lián)切爾諾貝利核（裂變）電站的事故，它是安全的。因此。聚變能是一種無(wú)限的、清潔的、安全的新能源。其實(shí)，人類(lèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了氘氚核聚變——?dú)鋸棻ǎ欠N不可控制的瞬間能量釋放只會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)災(zāi)難。
也就是說(shuō)，氫彈爆炸這就是不可控的核聚變，而人類(lèi)需要的乃是可以控制的核聚變，相比于核裂變，核聚變有著更多的優(yōu)勢(shì)，而且不會(huì)有任何污染物產(chǎn)生，乃是最安全可靠高效的能源！
而且放出能量的強(qiáng)度，也是核裂變的十倍數(shù)十倍以上，只有核聚變才是未來(lái)人類(lèi)的追求！
而在追求可控核聚變的路上，人類(lèi)也已經(jīng)走過(guò)了相當(dāng)漫長(zhǎng)心酸艱難的路程，但是距離真的成功，可以生產(chǎn)，還有著遙不可及的漫長(zhǎng)距離！
托卡馬克是前蘇聯(lián)科學(xué)家于上世紀(jì)60年代發(fā)明的一種環(huán)形磁約束裝置。美、日、歐等發(fā)達(dá)國(guó)家的大型常規(guī)托卡馬克在短脈沖（數(shù)秒量級(jí)）運(yùn)行條件下，做出了許多重要成果。等離子體溫度已達(dá)4.4億度；脈沖聚變輸出功率超過(guò)16兆瓦；Q值（表示輸出功率與輸入功率之比）已超過(guò)1.25。所有這些成就都表明：在托卡馬克上產(chǎn)生聚變能的科學(xué)可行性已被證實(shí)。但這些結(jié)果都是在數(shù)秒時(shí)間內(nèi)以脈沖形式產(chǎn)生的，與實(shí)際反應(yīng)堆的連續(xù)運(yùn)行仍有較大的距離，其主要原因在于磁容器的產(chǎn)生是脈沖形式的。
受控?zé)岷司圩兡苎芯康囊淮沃卮笸黄疲褪菍⒊瑢?dǎo)技術(shù)成功地應(yīng)用于產(chǎn)生托卡馬克強(qiáng)磁場(chǎng)的線(xiàn)圈上，建成了超導(dǎo)托卡馬克，使得磁約束位形的連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行成為現(xiàn)實(shí)。超導(dǎo)托卡馬克是公認(rèn)的探索、解決未來(lái)具有超導(dǎo)堆芯的聚變反應(yīng)堆工程及物理問(wèn)題的最有效的途徑。目前，全世界僅有俄、日、法、中四國(guó)擁有超導(dǎo)托卡馬克。法國(guó)的超導(dǎo)托卡馬克Tore－supra體積是HT－7的17.5倍，它是世界上第一個(gè)真正實(shí)現(xiàn)高參數(shù)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的裝置，在放電時(shí)間長(zhǎng)達(dá)120秒條件下，等離子體溫度為兩千萬(wàn)度，中心密度每立方米1.5x1019，放電時(shí)間是熱能約束時(shí)間的數(shù)百倍。
利用核能的最終目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)受控核聚變。裂變時(shí)靠原子核分裂而釋出能量。聚變時(shí)則由較輕的原子核聚合成較重的原子核而釋出能量。最常見(jiàn)的是由氫的同位素氘（讀“刀“，又叫重氫）和氚（讀“川“，又叫超重氫）聚合成較重的原子核如氦而釋出能量。核聚變較之核裂變有兩個(gè)重大優(yōu)點(diǎn)。一是地球上蘊(yùn)藏的核聚變能遠(yuǎn)比核裂變能豐富得多。據(jù)測(cè)算。每升海水中含有0.03克氘，所以地球上僅在海水中就有45萬(wàn)億噸氘。1升海水中所含的氘，經(jīng)過(guò)核聚變可提供相當(dāng)于300升汽油燃燒后釋放出的能量。地球上蘊(yùn)藏的核聚變能約為蘊(yùn)藏的可進(jìn)行核裂變?cè)厮茚尦龅娜亢肆炎兡艿?000萬(wàn)倍，可以說(shuō)是取之不竭的能源。至于氚。雖然自然界中不存在，但靠中子同鋰作用可以產(chǎn)生，而海水中也含有大量鋰。
