學霸的科技樹 第337章 可控核聚變

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    航空航天事業群總裁魯金銘，材料研究院負責人馮雲德，陸續走進周宇的辦公室。一筆閣 www.yibige。com 更多好看小說

    還有兩個人也來到周宇的辦公室。

    這兩個人是材料研究院高溫材料科學家許瑞，基礎科學研究院核物理理論科學家鍾海洋。

    周宇看著許瑞，再次鄭重的詢問道:「許科學家，你確定要跟隨航天員去太空實驗室嗎？」

    他接到許瑞申請去太空實驗室搞研究，才把這些人共同招集起來，一起討論這個事件，因為許瑞的研究成果太過於重要。

    這個研究成果的成敗，關乎著星火科技可控核聚變技術。

    許瑞鄭重的說道:「我必須要親自到太空實驗室觀察材料成型的過程，真的是非去不可。

    哪怕中微子通信以光速傳遞信息，地球和太空實驗室是有通信延時，實驗過程瞬息發生變化，我們根本來不及下達命令。」

    馮雲德也介紹道:「可控核聚變反應堆製作材料，極限材料製造過程中，受到環境和原材料內無法剔除的雜質影響，整個反應過程非常多變。

    必須要根據材料實際情況，操作量子計算機程序，控制反應過程的變化。

    這種材料無法在地面製造，只能通過核力工廠製造，必須要派人去太空實驗室。

    普通人還無法操作，必須是這個項目的研發人員。

    周總您提出這個材料的理論設計，參與這個項目研製過程，只有我和許科學家。」

    周宇把目光看向鍾海洋，他的意見才是決定許瑞是否上天的重要參考。

    鍾海洋嘆了口氣道:「現在核聚變項目已經停滯，所有理論工作已經演算完畢，只差正是製造核聚變反應堆。

    製造核聚變反應堆，現在欠缺最關鍵的材料，它需要耐受5000萬攝氏度的高溫，還要承受核聚變反應時的巨大壓力。

    才能讓我們所設計的核聚變反應循環往復進行下去。

    這個條件極為艱難，太陽中心的溫度才2000萬攝氏度左右。

    這是因為太陽中心內的物質密度非常高，壓力也十分龐大，進行熱核反應需要的溫度就要低很多。」

    鍾海洋展示出簡要的核聚變反應原理，同時介紹道:「現在國際主流的核聚變是用托卡馬克裝置實現。

    它本質就是一個巨大的電磁場，通過電磁場壓縮氘、氚元素組成的離子團。

    當壓力、密度、溫度達到合適的條件，就開始進行核聚變反應。

    這只是一個較為成熟的理論，但想要組成這個電磁場太難，需要攻克很多難關，還要保證核聚變裝置的安全。

    最關鍵是它的反應過程不好控制，這麼長時間都沒有研發出來可控的核聚變反應技術。

    我們公司核聚變反應的思路，完全就是傳統思路，只要找到一個可以承受核聚變反應過程釋放的超高溫和超強壓力。

    用這種極限材料組成核聚變反應堆，那就能實現核聚變反應。

    這個核聚變技術實現方式非常簡單，它唯一的難點就是這種極限材料的製作。

    這種材料強度非常高，如果能承受核聚變反應發生的環境。那這種材料完全可以放在太陽中心而不被融化。」

    鍾海洋說話的時候，他還用3d動態圖畫展示著核聚變的過程。

    這是由極限材料組成的反應堆，反應堆內部有很多由極限材料製造，中空的拇指粗細圓柱體長棒。

    想要發生核反應，第一步需要將氦-3組成的混合氣體加熱到等離子態。

    選取氦-3作為熱核反應的原料，主要是因為氦-3發生熱核反應過程不會釋放中子，不會造成輻射。

    100噸氦-3便能提供全世界使用一年的能源總量。

    溫度足夠高到使得電子能脫離原子核的束縛，讓原子核能自由運動。

    這時才可能使裸露的原子核發生直接接觸，這就需要達到大約10萬攝氏度的高溫。

    第二步，由於所有原子核都帶正電，同種電荷會發生排斥，兩個原子核要聚到一起，必須克服強大的靜電斥力。

    兩個原子核之間靠得越近，靜電產生的斥力就越大，只有當它們之間互相接近的距離達到大約萬億分之三毫米時，強相互作用力才會起到明顯作用，把它們拉到一起，組成新的原子核，從而放出巨大的能量。

    要實現這一步，必須要有足夠大的壓力，和原料組成的密度也要非常高。

    熱核反應達成的條件，就是需要適合的壓力、材料密度和溫度。

    為了克服帶正電子原子核之間的斥力，原子核需要以極快的速度運行，要使原子核達到這種運行狀態，就需要繼續加溫。

    在核聚變反應堆的壓力和材料密度條件下，需要把核聚變材料加熱到5000萬攝氏度。

    使得粒子布朗運動達到一個瘋狂的水平，溫度越高，原子核運動越快。以至於它們沒有時間相互躲避。

    三個氦-3組成的原子核融合成一個碳原子核，在這個過程釋放強大的能量。

    反應堆經過一段時間運行，內部反應體已經不需要外來能源的加熱，核聚變的溫度足夠使得原子核繼續發生聚變。

    這個過程只要將碳原子核及時排除出反應堆，並及時將新氦-3離子氣體輸入到反應堆內，核聚變就能持續下去。

    核聚變產生的能量一小部分留在反應體內，維持熱核反應，絕大部分能量都通過溫差發電機轉化為電能。

    周宇看著鍾海洋播放的資料，這就是星火科技準備研發的可控核聚變。

    就像鍾海洋說的那樣，這種可控核聚變技術路徑，實現的原理不複雜。

    以前沒有人採用這種方式，就是這種方式在以前簡直是天方夜譚。

    一種材料要承受高達5000萬攝氏度的高溫，並承受核聚變反應釋放的龐大能量。

    這種極限材料，在以前根本沒有可能成功。

    只有星火科技的太空工廠，通過合理加工技術，按照複雜的原子間排列，加工出幾乎沒有縫隙的高密度材料。

    這種極限材料才能作為核聚變反應發生的場所。

    「許科學家的提議讓人動心，氦-3熱核反應堆是未來必須要攻克的技術。」

    周宇感慨了一句，他看向魯金銘詢問道:「許瑞科學家作為一個沒有經過嚴格訓練的人，他是否可以乘坐航天飛機，安全到達太空實驗室。」

    魯金銘自信滿滿的回應道:「周總，只要控制航天飛機的飛行功率，完全可以搭載普通人。

    我們對航天員進行身體強化改造，主要是為了讓航天員適應在太空中的長期生活。

    短時間往返太空，只要身體沒有缺陷，任何人都可以做到。」

    周宇聽到魯金銘的保證，表情嚴肅的吩咐道:「許科學家辛苦了，正式啟動可控核聚變項目。」

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