第18章 推演結果:可控核聚變反應堆
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實驗室,望著眼前的外殼,江明倒是感覺自己誤會了何興華。
在示範堆的外殼上,有各種的安裝點位,看情況,應該是給外部的設備,留下的空間。
從這些點位上,江明可以看得出,高能研究院,還是做了很多工作的。
總體的方案肯定是有的,但到了具體階段,就卡住了。
就比如說激光點火裝置。
別看隻是一個小部件,但其意義不言而喻。
核聚變要發生,需要外部的點火裝置。
目前比較常見的,就是激光點火。
激光點火裝置,需要在瞬間,千分之一毫秒內,在反應堆的內部,產生超高的溫度。
這個溫度值,級別是億級。
雖然持續的時間很短,但想要實現這種能量值,是非常難的。
更不用說,這個激光點火裝置,要經常的使用,其可靠性方麵,還有著極為嚴苛的要求。
高能戰略激光器產生的激光,中心位置的溫度,倒是能夠滿足要求。
但用高能戰略激光器來點火,有點大材小用了。
而且江明擔心,超高密度的能量柱,極有可能不小心就將示範堆轟成了碎渣。
因此,需要將激光器小型化,常態化,能量更加聚集化。
這中間涉及的技術難點,可是一點也不少。
不過江明的目標可不是激光點火裝置。
麵對著示範堆,江明心中默念。
“係統,推演聚變實驗堆。”
“叮!聚變實驗堆推演中!”
“叮!技術狀態對比中!”
“叮!推演完成,推演結果:可控核聚變反應堆。”
“宿主當前聲望值16550,此次推演需要的聲望值為15000。方案生成中:”
“可控核聚變反應堆,需要的技術如下:”
“1.超高溫激光點火裝置;”
“2.百萬級耐高溫材料技術;”
“3.常溫超導體技術;”
“4.超高溫離子束約束技術;”
“5.聚變材料氘提取技術;”
“6.離子發電機技術;”
“7.聚變反應的循環冷卻技術;”
...
...
看到係統的推演結果是可控核聚變,江明心中一喜。
還好,自己的聲望值足夠。
不過當江明看到那上百項技術後,江明頭皮有點發麻。
雖然知道可控核聚變作為未來能源,其技術難度肯定不是戰略激光武器能夠比擬的。
但是當上百項技術的清單列在你麵前,江明的內心,還是一片的哀嚎的。
就算這些技術印刻在江明的腦海中,江明要將所有的技術都梳理一遍,都需要個把月的時間。
更不用說其中的某些瓶頸技術,比如耐高溫材料、常溫超導體技術,更是重中之重。
不過雖然難搞,但可控核聚變作為接下來研發的重點工作,江明感覺在其中付出一些努力,還是值得的。
就這樣,江明也不著急了,是靜下心研究係統給的資料。
用了接近二十天的時間,江明終於將腦海中關於核聚變反應堆的資料理順。
又用了三天的時間,形成了核聚變反應堆的技術方案。
按照江明的構想,結合目前夏國的技術水平,主要重點有以下幾部分:
常溫超導體技術;超高溫離子束約束技術;百萬級耐高溫材料技術;
這三種技術,是目前整個藍星尚未突破的技術,也是限製可控核聚變商業化的瓶頸。
常溫超導體技術,不用說,是核心技術。
可控核聚變,需要將核反應約束在特定的情況下。
按照現有的耐高溫材料,是無法實現實體約束的。
即使是未來,也無法實現。
畢竟,核反應堆的中心位置,溫度有上億。耐高溫材料,再怎麽研發,也不可能達到這種程度的。
因此,需要使用磁場,將核聚變進行約束。
想要產生足夠的磁場,隻有使用超導體才能夠實現。
半導體,在特定的條件下,會展現超導特性。
這種條件就是溫度,而且是極低的溫度。
現有藍星的技術水平,能夠展現超導體的溫度數值,差不多是零下兩百攝氏度。