第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是既干凈又安全。因?yàn)樗粫?huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的放射性物質(zhì)，所以是干凈的。同時(shí)受控核聚變反應(yīng)可在稀薄的氣體中持續(xù)地穩(wěn)定進(jìn)行，所以是安全的。目前實(shí)現(xiàn)核聚變已有不少方法。最早的著名方法是“托卡馬克“型磁場(chǎng)約束法。它是利用通過(guò)強(qiáng)大電流所產(chǎn)生的強(qiáng)大磁場(chǎng)。把等離子體約束在很小范圍內(nèi)以實(shí)現(xiàn)上述三個(gè)條件。雖然在實(shí)驗(yàn)室條件下已接近于成功，但要達(dá)到工業(yè)應(yīng)用還差得遠(yuǎn)。按照目前技術(shù)水平，要建立托卡馬克型核聚變裝置，需要幾千億美元。
另一種實(shí)現(xiàn)核聚變的方法是慣性約束法。慣性約束核聚變是把幾毫克的氘和氚的混合氣體或固體，裝入直徑約幾毫米的小球內(nèi)。從外面均勻射入激光束或粒子束，球面因吸收能量而向外蒸發(fā)，受它的反作用，球面內(nèi)層向內(nèi)擠壓（反作用力是一種慣性力，靠它使氣體約束，所以稱(chēng)為慣性約束）。就像噴氣飛機(jī)氣體往后噴而推動(dòng)飛機(jī)前飛一樣，小球內(nèi)氣體受擠壓而壓力升高，并伴隨著溫度的急劇升高。當(dāng)溫度達(dá)到所需要的點(diǎn)火溫度（大概需要幾十億度）時(shí)，小球內(nèi)氣體便發(fā)生爆炸，并產(chǎn)生大量熱能。這種爆炸過(guò)程時(shí)間很短，只有幾個(gè)皮秒（1皮等于1萬(wàn)億分之一秒）。如每秒鐘發(fā)生三四次這樣的爆炸并且連續(xù)不斷地進(jìn)行下去，所釋放出的能量就相當(dāng)于百萬(wàn)千瓦級(jí)的發(fā)電站。原理上雖然就這么簡(jiǎn)單，但是現(xiàn)有的激光束或粒子束所能達(dá)到的功率，離需要的還差幾十倍、甚至幾百倍，加上其他種種技術(shù)上的問(wèn)題。使慣性約束核聚變?nèi)允强赏豢杉暗摹１M管實(shí)現(xiàn)受控?zé)岷司圩內(nèi)杂新L(zhǎng)艱難的路程需要我們征服，但其美好前景的巨大誘惑力，正吸引著各國(guó)科學(xué)家在奮力攀登。
正式因?yàn)榭煽睾司圩冇兄N種優(yōu)勢(shì)，乃是人類(lèi)根本無(wú)法舍棄的新能源。若是可以研究成功，那么根本就不用擔(dān)心能源問(wèn)題了，最起碼材料方面，可控核聚變比之核裂變有著更廣泛的目標(biāo)。
而為了實(shí)現(xiàn)人類(lèi)對(duì)能源的追求夢(mèng)想，將這一優(yōu)勢(shì)無(wú)窮的項(xiàng)目研究出來(lái)，各國(guó)在漫長(zhǎng)的時(shí)間之中。做出了辛苦的努力，也得到了一些研究方向。
為實(shí)現(xiàn)磁力約束，需要一個(gè)能產(chǎn)生足夠強(qiáng)的環(huán)形磁場(chǎng)的裝置，這種裝置就被稱(chēng)作“托克馬克裝置”——TOKAMAK，也就是俄語(yǔ)中是由“環(huán)形”、“真空”、“磁”、“線(xiàn)圈”的字頭組成的縮寫(xiě)。早在1954年，在原蘇聯(lián)庫(kù)爾恰托夫原子能研究所就建成了世界上第一個(gè)托卡馬克裝置。貌似很順利吧？其實(shí)不然，要想能夠投入實(shí)際使用，必須使得輸入裝置的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于輸出的能量才行，我們稱(chēng)作能量增益因子——Q值。當(dāng)時(shí)的托卡馬克裝置是個(gè)很不穩(wěn)定的東西，搞了十幾年，也沒(méi)有得到能量輸出，直到1970年，前蘇聯(lián)才在改進(jìn)了很多次的托卡馬克裝置上第一次獲得了實(shí)際的能量輸出，不過(guò)要用當(dāng)時(shí)最高級(jí)設(shè)備才能測(cè)出來(lái)，Q值大約是10億分之一。別小看這個(gè)十億分之一，這使得全世界看到了希望，于是全世界都在這種激勵(lì)下大干快上，紛紛建設(shè)起自己的大型托卡馬克裝置，歐洲建設(shè)了聯(lián)合環(huán)-JET，蘇聯(lián)建設(shè)了T20（后來(lái)縮水成了T15，線(xiàn)圈小了，但是上了超導(dǎo)），日本的JT-60和美國(guó)的TFTR（托卡馬克聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)器的縮寫(xiě)）。這些托卡馬克裝置一次次把能量增益因子（Q）值的紀(jì)錄刷新，1991年歐洲的聯(lián)合環(huán)實(shí)現(xiàn)了核聚變史上第一次氘－氚運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，使用6：1的氘氚混合燃料，受控核聚變反應(yīng)持續(xù)了2秒鐘，獲得了0.17萬(wàn)千瓦輸出功率，Q值達(dá)0.12。
