马普实验室的核心仿星器示意图?

在场所有人,包括为首的老人都被勾引起兴趣。

“之前王院士说马普实验室对仿星器第一内壁材料有了重大突破,这个结论可以说是,也可以说不是。”

陆毅从张晴手中拿过笔记本电脑,连接上投影仪把屏幕投射出来。

看到投影光幕上面的示意图,在场核聚变的专家都愣了下,这个直达等离子体运转轨道的缺口是什么?

等了会儿,似乎有人看懂了,眼中闪过一丝震惊,这时陆毅又接着说道:“第一次知道这种构造方案,是在马普实验室宣布启动示范堆建设的时候。

那时两位从马普实验室挖过来的工程师跟我们说,马普实验室一直有这个备选方案,后续我让明日集团那边动用西欧的资本关系,经过这段时间的努力最终获取了这一份具体资料。

当然,能这么容易获得这么高机密的资料,或许也跟他们没有把这份资料太过重视的原因有关。

因为这个设计结构就算公开,全世界能实现的国家也没几个,具备实现条件又对仿星器有深入研究的,暂时就只有马普实验室和他们所在的德国。”

“仿星器大概结构想必大家都有所了解,从等离子体运行的轨道从内到外依次划分为,第一内壁、锂增殖包层、冷却层、屏蔽层、真空室、以及最外面的外磁场线圈,其中偏滤器也是工作在第一内壁。

以前仿星器最大的难题,那是等离子体湍流无法预测,导致约束磁场的形状无法等离子体完全契合。

这导致在磁场边缘区域,会有大量温度超过亿摄氏度的等离子体穿透磁场,形成恐怖等离子体辐照作用在第一内壁,引起第一内壁温度快速上升等问题。

后续等离子体湍流模型得到突破,优化控制方案让约束磁场和等离子体得到比较完美的契合,这使等离子体辐照下降了百分之99以上。

当然没做到完美,也做不到完美,毕竟就算太阳不能完美束缚住所有等离子体。

不过等离子体辐照下降了百分之99以上,这也意味这个问题得到解决,具备了商业化的标准,那么仿星器还剩下的问题就是中子辐照、氚滞留、氚增殖再循环回收等几个难题。

现在可控核聚变采用的都是氘氚聚变,氘可以在海水中提取,地球含量很大。

氚因为半衰期只有12年,自然界中几乎不存在,只能通过中子和锂反应获得,这样的情况使得氚素极其稀少和贵重。

所以可控核聚变要想商业化,首先面对问题是要满足氚的重复循环使用,通过氚氘聚变产生的中子和锂反应进行氚的回收循环。

要是这个锂中子回收系统无法达到应用标准,那反应堆中的氚元素就会越来越少,最终导致停止聚变反应。

氘氚聚变,一个氚核和一个氘核聚变产生一个氦核外加一个蕴含1ev能量的高能中子,并释放出的能量。

氘氚聚变释放的中子能量太高了,辐照在第一内壁材料中会使材料在原子层面引起材料变性,最终如同脱落的墙壁般发生崩碎,卷入等离子体中引发重大安全事故。

同时高能中子还会如同吹气球般在材料中撞出一个个空泡,这些空泡会对中子和锂反应产生的氚形成聚集滞留问题,影响到氚的循环回收。

要想解决这些问题,第一内壁的材料就要进行突破,提高材料的抗中子辐照,减少空泡的产生,嬗变产物也要非放射性产物。

另外因为内壁材料是直面高温等离子体,这对内壁材料的耐热性能,热应力,散热性能等又有了很高的要求。

如果耐热不好,内壁材料首先就不能承受离散等离子体辐照引起的高温,如果热应力不好,温度一升高材料就会变性。

如果不能及时散热稳定温度,一则能量积累会引起材料变性,二则增殖包层的锂沸点温度只有130摄氏度,高温会直接引起锂金属发生汽化。

这些苛刻的材料性能要求,就是仿星器目前的难题,世界上还没有任何一种材料能满足这些性能指标。”