這種溫度,嚴重限製了超導體的應用。
畢竟,在實驗室中,可以使用液氮等技術將溫度降到這種程度。
但商業化運行中,總不可能一直配備液氮罐。
而且超導體低溫的維持,對於液氮的消耗極為恐怖。
這就造成,超導體的日常使用,是極為昂貴的。
因此,核聚變反應堆,需要解決的一個問題,就是找到能夠在較高溫度下,表現出超導性能的材料。
這也是物理界一直尋找的。
隻是雖然研究了很多年,說實話,研究進展不大。
現有的技術水準,還是維持在零下兩百攝氏度左右。
因此,核聚變的第一層技術壁壘,就是研發出常溫超導材料。
在室溫情況下,即可表現超導性能。
第二種限製技術是超高溫離子束約束技術,也就是物理界常說的托卡馬克裝置。
托卡馬克裝置,使用超導體,產生無邊界的磁場,約束核聚變,將其保持在可控的範圍內。
雖然原理說起來簡單,但實現起來,卻是非常複雜的。
要涉及磁場分布的計算,磁場動態調整技術,雙層托卡馬克裝置,以及相應的冷卻裝置。
畢竟,名為可控核聚變,就是要保證其可控。
保證其隨時可以開始和停止,這是設計的初衷。
至於最後一種:百萬級耐高溫材料技術,也是相當重要的。
雖然核聚變的核心是托卡馬克裝置,隔絕了大部分的溫度。
但外圍的設備,其核心溫度仍然高達上百度。
因此,要確保外圍設備的穩定,需要將剩餘的熱量進行隔絕。
基於此種情況,就需要耐高溫材料。
這種耐高溫材料,可不是普通的幾百度,上千度的級別,而是上百萬度的級別。
隻有如此的級別,方能夠保證性能的穩定,設備的正常。
這種材料的研發極為困難,需要的技術極高。
畢竟,夏國現有的水平,最頂級的耐高溫材料,也不過八千攝氏度左右。
將其上限提高上百倍,其技術難度可想而知。
這些門檻性的技術,正是可控核聚變商業化的攔路虎。
江明現在就是要將這些攔路虎一一的敲掉。
實驗室,望著眼前的外殼,江明倒是感覺自己誤會了何興華。
在示範堆的外殼上,有各種的安裝點位,看情況,應該是給外部的設備,留下的空間。
從這些點位上,江明可以看得出,高能研究院,還是做了很多工作的。
總體的方案肯定是有的,但到了具體階段,就卡住了。
就比如說激光點火裝置。
別看隻是一個小部件,但其意義不言而喻。
核聚變要發生,需要外部的點火裝置。
目前比較常見的,就是激光點火。
激光點火裝置,需要在瞬間,千分之一毫秒內,在反應堆的內部,產生超高的溫度。
這個溫度值,級別是億級。
雖然持續的時間很短,但想要實現這種能量值,是非常難的。
更不用說,這個激光點火裝置,要經常的使用,其可靠性方麵,還有著極為嚴苛的要求。
高能戰略激光器產生的激光,中心位置的溫度,倒是能夠滿足要求。
但用高能戰略激光器來點火,有點大材小用了。
而且江明擔心,超高密度的能量柱,極有可能不小心就將示範堆轟成了碎渣。
因此,需要將激光器小型化,常態化,能量更加聚集化。
這中間涉及的技術難點,可是一點也不少。
不過江明的目標可不是激光點火裝置。
麵對著示範堆,江明心中默念。
“係統,推演聚變實驗堆。”
“叮!聚變實驗堆推演中!”
“叮!技術狀態對比中!”
“叮!推演完成,推演結果:可控核聚變反應堆。”
“宿主當前聲望值16550,此次推演需要的聲望值為15000。方案生成中:”
“可控核聚變反應堆,需要的技術如下:”
“1.超高溫激光點火裝置;”
“2.百萬級耐高溫材料技術;”
“3.常溫超導體技術;”
“4.超高溫離子束約束技術;”
“5.聚變材料氘提取技術;”
“6.離子發電機技術;”
“7.聚變反應的循環冷卻技術;”
...
...
