塵寰司令官 第272章 晨曦資源再生樞紐中心3

    （九）配套設施區

    1. 廢氣處理設備

    功能：收集和處理站內各生產環節產生的廢氣，如粉塵、有機廢氣、異味等，使其達標排放，減少對環境的污染。

    設備：布袋除塵器（除塵效率 99%以上）、活性炭吸附塔（吸附容量 200 - 500 千克/立方米）、除臭裝置（除臭效率 80%以上）。

    2. 廢水處理設備

    功能：處理站內生產過程中產生的廢水，包括清洗廢水、工藝廢水等，去除其中的污染物，使其達到排放標準或循環利用標準。

    設備：廢水調節池（有效容積 100 - 500 立方米）、生物處理池（採用活性污泥法或生物膜法）、中水回用系統（回用率 50% - 80%）。

    三、可回收垃圾資源

    1. 金屬垃圾：包括廢舊鋼鐵、銅、鋁、鋅、錫等金屬製品，如廢舊汽車、電器、管道、金屬家具等。

    2. 塑料垃圾：各類廢棄塑料製品，如塑料瓶、塑膠袋、塑料餐具、塑料玩具、塑料管材等。

    3. 紙張垃圾：晨曦城的紙類文件、孩子們的作業本、書籍、紙箱、紙盒、紙袋等。

    4. 電子垃圾：廢舊電腦、手機、電視、冰箱、洗衣機等電子電器產品，其中含有多種金屬、塑料和稀有材料。

    5. 玻璃垃圾：廢舊玻璃瓶、玻璃器皿、平板玻璃等。

    6. 有機垃圾：廚餘垃圾、園林垃圾等，可通過生物處理轉化為有機肥料或生物能源。

    7. 輻射源垃圾：廢舊醫療設備、工業探傷設備、核設施退役部件等含有放射性物質的垃圾，需謹慎處理。

    8. 外星科技垃圾：來自外星探索或隕石攜帶的未知材料、部件或裝置，具有潛在的巨大科技價值。

    通過以上晨曦資源再生樞紐中心的建設和運營，能夠實現對多種垃圾資源的有效回收和再利用。

    同時為周邊 10 萬人提供清潔的生活用水和沼氣能源用於做飯，並利用可控核聚變能源站提供電力，達到資源節約、環境保護和科技探索的多重目標。

    雖說托卡馬克和仿星體結構都可以實現可控核聚變，但是兩者還是有區別的。

    【磁場產生方式及結構】

    托卡馬克：主要利用強大的環形磁場和等離子體電流自身產生的極向磁場共同作用來約束等離子體。

    它有一個環形的真空室，在真空室外有大型的環形線圈來產生環形磁場，當等離子體被注入並在環形真空室內被加熱形成後，等離子體內部會產生電流，這個電流又會產生極向磁場，兩種磁場相互配合，將等離子體約束在環形區域內。其結構相對來說在概念上較為直觀，環形特徵明顯。

    例如國際熱核聚變實驗堆（ITER）就是典型的托卡馬克裝置，有著巨大的環形真空室以及配套的線圈系統環繞其外。

    仿星器結構：完全依靠外部的線圈來產生複雜的三維磁場去約束等離子體，不需要等離子體自身產生電流來輔助約束。

    其外部線圈的布局非常精巧且複雜，通過多個螺旋狀的線圈繞組，按照特定的幾何形狀和電流配置，構建出扭曲、旋轉變換的磁力線，讓等離子體沿著這些磁力線做螺旋運動並被穩定約束。

    它的形狀可以是類似跑道形、螺旋形等多種複雜形狀的組合，整體結構呈現出明顯的三維空間特性。

    比如像德國的文德爾施泰因7-X（W7-X）仿星器，有著複雜的線圈構造，其磁力線分布是經過精心設計的三維形態。

    【等離子體穩定性及約束效果】

    托卡馬克：對等離子體的約束效果在一定程度上依賴於等離子體電流，不過這也導致容易出現一些不穩定現象，比如等離子體電流中斷、破裂等問題，這些不穩定情況可能破壞約束，甚至對裝置造成損害。