陆毅讲解的很仔细,语句通畅清晰的把目前仿星器遇到的问题说了出来,在场的人听的也很认真。

随陆毅讲完,在场的核聚变领域的专家不说,原本对这些技术细节问题不是太懂的能源局大佬和那位老人,心里面对仿星器当前的难题也有了清晰的概念。

“仿星器问题,说白就是材料问题。”

陆毅把屏幕上的示意图放大,说道:“第一内壁的材料问题困扰了我们,当然也困扰了马普实验室。

他们这次是采用一个取巧的办法解决了这个问题,很不巧的是这个取巧办法我们还用不了。

把陶瓷材料加工制作成链网结构,然后在仿星器上面开一个口伸进去,它就如同一张织布般环绕包裹住等离子体运行轨道,承受了等离子体辐照能量再出来。

原本在螺旋石-x仿星器中,他们使用的是一个2毫米陶瓷夹层。

但这次示范堆所有一切都是重新设计制造,可以事先预留更多空间,所以他们这次采用了两层2毫米陶瓷夹层。

无机非金属的陶瓷材料的中子穿透性很好,这使得它们不会阻挡中子,从而影响氚的循环回收。

另外陶瓷材料导热性能差的特性,这原本是陶瓷材料被作为第一内壁材料淘汰掉的因素,但现在却成为它的优点,可以吸收承受更多的热量聚集在它内部,把更多的热量运输出外面。

通过这一份示意图的设计数据我们大概计算了,经过前面两层陶瓷活动夹层的阻挡和热量带走,可以使第一内壁的工作温度下降到500到600摄氏度之间。”

“500到600摄氏度?”

在场的王院士和张教授等几位核聚变专家都不由惊呼出声,他们明白这个温度意味了什么。


科幻灵异推荐阅读 More+
斗罗:抢夺机缘后,我成就双神位

斗罗:抢夺机缘后,我成就双神位

忧郁葡萄干
就因为骂了唐三一句挂逼,温宁穿到了斗罗大陆。还多了一个系统,系统告诉她,有它在,主角的所有机遇都可以抢夺。 温宁:想要冰火两仪眼系统:你的温宁:想要海神传承系统:你的温宁:修罗神神祇? 系统:你的温宁:我承认我之前说话有点大声,以后我就是新的挂逼。 开局双生武魂,先天满魂力,被武魂殿和两大帝国争抢,温宁果断选择武魂殿,和千仞雪成为好姐妹。 温宁:“小雪,想不想去落日森林?带上邪月他们。”千仞雪不解
科幻 连载 20万字
末世求生录

末世求生录

不冷的天堂
一样的末世,不一样的求生之旅...2o12年12月21日,末世如约而来...这是一场战斗,不在乎胜负,只在乎生死! 且看身为宅男的周御龙,如何凭借着电脑里面的恐怖电影系列和《荒野求生》系列带来的知识,在这个肮脏的末世,坚强的活下去.
科幻 完结 195万字
绮怀[校园]

绮怀[校园]

小楼一刀
学生时代的绮思,似乎总是来得毫无缘由。 ——我确实挺肤浅的,可是我们这个年纪,阅历太少,心智也不足,喜欢谁往往不就是因为他长得好看吗?如果他特别好看,那么这感情才会有持续发展的可能。 ——说得很有道理,不过你怎么那么悲观啊,那长得不好看的人怎么办呢?孤独终老吗? (这是一个关于暗恋与青春的故事)
科幻 连载 16万字
网恋到顶头上司了!

网恋到顶头上司了!

时有幸
【轻松治愈甜文感谢喜欢和包容!】傲慢到真香的野心家x甜软又上进的黏人精纪弥最近在网恋对方哪里都很好甚至陪他骂老板。唯一不好的是他偷偷给网友发消息为什么老板的手机亮了呢?阅读指南1都市感
科幻 连载 99万字