第597章 自然聚變(5k提醒:這張理論較多,鋪墊過度章節。)
李東皺著眉頭,看著視頻號上的【是否播放】。
“所以科技樹的出現,並不是隻能靠本源晶石?”
隻要現實世界中達到某一個科技的節點,它就會自動出現。
想到這裡,李東再次看向了lv2的視頻標題。
【微型聚變反應堆與聚變引擎。】
這是啥呀?難道要變身托尼史塔克?
他笑著搖了搖頭,然後點擊了播放。
然後黑色的視頻界麵,開始從正中央亮起了光。
最開始隻有中間很小的區域有光,周圍仍然是一片的漆黑。
那一片有光的區域裡,出現了一些小圓球。
李東仔細辨認了一下,才發現那是幾十個原子微微震動著擠在一起
一層灰色的物質分布在核與核之間,將這些原子核包裹在了裡麵。
這時,其中兩顆距離最近的原子核突然碰到了一起。
然後多出來了一點光亮,就像乾草上的一點火星,隨後火星越來越大,一個接一個的原子核開始發出了光,聚變開始了。
最初的那一點光亮已經變成了一個光球,隻是那個光球的外緣仍然是黑色的。
冇有一絲的光能從球裡跑出來。
此時鏡頭慢慢拉遠,畫麵的旁邊出來了一組數據。
【溫度4.110?開爾文。】
【密度1.210?克\/立方厘米。】
【輻照損失約≈0。】
【反應率:恒定】
李東在陽燧聚變裂變混合示範電站的主控大廳裡守了一個月。
他自然知道陽燧的溫度可是幾億度。
然而,這裡的聚變居然隻有400多萬開爾文,連太陽核心的溫度都比它高。
而且輻照損失居然≈0。
怪不個光球裡的光一點都不漏出去。
李東又看了看不斷變大的光球,但反應率卻一直顯示恒定的數據。
有些不確定的喃喃自語。
“這是天然聚變?”
恒星內部的核聚變就是最典型的天然聚變。
夜空中你抬頭看見的每一顆星星,都正在進行著這樣的聚變反應。
而距離地球最近的那顆恒星就是太陽。
它已經誕生了46億年了,每一秒都有約6億噸氫在它的核心聚變成氦。
其中約400萬噸的質量轉換回了能量,支撐著這顆恒星的光和熱。
幾十億年過去了,人類才剛剛學會把這種釋放能量的方式用在自己的電站裡。
可比起太陽,人類使用聚變的方式,居然要把溫度拉到太陽核心的10倍以上,才能夠點燃成功。
而且一次隻能點燃一瞬間,熄了還新點。
什麽托卡馬克啊、激光慣性約束啊、z箍縮啊,一代一代的裝置造了出來,全都是模仿恒星的那種釋放能量的方式。
此時李東看著眼前的視頻,這片反應區裡究竟還有多少是人類冇有學會的東西呢?
就在這時,鏡頭再一次拉遠。
原子核之間的距離開始變大。
原本輕微的顫動變成了劇烈的熱運動,灰色的背景也隨著密度降低而淡了下去。
原子核間的距離很快擴大了數倍,旁邊的參數也開始有了變化,溫度從400多萬開爾文一路飆升,越過了1億,卻還冇有停下來。
隨後,這些運動的粒子分成了幾處反應區域。
周圍也浮現出了彎曲的磁力線。
李東看向了最近的那組反應區域。
一個帶著中子的氫核與一個帶著兩個中子的氫核發生了聚變,生成了氦四核和中子。
氦四核的軌跡在磁場中彎轉,中子卻直接穿出了約束區域,消失在了畫麵的邊緣。
隨後一個數據出現。
【每克燃料勢能:相當於11.5噸標準煤。】
這是氘氚聚變線路。
這個他很熟悉,陽燧聚變示範電站走的就是這個路線。
隨後,李東又看向了旁邊的反應區。
一個帶有中子的氫核與一個同樣含有中子的氦核發生著聚變。
生成的氦四核和質子都帶著電,在磁場中偏轉,並冇有像中子那樣直接穿出去。
這個區域裡同樣有一個數據出現。
【每克燃料勢能:相當於12.0噸標準煤。】
這是氘氚三聚變反應。
再往下看去,又有一個質子與一個較重的原子核發生了聚變,最終生成了三個氦四核向四周飛去。
然後標示的韌致輻射的光亮的刺眼,還不斷地向外延伸,穿過了整個磁場的約束區域。
數據顯示,【每克燃料勢能:相當於2.4噸標準煤。】
這就是質子硼11的聚變反應了。
李東今天早上還在車上折磨,怎麽解決這些不斷向外損失的輻射能量。
至於接下來的幾處反應區,李東也認出了一些,比如釋能相當於11.8噸標準煤的氘氘反應。
以及釋能相當於7.1噸標準煤的質子鋰7聚變反應。
至於剩下的幾處反應區域,李東就辨認不出來了。
他看著眼前這幾個反應區。
“所以這些不同的聚變路線都是從視頻最開始的那種自然聚變狀態演變出來的?”
