长安,星环聚能公司。
经过一年多的技术改进。
该公司的首席技术执行官杜博士,带着公司的技术团队,站在眼前的星环28号不远处。
海陆丰公司派遣过来的行政总裁王赫名,转过头看向杜博士:“杜总,这台机子现在可以进行测试了吗?”
“嗯,机子可以进行测试了。”到了这个最后关头,杜博士也觉得必须真刀真枪进行实测一次,才可以知道该机子的实际情况。
其他研究员此时心里面也是忐忑不安。
毕竟海陆丰公司陆陆续续投入了近86亿元的资金,加上各种保密技术、相关科研人员、特殊原材料,如果这一次实验结果不理想,他们担心海陆丰公司会停止继续提供资金和相关支持。
王赫名扫了一眼众人的表情,随即笑着安抚道:“各位,别太担心,就算是实验结果不理想,总公司和江总也会继续支持这个项目的。”
“王总,多谢总公司和江总的鼎力支持。”杜博士也是觉得自己非常幸运。
要知道很多科学家和科研团队,就担心科研经费的问题,纵使你是天纵之才,如果没有庞大的资金支持,很多研究项目根本推动不下去。
而国内官方的科研项目、高校的科研项目,可不是嘴皮子上下一碰,相关单位就会批钱给你的。
倒不是说这种审核模式不好,毕竟近些年来,国内骗科研经费的人,可不在少数。
但这种严格的审核,加上其中的任人唯亲和人情世故,很有可能导致真正需要科研经费的科研人员拿不到钱,而被一部分投机取巧的人拿了。
别看杜博士团队的人员都来自五道口大学,但他们可以从五道口大学获得的资金并没有多少,之前很多资金是来自于风投资本,这个方向的资金同样不太好拿。
直到海陆丰公司入场,才让星环聚能公司迎来了一个大金主。
从他们的可控核聚变装置编号来看,就知道海陆丰公司给他们的支持有多大了。
王赫名看了一下手表的时间:“杜总,你们开始吧!”
“好。”
众人并没有继续留在厂房内。
只有一部分工作人员留下来,对星环28号进行最后一次的检查。
杜博士、王赫名等人,来到了隔壁的高防护地下掩体内部,这里有专门的控制中心。
毕竟目前的可控核聚变技术,还带有不少的风险,众人自然不会以身犯险。
两个小时后,星环28号的最后一次检查工作圆满完成。
杜博士看着监控摄像头的画面,随即吩咐道:“第一次实测实验开始!”
“是。”控制中心内部的工作人员异口同声回道。
一个个按钮被按下。
星环28号的内部各个部件,也跟着运行起来。
这个星环28号,不仅仅结合了传统仿星器、托卡马克装置的技术路线,还结合了螺旋磁加速管道技术(即一种小型化的粒子对撞机)。
当各种设备启动之后,螺旋磁加速管道内部的高温氦3等离子体,被不断进行加速。
该装置有上下两个螺旋磁加速器,可以快速将管道内部的氦3等离子体加速到高能粒子对撞机的上限。
“报告,氦3等离子体已经到达对撞上限。”
“向反应管道注入氦3等离子体。”
“收到。”
随着两股反方向的高速氦3等离子体,被注入反应管道之中。
刹那间,密集的高能氦3等离子体开始迎面撞击。
破裂的氦3原子核,变成了混乱的中子和质子等超微观粒子,而这些高能粒子的温度高达几万亿摄氏度,源源不断互相撞击的高能粒子,在常温超导体的100T级磁场束缚下,温度不断提升着。
很快可控核聚变反应产生。
氦3等离子体相互碰撞和融合。