1993年，美國(guó)在TFTR上使用氘、氚1：1的燃料，兩次實(shí)驗(yàn)釋放的聚變能分別為0.3萬(wàn)千瓦和0.56萬(wàn)千瓦，Q值達(dá)到了0.28。1997年9月，聯(lián)合歐洲環(huán)創(chuàng)1.29萬(wàn)千瓦的世界紀(jì)錄，Q值達(dá)0.60，持續(xù)了2秒。僅過(guò)了39天，輸出功率又提高到1.61萬(wàn)千瓦，Q值達(dá)到0.65。三個(gè)月以后，日本的JT－60上成功進(jìn)行了氘－氘反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，換算到氘－氚反應(yīng)，Q值可以達(dá)到1。后來(lái)，Q值又超過(guò)了1.25。這是第一次Q值大于1，盡管氘-氘反應(yīng)是不能實(shí)用的（這個(gè)后面再說(shuō)），但是托卡馬克理論上可以真正產(chǎn)生能量了。在這個(gè)大環(huán)境下，中國(guó)也不例外，在70年代就建設(shè)了數(shù)個(gè)實(shí)驗(yàn)托卡馬克裝置——環(huán)流一號(hào)（HL-1）和CT-6，后來(lái)又建設(shè)了HT-6，HT-6B，以及改建了HL1M，新建了環(huán)流2號(hào)。有種說(shuō)法，說(shuō)中國(guó)的托卡馬克裝置研究是從俄羅斯贈(zèng)送設(shè)備開(kāi)始的，這是不對(duì)的，HT6/HL1的建設(shè)都早于俄羅斯贈(zèng)送的HT-7系統(tǒng)。
HT-7以前，中國(guó)的幾個(gè)設(shè)備都是普通的托卡馬克裝置，而俄羅斯贈(zèng)送的HT-7則是中國(guó)第一個(gè)“超脫卡馬克”裝置。什么是“超脫卡馬克裝置”呢？回過(guò)頭來(lái)說(shuō)，托卡馬克裝置的核心就是磁場(chǎng)，要產(chǎn)生磁場(chǎng)就要用線(xiàn)圈，就要通電，有線(xiàn)圈就有導(dǎo)線(xiàn)，有導(dǎo)線(xiàn)就有電阻。托卡馬克裝置越接近實(shí)用就要越強(qiáng)的磁場(chǎng)，就要給導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)越大的電流，這個(gè)時(shí)候，導(dǎo)線(xiàn)里的電阻就出現(xiàn)了，電阻使得線(xiàn)圈的效率降低，同時(shí)限制通過(guò)大的電流，不能產(chǎn)生足夠的磁場(chǎng)。托卡馬克貌似走到了盡頭。幸好，超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展使得托卡馬克峰回路轉(zhuǎn)，只要把線(xiàn)圈做成超導(dǎo)體，理論上就可以解決大電流和損耗的問(wèn)題，于是，使用超導(dǎo)線(xiàn)圈的托卡馬克裝置就誕生了，這就是超脫卡馬克。
目前為止，世界上有4個(gè)國(guó)家有各自的大型超脫卡馬克裝置，法國(guó)的Tore－Supra，俄羅斯的T-15，日本的JT-60U，和中國(guó)的EAST。除了EAST以外，其他四個(gè)大概都只能叫“準(zhǔn)超托卡馬克”，它們的水平線(xiàn)圈是超導(dǎo)的，垂直線(xiàn)圈則是常規(guī)的，因此還是會(huì)受到電阻的困擾。此外他們?nèi)齻�(gè)的線(xiàn)圈截面都是圓形的，而為了增加反應(yīng)體的容積，EAST則第一次嘗試做成了非圓型截面。此外，在建的還有德國(guó)的螺旋石-7，規(guī)模比EAST大，但是技術(shù)水平差不多。(。)
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