看到係統的推演結果是可控核聚變,江明心中一喜。
還好,自己的聲望值足夠。
不過當江明看到那上百項技術後,江明頭皮有點發麻。
雖然知道可控核聚變作為未來能源,其技術難度肯定不是戰略激光武器能夠比擬的。
但是當上百項技術的清單列在你麵前,江明的內心,還是一片的哀嚎的。
就算這些技術印刻在江明的腦海中,江明要將所有的技術都梳理一遍,都需要個把月的時間。
更不用說其中的某些瓶頸技術,比如耐高溫材料、常溫超導體技術,更是重中之重。
不過雖然難搞,但可控核聚變作為接下來研發的重點工作,江明感覺在其中付出一些努力,還是值得的。
就這樣,江明也不著急了,是靜下心研究係統給的資料。
用了接近二十天的時間,江明終於將腦海中關於核聚變反應堆的資料理順。
又用了三天的時間,形成了核聚變反應堆的技術方案。
按照江明的構想,結合目前夏國的技術水平,主要重點有以下幾部分:
常溫超導體技術;超高溫離子束約束技術;百萬級耐高溫材料技術;
這三種技術,是目前整個藍星尚未突破的技術,也是限製可控核聚變商業化的瓶頸。
常溫超導體技術,不用說,是核心技術。
可控核聚變,需要將核反應約束在特定的情況下。
按照現有的耐高溫材料,是無法實現實體約束的。
即使是未來,也無法實現。
畢竟,核反應堆的中心位置,溫度有上億。耐高溫材料,再怎麽研發,也不可能達到這種程度的。
因此,需要使用磁場,將核聚變進行約束。
想要產生足夠的磁場,隻有使用超導體才能夠實現。
半導體,在特定的條件下,會展現超導特性。
這種條件就是溫度,而且是極低的溫度。
現有藍星的技術水平,能夠展現超導體的溫度數值,差不多是零下兩百攝氏度。
這種溫度,嚴重限製了超導體的應用。
畢竟,在實驗室中,可以使用液氮等技術將溫度降到這種程度。
但商業化運行中,總不可能一直配備液氮罐。
而且超導體低溫的維持,對於液氮的消耗極為恐怖。
這就造成,超導體的日常使用,是極為昂貴的。
因此,核聚變反應堆,需要解決的一個問題,就是找到能夠在較高溫度下,表現出超導性能的材料。
這也是物理界一直尋找的。
隻是雖然研究了很多年,說實話,研究進展不大。
現有的技術水準,還是維持在零下兩百攝氏度左右。
因此,核聚變的第一層技術壁壘,就是研發出常溫超導材料。
在室溫情況下,即可表現超導性能。
第二種限製技術是超高溫離子束約束技術,也就是物理界常說的托卡馬克裝置。
托卡馬克裝置,使用超導體,產生無邊界的磁場,約束核聚變,將其保持在可控的範圍內。
雖然原理說起來簡單,但實現起來,卻是非常複雜的。
要涉及磁場分布的計算,磁場動態調整技術,雙層托卡馬克裝置,以及相應的冷卻裝置。
畢竟,名為可控核聚變,就是要保證其可控。
保證其隨時可以開始和停止,這是設計的初衷。
至於最後一種:百萬級耐高溫材料技術,也是相當重要的。
雖然核聚變的核心是托卡馬克裝置,隔絕了大部分的溫度。
但外圍的設備,其核心溫度仍然高達上百度。
因此,要確保外圍設備的穩定,需要將剩餘的熱量進行隔絕。
基於此種情況,就需要耐高溫材料。
這種耐高溫材料,可不是普通的幾百度,上千度的級別,而是上百萬度的級別。
隻有如此的級別,方能夠保證性能的穩定,設備的正常。
這種材料的研發極為困難,需要的技術極高。
畢竟,夏國現有的水平,最頂級的耐高溫材料,也不過八千攝氏度左右。
將其上限提高上百倍,其技術難度可想而知。
這些門檻性的技術,正是可控核聚變商業化的攔路虎。
江明現在就是要將這些攔路虎一一的敲掉。