    需要複雜的控制手段和反饋系統來儘量維持等離子體的穩定狀態，保障核聚變反應平穩進行。

    但在合適的參數調控和工程優化下，能夠實現較好的約束性能，使等離子體達到滿足核聚變反應需求的高溫、高密度狀態。

    仿星器結構： 由於其磁場完全由外部線圈產生，不存在因等離子體電流變化帶來的相關不穩定問題，從原理上具有更好的穩定性優勢。

    不過其磁場的複雜性使得精確控制和優化約束條件變得頗具挑戰性，要實現高度均勻且理想的等離子體約束，需要對線圈設計、磁場位形等方面進行極為精細的調整和研究。

    目前仿星器在約束性能方面也在不斷進步，隨著技術發展逐漸能實現可觀的等離子體參數，為核聚變反應創造良好條件。

    【工程難度與造價】

    托卡馬克：相對來說工程結構較為規整，環形真空室和配套線圈等主要部件的製造和安裝在現有工程技術下雖然難度頗高，但經過多年發展已經有了相對成熟的工藝和經驗積累，例如超導線圈技術在托卡馬克裝置中的應用等。

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    不過由於其規模往往較大，並且需要應對等離子體電流等相關複雜問題的配套設施，總體造價仍然非常高昂。

    比如像ITER項目，就是一個投資巨大、匯聚眾多國家科研力量合作建設的大型托卡馬克工程。

    仿星器結構：其複雜的線圈系統對製造精度、安裝調試要求極高，需要精確控制每個線圈的形狀、位置以及電流大小等參數，任何細微偏差都可能影響磁場質量和等離子體約束效果，所以工程難度極大。

    而且複雜的三維結構使得維護、檢修等操作也面臨諸多不便，這也在一定程度上增加了成本，整體造價並不低於托卡馬克裝置，同樣需要高額的資金投入和先進的工程技術支撐。

    例如在製造文德爾施泰因7-X的線圈時，就需要攻克眾多高精度加工和裝配方面的難題，花費大量人力物力成本。

    【實驗運行與研究特點】

    托卡馬克：在實驗運行方面，因為有等離子體電流參與約束，所以在加熱等離子體、驅動電流等操作上有一套相對成熟的方法和技術體系，研究重點往往圍繞如何更好地控制等離子體電流、優化磁場位形以及提高能量約束時間等關鍵指標，通過不斷調整參數、改進技術來提升核聚變性能。

    全球眾多托卡馬克裝置已經開展了大量的實驗研究，積累了豐富的數據和經驗，為後續更大規模的核聚變項目以及理論發展提供了重要支撐。

    仿星器結構：實驗運行更多聚焦於對複雜三維磁場下等離子體行為的探索，研究如何通過優化線圈設計和磁場配置進一步提高等離子體的穩定性和約束效果，由於其相對獨特的磁場約束機制，能夠為研究一些在托卡馬克中不容易實現或者觀察到的等離子體物理現象提供平台，有助於拓展對可控核聚變物理機制的全面理解。

    不同的仿星器裝置在各自的實驗中不斷嘗試新的磁場位形、加熱方式等，為整個核聚變領域探索新的技術路線和思路。

    （題外話：此前僅美國、德國掌握，目前我國也掌握了，消息來源科技日報，報道時間是2024年11月14日。

    我國首台准環對稱仿星器測試平台，在四川成都召開成果交流會上，宣布取得了重大階段性成果。這一成果，標誌著我國在磁約束聚變研究領域，成為繼美國、德國之後又一掌握三維非平面模塊線圈高度精度製造工藝的國家。

    交流會上，西南交通大學聚變科學研究所所長許宇鴻教授做了關於CFQS及CFQS——T的研究報告，報告中詳細闡述了CFQS——T在研究過程中的技術挑戰和解決方案，以及所取得的階段性成果。

    與會專家對CFQS——T的研究成果給予了高度評價，認為這一成果為加速我國磁約束聚變研發進程作出了重要貢獻。

    值得一提的是，CFQS——T測試平台在運行中首次證實了准環向對稱磁場位形及其先進性，這位為後期CFQS裝置高參數運行奠定了堅實的基礎，也為未來磁約束核聚變技術的發展，提供了新的物理見解。）

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