之所以这么容易反应,主要是粒子对撞过程中,产生的温度非常高,可以达到几万亿摄氏度,很容易将反应内部的氦-3等离子体加热到十几亿摄氏度,从而到达氦3—氦3之间的可控核聚变反应温度。
当然,这种反应模式并不是完美无缺的,特别是高能粒子相互碰撞过程中,会产生中子和质子、中微子等粒子。
其中质子由于其属于带电粒子,会被常温超导体磁场牢牢束缚住。
中微子非常微小,基本不和周围的内壁材料发生反应,也不需要担心。
唯独中子会损伤反应管道内壁材料,这主要是中子不带电,加上等离子体碰撞过程中,让中子携带了庞大的能量,这会进一步提升中子的穿透力。
好在螺旋磁加速管道的氦3粒子比较少,大约相当于总量的百分之一左右,真正作为主要反应材料的氦3等离子体,并不是靠碰撞来产生核聚变反应,而是利用温度进行核聚变反应。
“报告,反应管道的内壁出现中子照射迹象。”
杜博士看了一眼反应管道的内壁材料监测数据,发现在不到五分钟时间内,内壁的液态锂涂层就出现明显的腐蚀迹象。
不过这在众人的预料之中。
因为液态锂涂层就是专门用来吸收高能中子的,锂- 6是一种良好的中子吸收剂,它与中子发生核反应的截面较大。
当受到中子照射时,锂- 6会吸收中子并发生核反应,生成氚和氦,从而减少了穿过液态锂的中子数量,起到屏蔽中子的作用。
而且吸收了高能中子的热量之后,液态锂可以通过和下一层内壁进行热交换,从而避免温度堆积,同时这些热量也可以作为发电的热能。
当然,星环28号的裂变高能中子,仅仅是带着少量的热量,整个系统之中,氦-3核聚变反应才是提供热能的主力军。
杜博士看了一眼汽轮机的发电功率,在心里面计算了一下输入能量和输出能量的比例,很快他就算出了这台机子的Q值,达到了16.4左右,这代表该机子可以产生富余的能量。
这个Q值已经可以进入商业化量产了,差不多和目前的火电厂效率相当,比起以前的Q值小于1强很多,可控核聚变不再是永远的五十年。
时间一分一秒的流淌着。
三个小时之后,杜博士看着被中子照射过程中,液态锂涂层中的锂6不断转变成为氦和氚,而厂房内部的中子捕获器,并没有检测到中子泄露的迹象。
这让杜博士松了一口气,他看了看时间,随即吩咐道:“关闭反应装置吧!”
“收到。”
不一会,星环28号的各个部件依次停机。
“阿武,你带人去检验一下装置。”
“好。”阿武带着十几个同事,穿戴好防辐射防护服和特制头盔,进入了安放星环28号的厂房之中。
这个厂房的外壳是一层铅板,加上特种混凝土浇筑的内壁,可以硬抗热中子的照射。
毕竟这个厂房靠近长安市区,在防护方面肯定要到位。
对星环28号的内部进行冷却之后,阿武等人根据设备提前预留的拆卸口,打开了核聚变反应管道。
紧接着他们仔细观察着管道内部的内壁,至于液态锂是通过磁场约束系统实现内壁覆盖,等到停机之后,这些液态锂可以失去了磁场约束,会迅速流到反应管道的底部,然后通过排液孔,流入装置底部的锂储存箱内。
而被液态锂覆盖的内壁,则是耐高温的钨合金板材。
虽然从肉眼观察的情况,这些液耐高温钨合金表面没有任何问题,但是众人还是小心翼翼将钨合金板材拆下来了几块,然后放入铅盒之中。
而在控制中心的杜博士等人,则通过监控摄像头,看到了这些钨合金板材的情况。
一个研究员笑着说道:“情况比想象中好得多呀!”
“是呀!”
