核聚變早在人類時期就已經進行了大量的研究。
那個時候,有一個著名的笑話。說是有一個人問一名科學家,可控核聚變要多久才能實現。
那名科學家回答說,五十年。
然後過了二十年,那個人再次問科學家,可控核聚變實現還要多長時間。這名科學家還是回答說,五十年。
然後又過了二十年,然後再過二十年,這個人每次問科學家,科學家都回答說是五十年。
於是便有了「永遠的五十年」的梗。也即,無論什麼時候,可控核聚變都永遠需要五十年後才能實現。
這個梗當然是用來調侃可控核聚變大規模應用遲遲無期的。當然,它側面也反映了可控核聚變技術的困難。
需要注意的是,在這裡的「可控核聚變」其實應該指有商業應用價值的可控核聚變,而不是絕對意義上的可控核聚變。
在實驗室之中,可控核聚變技術其實早已經實現了。聚變燃料在人們的控制之下,平緩的釋放出了它內部所蘊含的能量。
但唯一的關鍵點是,人們驅動這個可以讓核燃料產生聚變的裝置,耗費了400份的能量,但核燃料聚變之後所產出的僅僅只有1份能量
可控核聚變目前人類探索有兩個方向。一是磁約束裝置,二是慣性約束裝置。
之所以需要「約束」,是因為需要將核燃料的溫度提升到上億度,它才能開始聚變。而如此高的溫度,很顯然是不可能有任何材料可以容納它的。
如此,便只能採取非接觸式約束。
磁約束裝置,即是通過磁場採取類似磁懸浮的原理,在不接觸核燃料的前提下控制它們的位置。
慣性約束裝置,既是通過類似射箭的原理來約束它們——一個容器會發射聚變燃料團,趁著它們還未落地,還在空中飛行的時候,就趕緊通過雷射燒灼它們,將它們的溫度提升到上億攝氏度,令它們聚變掉以釋放出能量。等它們落地的時候聚變過程已經結束,溫度也降了下來,就不再能損壞機械的結構了。
這便是慣性約束裝置。
截止到人類文明滅亡以前,在這兩個方向上,人類各有收穫。但究竟哪一條路線才是正確的,沒人知道。
陳岳當然也不知道。
「既然不知道,那就兩個一起上,一起研究。」
陳岳發了狠。
於是,他果斷建造了兩個核聚變研究基地,一個研究磁約束路線,一個研究慣性約束路線。
用於磁約束路線的研究基地還好一點,也就占地1.6個平方公里,附帶造了兩座核裂變電站以供電而已,研究慣性約束路線的研究基地就了不得了。
因為目前正處在理論驗證階段,完全不考慮現實應用的緣故,為了讓核燃料有更多的滯空時間,陳岳造了一條長度足足有2.3公里的真空反應腔,附帶建造了十座發電站
耗時三個月建造完成,又耗時三個月調試之後,研究正式開始。
與人類一樣,陳岳最開始研究的,也是氘氚聚變。
氫有三種天然存在的同位素,分別是氕,氘,氚。
氕既是通常稱呼下的氫,由一顆質子和一顆電子構成,不含中子。
太陽,木星,土星等星球,其主要構成物質便是氕。其中太陽是恆星,通過核聚變發光發熱,太陽之上進行的核聚變主要便是氕的聚變。
氕含量最高,宇宙之中儲量最豐富,為什麼不用它來做可控核聚變研究?
原因很簡單,用氕作為聚變燃料,獲取到足夠高的能量的難度太高了。
氕的聚變,其能量密度其實是很低的。就像太陽,別看太陽碩大無朋,以一己之力照亮了整個星系,但其實,它的能量密度低到了想像不到的程度。
打個比方,地球時代人類日常食用的土豆,其實是具備自呼吸機制的,也即它是可以放熱的。但一般人感受不到,為什麼?
因為它放的熱太低了。
那麼,將等同於太陽體積的土豆放在太陽的位置——假設這些土豆不會因為自身重力而坍塌擠壓,不會有別的變化,只會保持土豆的形態,那麼,這顆土豆太陽,將會比真實的太陽明亮好幾十倍,可以把地球整個兒烤焦
由此可見太陽內部氕聚變的功率低到了什麼程度。
要提升聚變功率也可以,只要能把溫度和壓力達到太陽核心的幾十倍就可以了,這樣氕聚變也會具備極高的功率。但
達不到啊。
相比起來,還是氘氚聚變更簡單一些,較低的溫度便可以達到較高的功率。
目前技術水平下,也只有氘氚聚變才具備商業化應用的前景。
於是,陳岳便再次開展了篳路藍縷的艱難研究與推進。
陳岳有預感,這將會是一次比當初自己研究核裂變裝置小型化,以及離子推進技術更加困難的一次研究。
因為在這其中需要解決的難題實在是太多太多了。譬如對於高溫等離子體的約束、裝置穩定性、設備可靠性、中子屏蔽技術、熱轉換技術,等等等等,每一個都可能成為瓶頸。而一個瓶頸繞不開,就意味著這一整條路線廢掉了。
便在這種情況之下,陳岳艱難的推進著。
不過有一個相比起人類文明來說更為有利的條件,那便是陳岳可以全力以赴的,將相當於一整個人類文明的工業力量和科研力量投入到這一項研究之中,且,沒有內耗,沒有誤會,無需溝通交流,無效損耗極低,利用率甚至可以達到95%以上。
相比起來,人類文明哪怕集中了一整個文明的力量,全力以赴,利用率能達到個10%以上就頂了天了。
這樣算的話,陳岳便算是正在使用相當於十個人類文明的力量,在全力以赴的對可控核聚變技術展開攻關研究。
地球時代,研究可控核聚變的鼻祖級科學家曾經說過一句名言。
「當整個社會都需要的時候,可控核聚變就會實現。」
而現在,相當於十個人類文明的力量,在全力以赴的推動著它的進展,迫切的渴望著它的實現
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