然而這些演變出來的聚變路線,對於人類來說,都各自有各自的難題。
但是視頻最開始的天然聚變卻冇有這些問題。
李東來回看著幾處反應區。
這些聚變反應之間,應該藏著某種規律。
李東隱隱有這樣的感覺,卻一時也想不明白到底是什麽樣的規律。
視頻還在繼續播放,他隻能壓下這個念頭,繼續往下看。
就在這時,畫麵裡氘氚聚變那處反應區域裡,開始出現了新的結構。
先是從磁場約束區域向外延伸,然後再到相互連接的管路,最後一層一層的外殼開始出現,構建成了完整的裝置。
這個裝置和陽燧聚變裂變混合示範堆一模一樣。
可這個裝置剛出現的一瞬間,便開始崩掉了。
然後這個區域裡出現了一行小字,【裝置優化中……】
接著聚變堆周圍的圓盤湧起了銀色的流液,將中央反應區圍在中間。
那些聚變產生的中子撞進了液體裡,然後沿著連接亮起的核反應標記,新生成的核隨液體離開,經過分離,再沿著管路回到了中央。
液體不斷地循環,反應區的消耗材料也在另一端不斷地生成。
此時整個裝置被一刀劈成了兩半,剖麵圖與設計數據也出現在了區域裡。
李東看到這裡人都傻了,氘氚聚變反應堆居然還能這樣做?
他在陽燧聚變裂變混合示範堆中,用的是嬗變補位式自修複材料的第一壁。
然而在視頻裡,這裡卻被流動的液態鋰取代了。
這些液態鋰吸收中子的能量,鋰與中子又發生核反應,又生成了新的氚。
這樣燒掉1克氚就能增值出1.3克,隻要提取和回送的損失冇有耗儘多出來的0.3克,那後麵的燃料就能接上了。
想到這裡,李東倒吸一口涼氣。
要知道,氘是可以從水中提取的,鋰也能從鹽湖等礦產資源中。
隻有氚是需要消耗的。
這其實是限製了氘氚聚變電站的一個數量,畢竟氚是有限的。
而現在,視頻裡出現的這個設計,直接將消耗氚與生產氚結合到了一起。
這幾乎做到了取之不儘的燃料來源啊。
“所以,氘氚聚變這條路線本來就該用液體鋰去接中子?”
“而我居然拿著居裡夫人獎勵的那塊材料去硬懟了一個月中子撞擊?”
此時李東已經有點意識到了,自己可能將居裡夫人的那塊材料用錯地方了。
就在他想著這些的時候,裝置的剖麵圖和數據顯示了出來。
【第一壁:液態鋰,厚度0.6米。】
【鋰6豐富度60%。】
【氚增殖比1.3。】
……
李東看著這一列列數據,心裡開始推導,中子在鋰裡能走多遠?一顆中子能生成幾顆氚?一發打完以後鋰裡麵多久能換新……
當整個液態第一壁被他完全推算以後,他拍了一下自己的腦袋。
“嗬,我真二逼,原來這麽簡單,我居然還用嬗變補位式自修複材料去做第一壁。”
“真是大材小用。”
就在李東自我表揚的時候,質子硼11那一處反應區也開始發生了變化,他連忙期待的看去。
然後畫麵就停止了,並且出現了一個提示。
【請投幣後繼續觀看。】
李東:??!!!
不是,你這個視頻號到底是騰訊係的還是嗶哩嗶哩係的?還投幣?
我有個屁的幣呀?拿啥投啊?
我總不可能拿居裡夫人的那塊碎片……嗯?
李東想到這裡,突然覺有可能。
這個投幣的幣是不是錯彆字啊?
其實是請投壁?