“虽然理论上氦3核聚变不会产生中子,但撞击裂变产生的中子不在少数。”
在厂房的阿武等人,将一部分星环28号的零部件拆卸下来,特别是接触核聚变反应、撞击裂变反应的管道内壁材料。
然后带着这些零部件前往工厂另一侧的检测实验室,对这些零部件进行全面检测。
虽然星环28号整整满负荷运行了三个小时,但这还不够。
如果要作为商业化的可控核聚变装置,这套装置至少要可以稳定运行半年以上,才可以投入商业化生产。
三天后,杜博士团队拿到了新鲜出炉的检测报告。
一个研究员推了推眼镜:“内壁的钨合金板材没有出现明显的结构缺陷,看来中子照射被牢牢束缚在了管道内部。”
“这个锂材料消耗量还可以接受,每小时大概消耗147克锂。”另一个研究员则看着报告上,关于液态锂的消耗量。
星环28号的最大发电功率为1000兆瓦,每个小时消耗147克液态锂,其实已经非常小了,如果是传统的氘氚核聚变反应,由于其中子产出量是星环28号的上百倍,因此其每小时消耗的液态锂,将达到十几公斤。
要知道,全球锂矿折合成为单质锂,大概只有2900万吨左右。
作为可控核聚变反应装置的内壁材料,锂材料会被消耗掉,转变成为氦和氚,这几乎代表着锂在可控核聚变反应装置之中的消耗,将以一种不可再生的模式持续消耗。
或许现在看起来,一台星环28号每天才消耗3528克锂6,这个消耗量并不算大,一年才消耗1287.72千克锂6。
要知道,目前开采出来的锂单质之中,锂6的含量才7.5%左右,更加稳定的锂7,占据了92.5%。
但如果未来可控核聚变装置大规模应用,那对于锂6资源的消耗量,将变得越来越庞大。
虽然随着技术进步,未来人类肯定会发现更多的锂矿,但锂元素在地球整体丰度不足,是一个非常现实的问题。
杜博士倒是信心满满:“别担心,现阶段虽然会消耗大量的锂,但并不是没有解决的方案。”
一众研究员也反应过来。
因为星环28号并不是他们设想中的最终版本。
他们设想的最终版本,是多重连续反应,即先进行氦3—氦3之间的反应,然后利用对撞裂变产生的中子照射液态锂,让液态锂变成氦和氚。
然后将反应管道中的氚收集起来,进入下一个核聚变反应装置之中,进行氦3—氚的核聚变反应,这个核聚变反应会产生锂7。
同时因为氦3和氚的核聚变反应会产生密集的中子,这些中子可以轰击锂7,从而让锂7生成锂6和一个质子。
也就是说,他们设想中的版本,是可以保证锂6元素的循环,并不需要从外界获得额外的锂6。
氦3和氚的话核聚变反应,比氦3—氦3之间的核聚变要容易得多。
其实当完成氦3—氦3的可控核聚变之后,其他类型的可控核聚变就会变得相对简单。
哪怕是直接使用氕-氕进行核聚变反应,现在也可以做得到。
王赫名看着手上的报告,然后抬头看向杜博士:“杜总,也就是说,这一次测试的情况达到了预期?”
杜博士说出自己的想法:“是的,王总,下一步我计划进行连续3天、连续一个月的测试,同时建设星环29号原型机。”
“可以,经费方面不用担心,我会向总公司说明情况。”王赫名信誓旦旦说道。
如果实验测试不理想,他要向总公司申请经费,难度确实有点大。
但现在星环28号的实验测试结果达到了预期,那他向总公司要钱,自然是非常容易。
其实如果忽略星环28号需要消耗锂6的缺点,该可控核聚变装置已经可以进行商业化投产了。
但杜博士团队追求的版本,是锂自持的可控核聚变,那就需要继续改进和研发。
而且国内现阶段对于能源的需求,并没有想象中的紧张。
特别是随着光伏薄膜飞艇源源不断的布置,国内目前的电力生产规模非常庞大,而且很大一部分增量都是光伏和风电。
因此可控核聚变的研究,可以继续磨砺。
而且考虑到保密的要求,目前星环28号的成功,并没有进行报导。
之所以如此低调,主要是为了避免成为欧美势力的经验包。
要知道,当年核弹研发出来之后,全球其他大势力很快就完成了复刻。
科研项目的推进,在没有参照物的情况下,和有参照物的情况下,那基本就是两个不同的情况。
如果欧美势力发现赛里斯搞出了可以商业化的可控核聚变技术,他们一定会不惜一切代价投入这方面的研究,而不是现在半死不活的一点点投入。