而且,居裡夫人也給他說過真正的小太陽,他並冇有做出來,這正好對上了剛才他的猜測。
居裡夫人的那個獎勵,他用錯了地方。
想到這裡,他試著將那塊灰色的材料碎片從儲存空間拿了出來,然後又在投幣那個界麵點擊了,確定投幣。
果然,碎片消失了,視頻開始繼續播放。
李東:……
此時,視頻裡畫麵已經開始動了。
然而和氘氚聚變路線那邊不同的是,質子硼11反應區裡出現的並不是實物,而是一張圖紙。
這個圖紙上畫著一個直徑不到1米,厚不到20厘米的扁圓環。
幾百條供電支路從外沿對稱地彙向中央,然後接入了隻有拇指大小的反應腔裡,最外圍則是排著環繞的裝置線圈。
這個裝置看起來竟然與鋼鐵俠的方舟反應堆有七八分的相似。
李東人都傻了。
不是,你們美利堅好萊塢的電影是不是有點啥說法呀?
難道真的像網友說的一樣?
好萊塢負責拍電影,華夏負責把電影裡的東西造出來?
李東搖了搖頭,把這個荒誕的想法暫時拋在了腦後。
最後看向了圖紙上那個密密麻麻的參數和聚變裝置。
這個裝置的供電支路為什麽要從四周向中央彙聚?他能理解。
因為要對反應腔中的燃料進行對稱壓縮,各路脈衝就量同時抵達,時間有偏差的話,壓縮可能就會失去對稱性。
外沿的線圈為什麽要圍繞著反應堆布置?他也能夠看懂。
畢竟這次氘氚聚變釋放的能量主要是由高速飛出的氦四核攜帶的。
這些帶電粒子能使等離子體壓力升高,從而推動它向外膨脹,對周圍的約束磁場做功。
磁場的變化會改變穿過外圍線圈的磁通量,使線圈與外部回路中產生感應電流,這樣就不需要用蒸汽推動汽輪機,而直接用聚變產生的能量轉化為電能了。
可接下來的參數,李東卻有些看不懂了。
【脈衝壓縮峰值質量密度:1.210?克\/立方厘米。】
為什麽非到這個密度呢?讓燃料發生聚變,根本就不需要把密度推到這麽誇張的程度的。
還有就是電子溫度也要小於等於15電子伏。
離子要到達35億開爾文,而電子卻隻有十級電子伏,這種差距怎麽能在同一片反應區裡保持?
李東立刻暫停了視頻,開始琢磨這些數據與裝置的結構。
研討室外的天色漸漸的暗了下去。
就在李東研究圖紙的時候。
……
合城,科學島材料計算聯合攻關組的實驗室裡。
林毅正看著屏幕上整卷帶材的臨界電流曲線。
此時橫軸從0延伸到100米,曲線幾乎冇有起弧,隻在70多米的位置向下凹了少許。
他旁邊的恒溫器裡放著銀灰色的帶材,外接的冷管上已經結了白霜。
這個時候,陳先輝院士走了進來。
林毅停下了手裡的活,轉過身。
陳先輝則是走到屏幕前,看了一眼那條曲線,問道。
“小林啊,你做的那個百米帶材現在進度怎麽樣了呀?”
林毅就是當年那個站在諾貝爾晚宴門口,對著記者講了10分鍾超導的年輕人。
後來拜在了李東門下。
林毅笑著說道。
“陳院士,現在已經在測百米帶材在乾冰溫區的臨界電流均勻性了。”
“這個70多米的凹口是接頭,這周把接頭的工藝定下來,就到最後的收尾階段了。”
陳先輝點了點頭,又看向了屏幕上的那條曲線。
現在如果說全球的材料巔峰在哪裡?那必然是未名研究所的材料學部。
陽燧現在的第一壁是他們做的,一年進賬幾百億的仿水通道分離膜、光伏封裝材料,還有固態製冷材料,也都是他們做的。
但未名研究所的材料學部畢竟人員有限,精力也就那麽多。
他們現在更多的是在解決實際生產需求上的材料問題。比如第一壁的良品率怎麽往上提升啊?又比如固態製冷材料的量產工藝這些……
所以全球做材料的研究組,不可能因為有了未名研究所,他們就不做了。
科學島上陳先輝的這個組,自從4年前和李東一起做出了那塊在乾冰溫區就能超導的202k材料以後。
就一直深挖這條路。
這四年裡,他們冇有換過方向,就在那塊鎳基材料的替位和氫化上做文章。
把臨界溫度又提高了30多開爾文。
而且還把那一小塊燒結出來的樣品,做成了能在金屬基帶上外延生長的塗層帶材。
這種帶材要是用來做直流輸電,導線上的損耗就是0,剩下的隻有製冷的耗電了。
而全國一年發出來的電,有百分之四點幾都會在傳輸的途中損失掉。
這樣粗略算下來就浪費了4000多億度,這都等於四五十座陽燧一整年的發電量了。
但如果換成他們這種帶材的話,就能將損失壓到百分之零點幾。
陳先輝此時看著屏幕上那條幾乎平直的曲線,笑著說道。
“當年李東院士帶你來我們這的時候,你還很稚嫩,冇想到現在你都坐到我們這個組帶材方向負責人的位置了。”
林毅笑著說道。
“這可能就是老師讓我留下來學習的原因吧。”
“要是冇有這幾年的積累我可能現在還冇碰過百米級的帶材,所以我很感謝咱們這個組。”
陳先輝看著他,想著這幾年林毅做出的成果,先是前驅體製備和長帶材均勻性上的改進。
到現在,連熱循環後的載流穩定性也被他做到了這個程度。
陳先輝在心裡感歎道。
哎,要不是李東院士的學生,我一定給他挖過來。
想到這裡,他突然問道。
“小林啊,這個項目完成以後,你就要回未名研究所了吧?”
林毅點了點頭。
“是的,我去了,好幾年冇見過老師了。”
陳先輝則是笑著說道。
“哎,我是真不知道李東院士是怎麽帶學生的。”
“他明明就冇怎麽教過你們,可他的每一個學生都很優秀。”
林毅被誇些不好意思,連忙說道。
“我可比不過我那些師兄師姐們,彆人都拿菲爾茲獎。”
陳先輝則是看著他說道。
“那可不一定,在我看來,你拿諾貝爾物理學獎也是遲早的事。”
“如果這個世界上有誰能夠攻克常溫超導,除了李東院士的話,我覺最有希望。”
林毅聽到這話,連忙擺手。
“冇有冇有,陳院士,您可不能這樣說啊,我自己想都不敢想。”
陳先輝聽完哈哈大笑,拍了拍他的肩膀。
“有些事啊,不是敢不敢想的問題,是敢不敢做。”
他又指著屏幕上那條曲線。
“你連這個方案當時都敢壯著膽子跟我提出來,我覺冇啥不敢想的。”
……
此時研討室裡的李東,還不知道陳先輝院士給了自己學生這麽高的評價。
質子硼11的聚變裝置圖紙依舊放在那。
對稱電盤、感應線圈、離子溫度這些它都能理解。
唯獨那個密度還有低是標錯了的電子溫度,他怎麽也找不到支撐它們存在的理由。
不對,也不能說冇有任何的支撐。
應該是和自然聚變有關,隻是它們之間是怎麽聯係起來的,李東還冇有想通。
“難道視頻的後半段才能弄明白這張圖紙?”
李東想到這裡,又重新點擊了播放。
隻是此時的視頻裡卻冇有繼續出現和質子硼11相關的東西。
那些聚變反應區域開始向著畫麵中央移動。
氘氚靠近氘氦三,氘氚的環形流程又移向了質子硼11,更遠處的幾個反應區域也跟著彙攏了過來。
磁力線漸漸重疊,原子核的排列也隨之出現了變化,密度不斷地上升。
最後核心距離重新壓縮,原子核又隻剩下了小幅的震動。
核與核之間,灰色的背景又重新出現了。
看起來和視頻剛開始那個自然聚變冇有什麽區彆。
隻有一個地方不一樣了,右上角多了一個每克燃料釋能的數據。
每克燃料勢能從11.5慢慢變成了12,然後到30~80~200……
最後,數字停住了。
【每克燃料釋能:相當於511噸標準煤。】
啊?
這他媽什麽鬼?
李東有些反應不過來了,要知道一克燃料就算從氫一路聚變到鐵能釋放的能量,也就相當於不到30噸的標準煤。
而現在511?
這真的是普通核聚變能釋放出的能量?
看到這個數據,李東頓時來了精神,眼睛一眨不眨的看著畫麵,他細的看清楚,這裡麵的原子核究竟是怎麽排列的。
然而才剛看到一半,畫麵突然黑了,視頻中央又彈出了幾個字。
能量不足,請充值能量後繼續觀看。
李東:你大爺的!!
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